影响城市电网结构的主要因素

影响城市电网结构的主要因素城市电网结构受电源、电压等级序列、城市用电性质、负荷密度、电网技术水平等多方面因素的影响，这些影响因素不同程度上影响了城市电网的安全技术经济水平。电源因素在城市电网中，外送电比例的变化、不同电压等级的电源的变化及分布式电源的增加，都将会对城市电网结构产生影响。外部电源为主要电源时，输电网要求较强，反之，则较弱。内部电源不仅影响输电网结构，也影响高压配电网和中压配电网结构。当内部电源以高压配电电压接入系统时，高压配电网结构可以简化；当以内部电源以中压接入系统时，中压配电网结构可以简化。1）外送电接入要求“十五”末年，重点城市电网中接入220kV及以下电网的电源装机容量大约能够满足50%的负荷需求。至2005年底，31个重点城市接入各电压等级电网的电源装机容量（包括地方自备电厂）累计为8774.1万千瓦。其中接入500（330）kV电网的电源装机1479.5万千瓦，220kV及以下装机7294.6万千瓦。据统计，2005年重点城市统调最大负荷合计11267.48万千瓦。因此，考虑20～30%的备用装机容量后，大约有52%的负荷可以由220kV及以下上电网的地方电源供给，另外仍有约4200万千瓦负荷需要通过区域主干电网受入。由此可见，随着城市的发展，需要加强城市外围的输电网建设，形成坚强的受端电网，具备接受来自的主网或上网电厂的输送电力的条件，为城市电力发展提供充足、可靠的电源。2）小机组装机变化的影响随着城市的不断发展和“资源节约型、环境友好型”社会的建设，限制发展小容量机组，加快关停原高污染、高能耗、运行年限长的小火电机组，实施“上大压小”的政策，使得在城市范围中、低电压等级接入电网的电厂装机容量将大幅减少，尤其是110kV及以下的电网中尤为明显。随着接入城网的中、低电压等级装机容量比例的减少，原从中、低压电网供电负荷将转移到高压电网供应，增大相应的上级各电网的变电容量和网络输送容量，对提供高压输电网和高压配电网的网架可靠性要求更高。3）分布式电源接入要求由于能源问题日渐突出，近年来各国分别展开了大范围的分散发电技术的研究，有的国家已经进入应用阶段。据美国分布式电力联盟研究估计，在未来20年中分散发电将占未来新增发电容量的20%。分散发电是将来全世界解决能源危机的一个重要途径。由于分散发电采用与配电网并网运行的方式，对未来配电网的规划和运行将有较大的影响，在规划电网结构时要考虑该因素的影响。为保证城市电网的安全可靠供电，应对各种紧急情况（如冰雪天灾等自然灾害），对于城市各电压等级如何保证分层分级的电源数量，也是在考虑城市电网结构中需要重视的问题。城市及用户性质城市及用户性质从用电需求的角度对电网结构提高要求，从而影响电网结构。这些要求主要包括供电可靠性、供电能力、供电电压等。具有重要政治、经济、军事等意义的城市，对供电可靠性要求较高，相应的供电安全、供电可靠性、供电质量成为电网发展的主要决定因素，要求各级电网均要有较高的可靠性，特别对一些具有重要政治、经济、军事等意义的大城市更是如此。用户性质对电网结构也有一定影响，这些影响主要体现在用户用电电压及供电可靠性上。如果城市高压用户较多，则中低压电网结构则相对简化。负荷密度负荷密度对于决定变电站的规模很重要，尤其是城市的饱和负荷密度，决定了城市电网的最高电压等级、电压序列和电网规模。不同的负荷密度，使得变电站的座数和布局将有所不同，对于最终的网架结构也将有所影响。尤其是对于高负荷密度地区，线路廊道紧张日趋紧张，在研究网架结构时要充分考虑廊道的节约、同杆并架或同杆多回等的影响。

在负荷密度和负荷增长率都很大的情况下，大容量变电站很吸引人，特别是在没有土地建新变电站的地区。但是小型变电站的优势是电网更灵活，出现故障后的后果也没有前者大。供电指标和经济性不同的供电质量要求，对电网结构产生直接的影响。在考虑网架结构时，主要需考虑的供电质量和可靠性标准有以下几方面：短路电流水平电压限制可靠性水平线损供电质量和供电可靠性的不同要求，对电网结构的要求就会不同，相应会影响到投资的合理性、运行的经济性。因此在规划网架结构时，要根据负荷对电网的需求，充分考虑地区电网发展的差异性，在良好的供电指标和合理的经济性之间需求最佳平衡点。技术装备的进步配电设备的发展主要集中输配电能力大容量化，装备技术进步。如新材料和新结构的节能变压器，一次设备及其相关二次设备的集成。包括开关集成技术、节能配电变压器、高温超导电缆等等。变电所单台、单座容量趋大变电设备及布置小型化、紧凑型城市电缆化率扩大超导传输可能首先在域网应用基于电力电子控制的定制电力技术逐步推广（飞轮UPS，SVC，DVR快速联）机电一体化、智能型开关新性能环保型产品（建筑、视野、低噪音）高压引入负荷中心Statcom，有源站波器应用在目前国家电网公司的先进适用技术的推广应用中，为节约线路走廊和线路节能，推荐采用大截