配电网规划改造论文(11篇)
1.配电网规划改造论文 篇一
配电网规划综述
负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数,在满足一定精度要求的条件下,确定未来某特定时刻的负荷数据,其中负荷是指电力需求量(功率)或用电量。负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容,是能量管理系统(EMS)的一个重要模块。
电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等,不同类型的负荷具有不同的特点和规律。
城市民用负荷主要来自城市居民家用电器的用电负荷,它具有年年增长的趋势,以及明显的季节性波动特点,而且民用负荷的特点还与居民的日常生活和工作的规律紧密相关。
商业负荷,主要是指商业部门的照明、空调、动力等用电负荷,覆盖面积大,且用电增长平稳,商业负荷同样具有季节性波动的特性。虽然商业负荷在电力负荷中所占比重不及工业负荷和民用负荷,但商业负荷中的照明类负荷占用电力系统高峰时段。此外,商业部门由于商业行为在节假日会增加营业时间,从而成为节假日中影响电力负荷的重要因素之一。
工业负荷是指用于工业生产的用电,一般工业负荷的比重在用电构成中居于首位,它不仅取决于工业用户的工作方式(包括设备利用情况、企业的工作班制等),而且与各行业的行业特点、季节因素都有紧密的联系,一般负荷是比较恒定的。
农村负荷则是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比,受气候、季节等自然条件的影响很大,这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响,但就电网而言,由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别,所以对提高电网负荷率有好处。
从以上分析可知电力负荷的特点是经常变化的,不但按小时变、按日变,而且按周变,按年变,同时负荷又是以天为单位不断起伏的,具有较大的周期性,负荷变化是连续的过程,一般不会出现大的跃变,但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的,不同的季节,不同地区的气候,以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。
负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平,同时确定各供电区、各规划
年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平,确定各规划年用电负荷构成。电力负荷预测是电力企业计划的基础,无论是编制企业的经营计划还是长远发展规划,以及电力基本建设、编制负荷调度曲线等工作都必须以系统负荷为依据,因此,负荷预测是提高企业经营决策的准确性和科学性的重要手段,是电力系统经济运行的基础。在当前电力发展迅速和供应相对紧张的情况下,合理地进行电力负荷预测和系统规划运行显得尤为重要。
电力系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量是非常重要的。为了选择适当的机组类型和合理的电源结构以及确定燃料计划等,还必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。
负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据,建立科学有效的预测模型,采用有效的算法,以历史数据为基础,进行大量试验性研究,总结经验,不断修正模型和算法,以真正反映负荷变化规律。其基本过程如下:
(1)调查和选择历史负荷数据资料
多方面调查收集资料,包括电力企业内部资料和外部资料,从众多的资料中挑选出有用的一小部分,即把资料浓缩到最小量。挑选资料时的标准要直接、可靠并且是最新的资料。如果资料的收集和选择得不好,会直接影响负荷预测的质量。
(2)历史资料的整理
一般来说,由于预测的质量不会超过所用资料的质量,所以要对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理,来保证资料的质量,从而为保证预测质量打下基础,即要注意资料的完整无缺,数字准确无误,反映的都是正常状态下的水平,资料中没有异常的“分离项”,还要注意资料的补缺,并对不可靠的资料加以核实调整。
(3)对负荷数据的预处理
在经过初步整理之后,还要对所用资料进行数据分析预处理,即对历史资料中的异常值的平稳化以及缺失数据的补遗,针对异常数据,主要采用水平处理、垂直处理方法。
数据的水平处理即在进行分析数据时,将前后两个时间的负荷数据作为基准,设定待处理数据的最大变动范围,当待处理数据超过这个范围,就视为不良数据,采用平均值的方法平稳其变化;数据的垂直处理即在负荷数据预处理时考虑其24h的小周期,即认为不同日期的同一时刻的负荷应该具有相似性,同时刻的负荷值应维持在一定的范围内,对于超出范围的不良数据修正,为待处理数据的最近几天该时刻的负荷平均值。
(4)建立负荷预测模型
负荷预测模型是统计资料轨迹的概括,预测模型是多种多样的,因此,对于具体资料要选择恰当的预测模型,这是负荷预测过程中至关重要的一步。当由于模型选择不当而造成预测误差过大时,就需要改换模型,必要时,还可同时采用几种数学模型进行运算,以便对比、选择。
在选择适当的预测技术后,建立负荷预测数学模型,进行预测工作。由于从已掌握的发展变化规律,并不能代表将来的变化规律,所以要对影响预测对象的新因素进行分析,对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。
电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。
一、经典预测方法
(1)趋势外推法
趋势外推法就是根据负荷的变化趋势对未来负荷情况作出预测。电力负荷虽然具有随机性和不确定性,但在一定条件下,仍存在着明显的变化趋势,例如农业用电,在气候条件变化较小的冬季,日用电量相对稳定,表现为较平稳的变化趋势。这种变化趋势可为线性或非线性,周期性或非周期性等等。
(2)时间序列法
时间序列法是一种最为常见的短期负荷预测方法,它是针对整个观测序列呈现出的某种随机过程的特性,去建立和估计产生实际序列的随机过程的模型,然后用这些模型去进行预测。它利用了电力负荷变动的惯性特征和时间上的延续性,通过对历史数据时间序列的分析处理,确定其基本特征和变化规律,预测未来负荷。
时间序列预测方法可分为确定型和随机性两类,确定型时间序列作为模型残差用于估计预测区间的大小。随机型时间序列预测模型可以看作一个线性滤波
