县级电网规划若干问题的探讨.doc

县级电网规划若干问题的探讨能源环境县级电网规划若干问题的探讨江苏省电力公司金坛市供电公司(江苏金坛)史伟【摘要】本文提出了电网规划建设的基本原则,县级电网规划的基本步骤和方法,指出负荷预测是电网规划设计的基础,为做好电网规划工作,必须做好负荷预测工作.文中介绍了几种常见情况下的负荷预测方法,并分析了负荷变化对系统规划的影响,提出了解决问题的对策.【关键词】电网规划;负荷预测;对策探讨1,电网规划建设的五个基本原则从现状来看,我国大部分地区都属于需求增长型电力市场.在当前的需求增长型电力市场中,电网规划的目的是确定网络结构,建设规模,投资水平以及投资时间,电网规划的原则一般包括下列五个方面:1.1电网发展与电力需求增长水平相适应的原则电网的发展必须满足电力需求的增长,这是电力需求增长型市场中电网发展的主要内在动力.负荷预测是电网规划设计的前提和基础.准确的负荷预测,将为电源的合理布点,适时的电网建设,最佳的投资时间及获得最大的经济效益和社会效益提供科学的决策依据,并能为电网的安全,经济,可靠运行提供保证.1.2电网规划建设必须兼顾可靠性和经济性具有一定的运行可靠性和灵活性是各级电网所必须具备的条件,这样才能便于操作和运行维护.电网供电可靠性是电力用户对电力企业最直观的印象,是要求比较高的指标之一.越来越多的企业,特别是高新技术企业,提出了比较苛刻的要求,对此,我们目前通常是用2个及以上电源点来保证基本满足.因此,提高电网可靠性是电网规划应遵循的主要原则之一.提高电网可靠性是所有电力用户的要求,更是电力企业所希望的,但是,无论对用户还是电力企业来说,提高电网可靠性的代价一般来说肯定是增加投资.用增加投资的方式来提高电网可靠性,主要手段是通过增加线路或电气元件,抑或是调整网络接线以改善电网结构.增加投资涉及到好坏两个方面,即增加电气元件必然增加了运行维护费用,但另一方面也可能因此而减少网损.1.3必须坚持远近结合,优化电网结构的原则电网规划必须坚持近期与远期相结合的原则,逐步实现向长远目标的合理过渡.在合理布局的原则下,逐步对现有电网实行新建和改造,以提高供电可靠性和电能质量,改善电网运行水平.按照电力建设适度超前经济发展的原则,在建设时要为今后发展留有余地,既要解决好当前电网存在的问题,又要谋求长远发展.在一定时期,一个地区用电负荷的增加具有持已知条件负荷总星预测f.一现有变电f容量统计r地理环境盟域市规划约束f负荷空间l1分布预测t-下级配网分布情况续性,必须在对区域负荷中长期发展进行详细论证的基础上,再科学合理地确定电网的发展规划布局.电网结构的优化也是电网规划必须考虑的重要原则,电网结构优化是不断变化的动态过程,其目标原则是力求简化结线方式,维持较低运行费用.1.4电网规划建设中必须高低压网络协调发展电网规划建设必须坚持高低压电网协调发展的原则,即不同电压等级的变电容量能够相互匹配,不能造成某一电压等级变电容量的闲置或短缺.在实际运用中,可以采用树状分析法,从某个地区的最高电压等级的变电所开始,向下画出供电网络的树状拓补结构图,然后分析不同电压等级的各变电所主变压器的容载比,分析这些容载比是否恰当.1.5电网规划的经济性原则电网规划建设的主要目的是在满足技术要求和必要的可靠性的基础上为电力客户提供尽可能廉价的电能,电网规划建设重要的一点还要考虑经济性问题.经济性分析包括投入和产出,对于县级供电企业来说,目前在经济性上考虑较多的是投入,如在方案论证时,选择合理且造价低的方案进行,节约工程项目投资,减少运行维护费用,而对于产出则考虑较少.2,县级电网规划的基本步骤和方法2.1合理划分供电区域根据地理条件,行政区划和规划负荷的分布情况,结合目前电网布局,按不同规划水平年分出若干个供电区域,组成220kV,llOkV变电所,线路和10kV主干线的电网规划方案.2.2按照划分的供电区域进行负荷平衡以规划水平年的负荷对现有的输变配电各个环节的供电能力进行平衡.当供电能力不能平衡或者虽然容量可以平衡,但供电半径,电压质量,系统结线以及安全供电的可靠程度等已不能适应规划发展的需求时,将所出现的问题作为下一步电网规划或电网改造的基本依据.2.3制定规划方案规划水平年需建设变电总容量I现有变电E斤Il容量分布I新建变电所所址地理环境及城市规划约束确定最佳方案图一电网规划基本步骤流程图;00l毒翥l2j霉()10了能源环境针对供电能力平衡中暴露的问题以及规划期的要求,拟定若-F个电网规划方案,进行技术经济论证,确定最佳方案.电网规划方譬包括:规划水平年的网络布局和各级电网电压等级,变电所的布局和容量;主接线方式;输配电网络(220kV.110kV)的出线方案;线路的导线截面;电压调整和无功补偿的方式和容量.2.4画出反应上述内容的电网地理结线图和系统结线图.