摘要:高新技术产业开发区是科技创新和产业化发展的重要基地,在区域经济发展中发挥辐射和带动作用,其配电网规划相较于通常电网规划,具有不同的特点。本文以德阳高新技术产业开发区配电网规划中的实践,提出一种适用于高新技术产业区配电网的网格化规划方法。
关键词:配电网;高新技术产业开发区;网格化规划
一、高新技术产业园区电网规划现状
随着火炬计划实施以来,各地结合当地特点和条件,积极创办高新技术产业开发区(简称“高新区”),高新区依托于智力、技术密集和开放环境,是促进科研、教育和生产结合的综合性基地,其电网负荷特性、分布,具有相较通常配电网不同的典型特征,对供电可靠性和质量的需求较高。高新区配电网规划,需根据产业和区域发展特征,周边电网现状,有针对性地提出规划方法和思路。
二、规划方法提炼
1、网格化规划
配电网网格化规划采用模块化和差异化设计理念,将城市区域化整为零,按照用地性质、开发强度、现状电网等要素将城市划分为若干网格。在每个网格内根据其用电需求,开展相对独立的配电网规划设计,构建结构清晰、负荷均衡、自动化程度高的网格配电网,通过各网格规划目标的实现来保证城市配电网整体规划目标的实现。
网格化规划的基本原则包括:
1)差异性。与城市发展规划紧密、有机衔接,根据城市不同网格的发展定位、时序和环境规划与之适应的配电网;
2)协调性。网格内高、中压配电网协调发展,在供电能力、转供支撑、电网发展资源(通道、站址、间隔)使用等方面统筹规划;电网一次和二次协调发展,注重通信、自动化、计量保护等电网二次的同步规划。
与传统配电网规划方法相比,网格化配网规划方法具有以下优势:
1)更有利于响应城市不同区域的差异化用电需求。根据网格划分原则,同一网格内各地块的开发程度接近,负荷走势清晰,负荷预测可以更加准确,电网项目建设时序安排可以更加合理;同一网格内用户对供电可靠性和电能质量要求相近,网格内有利于采用电网标准结构。
2)有利于配电网标准化建设。同一网格内城市风貌、环保要求等电网建设环境基本相同,因此在配电网建设方式、设备选型、自动化程度等方面有利于采用相同的建设标准。
3)有利于配电网规划高效修编。网格内规划电网相对独立,在供电保障、负荷转供等方面基本不需要依靠外部电网,因此网格内用电需求和建设条件发生变化时,仅需对本网格规划进行调整,不需要进行全局修编,从而大大提高配网规划修编效率,使配网规划能够及时发挥指导作用。
4)有利于提升配网使用效率。网格化规划电网结构简单,因此网格化规划的电网更有利配网调控、故障抢修和业扩服务的高效开展。
2、提炼升华
1)供电模块
一次转供:指的是当对某台主变作“N-1”校验时,该主变所带负荷只考虑通过一次开关动作转移至与该主变直接有联络关系的各台主变上。
二次转供:指的是当对某台主变作“N-1”校验时,该主变先进行一次转供,将所带负荷转移至站内和站间与之有直接联络的主变上;站内主变如果过载,则需将过载的部分负荷转移至站间与之有联络的其他主变上。
满足主变“N-x”校验的主变极限负载率计算方法的基本思想:
一次转供,非故障主变平分故障主变负荷后不过载,由此计算所有主变的平均负载率;
二次转供,则需同时计及同站主变过载系数在故障主变负荷转带过程中的瓶颈作用。
2)单元制
配电网单元制规划是指以目标网架为基础,以地块用电需求为导向,将中压配电网按区块合理规划划分为若干供电单元,每个供电单元可独立承担该区块的正常供电任务,满足区块内的用电可靠性要求,并预留有备用容量以满足日后的负荷增长需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用单元制方法规划的配电网具有网络清晰、联络有序、负荷均衡的特点,规划方案明确,可实施性强,与项目结合紧密,有利于配电网精益化管理工作。
