配电网网格化规划的方法及应用研究论文_张海金

(广东顺德电力设计院有限公司 广东佛山 528000)

摘要:随着我国城市化进程的加快和城市配电网系统的不断发展,对于当前大规模配电网的运行需求,传统的配电网规划方法已经无法适应。由于在具体的城市化建设项目中无法有效的落实配电网规划,因此城市基础性业务建设范围扩展已经居民区划分等因素很容易影响到配电网的规划,并往往使其建设结果与最初的规划目标产生明显偏离。基于此,本文首先详细的分析了配电网网格化规划的方法,主要包括六个方面:收集资料、规划分区、分析配电网现状、目标规划、有序过渡、成效分析。之后根据这六个方面介绍了实际运用的例子,结果证明配电网格化规划方法能够使电力项目的建设费用大幅下降,同时还能够有效的提升配电网的可靠性,并大幅降低年平均停电时间,有着显著的经济效益和社会效益。通过以上几个方面的分析和探讨,希望能够为以后相关方面研究工作提供一些参考。

关键词:配电网;网格化规划;方法

近些年来,随着我国社会主义市场经济的快速发展,电力行业的建设速度明显加快,而人们的生产生活也越来越依赖电力能源。特别是最近几年我国的城市化进程明显加快,与此同时各种新能源产业也在加速发展,使得电力资源的消耗大幅增加,进而对配电网供电能力和供电质量的要求也越来越高。因此,配电网今后的规划设计必须进一步强化,使其供电x效率、供电质量以及供电的可靠性能够得到明显的提升,同时电网的升级跨越等相关工作也要做好,并且要重视网格化配电网规划方法的合理运用,从而使我国现代化的配电网系统能够合理、有效、完善的构建起来。

1.“网格化”的划分原则

配电网规划进行网格化划分,需要对三个方面进行充分的考虑:一是要能够便利的进行管理;二是要有完整的网架;三是要有相对独立的供电区域。之后根据适度的电网规模、清晰的管理责任以及明确的目标网架将三级运营管理体系有效的构建起来,即供电单元、供电网格和供电区域,详见如图1。

图1 三级运营管理体系

2.配电网网格化规划的方法

2.1收集资料

对于配电网网格化规划需要用到的各种资料都要进行收集,主要包括以下几个方面:电网运行数据、当地经济社会发展的相关数据、电网设备数据、相关的市政规划、用户信息以及电力供需数据等。与此同时,还要对电力企业的内部营销、调度、运检以及政府方面的相关资料进行有效的整合和分析,从而为地区电网的全面分析奠定基础[1]。

2.2规划分区

城市电网通常分为两个供电分区,即A类和B类。一般来说A类分区和B类分区的经济发展水平会有比较明显的差异,并且配电网的发展差距也比较大。以网格化划分标准以及之前收集的基础资料为依据,划分A类供电区域和B类供电区域,形成若干个供电网格,之后再进一步细化各个供电网格,形成一个个供电单元,从而为配电网规划分层分级的开展奠定基础。需要注意的是,在划分网格的过程中,要对当地的行政区划、市政规划进行全面的了解和分析,确保供电网格能够与其顺利的衔接[2]。

2.3分析配电网现状

在对配电网的现状进行分析的过程中要综合运用多种方法,不仅要进行定量分析,并且还要进行定性分析。依据已经划分的分区和之前收集的基础资料,从配电网格到配电单元,对配电网的供电能力、装备能力、供电质量以及网架结构等现状水平进行全面的分析,同时还要综合分析配电网的安全与质量以及发展的规模和速度,将现阶段配电网存在的问题详细的列举出来。

2.4目标规划

根据以上对配电网现状的分析、城市区域控制性详规以及配电网运行、网架、设备等相关方面的指标和城市的区域定位,对网格内应该实现的远景目标和相关的指标详细合理的规划。其中配电网的建设形势、线路路径以及网架的接线形式都属于远景目标,而配电网的供电能力、装备水平、供电质量、智能化率以及供电的可靠率等都属于相关指标。

根据《配电网典型供电模式》以及建设地区的实际情况确定目标网架规划的建设标准和技术原则,并对建设标准、用户接入原则以及各供电分区配电网的发展思路进行整合统一。与此同时,还要对建设区域的道路条件、城市规划要求以及配电网的负荷需求、设备布点等情况进行综合考虑,对各个区域各级配网架空走廊控制技术的原则要加以明确,从而使各个方面的技术标准能够和总体思路保持一致。另外,不同网格化的阶段性发展差异要贯彻落实。

2.5有序过渡

根据网格划分的实际情况和配电网的现状分析以及目标规划,运用“差异化”规划原则,对配电网的近、中期规划方案进行合理的制定,并对3-5年的建设项目加以明确,对于配电网近、中期存在的问题要重点解决。依据城市远景战略规划,由近及远的发展配电网络,实现有序过渡,并在城市规划和土地利用规划中纳入配电网过渡方案,从而使远景目标的过渡能够逐步实现[3]。

