(国网舟山供电公司 浙江舟山 316000)
摘要:中小城市区域间发展不均衡,其中心区域往往是各类大型商业、政府机关、公共事业等所在地,负荷大且供电可靠性需求高。由于城市空间资源紧张,电力廊道稀缺,供电电源点布置受到很大限制,现有变电站间隔无法满足日益增长的专线用户需求,通过一次网架建设保障用户供电可靠性方式日趋困难。受城市发展规模影响,电网建设尚未达到一定规模,虽然采用集中控制式配电自动化技术可以在不升级网架前提下有效提高供电可靠性,但因其一次性投入较大,建设过度超前,经济效益欠佳。因此需要寻求一种新的技术方案,解决电网建设初期用户高供电可靠需求。
关键词:供电可靠性;配电自动化;用户接入
引言
自2011年国务院批复成立舟山群岛新区以后,舟山迎来新一轮经济快速增长。各类大型商场、城市CBD、豪华酒店等陆续进驻舟山,带动舟山负荷快速增长,但与此同时,这些用户对舟山城市供电能力和供电可靠性提出了新的要求,如何在有限电力资源中挖掘更多的供电能力来保障这些重要用户供电需求是本文的研究重点。
定海 • 凯虹广场位于舟山定海区城东区域的商贸中心,汇集购物、餐饮、休闲、文化、娱乐、宾馆等业态。凯虹广场报装容量为8500kVA,供电可靠性要求较高。若采用专线接入,需要2回,目前最近电源110kV洋岙变已无备用间隔,且专线接入方式资源利用率低,周围其它负荷无法接入。
1 可靠性需求分析
《Q/GDW_1738-2012《配电网规划设计技术导则》》“7.2 供电安全标准”的相关规定:
A+类供电区域的故障线路的非故障段应在5分钟内恢复供电;
A 类供电区域的故障线路的非故障段应在15 分钟内恢复供电;
B、C 类供电区域的故障线路的非故障段应在3 小时内恢复供电。
根据上述标准,本用户(定海 • 凯虹广场)应属于“A”类供电区域,供电可靠性要求为99.99%,年累计停电时间不高于52分钟,非故障段故障恢复时间小于15分钟。
结合本地区的电网建设及社会经济发展实际,因地制宜,确定本用户的供电可靠性目标如下:
2 方案论证
基于人工故障处理的实效性限制,原则上要达到故障恢复供电时间小于15分钟,排除专线方案后,可行的方法只有多电源公线接入和馈线自动化技术两种方案。
(1)多电源公线接入方案
由于凯虹广场用电负荷较大,若采用双回路接入时,例如当凯虹2线故障时,凯虹1线接待凯虹广场全部负荷,此时该线所在的变电站出线文昌632线可能因所带总负荷超过线路限额,导致过载,影响运行安全。因此采用三回路(N供1备)接入方案,均匀分担负荷,实现全部线路“N-1”。
(2)馈线自动化技术
馈线自动化技术已在北京、上海、杭州等很多大城市供电系统中得到广泛应用,实践证明馈线自动化技术对电网故障定位、故障隔离和供电恢复等方面有着很好效果,大幅度提高了城市供电可靠性。馈线自动化实现方式主要有集中控制式(主站+终端)和智能分布式FA(终端+终端)两种模式,集中控制式需要一次建成主站,投入较大,舟山定海区域发展不均衡,终端数量相对不多,不适宜采用集中控制式。因此采用智能分布式FA来实现馈线自动化。
智能分布式FA原理:不需要配电主站或者配电子站控制,通过终端相互通信、保护配合或时序配合,在配电网发生故障时,隔离故障区域,恢复非故障区域供电,并上报处理过程及结果。
采用智能分布式馈线自动化技术后,凯虹广场可以采用双接入方案。例如当凯虹2线故障时,凯虹1线接待凯虹广场全部负荷,若此时变电站出线文昌632线重载或过载,可以通过智能分布式FA系统制定的策略,通过自动倒闸操作,将文昌632线上负荷分流到玉兰633线、凯虹线和购物线,实现安全运行。
两种接入方案虽然均能满足凯虹广场高可靠性用电需求,且能实现公用线路N-1。但是通过进一步分析,可以发现多电源公线接入方案存在以下问题:
占用较多电力资源,特别是第三回进线实施较为困难。
用户需面临因多电源接入增缴高可靠供电费。
三回电源进线均需装设备自投,以实现快速供电恢复。
采用智能分布式FA系统可以实现资源的最大利用化,特别是当其中一回线路故障时,可以通过控制策略将重载线路负荷分流至其他线路,实现负荷动态平衡。由于考虑成本控制,10千伏户内开关站采用“负荷开关+熔丝”或者“负荷开关”,受熔丝规格限制,大容量出线间隔只能负荷开关不带熔丝模式,当出线电缆故障时,因负荷开关不能切故障短路电流,只能由上级变电站10千伏出线开关切除故障,导致该线路所带用户全部停电。由于电缆线路供电特殊性,故障发生后,需对各个开关站逐一排查,故障难以定位,因未安装自动装置,非故障段用户恢复供电需要待运行抢修人员到达现场操作,无法在导则规定时间15分钟内完成A类供区备用电源投入。采用智能分布式FA系统可以实现故障快速定位、隔离,并在很快时间内对非故障段用户实现供电恢复。
3 经济性评价
通过对两种方案对比发现,采用智能分布式馈线自动化方案经济性优点更明显,且随着电网规模逐步发展,电网运行要求逐步提高,配电自动化水平也将形成规模并不断提升。届时智能分布式可以无缝升级到集中控制式配电自动化,且投资不浪费。
4 结论
本文以凯虹广场为例对供电能力和供电可靠性有着很高需求的用户接入方案进行深入讨论、分析,通过引入智能分布式自动化技术,能实现在有限的电力资源基础上为用户提供很高的供电可靠性,实现社会资源的最大利用。且该方案特别适用于中小城市中心区域,解决供电问题的同时有着很好的经济效益。
参考文献
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收稿日期
作者简介
孙杰(1987—),男,助理工程师,主要研究方向为配电网设计和研究工作。
王立军(1968—),男,工程师,从事电力系统规划设计和研究工作。)
康纬(1972—),男,工程师,从事电网设计和规划研究工作。
论文作者:孙杰,王立军,康纬
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/24
标签:故障论文; 舟山论文; 负荷论文; 分布式论文; 方案论文; 用户论文; 可靠性论文; 《电力设备》2016年第2期论文;