整个流程图如图一:2.5选址和选线(1)所址选择和变电容量的配置新建变电所所址的选择和变电容量的配置会对电网的整体布局产生很大的影响.在选择所址时,需综合考虑负荷空间分布,现有变电所的容量分布和下级配电系统的地理分布情况,从候选所址中选择满足负荷要求又可使投资最小的所址和容量配置.所址选择应遵循的原则是尽量简化结线,缩小供电半径.所址选择应尽量靠近负荷中心,以缩短线路,节约投资,保证供电质量,lOkV线路的供电半径尽量经济合理,满足短距离供电要求.可选择220kV/110kV/lOkV,ll0kV/l0kV变压器,省略35kV电压等级,既节省设备投资,又提高电能质量.(2)网络接线优化有关网络接线的优化问题,目前在理论上研究得最多.优化网络接线的目的是在变电所的所址和远期,近期容量确定下来之后,从候选的线路走廊中选择合适的路径,架线的回数,线径大小和建设时间等,从而使投资和运行费用达到最节省的目标.目前有多种方法应用于网络接线优化,其中得到广泛应用的是遗传算法,其具有适用于电网规划的独特优点.3常见情况下的负荷预测方法对规划的经济性以及合理性产生重要影响的因素是负荷的分区分布,然而,在某些地区以前所做的电网规划中,很少对负荷的分布进行科学预测,即使有也多为走个形式,电网规划多数情况凭借的是电网规划技术人员的经验或者政府规划部门提供的1:域发展规划,往往出现全地区总容载比很高,但局部变电容量布局不合理,造成局部电网出现轻载或过载等各种问题.负荷预测工作,不仅要定量预测今后的负荷大小,还要提供负荷增长的大致位置,即今后发展起来的负荷的地理分布.在进行整体电网规划时,一般应采用多种组合方法来确定一个相对较大区域的电力需求,而对电网项目进行选择时,则根据项目所在地区,项目的供电半径的大小等选择不同的方法.(1)对供电半径大的项目,如220kV电网项目,可以采用组合的需求预测方法.(2)对于位于乡镇,开发区llOkV及以下的项目,电力需求的增长主要来自计划新建的工业和农业项目,特别是我们平时所说的大客户.因此,需要使用大用户分类预测法来对这类项目进行负荷预测.(3)对于位于城市llOkV及以下的项目,特别是位于城市中心的项目,电力需求的增长主要来自商业贸易,房地产业,服务业以及居民生活用电等.一般来说,城市由于其承载能力所限,用电使荷的增长是有一个极限的,也就是平时所说的最大负荷密度.对浚类项目,要确定其最终规模的最大负荷密度,主要是采用用户分类法确定初期建设规模.对于负荷预测,还应注意负荷转移的问题.负荷的转移主要是随着城市规划布局的变化,比如区域发展规划受到政治及政治7口占.誊|囊|.荸篓誊-蠢家的主观影响,将部分城区的工业项目搬迁至城郊或者开发区,工业园区,从而引起电力负荷的转移.对于这种情况,一方面在工业项目新址所在的区域,将转移负荷纳入电网规划;另一方面在项目的原址,应按照城市发展规划,重新分析用电负荷的构成,预测用电需求的减少或增长,并对该地区的电网情况进行调整.4.负荷变化对系统规划的影响及其对策做规划应多点调查而少点”数字游戏”.对于电网规划专业技术人员来说,需要不断完善预测方法,及时掌握最新信息,经常性开展电网裕度,可靠性,供电能力,营销数据,大用户分布等信息分析工作,尽可能关心和思考与负荷预测有密切关系的各项经济政策和相关问题,以使影响负荷预测准确度的不利因素降至最低.4.1原因分析引起负荷在一个时期内发生较大幅度变化的原因有多种,但主要的有以下三个方面:(1)国家实行”宏观调控”政策,直接”刺激”或”抑制”国民经济发展和主要产业的用电,造成对负荷因素的影响.(2)气候变化对负荷因素的影响.随着人们生活水平的提高,降温和取暖等家用电器的普及,气候变化对负荷的影响愈来愈不容忽视.以金坛电网为例,近年来,居民生活用电差不多以15%的增长率增长,夏季空调负荷相当高.因此,当气候变化时必然会带来负荷的较大变化.同样,干旱季节农灌负荷也会明显升高,这些因素都会造成负荷大幅度波动.(3)人为”虚”报负荷或过高估计国民经济发展速度对负荷因素的影响一种情况是用户申请用电时报装容量较大,但投运一段时间,实际运行甚至达不到申请容量的一半,若再遇行业景气度下滑,可能一年后又申请减容.还有一种比较普遍的情况是电网规划设计时,为使工程顺利立项,往往过高估计发展速度.4.2对策探讨针对以上分析,我们可采取下列措施尽量减少负荷变化对系统规划造成的影响:(1)使用科学的方法进行负荷预测,务必要能更准确地符合于或更精确地反映国民经济的发展.必须做到将负荷预测工作与市场经济的发展有机结合起来,电网规划技术人员要能准确而全面地掌握电力供求信息,多参与一些务实的电力市场调查活动,多深入基层,深入现场对大用户,行业代表性用户进行调查.不要光靠”拍脑袋”,而是要充分掌握第一一手资料,更好地服务于”两个市场”,即服务于电源和电网建设的内部市场,服务干国民经济的发展对电力市场需求的外部市场.(2)定期做好电网滚动规划,