针对高新区电网特点,在已有网格化规划方法的基础之上,融入配电网供电模型的概念,体现分层分区、灵活性强;并融入配电网单元制的方法,构建网络清晰、联络有序、负荷均衡的配电网,规范配电网目标网架及其过渡过程。
三、规划方法及步骤
以德阳高新区为例进行介绍。
德阳高新区位于成德绵高新技术产业带腹心,北至鸭子河、大件路,南至广汉市界,东至旌江干道,西至宝成铁路。包括高新区西区和东区:西区为建成区,占地27.8km2;东区为建设区,占地41.32km2。扮演“成都北部新城”桥头堡的先锋角色,目标打造迈向未来的绿色智能新城。
针对高新区不同于其他区域的定位,提出以“网格化”为技术手段的一流配电网规划方法,遵循“网格划分→理清现状→一流目标→项目推进→闭环评估”的精益化规划思路。
1、供电区划分
供电区域划分应符合国家电网公司相关技术要求,主要依据行政级别、供电可靠性需求、规划水平年的负荷密度等因素确定,公司经营区可分为 A+、A、B、C、D五类供电区域。根据高新区的整体定位,及目标年负荷密度,将高新区划分为B类供电区。
2、供电区域属性及规划策略确定
各类供电区域根据经济社会发展水平可分为建成区、建设区、待建区三种发展阶段,高新区西区为建成区,高新区东区为建设区。根据其发展阶段,采用差异化规划策略。
3、网格划分
大区:以行政区划、地形条件为基础,结合电网现状进行划分,便于电网规划更好服务于电网建设、运维和客户服务;因此将德阳高新区划分为1个大区。
中区:在各大区内,按110kV及以下电网基本能够实现独立供电的最小单元为原则进行中区划分。一般每个中区有2—4座110kV变电站和较强区内10kV站间联络、较弱区外10kV联络。结合区块定位、开发程度、配电网现状以及近期变电站建设情况进行划分;因此,将德阳高新区划分为2个中区,高新区西区为1个中区,高新区东区为1个中区。
小区:在各中区内,按10kV及以下电网基本能够实现独立供电的最小单元为原则进行小区划分。原则上以一组(不宜超过三组)标准规划目标网架的供电范围为基础,辅以市政控规地块性质、开发程度以及道路、河流等地理条件划分。因此,在中区划分的基础上将高新区西区划分为18个小区,将高西区东区划分为28个小区。
4、负荷预测
根据高新区不同网格的特点,合理选择负荷预测方法,对该区域内的各个地块进行负荷预测。高新区西区为建成区,历史数据较为详细,采用“自然增长+大用户”的趋势外推方法;东区为建设区,历史数据较少,而开发建设速度较快,市政提供较为详细近期地块开发时序,采用负荷密度指标法进行预测。
5、确定规划目标
根据高新区东、西片区特点,确定区域内各单元标准目标网架接线方式、供电可靠率等各项规划指标。西片区主要采用架空网组网方式;东区根据片区特点以及用户对可靠性的要求,采用电缆网组网方式。
6、规划方案
根据高新区东、西区供电单元的规划目标网架,比选确定远景规划方案。综合考虑投资能力、施工环境等因素,确定下一年度过渡方案,西区主要侧重解决现状电网问题,优化网架结构;东区主要侧重新建变电站布点,以及配套线路建设,满足新增负荷增长需求,并且逐步向目标网架进行过渡。
四、结束语
本文提出一种适用于高新区电网的规划方法,在网格化规划差异性、协调性等原则基础上,进一步将网格细化,以提升高新区电网规划精益化水平。
参考文献:
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[3]李晓红,蒋有智.电网规划中的相关技术方法探讨[J].科技创新导报.2011(12)
论文作者:孙科
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签:网格论文; 电网论文; 负荷论文; 高新区论文; 配电网论文; 东区论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第32期论文;