(天津天大求实电力新技术股份有限公司天津市300384
摘要:电网建设可靠性与经济性之间是相互制约、相互协调的,过度追求经济投资则会导致企业运行成本增加,难以满足经济性要求,同时过分限制投资则会降低系统的可靠性,不利于保障配电网系统的整体运行,因此,加强对可靠性与经济性相协调的配电网规划方法研究是极为必要的。
关键词:可靠性;经济性;配电网;规划方法
一、配电网规划中重视可靠性与经济性相协调的必要性分析
在配电网规划过程中重视可靠性的必要性体现在,配电网运行过程中存在的危险性以及存在的需要关注的重点较为繁琐,但是一旦其中一项出现问题,则极有可能导致整体配电网运行出现问题,严重时会出现大面积的停电以及出现电能的大量浪费,对于社会、能源等造成的损失极大,同时为电网系统的发展带来压力,配电网运行可靠性保证的标准就是配电网各部分的运行状况都在掌控之中,并且对于配电网运行过程中会出现的问题提前做好预防准备,同时配电网规划中体现可靠性的另一个表现就是规划的整体性以及规划的实际性。在配电网规划中经济性占据重要地位的具体体现为,配电网运行过程中每部分的运行成本以及每部分的维修成本都进行提前的预报,以及计划,配电网整体规划中如果成本不能够有效控制,会对配电网今后的运行以及发展造成一定的影响,导致配电网的发展速度和运行正常性无法保证,配电网潜在的危险性也会逐渐增加。而配电网规划中可靠性与经济性相协调的必要性具体为,这两者结合性分析以及融合渗透配电网规划,能够减少配电网规划的重复探究,能够实现配电网规划方案的最优化。
二、可靠性与经济性相协调的配电网规划理念
可靠性和经济性的协调包含多方面内容,因此电网规划首先要立足于全局,综合考虑全部要素;电网建设是个逐步完善的过程,所以规划要考虑时间性,不同时期的规划方案要根据现实条件采取不同的标准,且各阶段的方案要科学衔接,避免重复建设。
2.1立足“一张网绘蓝图”,综合考虑全网资源
在解决电网现状存在问题或满足发展需求时,要充分考虑全网的资源来规划,比如某一配变重载,解决的措施有很多种,可以更换为大容量配变或新增配变,在本电压等级范围内解决,也可以通过新增上一级电网的变电站来重新划分供区,将负荷转移,在上一个电压等级的网络中来解决。同样的当某个110千伏变电站重载,不一定要在本电压等级的电网中规划项目来解决,可以通过新增下一级电网的线路来将负荷转移。即在满足可靠性的条件下,充分利用各个电压等级的变电容量、线路等资源,提高投资的效益。
2.2基于“饱和负荷规划”,分步科学建设电网
对于一个新的供电区域,其负荷的增长需要一个过程,所以电网也是随着负荷的增长逐步完善的,而不是按照饱和规划网架一次性建设到位。应以饱和规划为指导,以近期负荷预测为依据,选择合适的容载比来配置近期的电网变电容量。以饱和规划网架为目标,逐步新建线路,但线径选择按饱和规划一次性配置到位,避免短期内改造而造成重复建设浪费。
2.3采取“三步思考法”,充分利用现有电网资源
在解决电网存在的重载问题时,优先考虑是否可以采取调整运行方式来解决,即采用“不花钱”的方式,第二考虑是否可以通过技改解决局部卡脖子问题,达到释放全部容量的目的,即采用“少花钱”的方式。最后才考虑规划新建项目来解决问题。通过这“三步思考法”,可以充分利用现有电网资源,既达到了提高供电可靠性的目的又提高了投资效益。
三、可靠性与经济性相协调的配电网规划具体分析
系统容量配置、网络拓扑结构和站址廊道选择等是电网规划的主要内容,下面将这几个主要方面进行可靠性与经济性分析。
3.1变电容量选择可靠性与经济性分析
变电容载比反映了配电网的宏观供电能力,也是安排变电容量的依据,容载比选择较大时表示系统备用容量多,供电可靠性较高,当然投资也更大。在电网建设初期,因为网络结构还不完善,线路、设备之间的联络互供能力较差,为保证电网运行的可靠性,需要选择较大的容载比值。随着网架结构的加强,从节约资源、提高投资效益的角度出发,应逐步降低容载比。
3.2线路线径选择可靠性与经济性分析
在线路廊道日趋紧张,城市配电网施工难度不断加大,规划中对线径大小的选择宜一次到位,避免日后因线径过小不满足可靠性要求而短期内重复投资,不仅麻烦也造成资源浪费。线径大小的选择应根据预测的饱和负荷以及线路在饱和规划中的地位来确定,譬如某线路在现阶段是分支线,但在饱和规划方案中是主干线路,则该线路新建时应按照主干线路的线径标准来选择。
3.3网架结构模式选择可靠性与经济性分析
不同的网架结构其可靠性是不同的,可靠性高的接线方式投资也高,比如双环网的接线模式可靠性高,但投资大;双辐射的接线方式可靠性相对低,投资也相应少些。如何来选择网架结构模式,首先是要看用户对供电可靠性的要求,例如在可靠性要求很高的城市繁华中心区和对可靠性要求不很高的城郊应分别采用不同的网架接线模式,而不是全部追求高可靠性。另外各个电压等级的网架结构可以采取互补的模式,如果上一级电网的结构比较坚强,对下一级电网的供电可靠性就较高,出现全停的概率小,那么对下一级电网来说不需要考虑极端情况,这样网架结构选择可以不用太强,即相邻两级电网之间可以采取“强弱互补”,而不需要“强强组合”。
3.4考虑分布式能源的可靠性与经济性分析
分布式电源的引入使得配电系统将发生根本性的变化,从一个辐射式的无源网络变为一个遍布小型电源的有源网络。这对供电可靠性的影响既有积极的一面(如配电网发生故障后,部分用户可由分布式电源继续供电),也有消极的一面(如
继电保护控制不好,会影响对用户的正常供电)。分布式能源的安装地点、容量和连接方式是影响可靠性的主要因素。在规划时,要结合配电网潮流、无功以及网络损耗等因素来分析接纳分布式能源的最大限额、最佳安装地点与接入系统方式,并通过潮流计算来论证,以指导分布式能源的建设,发挥其对供电可靠性积极影响的一面,达到既减少配电网的投资又能提高可靠性。
四、结语
配电网规划中体现可靠性与经济性相协调的意义在于,能够综合性的促进配电网规划质量的提升,配电网规划方案实用性增加,对配电网的发展有实际的促进作用。
参考文献:
[1]张建华,曾博,张玉莹等.主动配电网规划关键问题与研究展望[J].电工技术学报,2014(2):13~23.
[2]肖峻,崔艳妍,王建民等.配电网规划的综合评价指标体系与方法[J].电力系统自动化,2008,32(15):36~40.
[3]李子韵,陈楷,龙禹等.可靠性成本/效益精益化方法在配电网规划中的应用[J].电力系统自动化,2012,36(11):97~101.