国内外配电网现状比对及问题解决方向论文_宣科

(1. 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司,黑龙江 哈尔滨 150010)

摘要:在分析国内外的社会、经济、人口、电网等指标的基础上,比较国内外配电网的主要差异,简要分析了我国配电网发展面临的新问题,并提出了一些问题解决方向。

关键词:配电网;国内外;比对;问题解决

引言

目前,全球配电网的发展都面临进一步提高供电可靠性并接纳逐步增长的分布式可再生能源的难题。发达国家配电网的负荷已进入平稳发展期(年增长率约为1%左右),试图以智能电网方面的技术来解决配电网发展面临的新问题,而我国配电网的负荷仍处于持续快速发展期(年增长率为5%~7%),需要在满足负荷快速增长的同时发展智能电网新技术,这对改变我国配电网当前的规划、运行、维修模式提出了迫切的要求。

配电网和供用电设备担负着直接向用户供给电力的任务,是发、输、配、用的基本环节之一。其发展与所在供电区域的社会、经济、人口、面积、居民用电等情况,与相应的能源政策等密切相关,同时还应与其所在地区的社会环境相协调。配电网看似没有输电网的技术水平高,但是配电网的特征基本上就决定了电力客户的供电质量和电压质量,值得电网企业高度重视。配电网的设备数量庞大而分散,使得与配电网相关的工作具有劳动密集型、资金密集型和技术密集型的特性。目前国际上在配电网应用的分布式电源和智能电网的相关技术,为使配电网的规划、运行和管理从繁重的工作中解脱出来,提供了某种技术可行性,但是,任何一种新技术的发展在于其技术可行性和商业可行性的基础条件。

目前,我国社会经济正处于向低耗能、高效率的高度创新型社会发展的转型时期,配电网也将会在质和量两方面有更大的发展。此外,安全可靠的供电也要求配电网和供用电设备采用新的技术,这样才能为我国21世纪城乡电力的有效利用提供基本保证。

1 国内外配电网现状比对

随着社会经济和人民生活对电力的依赖程度越来越高,配电网已经成为城市生命线工程中的重要组成部分。国际上发达国家和地区城市电网的发展已经进入了饱和阶段,负荷增长率从20世纪80年代起就进入了平稳增长阶段,年负荷增长率仅在1%~2%左右,其他相关指标也有类似的情况。相比之下,目前我国配电网还处于发展初期,其平均发展水与发达国家和地区20世纪60~70年代负荷快速增长时的水平基本相当。

从表1可见,经济发达国家的城市人口比例、城市面积比例等社会指标,远比我国的高,而居民生活用电的支出比例又远比我国的低,即配电网的供电量在总电量中的比例远比我国的高,配电网在电力系统中的作用远比我国的大,对配电网供电质量的各项指标要求也较高。

此外,在产业结构中,我国的第二产业占主导地位,而发达国家的第三产业一般占主导地位。由于我国分散的居民负荷比例较低,第二产业中集中的直供大负荷较多,而第三产业的负荷分布较分散,因此负荷点之间的联系较少,这使得我国配电网虽然能够满足用电需求,在结构上不需要太多的联络,这也是造成配电网故障时没有足够的转移能力,可靠性较低的原因。发达国家分散的居民负荷和商业负荷比例较高,由此其负荷点之间的联系较紧密,这使得其配电网的联络较强,故障时有较高的负荷转移能力,这也是发达国家配电网供电可靠性高的原因之一。

由于社会经济的发展,配电网的技术进步,以及一定的投资保证,我国电网的综合线损率与主要发达国家电网的综合线损率都基本呈平稳下降趋势,但与主要发达国家相比,我国电网的综合线损率仍高1~2个百分点。

3 问题解决方向

1、提高规划设计水平的技术。配电网规划新技术应首先采用现代的以可靠性目标的规划技术,而不是采用传统的基于预想事故的规划方法。提高规划设计水平的技术就是,制定可以满足可靠性目标、具有灵活性和经济性的网络规划方案,并能够考虑各方面的影响,如网络其他部分的需求、环境、电力需求以及分布式发电的各种变化条件。目前国内外尚未有此类规划辅助分析决策软件系统。