2.6成效分析

首先要对配电网实施规划方案后的改善情况进行全面分析,之后还要对配电网运行效率的提升情况、带来的经济和社会效益以及规划水平年和远景年供电指标的改善情况进行有效的分析。

3.应用实例

3.1收集资料

某市新规划的一块行政区域总面积为10平方千米,规划容纳16万人口。目前,该行政区域已经建成的110千伏变电站一共有5座,10千伏的供电线路共有33条。

3.2规划分区

通过对该行政区域的实地调查以及与管委会的充分沟通,将该区域分为2个网格,之后将该区域的网格化规划方案详细的制定出来。该区域网格划分详见图2。

图2 网格化划分示意图

3.3分析配电网现状

通过对该区域配电网的实际调查发现,共有三个方面的问题比较突出:一是配电网的电压等级过多,并且电力资源的利用效率不高;二是虽然配电网有比较高的自动化覆盖率,但是不能充分的保证供电的可靠性;三是闲置大量变电容量资源的同时很多新用户却无法接入。

3.4目标规划

找到该区域配电存在的主要问题之后,对原来的规划进行改革创新,主要包括两个方面:一是根据各个网格的实际情况见相应的目标网架方案制定出来,之后将网架结构一次性构建起来,从而使配电网的安全性和可靠性得到显著的提升,使分布式电源和用户侧接入能够顺利进行;二是与该区域管委会沟通协调,使其统一控制和规划变电站站址用地、环网柜用地以及线路走廊用地等与电网规划建设相关的全部用地,从而使该区域网格化规划和市政总规划以及相关的控制规划能够保持一致。

3.5有序过渡

在对近期、中期以及远期的配电网衔接原则进行明确之后,开始分阶段落实网格目标,并使该区域的网格化规划和土地利用规划以及市政总体规划保持一致、同步开展,为该区域的建设和项目的顺利开展提供指导。如果该区域调整了土地利用规划和市政总体规划,就会相应的调整电力负荷,同时也会同步调整该区域的网格化规划[4]。

3.6成效分析

3.6.1经济效益显著

自从实施网格化规划以来,电力部门共投入资金5亿元,开工建设了一百余项配网项目。其中,对供电半径过长的10千伏供电线路以及26条重载供电线路进行了调整,从而使每一年的供电量增加了0.3-0.4亿千瓦时,增供电量的单位投资为0.83556千瓦时/元。另外,该区域电网规划与市政规划实现了有效的衔接,这一方面使电力建设的用地需求得到了充分的保障,另一方面也使宝贵的土地资源得到了最大程度的节约。而电力设施与市政道路建设的结合,能够有效避免因电力项目与道路修建项目的冲突而出现重复开挖道路的现象,从而有效减少征地以及迁改的费用,最终使电力建设项目的工程造价大幅降低。

3.6.2为城市配电网的精益化发展奠定基础

通过本次对城市配电网规划网格化的改革创新,之后在大量调研的基础上已经在城市配电网规划中全面推行。在进行负荷预测的过程中采用空间负荷预测法,并重点规划每个网格的中压电网,目前城市10千伏目标网架已经完成规划,并且变电站的供电范围优化方案已经编制完成,每个站点和每条供电线都包含在优化方案中。之后预计能够将该城市的配电网供电可靠率由原来的99.9458%优化至99.9968%,并将年平均停电时间由原来的256分钟降至50分钟。

4.结论

通过“网格化”方法一方面能够合理有效的规划城市配电网,另一方面其作为基础的管理单元为配电网建设方案、工程组织实施以及项目计划安排等各个环节的顺利的实施奠定了基础,有利于电力管理部门由原来的分专业、分阶段的职能管理模式转变为实现各个部门联动机制和系统效应的目标管理模式,从而能够协调统一各个部门间的管理目标,促进跨部门的信息共享,最终使企业实现纵向贯通和横向协同的目标。

5.结束语

综上所述,通过在配电网的规划中全民推行网格化的方法思路,能够将区域性配电网发展的共性矛盾和差异问题全部理清,有利于确定近中期的发展路径以及明确远期的发展目标,同时能够更加科学、高效的进行配电网的管理工作,使规划安排的盲目性能够得到有效的避免。另外,对各项管理要求进行细化,规范管控各个部门的职责,能够为顺利的开展项目创造条件。

参考文献:

[1]吴怀波,程金松,陶军,等.城区配电网三级网格化规划及网格划分研究[J].国网技术学院学报,2018(1):1-4.

[2]张凯,赵倩.基于空间布局的“网格化”配网规划方法的应用研究[J].科技视界,2016(26):319-319.

[3]王赛一,华月申,吴正骅,等.基于网格化理念的城市中心区配电网规划策略[J].智慧电力,2016,44(6):47-51.

[4]夏永平.基于“网格化”的配电网分区规划[J].中国电力企业管理,2017(17):66-67.

论文作者:张海金

论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期

论文发表时间:2019/11/25

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