器。根据线性滤波器的特性,时间序列可划为自回归(AR)、动平均(MA)、自回归-动平均(ARMA)、累计式自回归-动平均(ARIMA)、传递函数(TF)几类模型,其负荷预测过程一般分为模型识别、模型参数估计、模型检验、负荷预测、精度检验预测值修正5个阶段。
(3)回归分析法
回归分析法就是根据负荷过去的历史资料,建立可以分析的数学模型,对未来的负荷进行预测。利用数理统计中的回归分析方法,通过对变量的观测数据进行分析,确定变量之间的相互关系,从而实现预测。
二、现代负荷预测方法
20世纪80年代后期,一些基于新兴学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。
(1)灰色数学理论
灰色数学理论是把负荷序列看作一真实的系统输出,它是众多影响因子的综合作用结果。这些众多因子的未知性和不确定性,成为系统的灰色特性。灰色系统理论把负荷序列通过生成变换,使其变化为有规律的生成数列再建模,用于负荷预测。
(2)专家系统方法
专家系统方法是对于数据库里存放的过去几年的负荷数据和天气数据等进行细致的分析,汇集有经验的负荷预测人员的知识,提取有关规则。借助专家系统,负荷预测人员能识别预测日所属的类型,考虑天气因素对负荷预测的影响,按照一定的推理进行负荷预测。
(3)神经网络理论
神经网络理论是利用神经网络的学习功能,让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系,再利用这种映射关系预测未来负荷。由于该方法具有很强的鲁棒性、记忆能力、非线性映射能力以及强大的自学习能力,因此有很大的应用市场,但其缺点是学习收敛速度慢,可能收敛到局部最小点;并且知识表达困难,难以充分利用调度人员经验中存在的模糊知识。
(4)模糊负荷预测
模糊负荷预测是近几年比较热门的研究方向。
模糊控制是在所采用的控制方法上应用了模糊数学理论,使其进行确定性的工作,对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效控制。模糊系统不管其是如何进行计算的,从输入输出的角度讲它是一个非线性函数。模糊系统对于任意一个非线性连续函数,就是找出一类隶属函数,一种推理规则,一个解模糊方法,使得设计出的模糊系统能够任意逼近这个非线性函数。
负荷预测是电力系统调度、实时控制、运行计划和发展规划的前提,是一个电网调度部门和规划部门所必须具有的基本信息。随着电力市场的发展,负荷预测的重要性日益显现,已成为实现电力系统管理现代化的重要内容,并且对负荷预测的要求越来越高。提高负荷预测技术水平,有利于计划用电管理,有利于合理安排电网运行方式和机组检修计划,有利于节煤、节油和降低发电成本,有利于制定合理的电网发展规划,有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。因此,应该根据实际情况,尽可能采用先进的、便于操作的和相对准确的预测方法。
2.配电网规划改造论文 篇二
改革开放以来, 特别是国家加大城网和农网改造力度以后, 中小城市开始对落后陈旧的城市供电线路进行整顿改造, 新建了一此供配电线路、变电站和配电台区, 但是由于缺乏全面长远的配电网规划, 在对负荷的估计预测、对供电可靠性和电能质量的要求、对配电网建设与城市建设环境协调等力面都暴露出改造建设后的配电网和设施不能适应城市高速建设以及经济发展和人民生活水平提高对用电的要求, 严重影响了电力市场的发展。目前, 我国城市配电网存在的主要问题是:供电能力不足, 电网结构薄弱, 备用切换能力差, 达不到“N-1”的安全准则, 供电可靠性不高, 电压质量差, 线路损耗高, 经济性差, 设备陈旧、技术落后。为了解决以上问题, 我们必须对城市配电网的建设改造提出高起点、超前性的规划和技术标准, 使配电网能完全实现其基本功能, 即:能从不同变电站之间或同一变电站的不同母线上获取电源, 形成“手拉手”的串型网络, 使每个变电站正常供电方式下都有自己明确的供电区域, 形成分区供电。此外, 还应针对城市配电网高负荷密度、大容量、高可靠性、线路走廊紧张、设备占地空间狭小的特点, 设计一种结构简单合理、层次清晰、运行灵活可靠、设备小型化、线损及运营成本相对较低的配电网网架结构。
随着《电力法》的实施和社会主义市场经济的建立, 电能作为一种商品进入市场, 接受用户的监督和选择, 因此配电网的改造与建设就要适应电力市场的发展;同时电力供应是社会公用事业, 配电网的改造与建设必须服务于社会, 为经济发展、城市建设和人民生活服务。开拓电力市场, 服务于社会, 是城市配电网改造与建设要解决的中心课题。这个中心课题要达到的目标, 就是中心城市供电应以市场需求为导向, 提高供电可靠性和电能质量、降损节能, 建设成现代化城市的一流配电网络, 最大限度满足社会主义经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求。
1 城市配电网改造和规划的内容和目标
配电网规划一般应包括以下主要内容:分析配电网布局与负荷分布的现状;负荷预测 (包括电量与功率预测) ;确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的标准化;进行电量和电力 (含有功、无功功率) 平衡, 提出对供电电源点的建设要求, 确定变电所的布点和容量, 确定无功补偿容量及其布局;确定调度、通信及自动化等方面的规模和要求, 估计各规划期要求的投资、主要设备的规范和数量, 估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力后的社会经济效益;绘制各规划期末配电网规划地理接线图, 编制规划说明书。
城市配电网规划目标主要包括供电质量、收费标准和就业的稳定性。但城市规划和环境的制约, 以及社会、政治、经济、工业和人民生活水平的发展变化, 都会对配电系统的规划目标产生深远的影响。任何一种规划不可能同等地考虑所有的因素。所以在计算机上实现的城市配电网规划都只能使在保证可靠安全的供电前提下, 优化规划期内配电系统总投资和运行维修等费用, 即以经济指标的优化为目标进行规划。
2 城市配电网改造和规划的基本思路
2.1 精心做好全面规划设计
在进行城市配电网建设改造前, 科学地做好城市配电网全面规划设计, 是搞好配电网改造和发展建设的关键。中小城市配电网的规划设计是按照《城市电力网规划设计导则》和《城市中低压配电网改造技术导则》, 结合本市的具体情况, 制定配电网的规划设计和改造的技术原则和规划设计目标, 从而做到按建设现代化的配电网的需求进行规划, 分期实施改造和发展建设, 以恰当的投资, 提高配电网的供电能力和供电质量, 满足负荷不断增长的需求与城市发展建设相协调。
