配电网滚动规划体系研究论文_刘远银

配电网滚动规划体系研究论文_刘远银

摘要:本文对配电网规划所涉及的内容进行了详细的整理,同时对整个规划制定了较为完整的体系,结合电网规划工作的实践经验,详细分析配电网规划所涉及的主要内容,探讨配电网规划较为系统的体系,为配电网规划的具体实施提供引导。通过研究规划体系的各个组成部分,分析各部分工作工作方法,并提出配网滚动规划的技术性原则,帮助指导前期配电网规划工作的开展。

关键词:配电网规划;现状电网分析;规划体系;高中压配电网规划

1、配电网滚动规划总流程

配电网络规划的编制,应从调查分析现有电网入手,解决配电网的簿弱环节,优化电网结构,提高电网的供电能力和适应性;在电网运行安全可靠的保证电能质量的前提下,达到电网发展、技术领先、装备先进和经济合理的目标。具体流程有以下几个主要步骤:规划电网数据收集、配电网现状分析、电力需求预测与电源规划、各电压等级配电网络规划、项目投资估算及经济评价、规划评估等。

2、规划内容介绍

2.1 规划电网数据收集

这一步是规划项目启动后至关重要的一步,它作为下面规划内容的基础资料,必须保证其完整且正确;所以这一个过程较为繁琐,必须通过数据筛选、数据整理、数据考核等步骤,最终敲定数据库及项目库。

2.2 现状电网分析

根据数据库和项目库资料,对用电负荷情况、电源分布情况以及各电压等级下的设备情况进行统计,整理分析出现状电网存在的问题,包括网架结构水平、负荷供应能力、装备技术水平、客户诉求情况等现状问题的分析;最终得出配电网主要运行指标对比情况。

2.3 负荷预测及电源规划

1、负荷预测的重要性

负荷预测是根据历史用电情况对未来负荷做预测,其根据不同的规划年限分为远期负荷预测、中期负荷预测、近期负荷预测;对于配电网滚动规划,一般为近期负荷预测,即一般预测的未来年为5年。负荷预测可以说是规划的基础,只有做好了负荷预测才能做好未来的电源规划、网架规划以及设备的选择。

2、负荷预测方法介绍

对于系统电力负荷预测的方法,目前人们已经进行了比较深入、细致的研究,提出了适应不同环境的预测方法,概括起来,这些方法主要分为两大类:

1)确定性的预测方法

通过建立确定性的数学表达式,来进行规划年电量和电力的预测,如单耗法、电力弹性系数法、计量经济分析法、时间序列法、回归分析法、神经网络预测法等。

2)不确定性的预测方法

由于负荷预测(特别是中长期负荷预测)中有很多不确定的因素,如政策的变化、气候条件、经济的发展水平等,这些因素很难用确定性的数学模型来描述,因而人们又提出了考虑这些因素影响的预测模型和方法,如专家系统预测、灰色预测法、模糊预测法,近年来又出现了模糊神经网络预测法、灰色系统+遗传算法的预测方法、基于证据理论的预测法等。

目前常用的负荷预测方法采用报装负荷法和年增长率相结合的预测方法,首先利用2015年至2018年报装负荷预测这两年最高负荷值,然后结合所在区域经济社会发展情况及历史用电情况,采用年增长率法预测2020至2025年的最高负荷。

负荷计算方法如下:以年度报装负荷为基础,考虑原负荷的自然增长、报装负荷转化为实际负荷等因素,具体计算公式为:

N年度最高负荷=N-1年度最高负荷×(1+自然增长率)+报装负荷×实用系数;

其中:最高负荷是指正常方式下(不包括停转电方式)最高负荷;自然增长率一般取值2%~8%,实用系数一般取值0.1~0.5,报装负荷统计范围为N-1年1月至N年12月。

2.4 配电网规划内容

配电网络规划包括高压配电网规划和中压配电网规划,通过科学的潮流计算、N-1 校核、短路电流计算等校核,进行多方案技术经济比较,提出规划区的高、中低压配网目标网架。

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(1)高压配电网规划

高压配电网络规划是在负荷预测、电源规划基本完成,未来若干年内规划区负荷需求和配网电源(相应的变配电所的站址及容量)为已知的情况下确定什么时间、什么地点、需要建设什么电压等级及多少回数的供电线路,才能保证供电区域电力系统安全运行(即满足负荷需求和安全约束),同时使所需的投资和运行费用最小。

(2)中低压配电网规划

中低压配电网的规划问题是在高压配电变电站站址、容量及供电范围规划的基础上,确定各高压变电站出10kV线路的数量、线路规格、具体走径、接线模式(站间联络及站内联络方式)、10kV开闭所的设置等,以满足负荷的需求。

2.5 投资估算及经济评价

(1)投资估算

根据建设规模估算相应项目的投资水平,确定各电压等级的投资规模,汇总各规划水平年需要的静态投资,得到配网规划总投资。

(2)经济评价

进行规划项目的财务评价和社会效益评价,分析规划项目的可行性。

2.6 规划评估

2.6.1 可靠性评估指标

用于评估配电系统可靠性的指标很多,根据实际需要,为了反映系统停运的严重程度和重要性,一般选定平均用电有效度作为评估指标。计算公式为:

(2-1)

式中:为负荷点i的用户数;

为负荷点i的年平均停运时间。

2.6.2.线损评估

根据每条线路的特征,对照典型的负荷分布类型,将线路进行简化等效,该线路的损耗计算过程如下:

1)计算等效线路的主干线路线损。主干线路功率损耗的公式为

(2-2)

其中:N为负荷分布系数,I为中压线路始端电流,R为中压线路电阻,电阻为相应的导线类型。

2)计算等效线路的分支线路的损耗;

分支线路的损耗包括线路损耗和配变损耗。

(1)线路损耗:设定线路均为一级分支,因此分支线路的负荷分布的形式为负荷集中在末端,则分支线路的线路损耗公式为

(2-3)

其中:为分支线路始端电流,为分支线路的电阻,以下为各参数计算过程。

(2)配变损耗为

(2-4)

其中:为配变空载损耗,为配变负载损耗,为分支线路始端电流,为配变额定电流。

3)对于任意一种典型的负荷分布类型的线路,根据主干线路和分支线路的功率损耗求和即可求出该等效线路的功率损耗,将等效线路的损耗乘以线路回数得到该种典型负荷分布的中压线路功率损耗,再将所有的典型负荷分布线路的功率损耗加和即可得到该规划区的功率损耗,计算公式如下:

(2-5)

其中,为第i种负荷分布的主干线路功率损耗;为第i种典型负荷分布的分支线路的线路损耗;为第i种典型负荷分布的分支线路的配变损耗;为第i种典型负荷分布的线路回数。

3、总结

本文通过配电网现状的了解,针对现行配电网存在的问题进行根本性的整理,并说明未来配电网规划的目标,并针对流程中的主要内容进行规划方法的归纳、总结,给出配电网规划体系。

【参考文献】

[1] 王厚余,GB50054《低压配电设计规范》,中国工业机械联合会,2011-06-01

[2] 丘昌涛,《电力系统可靠性》,华中科技大学出版社,1992.

[3] 何仰赞、温增银,汪馥瑛,周勤慧,《电力系统分析》上、下册,华中科技大学出版社,1996.7

[4] 中国南方电网有限责任公司.“十二五”110千伏及以下配电网规划编制技术规定,2011.3

论文作者:刘远银

论文发表刊物:《中国电业》2019年15期

论文发表时间:2019/11/20

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