城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)論文
【摘要】配電網(wǎng)是現(xiàn)代化城市建設(shè)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，城市配電網(wǎng)能夠有效滿足人們的用電需要，且隨著城市用電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，做好城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造工作是提升城市公供電可能性與電能質(zhì)量的保障，利于促進(jìn)城市發(fā)展與規(guī)劃。基于此，本文首先闡述了城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)的目標(biāo)及內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)例對(duì)城市配電網(wǎng)改造和規(guī)劃的基本思路進(jìn)行分析，旨在提高城市現(xiàn)代化電網(wǎng)的建設(shè)水平。
【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)；建設(shè)改造
1引言
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)對(duì)配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和數(shù)量提出了更高的要求，傳統(tǒng)的城市配電網(wǎng)已無(wú)法滿足當(dāng)前城市用電的基本需求，重新對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行改造與建設(shè)是現(xiàn)代化城市建設(shè)的實(shí)質(zhì)性要求。在城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與改造過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格保障新城市配電網(wǎng)的科學(xué)性和合理性，使配電網(wǎng)的改造和建設(shè)能夠緊跟城市的發(fā)展步伐、適應(yīng)人們對(duì)用電規(guī)模不斷增長(zhǎng)的需要，進(jìn)而促進(jìn)城市配電網(wǎng)更加安全、高效的構(gòu)建。
2城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)的目標(biāo)及內(nèi)容
城市配電網(wǎng)建規(guī)劃與改造的'目標(biāo)在對(duì)于解決配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中存在的供電質(zhì)量差、設(shè)備陳舊、供電效率低等問(wèn)題，重新對(duì)配單網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)、改造，提高供電電能的質(zhì)量，使其能夠更好的滿足當(dāng)前城市發(fā)展的需要。城市配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)目標(biāo)還應(yīng)平衡好城市近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展之間的關(guān)系，并綜合考慮城市的人文環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、社會(huì)環(huán)境等因素的影響。城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)的內(nèi)容主要包括：分析當(dāng)前配電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)負(fù)荷分布的位置、確定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的原則及供電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)等；對(duì)配電網(wǎng)供電量和電力進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，提出合理的供電電源點(diǎn)設(shè)計(jì)要求，以準(zhǔn)確確定變電所的容量及其布點(diǎn)位置；對(duì)城市配電網(wǎng)調(diào)度、通信等方面的要求進(jìn)行確定，規(guī)劃新配電網(wǎng)取得的經(jīng)濟(jì)效益及供電能力擴(kuò)大后所產(chǎn)生的社會(huì)效益等。
3城市配電網(wǎng)改造和規(guī)劃的基本思路
3.1做好配電網(wǎng)的全面規(guī)劃設(shè)計(jì)
城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與改造前，工作人員可利用先進(jìn)的儀器設(shè)備對(duì)城市配電網(wǎng)的負(fù)載及載荷分布情況進(jìn)行了解，提高相關(guān)數(shù)據(jù)的收集率，以為城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。①結(jié)合城市發(fā)展的實(shí)際情況和城市的行政級(jí)別，對(duì)城市配電網(wǎng)電力進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，進(jìn)而進(jìn)一步做好城市配電網(wǎng)的全面規(guī)劃與設(shè)計(jì)；②城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃應(yīng)結(jié)合城市未來(lái)發(fā)展的目的，滿足城市發(fā)展的需求，以實(shí)現(xiàn)城市配電網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃與建設(shè)。
3.2合理規(guī)劃與建設(shè)配電網(wǎng)站點(diǎn)
在城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中，需對(duì)配電網(wǎng)供電范圍的確定、供電線路設(shè)計(jì)、變壓器設(shè)置等工作予以重視。在城市配電網(wǎng)具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，電力部門(mén)應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展目標(biāo)及用電分布情況進(jìn)行合理規(guī)劃，在滿足城市基本運(yùn)行需求的基礎(chǔ)上，降低城市配電網(wǎng)站點(diǎn)設(shè)置的成本。同時(shí)，還應(yīng)保證配電網(wǎng)站點(diǎn)設(shè)置符合城市電網(wǎng)載荷的分布情況，以保證電力資源的穩(wěn)定傳輸；還應(yīng)將電力資源在傳輸過(guò)程中所產(chǎn)生的損耗進(jìn)行考慮，盡可能改善電力傳輸技術(shù)，減少其在電力傳輸過(guò)程中的損耗。