2.2 加强主网架, 充实配电网的电源点布局
满足用户用电的需要是城市配电网服务的最终目标。城市配电网不但供电, 而且要求保证供电电压质量和供电可靠性。这就要求配电网不但要有充足的供电电源和供电能力, 而且要求电网结构合理可靠。为此, 中心城市配电网宜以增加输变配用电系统的供电能力为重点, 一般来说有1~2座220KV变电站, 在城市的远郊布点, 作为配电网的电源变电站, 并按负荷的发展建设220KV外环网。在城市的负荷中心地区分区建成3~5座110KV变电站, 并构成高压双环配电网, 从这些环中向城市中心引入电源, 或在城市中心建110KV变电站直接将电源引入城市负荷中心, 构成较为灵活可靠的电源网架。
2.3 选用合适的电压等级
分层分区组成配电网, 简化电压等级, 逐步提高配电电压等级, 有利于配电网的合理布局, 简化电网结构, 减少变电层次和电能损耗, 增强电网的安全可靠性和经济运行水平。中小城市配电网目前宜采用110KV、10KV、0.4KV三级电压, 郊区城镇目前宜采用35KV、10KV、0.4KV三级电压。按照三级电压, 建设分层分区的城市高压配电网、中压配电网和低压配电网。
2.4 建设合理的配电网结构
合理的配电网结构是:简化的电压等级, 供电可靠、电能质量合格、各级电压主干电网的结线方式简单、充足的供电能力、适应性强、安全、可靠、经济、实效、降损节能。
2.5 加强高压配电网网架建设
高压配电网是城市配电网的基础, 起到承上启下的作用, 这一级电网搞不好, 其他电网就发挥不了应有的作用。高压配电网能接受电源点所供出的全部容量, 并能满足供应全部负荷。高压配电网的结构改造应满足下列安全准则, 向市区供电的高压配电网应能保证任何一条110KV (35KV) 线路或一台主变计划检修停运时保持向用户继续供电, 不过负荷, 不限电;事故停运能自动或通过操作保证向用户继续供电, 不限电并不发生超过设备允许的过负荷。为此, 高压配电网的配置方式要求35~110KV变电站有两回电源进线、2台主变压器。在一个城市按照“分层分区”供电的原则, 将几个110KV (35 KV) 变电站的电源进线联接成单 (双) 环网 (开环运行) 。在配电网改造时, 按照规划要求逐步实施, 建成高压配电网网架。
2.6 分期实施配电网改造, 建设现代化的城市配电网
中低压配电网是提高可靠性的关键, 中、低压配电网包括10KV线路、配电所、开闭所和380/220伏线路。中低压配电线路遍布城市大街小巷, 过去由于缺少全面规划, 不少城市的中低压配电网都很陈旧落后, 供电区域交叉重迭, 接线复杂, 改造任务重。中低压配电网结构改造应满足下列安全准则, 向市区供电的中压配电网应能保证任何一条10KV线路的出口断路器因计划停运时, 保证向用户继续供电;事故停运时, 通过操作能保证向用户继续供电、不过负荷、不限电。为此, 市区中低压配电网应按规划分期实施改造加强配电网结构。一般根据负荷预测, 10KV主干线采用双回共杆电源环网供电 (开环运行) , 主干线导线截面宜按远期规划负荷密度一次选定, 争取二十年内保持不变, 中小城市负荷密度宜按10000KW/KM2选择10KV主干线导线截面与配电变压器容量和数量。
低压配电线路目前一般都采用放射式, 但为了提高供电可靠性, 减少对低压用户的停电损失, 宜将低压架空线路与高压共杆架设, 从不同中压配电所受电, 可按城市道路连接成开口环网, 确保低压线段的停运倒换, 这样可以使10KV中压配电线路或配电所停运时, 能够保持向低压用户供电。
2.7 提高配电网自动化水平
为提高城市配电网的供电可靠性、供电质量和降低线损, 让用户满意, 同时减轻运行人员的劳动强度, 提高配电网自动化水平势在必行。
提高配电网自动化水平的当务之急是对中压10KV配电网实施事故处理, 就是用自动化设备自动切除线路的故障区段, 自动恢复向完好区段供电。要实现这样的自动操作, 需采取两大措施:一是在电网上安装新的自动化设备, 发生事故时执行操作;二是改造配电网成为可以实现自动化的配电网, 能够在线路故障时自动切除故障区段, 恢复向完好区段供电。也就是要把环网线路或“手拉手”的线路分成几段 (加装三只开关分成四段为宜) , 安装自动化设备, 实现自动操作和配电网的运行监测等功能。可见实现配电网自动化系统的多项功能, 是一个庞大的系统工程, 应先试点, 摸索经验, 取得一定的效果, 再行推广。
3 城市配电网改造和规划的发展方向
配电设备向无油化、免维修、小型化、紧凑型方向发展;配电自动化向多功能纵深方向发展;配电网管理向需求方向发展。
随着配电系统的发展, 网络结构日益复杂, 电网中的自动化程度也越来越高, 采用计算机对配电网络进行分析和计算是必然的趋势。城市配电网计算问题可分为:潮流、无功最优补偿、电能损耗、降损效果、谐波分布和资金的时间效益等计算。目前专家系统的发展为解决配电网的大量问题提供了新的有力工具。借助于各有关领域专家的知识和经验以及一些规则, 采用推理、判断和决策等方法和过程, 可以使某些问题得到有效解决。目前在国外, 专家系统已在配电网规划、监控、系统分析、教育与仿真等各方面得到应用, 几乎渗透到配电网的各个主要方面。
4 结束语
城市配电网的改造和建设发展由于历史欠帐太多, 改造资金不足, 现在仍然是城市建设和经济发展的“瓶颈”, 满足不了城市生产用电和市政生活用电增长的需要, 满足不了城市用电对电能质量和可靠性要求的需要, 一句话, 适应不了开拓电力市场的需要。党中央、国务院高度重视, 在全国把城网和农网改造建设作为基础建设的重大启动市场工程。相信在全国将会出现建设现代化的城市配电网的高潮, 迎接二十一世纪!
参考文献
[1]中华人民共和国电力法.
[2]全国供用电规则.
[3]能源部, 建设部.城市电力网规划市场导则.1993.
[4]国家电力公司.城市中低压配电网改造技术导则.
3.浅谈配电网线路改造工程管理 篇三
关键词:配电网;线路改造;工程管理
一、引言
近年来,我国经济日新月异,电能需求与日剧增。用电量的增加使得原有的供电网络不堪负重,且线路的老化、残旧,会降低其绝缘程度、过电流和负荷能力,严重影响到线路的安全与经济运行;经济的发展也导致了用电性质和用电特点的变化,原有配电网络不再满足新经济条件下的供电质量、线损管理等要求。因此,必须对线路进行改造。
二、配电网线路改造工程管理
1.设计管理
设计管理即对配电网改造项目进行总体规划,设计单位要按照相关的质量技术标准,结合当地发展规划、配电网规划、地理特征、用电特点等要求,合理选择变压器的容量、数量、安放地点;合理选择布线方式、导线型号、优化线路走向等。业主方需要对相关设计进行合理性、适用性审查。