2、提高运行管理水平的技术。提高运行管理水平首先要通过合理安排运行方式,落实各项安全措施,必要时采用配电自动化、需求侧管理和降损节能等技术,合理做好电力电量平衡工作,采取严格的运行控制措施,严禁设备超能力运行的现象;其次要加强设备技术监督和运行维护工作,及时排查设备安全隐患,坚决防止输变电设备长时间带病运行;最后要做好城市电网黑启动预案和实际演练,落实事故处理预案和事故抢修的各项安全措施,切实提高电网应急处理和安全保障能力。

3、减少事故和作业停电时间的技术。原来供电企业可以采取各种对策来减少事故停电时间。过去主要是用高可靠性设备作为对策;后来通过配电自动化系统来自动切除故障区间,使供电可靠性有很大提高。今后可采用设备状态检修的高级技术进行设备残余寿命的管理,尽量消除由设备劣化引起的配电事故。其次,关于作业停电时间,应尽量避免使用旁路电缆施工方法和临时变压器施工方法等,开发和使用不停电作业法。为此,应力求使不停电作业更简化和更省力,并应从施工器材和施工方法两方面进行改良和开发。

4、提高配电网维护水平的技术。配电系统维护工作量非常大,因为网络范围广、元件多、规模大。有效的高效率的维护程序需要很好地了解网络的性能和元件的运行特性。提高配电作业的机械化水平,采用可遥控操作的施工机械,同时考虑采用可预制件化的器材进行施工。并从节省资源、节省能源方面,考虑提高设备的寿命和效率。为了实现这些目的,应在绝缘材料和钢材构件等方面积极引进新型材料。必须积极地实施城市配电网的电缆化,努力降低施工成本,进行新器材和新施工方法的技术开发。

5、提高施工现代化水平的技术。为了改善劳动环境,架空线的施工条件已经引进高空作业车进行机械化施工。此外,地下线路工程中挖掘工作在建设费用中所占比重很大,也应考虑尽量采用机械进行。从协调环境及便于作业的观点出发,还需要开发主要适用于城市密集地区的新的配电设备及新的安装方法。利用遥控技术,采用能够实现远方操作的机械手,在带电状态下可进行配电作业。电缆接头的施工需要熟练技术,遥控进行自动接头的施工工艺也正在进入实用化阶段。

6、适应分布式电源接入的技术。引入分布式电源将在提高电能质量,保护和控制等方面需要新的管理系统。分布式电源可能带来的电能质量问题、配电网效益下降问题以及配电网运行控制问题等,都应和配电自动化系统综合考虑。目前国内外正在研究的技术有微网、主动配电网等技术。

4 结语

总之,我国配电网应该采用高适应性和针对性相结合的发展战略方针。首先考虑一些战略角度的问题,如是否提高中压配电电压等问题。其次考虑解决一些顶层设计问题,如重提出目标不重过程控制、配电网配套法规不完善、信息化程度低等问题,其中不重过程控制将无法实现规划结果,设备年限偏低将会给未来大规模改造留下隐患,配电网信息化程度低则无法提高供电企业的经济效益和精细化管理水平。最后需要重点需要解决的技术问题是,提高规划设计、运行管理水平、检修维护自动化、设(装)备制造标准化、配电网信息化、分布式电源接入规模化、提高可靠性和降低损耗等一系列的关键技术。

参考文献

[1]范明天,张祖平.我国配电网发展战略相关问题的研究[M].北京:中国电力出版社,2008.

[2]张厚焕,范明天.21世纪配电系统的目标-技术开发的现状和展望[M].中国电力科学研究院研究报告.1996.

[3]张厚焕,范明天.大城市电力供应技术[M].中国电力科学研究院研究报告.1996.

论文作者:宣科

论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿

论文发表时间:2016/4/28

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