3.3選擇適用的電壓等級(jí)
在堅(jiān)持分層原則的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化電壓等級(jí)的同時(shí)再逐步提高電壓等級(jí)，這種方式可進(jìn)一步提升電網(wǎng)布局的科學(xué)性，進(jìn)而達(dá)到降低電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的目的。同時(shí)可降低變電層次，緩解電能無(wú)益消耗的情況，以提高電網(wǎng)運(yùn)作的質(zhì)量和水平。比如針對(duì)中小市區(qū)和郊區(qū)所使用的電壓可由原來(lái)的等級(jí)分別改變成高、中、低三層配電網(wǎng)。
3.4加強(qiáng)高壓配電網(wǎng)建設(shè)
在保證城市配電網(wǎng)基本供電能力的基礎(chǔ)上，還應(yīng)保證配電網(wǎng)供電的安全性和可靠性，因此，在城市配電網(wǎng)建設(shè)與改造過(guò)程中，除了要滿足上級(jí)電源分布及供電容量，還應(yīng)保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的科學(xué)性。一般情況下，1座在城市遠(yuǎn)郊的220kV變電站，作為110kV變電站和10kV配電網(wǎng)的上級(jí)電源布點(diǎn)，根據(jù)負(fù)荷分布和電網(wǎng)實(shí)際情況建設(shè)220kV的外環(huán)網(wǎng)，同時(shí)在城市負(fù)荷中心位置，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可分區(qū)建設(shè)3~5座110kV變電站，同時(shí)利用110kV線路構(gòu)成雙聯(lián)路高壓配電網(wǎng)。
4實(shí)例分析
某市設(shè)計(jì)區(qū)總負(fù)荷預(yù)測(cè)為1705.5MW，10kV電網(wǎng)供電負(fù)荷為1305.1MW，該市供電方案中主要包括9座220kV高壓配電站、43座110kV高壓配電變電站、508回10kV主線。10kV干線總長(zhǎng)度為874.49km，其中已有線路總長(zhǎng)470.7km，新建線路總長(zhǎng)403.8km。
4.1設(shè)計(jì)網(wǎng)架轉(zhuǎn)供能力分析
①線路N-1校驗(yàn)。在10kV線路設(shè)計(jì)規(guī)劃中，應(yīng)將N-1準(zhǔn)則考慮在內(nèi)；②主變壓器N-1校驗(yàn)。對(duì)主變壓器運(yùn)行負(fù)荷的分布情況進(jìn)行分析、檢驗(yàn)；③變電站全停校驗(yàn)。要求該設(shè)計(jì)區(qū)110kV高壓變電站進(jìn)行全停校驗(yàn)，其中有6座110kV變電站側(cè)負(fù)荷可完全通過(guò)10kV聯(lián)絡(luò)線路轉(zhuǎn)帶，其余變電站均有部分負(fù)荷能夠轉(zhuǎn)帶。
4.2配電網(wǎng)配電設(shè)備分析
目前，該市各個(gè)變電所供電區(qū)正趨于合理化方向發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)的分析具體如下：①在城市配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)改造中，10kV主干線平均長(zhǎng)度逐漸縮小，至2016年，10kV主干線平均長(zhǎng)度為2.5km，同時(shí)供電半徑也趨于合理化；②截至2013年，城市所有線路均實(shí)現(xiàn)全部負(fù)荷轉(zhuǎn)移，大大提升了供電的可靠性；③配電網(wǎng)線路平均停電時(shí)間降低至1.1h，由于故障原因所造成的平均停電時(shí)間降至1.3h，由于突發(fā)事件所造成的平均停電時(shí)間降至0.5h。
4.3配電網(wǎng)建設(shè)改造評(píng)價(jià)
隨著城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，電能供電能力在不斷提升，主網(wǎng)設(shè)計(jì)完全符合N-1安全標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)容量配置也滿足容載比的要求，大大提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。另外，通過(guò)城市配電網(wǎng)建設(shè)改造，可有效增強(qiáng)電網(wǎng)的調(diào)壓能力，提高調(diào)壓范圍，同時(shí)隨著供電功率因數(shù)額的不斷提高，可為提高電能質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在環(huán)保效益方面，城市配網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃可為未來(lái)的規(guī)劃區(qū)創(chuàng)造有利的供電條件，通過(guò)改造變電站，可逐步擴(kuò)大室內(nèi)布置面積，實(shí)現(xiàn)低壓配網(wǎng)架空導(dǎo)線絕緣化，增加城市的綠化面積，協(xié)調(diào)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。按照規(guī)劃建設(shè)與電網(wǎng)改造一期，截至2016年，該市電網(wǎng)已達(dá)到下列指標(biāo)：①高壓配供電能力能滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的需要；②在全市范圍內(nèi)已不存在非節(jié)能變壓器，且超期服役線路也得到改造；③供電可靠性提高至99.96%，電壓合格率提升至99.97%；④電網(wǎng)設(shè)備水平也呈大幅度提高，且高損耗電網(wǎng)設(shè)備均被更換掉，已完全實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)開(kāi)關(guān)無(wú)油化。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述，城市配電網(wǎng)正朝著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，這對(duì)城市配電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求越來(lái)越高，因此，電力企業(yè)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造，積極采用先進(jìn)的技術(shù)手段和供電設(shè)備，提高城市的電網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行水平，保證配電的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而為電力企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
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