(1)规划变压器容量及其安放地点 。首先,根据供电区域未来十年的发展规划来确定变压器的总容量,考虑该供电区户分布特点和用电的特点,如易受天气影响、经济发展速度等,初步确定变压器的数量,做到不轻载、不过载。 其次,根据供电地区的整体用电情况确定变压器的安放地点,主要考虑以下几个方面: ①规划合理供电范围,综合考虑变压器容量和用户增长因素,设计适合的供电半径,减少因供电线路过长引起的线路损耗。 ②对供电面积相对较大,用户相对分散、用电负荷分布不均匀的地区,可以按用户分布密度划分为小供电区域,使用小容量变压器分区供电。 ③优化安放地点,尽可能使变压器处于用户负荷的中心区域,呈放射形供电。 ④选择布线方便且不易受到自然环境影响的区域,如树木生长影响、动物破坏等。
(2)规划配电线路。首先,根据供电区域的地理环境选择布线方式。城镇内一般选择地下电缆,城郊可以选择架空线路。如果为地下电缆,应按工程环境特点、电缆类型及数量等选择合理的电缆敷设方式, 即要满足线路运行可靠、又要便于维护。如直埋敷设投资小,适用于非城市主干线、非公共通道上的小规模电缆支线敷设;排管敷设适用于电力负荷增长较慢且地下障碍物较多地区;电缆沟敷设适用于电力负荷增长快、负荷重、地下障碍物较少的区域如新建城区。如果为架空线路,应按实际地况地貌选择杆塔的样式和构造等。如预应力混凝土杆适用于便于施工、运输的丘陵、平原地区;铁杆适用于竖直档距宽、施工条件不好的山区等地方。 其次、按供电区域的电能总负荷,综合考虑未来十年线路负荷的增加量,选择导线型号、截面大小。同时考虑线路发热、线路电能损失、线路密度以及线路机械强度等要求。此外架空线路与地下电缆因其所处环境不同,其选择也是不同的。 再次,供电线路路径走向必须与当地的经济发展相结合,少转弯、少跨越,便于施工。 最后,为保证供电安全,需要对线路进行短路保护、防雷保护、剩余电流动作保护等,避免因气候原因造成变压器短路、雷击、中性点偏移等产生过流和漏电,保证用电负荷不受影响。
2.施工管理
施工管理一般由施工单位组成工程的管理机构,负责工程的施工管理、监督与协调。按照国家相关法律法规和政策及合同条款执行各项管理工作,有效控制施工项目进度,确保工程质量和安全生产。设立项目工程师,负责项目的技术管理和技术培训。业主方应设立专业的项目管理组,总体把握,重点做到质量和进度上的把控,落实“三检”制,擅于使用并用好监理,作好以下管理。
(1)施工前管理 。業主方在施工前应会审施工方案、施工图,结合现场资料;重点关注施工的关键问题和难点,特别是涉及新材料、新结构、新技术、新工艺等方面;督促施工单位及时组织物料资源供应、合理配备技术力量,在施工前落实解决关键问题的计划和措施。
(2) 施工管理。业主方在施工管理过程中主要依靠监理做到对施工单位的监管,通过监理日志、旁站记录、监理周报、监理月报等资料掌握施工进展情况。在条件允许的情况下,亲临现场,掌握第一手资料。 ①物资管理。严格控制设备材料的质量,购置的原材料要符合国家、行业相关标准、规程、技术条件;合格证、检验证、化验证齐全。监督施工方做好进场物资的仓储管理。 ②质量管理。首先,对所有设备、材料在施工前要进行外观检查,保证质量符合施工要求。 其次,在技术上为工程的顺利施工做好充分准备,对参加工程的员工进行总体技术培训和分阶段技术培训,确保每个工程施工人员对整体及阶段的施工方法和质量目标有全部的了解和认识。再次,重视测量和复测工作。测量结果的准确性直接影响工程质量和工程进度。在基础测量时,按图纸的设计要求结合实际的地理、地质环境进行综合性考虑,并对测量结果进行审核分析。最后,注重细节管理,深入的分析各阶段施工中影响质量的各个细节,确保细节合理,保证工程的顺利开展。 ③进度管理。首先,将工程分解为单项工程,编制工程进度表,绘制施工横道图,找出施工的关键路径和起止里程碑,合理安排工期。强化工期的严肃性,保证不延误各工序的工程进度。 其次,施工进度细化,可按年度、季度、月度、周等对施工进度计划分解,尽可能细化施工进度,便于控制。 再次,综合平衡任务,强调不同专业、不同工种任务间的衔接配合,确定相互交接的日期并严格按计划完成。 最后,重视过程管理,施工进度计划的控制是一个动态控制过程,采用PDCA(Plan计划、Do执行、Check检查和Action处理)循环管理方法,分析现状,发现问题,找出主要原因,调整计划,采取措施,进入下一个PDCA循环。 ④安全管理。安全是生命线,必要坚持“安全第一、预防为主”的安全方针,认真落实安全组织管理制度,严格执行安全工作“三项机制”,责任到人。做好安全教育和安全技术交底工作,确保施工人员了解其工作的所有安全措施和危险点。保质保量配备安全工器具。严格执行工作票制度和“十个规定动作”。监护人必须从始至终人员到位、责任到位。
此外,施工中要作好环保措施,作到文明施工。在制订施工计划时要充分考虑停电的影响,尽可能减少停电次数、停电时间,减小停电的影响范围。
三、结语
业主方应根据配电网线路改造的特点及工程管理要求,组成专业的工程项目管理机构或管理组,组织富有经验的管理人员统一指挥,做好设计、施工中的质量、安全、文明等管理工作,同时积极做好资源人员的调配、后勤服务及各项保障工作。施工前确定施工重点难点、选择最优施工方案、组织优质资源,配备精尖技术力量,在施工过程中采取有效的质量、进度控制措施,确保施工顺利进行。
参考文献:
[1]关冠瑜.10kV配网线路改造工程施工及管理措施[Z].企业技术开发,第32卷第16期.
4.配电网规划改造论文 篇四
(2)对配电网的进行改造时应该以新建新路为主。很多地区的.地理条件对于配电网的改造产生一定的限制作用,使得配电网中的多数线路呈电辐射形式, 供电主体不仅有农村的用户,还有工业用户,导致供电线路存在符合非均衡的现象。为了解决线路负荷非均衡的问题,在对配电网进行改造时,应该以新建线路为主要措施。新间线路能够减少变电站的符合,缩短了供电半径,是解决载荷不均匀的有效措施。
(3)加强对配电网的现代化管理,实现自动化配电。配电网目前的变电站的布点较少,尤其是一些城郊和农村地区,很难实现变电站全面覆盖的目标, 使得供电线路的运行半径较大,致使维修管理人员在处理故障或者巡检的工作量较大,作业时间长,所以,在对现有的配电网进行改造的过程中应该本着“先主后支”的原则进行改造,条件允许的情况下,尽量实现配电系统的自动化。
(4)改造过程中要严格遵循“小容量、密布点、短半径”的基本原则。近年来发生很多由于变电站的负荷过高而发生的线路烧毁现象,这些残酷的事实告诉我们增加变压器的容量不能够从根本上解决现有的配电网存在的问题。通过新建台区的方式将负荷分布开来,降低供电变径,减少损耗,能够有效的提高电压的质量和安全性。改造过程中要遵循“小容量、密布点、短半径”的基本原则,如果某台配电网出现故障,不会造成大面积停电的现象。这是一种经济合理,便于运维管理的改造模式。
6 结语
5.城市配电网规划建设的思路论文 篇五
关键词:配电网;规划建设;自动化系统;智能化系统
当前国内城市化的发展相当迅猛,毫无疑义对于电能的需求量也有增无减,由此对于城市配电网的要求日趋增高。由于当前城市配电网的建设步伐难以跟上目前城市的发展。大多数的配电网与主网相对都具有一定的脆弱性,特别是部分县级城市的配电网尤为突出。所以,有效地进行改革城市的配电网已势在必行。
1当前国内城市配电网发展存在的主要问题
1.1配电网络结构缺乏科学性
在城市配电网规划建设过程中,因早期电网结构的规划缺乏总体性,未能考虑周全,导致部分地方出现供电短缺或供电过剩,电网的线路总体互供率相对较低。还有存在网络结构不清晰与环网互联等问题,造成当前的电网维护与检修难以很好地查找出故障点,在用电高峰时出现供电周转不灵。特别在变电站搬迁与停运的时候,若是联络线路不另外配置新的,根本难以转出。配电网络结构缺乏科学性,在短时期内也许能够继续运行,但是以长期来看,对发挥配电网的经济及社会效应极为不利。
1.2电源点分布缺乏合理性
以前国内在进行配电网建设时,电源点的分布建设缺乏一定的合理性,在电网整体的掌控方面能力相当脆弱,当时大部分的设计未能具备前瞻性,很多原先设置的电源点对所处地段的用电已难以符合需求,长时间处在超负荷的工作状态;部分电源点却由于城市建设转移等缘故造成用电量少的情况出现。而且城区内的电源点存在过多与过少,造成部分居民群众无法安全用电,从而给他们的生活造成诸多的不便。
1.3配电线路绝缘化与电缆化率低下
在当前城市配电网规划建设的发展当中,由于受到技术、资金与环境等不同条件的影响,势必造成配电网10千伏线路在进行铺设时大部分选取架空线路,线路电缆覆盖率不甚理想,总是处在相对较低的水平,如此既不利于美化城市空间,又降低了电网运行的安全性。
1.4配电网自动化建设不够先进
在国内目前城市配电网自动化的建设中,由于城市发展范围日趋扩大,供电源点的数量不断在增加,这也是在国内配电网早期建设发展所遇到的一大难题。尽管目前已有大部分城市对配电网自动化建设的研究有所加强,但是由于发展需要时间的沉淀,在设备、技术等方面仍然薄弱,始终难以很好地提升管理效率。因此国内配电网自动化建设在整体水平上仍处在相对滞后的状态。
1.5电网建设用地有所限制
6.配电网规划改造论文 篇六
配电网升压改造是一个涉及各相关电压等级电网的系统工程,多指标的综合量化评估是一个值得深入研究的问题。在分析配电网升压改造主要影响因素的基础上,构建了系统全面的评价指标体系,提出了无量纲的综合评价计算模型及综合评价的一般流程,为配电网升压改造的量化评估奠定了基础。
随着经济社会发展,我国电网发展的外部环境正在发生深刻变化。部分地区的配电网也已出现因供电能力不足而无法适应电力负荷增长的问题。同时,随着我国电网规模不断扩大,原有电网功能也在不断发生变化,输配电网需要进一步协调优化,以避免不同电压等级电网的功能重叠。其中,中压配电网电压等级的合理选择是确保输配电网协调发展的核心问题之一。
文献[1-4] 结合各自地区特点分析中压配电网引入20k V电压等级的技术和经济合理性。文献[5] 从国内外城网电压等级配置、技术经济比较等角度分析了城网电压等级的合理配置。文献[6] 分析了上海地区高压配电网共同发展110k V和35k V的合理性。文献[7-10] 在电压等级优化、中压配电网改造研究过程中,均应用了典型的技术经济指标进行量化分析,并取得了较好的效果。然而,面对涉及多个电压等级的中压配电网的升压改造这一战略决策问题时,已有研究成果并未很好地解决多指标的综合评价问题。
本文阐述了中压配电网升压改造的主要内容,分析了中压配电网升压改造主要影响因素,构建了配电网升压改造的的评价指标体系,提出了无量纲的综合评价计算模型,并据此提出了配电网升压改造综合评价一般流程。
中压配电网升压改造的主要内容
中压配电网升压改造主要包括相邻上一级高压配电网升级改造和中压配电网升压改造两类:
(1)高压配电网升级改造的主要内容包括:更换变电站主变压器和相关电压等级配电装置和无功补偿装置的升压改造等。例如:中压配电网电压等级由10k V升压为20k V时,将涉及上一级110k V变电站、220k V变电站的主变压器改造和变电站内原有10k V母线、出线配电装置和无功补偿装置的更换或升压改造。
(2)中压配电网升压改造的主要内容包括:中压配电线路、配电变压器、开关设备和无功补偿装置(通常为线路电容器)的改造或更换。例如:10k V配电网升压为20k V电压等级电网时,涉及10k V配电线路、配电变压器、负荷开关、断路器和线路无功补偿装置等电网设备的更换或升压改造。
中压配电网升压改造影响因素分析
中压配电网升压改造的影响因素主要包括负荷增长和负荷密度、用户用电水平及分布、电网存量资产、土地资源约束等。
负荷增长和负荷密度
我国正处于经济社会快速增长期,电力需求将保持旺盛增长势头,因此,未来我国大多数地区负荷密度水平将会有不同程度的提高,特别是在经济发达地区,负荷密度水平上升趋势将更为突出。电力负荷密度水平的迅速增加对城市中压配电网建设和发展提出了更高的要求。
用户用电水平及分布
随着经济社会快速发展,城市地区大工业用户、大商业用户等大容量点负荷将不断增加。同时,我国农村地区城市化水平较低,伴随着城镇化进程,农村地区用电负荷将呈现点负荷数量下降,分布距离拉大,点电负荷大幅增长的态势,对我国农村地区配电网,尤其对农村人口较少的偏远地区,供电质量的要求将更高。
电网存量资产
电网建设是在一个已有电网基础上不断进行扩建、改造的过程,目前,我国电网资产数量庞大,而且中压配电网设备数量在电网中占比最高。因此,中压配电网的电压等级升级不仅要考虑远景发展目标的需要,还应充分利用现有的电网设施。与输电网相比,中压配电网现有设备运行年限的分散性更大。因此,中压配电网的升级改造必须结合现有电网存量资产。
土地资源约束
节约和合理开发利用土地是我国长期坚持的一项基本原则。在局部地区,电网建设与土地资源约束之间的矛盾已经出现。因此,中压配电网的升压改造必须努力提高单位面积土地的利用效率,尽量少占地、多送电,有效地解决安全供电和土地资源约束之间的矛盾。
中压配电网升压改造评价指标体系
制定中压配电网升压改造方案的过程中需要依托各级电网升级改造的技术原则,测算电网建设和改造规模,进而估算电网投资规模。同步计算分析供电能力、供电可靠性、供电质量技术指标,各电压等级电网工程造价水平、线损费用等经济指标,变电站占地和线路通道资源占用等资源指标。中压配电网升压改造的评价指标非常庞大,为突出重点要素,通过因果分析与层次分析,按照技术类、经济类和资源类分类确定的核心指标如下:
(1)技术指标。
☆ 供电能力。满足地区电力负荷需求是各种电压序列配置方案的约束条件。各方案建设规模可以不同,对应不同中压配电网升压改造配置方案的电网的供电能力应基本相同。
☆ 供电可靠性。同供电能力指标相近,中压配电网升压改造方案的评估应以保证供电区内用户供电可靠性相近为前提。因此,供电可靠性指标也是评价电压序列配置方案的约束性指标。
☆ 短路电流。受到设备制造工艺水平限制,电网短路电流必须在断路器等开关类设备的遮断容量水平之内,系统短路电流水平直接影响到变电类设备容量配置,进而影响不同中压配电网升压改造配置方案的工程规模。
☆ 电压降。反映电网设备经济运行和向用户供电质量的重要指标,尤其是中压配电网电压降指标的优劣将直接影响到终端用户。
☆ 线损率。反映电网企业经营水平的重要指标,直接影响到电网企业的经营效益,同一供电区内不同电压序列配置方案的线损率水平必然存在差异。
为保证配电网升压改造方案间技术条件具备可比性,同时考虑到通过电网建设技术原则可以弥补指标间差异。因此,约束类指标不参与方案结果评价,反映电网运行水平的技术指标(线损率和电压降)用于中压配电网升压改造方案的技术评价。
(2)经济指标可归结为总费用或者年费用指标,包括建设费用、运行维护费用和线损费用3个部分。建设投资包括新扩建费用、改造费用、过渡费用3项费用。
(3)资源类指标主要指占地面积指标。土地是不可再生的资源,尤其是在经济发达地区,土地资源已成为电网建设项目实施的主要制约因素。虽然电网设施的造价中已反映了土地成本,但是考虑到土地资源的稀缺性,此类指标应作为一级核心指标。
综上所述,中压配电网升压改造评价指标体系的具体内容见表1。从技术经济评价指标体系构成中可以看出,年费用指标包含工程投资和线损费用,反映了线损率和占地因素;线损率和占地指标直接反映能源和土地资源稀缺性,也是不可替代的;电压降指标反映电网向用户优质供电的能力。因此用于中压配电网升压改造评价的决策指标包括:技术类指标中电压降、线损率;经济类指标中年费用;资源类指标中的占地面积。
中压配电网升压改造综合评价
配电网升压改造综合评价的基本思想是构建包括所有决策指标的综合评价和量化评估与决策的数学模型。考虑到上述年费用、电压降、线损率和占地面积4 个指标内涵和量纲各不相同,因此,应首先通过数值变换消除指标量纲,然后通过统一的量化评分标准来保证各个指标分值的上下限相同,并具备对不同电压序列的同一指标之间相对可比关系不变。
分项评价指标的归一化
以各指标均值作为基准值,通过数值变换消除指标量纲,具体公式为:
式中:Ai*为第i个改造升级方案某分项指标的相对值; Ai为第i个改造升级方案某分项指标的绝对值; Aavg为所有升压改造方案某分项指标的均值。
分项评价指标的评分模型
单项指标采用5 分制评分标准,指标中最优的电压序列配置方案,评为5 分,最差的评为1分。指标评分值可按式(2)计算:
式中: Gi为第i个改造方案某评价指标的评分值; Ai*为第i个改造升级方案中某评价指标的相对值; A*max为所有改造升级方案中评价指标的最大相对值; A*min为所有改造升级方案中评价指标的最小相对值。
综合评价模型
配电网升压改造涉及的供电区电网建设改造,面临的问题和矛盾各不相同,4个分项指标的内涵也各有侧重,因此,需要考虑权重对中压配电网改造升级方案进行综合评价,计算模型为:
式中: T D V A为改造升级方案的综合评价指标;1, 2, 3, 4分别为4 个分项指标的权重值,满足i41i 1 ; G1, G2, G3, G4分别为年费用、线损率、电压降和占地指标的评分值。
综合指标中的权重 i反映对应指标的重要性,由于年费用值中考虑了土地和线损的费用,因此,年费用指标的权重值应最大。对于其他3 项指标,可以考虑电力负荷密度、地区土地资源等因素分类进行设置。通常情况下,负荷密度较低和土地获取较易的农村地区,线损和电压降问题较为突出,因此这2 项指标的权重则相对较高;而对于负荷密度大,变电站征地困难的地区,进行综合评价时,占地指标的权重则优先考虑。
综合评价流程
中压配电网升压改造的评价流程如下:
(1)结合现状与远景电力负荷水平,确定电力负荷增量需求;
(2)根据变电容载比、短路电流水平等技术约束和技术原则,建立供电区新扩建技术方案,确定变电容量、变电站座数、线路条数和长度等建设规模;
(3)依托现状供电电网数据,充分考虑设备运行寿命和健康水平,评估现有电网的可利用水平,建立电网改造和过渡方案,进而确定电网改造和过渡的规模;
(4)依据各电压等级电网建设和改造规模,结合造价水平计算新建、改造和过渡工程方案的投资规模;
(5)在电网新扩建、改造和过渡方案基础上,分析计算电网的综合线损率和中压电网电压降;
(6)依据电网投资规模,结合相关运行维护成本构成,估算电网运行维护费;
(7)计算建设投资和年费用;
(8)比较分析各种输配电压序列配置方案的年费用、线损率、电压降、占地指标,并通过综合评价模型评估中压配电网电压序列的配置方案的优劣。
中压配电网升压改造综合评价的流程图如图2 所示。
结语
7.浅谈城市配电网规划设计 篇七
[关键词] 配电网 规划 设计
0. 引言
由于早期电力建设存在“重发、轻供、不管用”现象,致使很多城市的配电系统发展水平及建设相对滞后,配电网络比较脆弱落后,应变能力小,不适应现代化建设和发展的要求。在某些沿海地区城市依然会发生因台风等自然灾害引起大面积的配网故障,严重影响人民群众的生产、生活。
城市供电存在的突出问题是:电能质量差、可靠性低、停电时间长。主要表现在:网架结构薄弱,配电变压器容量不足,设备陈旧落后,供电半径太大,导线截面偏小,绝缘水平低,无功补偿严重不足,配电网技术落后,供电可靠性低,网络自动化水平低等。
多年来国家投入巨资进行配电网改造,为搞好这项工作,最大发挥所投入资金的经济效益和社会效益,首先要搞好配网规划。做好配网规划工作,可以为配电网建设和优化改造提供依据和指引。
1.配电网规划的主要步骤
(1)调查负荷情况、收集资料:包括自然资源、自然条件、城市建设和各行业发展的信息,负荷类型和数量,目前负荷分布,用电量的需求规划。
(2)调查电源布局、电量平衡及电源发展情况,收集目前的电网结构及相关数据,
(3)对收集的资料进行归纳、分析,掌握城市负荷的发展规律,并进行负荷预测。
(4)确定供电方式和电压等级,根据负荷预测结果拟定配电网结构布局方案,进行规划的可行性论证。
2.配电网规划的指导思想
配电网的建设和改造应与城市高压主网的规划和建设相结合,与市政建设相结合,与业扩报装工程相结合,与配电网大修、更改工程相结合,以做到统筹兼顾、合理安排、综合治理,努力使有限的资金发挥最大的经济效益。着重从以下几个方面进行规划与改造:
(1)根据城市远期总体规划和负荷预测结果,先确定各规划区的密度及负荷分布,然后合理分配各个变电所的供电区域及供电半径,确定配电线路的走向,网络接线方式,不同变电站之间的联络方式等。要合理的划分各变电站的供电区域和合理安排变电站的新建、增容时间,使每个变电站的负荷趋于平衡,发挥各变电站的最大效益。
(2)解决当前城市配电网络结构的薄弱环节,增强配电线路环网转供能力,提高配电网“手拉手”供电水平。新架设的主干线应按长远规划,一次建成,并有较强的适应性,基本保证10年内不做大的改造。调整负荷过大的馈线,使每条馈线在各种运行方式下都能相互转供。
(3)新建的开闭所、配电站应采用按环网接线设计、实施开环运行。设备选型等方面应考虑配电自动化的需要,选用运行安全可靠、技术先进、经济合理、维护方便(少维或免维护)、操作简单、环保型、节能型的设备。积极采用适合国情的新技术、新设备。中压配电设备应向绝缘化、无油化、紧凑型及智能型发展,并具备实现配电自动化的功能,满足配电自动化发展的需要。
(4)无功补偿应根据全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则进行配置,可采用分散就地补偿和变电站集中补偿相结合的方式,无功补偿装置应能根据无功功率(或无功电流)进行分组自动投切。
(5)在城市配电网改造建设的同时应综合考虑进行通讯通道的建设,合理利用电缆隧道、电缆沟、电缆排管及架空线路的路由资源。电力电缆管沟应预留自动化通信通道。逐步实现配电网络运行操作的现代化。
3.配电网架结构建设原则
配网规划要充分考虑110kV及以上电压等级的主网规划,切实考虑110kV变电站站之间的10kV环网(外环)的重要性,完善网络结构。配电网应力求接线简单,安全可靠。并要适度超前,使之有足够的运行灵活性和备用容量。网络结构应满足“N-1”安全准则。在接线上尽量远近结合,利用和改造原有线路走廊,采用环网接线,开环运行的结构,没有条件的线路,郊区线路可以为放射形。馈线分段原则:每条主干线均应装设分段开关进行分段,按供电范围和负荷分布宜分为3至4段,每段负荷控制在1000kW或配变户数5至6个左右,市区线路0.5-1km左右装设分段开关,郊区线路2km左右装设分段开关。分支线应加装断路器。市区中压配电网供电半径应不大于3km,郊区小于5km,中心区不超过2km。为降低线路损耗及满足末端电压质量的要求,低压配电线路的供电半径一般不大于250m,市中心或负荷密集区控制在100-150m,郊区可适当扩大,但不应超过400m.公用配变的负载率控制在40%-80%,当负荷超过80%时增设新的配电变压器。
4.相关规划设计原则
4.1 配电线路
新建配电线路应使用绝缘导线,对裸导线线路应逐步进行绝缘化改造。个别地方如城市中心繁华地区、住宅小区、交通广场、市政有特殊要求、架空线路走廊受限制等地区采用电力电缆。导线截面选择应考虑城市电力网的发展一次建成。架空线路的设计(线间距离、排列方式等)、施工(杆上配电设备的安装)要为实施配电网的不停电作业创造条件。为使分区的配电网有明确的供电范围,提高供电可靠性和安全作业的环境,架空配电线路尽量不相互交叉跨越,若确实需要,应局部采用电缆。
架空主干线截面一般采用240mm2,分支线截面不小于95mm2,10kV电力电缆应采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆,绝缘等级选用8.7/10kV,并根据电缆敷设方式和敷设地点确定电缆型式,满足热稳定和额定电流的要求。电缆主干线一般选用300mm2,次干线120mm2,分支线不小于70 mm2。为了提高供电可靠性,在主干线上不应使用电缆分支箱,装设环网柜对负荷进行分配。
4.2 开关站、开闭所
为了解决变电站10kV出线及线路走廊不足的问题,合理利用变电站10kV出线开关柜及地下通道的资源,应相应建设一定数量的开闭所(负荷具有较大发展潜力时可考虑建设开关站);大型住宅区也应建设相应的开闭所向若干个配电站供电。开关站、开闭所一般应为独立式建筑,为减少占地面积,在条件许可的地方,应优先考虑开关站、开闭所与配电站(室)合建。开关站、开闭所位置应考虑进出线方便、近捷,宜建于城市主要道路的路口附近、两座高压变电站的馈线交叉点以及负荷密集区,以便加强配电网的联络。开关站、开闭所应有两回及以上的进线电源,其电源应取自同一变电站的不同母线或不同变电站。开关站、开闭所的结线应力求简化,一般采用单母分段,两回进线,6~10回出线,开关站进出线采用断路器并配置微机型保护装置。开闭所进出线采用负荷开关-熔断嚣组合电器设备。当开闭所内单台变压器容量在1000kVA以上的10kV开关应采用断路器并配置定时限保护装置。附设在其它建筑物内或贴在高层建筑外侧的开关站、开闭所必须采用干式变压器和无油开关的配电装置。开关站、开闭所应按无人值守要求设计,配电自动化及通讯、电源同步建设。应设置直流屏为保护、操作和自动化提供工作电源。应根据运行需要装设必要的备自投装置。开关站、开闭所、配电所应预留配电自动化远方监控终端设备的位置。
4.3 配电站、配电室
在新建的住宅区,根据负荷发展水平或住宅小区的建筑规划面积累计10000~20000㎡应建一座配电站。配电站应靠近负荷中心,宜采用高压供电到楼的方式,一般应为独立式建筑, 满足通风、防火、防潮、防小动物等要求。配电站(室)应按最终容量设计,建设初期按照设计负荷选装变压器,变压器单台容量不宜超过630kVA。变压器应选用全密封、全绝缘的型号,应采用免维护的S11及以上节能型变压器,逐步推广非晶合金变压器和单相变压器。为了在三相负荷不平衡状况下变压器容量得以充分利用,并有利于抑制三次谐波电流,三相配电变压器应选用绕组接线方式为D.yn11结线方式。配电站(室)内低压为单母线分段带联络,低压母线应绝缘化。公用变压器应装设配变监测终端,有条件的地区可加装综合配电箱,对配变进行监控、补偿、保护。
4.4 配电自动化
实现配电网的自动化是提高供电设备的运行、维护和管理水平,加快配电网故障处理能力,提高电网经济运行水平的有效方法。一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力,变配电设备可靠性高且有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能是实现配电自动化的前提条件。配电自动化的实施应遵循统一规划、分步实施,分析现状、优化设计,合理联网、信息共享,充分利用、适当改造的原则。配电自动化系统应按照调控一体化的设计思路进行功能配置。其硬件、软件应满足安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性和容错性。应选用平台化、模块化设计的产品,便于扩展和现场升级。网际间要有安全保护措施和防病毒措施。
5.结束语
城市配电网规划是城市总体发展规划的重要组成部分,应得到城建规划部门认可,纳入城市建设总体规划,才能顺利实施。供电部门应与规划、建设部门密切配合,统一安排配电设施用地,做到电力建设与城市建设同步进行。要使规划既有权威性,又有灵活性,在实施中既要严格执行,又要结合实际适当调整。配网规划要与当地经济发展相协调,并适度超前,应具有前瞻性、可靠性和可操作性,正确处理近期建设与远期发展关系,同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。通过规划建设与改造优化配电网结构,缩短供电半径,减小电压损失,建设坚强可靠的现代化配电网,使城市的配电网络适应社会经济发展和人民生活对电力供应的需求。
作者简介:
8.配电网运行与管理研究 篇八
目前,随着电力系统的迅速发展和超高压大容量电网的形成,配电网的运行与管理技术已发生了很大变化,国内外经验表明,如果对配电网运行管理不善,一旦发生故障,轻者造成部分用户停电,重者使系统失去稳定性、电网瓦解、造成大面积停电、经济遭受巨大损失。电力生产的最大特点就是发电、输电、变电、配电、用电必须同时进行。作为电力生产重要环节之一的配电网,其设备运行及管理的好坏,直接关系到供电企业所得利润和经济效益。同时随着配电网容量的增大,新技术的应用和配电网综合自动化改造进程的加快,配电网运行与管理的工作量及难度显著增加,这对配电网运行与管理人员的综合素质提出了更高的要求。
为了提高配电网运行与管理者的管理水平,将对配电网运行与管理技术所涉及到的配电网规范化管理、配电线路、配电变压器的运行管理及现场安全工作等作系统研究。
研究内容要点:
1.配电线路运行技术
2.配电变压器的运行试验选择
3.箱体变电站选择、安装、调试
4.配电网无功功率自动补偿技术
5.配电网安全管理
9.浅谈配电网节能降耗 篇九
【摘要】文章分析了配电网络降低有功损耗的各种技术措施和管理手段。结合城市经济发展与城市建设的现状,总结了当前配网进行节能改造所面临的一些客观困难,由此提出了一些相关建议。
【关键词】城市;配电网;节能与降耗
我国“十一五”规划明确提出了节能减排的任务和目标,电力部门做为电能等资源综合配置、运营和管理的主要企业,既承担服务社会,保证安全、可靠、优质供电的责任,又是执行国家节能政策任务的关键部门。电力系统本身是一个能耗大户,而城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分,实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益,实现目标利润起着举足轻重的作用。由于负荷增长速度快而配电网建设投资滞后,配电网在节能降耗方面有着很大的挖掘潜力。通过配网节能降耗工程惠及千家万户,优质服务于社会也是供电局期望和追求的目标。
一、降低损耗的技术措施
1.合理调整运行电压。通过调整变压器分接头、在母线上投切电力电容器等手段,在保证电压质量的基础上适度地调整运行电压。因为有功损耗与电压的平方成正比关系,所以合理调整运行电压可以达到降损节电效果。
2.合理使用变压器。配电变压器的损耗是配电网损耗的主要组成部分。因此,降低配电变压器的损耗对于降低整个配电网的损耗效
果非常明显。方法主要有:使用低损耗的新型变压器、合理配置配电变压器容量等。
3.平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡,会增加线路、配电变压器的损耗。
4.合理装设无功补偿设备,优化电网无功分配,提高功率因数。5.合理选择导线截面。线路的能量损耗同电阻成正比,增大导线截面可以减少能量损耗。
6.加强线路维护,防止泄漏电。主要是定期巡查线路,及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故,可以减少因接头电阻过大而引起的损失,及时更换不合格的绝缘子,对电力线路沿线的树木经常修剪树枝,还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件等。
7.合理安排检修,提高检修质量。电力网按正常运行方式运行时,一般是既安全又经济,当设备检修时,正常运行方式遭到破坏,使线损增加。因此,设备检修要做到有计划,要提高检修质量,减少临时检修,缩短检修时间,推广带电检修。
8.推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺,降低电能损耗。9.调整负荷曲线,避免大容量设备在负荷高峰用电,移峰填谷,提高日负荷率。
二、降低损耗的管理手段
1.加强计量管理,做好抄、核、收工作。
2.实行线损目标管理。供电部门对下属管理部门实行线损目标管理责任制,签订责任书,开展分所、分压、分线考核,并纳入内部经济责任制,从而调动职工的工作积极性。
3.定期召开用电形势、线损分析会,开展线损理论计算。4.定期对馈线电流平衡情况、三相负荷不平衡情况进行检查和调整。
三、当前城市配电网节能改造的难点 1.负荷密度大,发展速度过快。
如何解决配电网的空间需求是目前最为头痛的难题。2.居民用户对电力设施的抵触情绪。电力设施的电磁辐射是一个众说纷纭的问题,目前尚无明确结论,但是广大居民用户因三人成虎的从众心理,对电磁辐射问题存在强烈的恐惧感;加之配电设备的噪音污染、高电压等原因,居民用户更是对配电设备的布点安装持莫大的抵触情绪,使供电企业的配网改造和发展阻力极大。
3.节能变压器生产成本高。配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分。目前国内已经开发出各种节能型的变压器,主要是显著降低了变压器的空载损耗,但因其造价比传统配电变压器高出30%~80%,而将健康的高能耗配变更换为节能变压器的经济回收期一般达到20年左右,这在很大程度上影响了配电变节能降耗改造工作的进度。
4.配变无功补偿最佳容量的确定。配变低压无功动态补偿是降低配网有功损耗的有效措施,目前公用变压器均要求进行动态投切无
功补偿。然而无功补偿的分组容量和总容量的确定是一个相对复杂的优化问题,与配变容量、负荷曲线、功率因数等因素密切相关,并涉及到电压水平问题。目前对所有配变均按30%容量左右来配置补偿容量不尽合理,造成部分补偿度不足、部分补偿容量过剩浪费的情况,且电压合格率还有提升空间,另外,无功补偿如何分组未能结合各配变负荷的实际,造成无功补偿效率较低、降损效果远达不到理论估算值。
5.电力设施被盗现象猖獗。
四、对策和思考
1.加强对用户的宣传。通过与用户的沟通,争取得到广大用户的密切配合,让用户减少对电力设施的顾虑,增进对电力建设的理解和接受,确保电力建设与配网的顺利进行。
2.通过政府税收、财政补偿、节能奖励等政策的落实,促进节能变压器厂家生产成本的下降,推动节能变压器的广泛应用。
3.加强对配网无功补偿的研究。大力开展配网无功补偿的研究,确定配网无功补偿的优化方案与技术细节,以更少的无功补偿资金获得更大的节能效益。
4.与公安部门等联手,加强防盗工作。通过与公安部门的密切合作,加强防盗巡查和对盗贼的打击力度。此外,应着手开展反窃电活动,偷电行为越来越巧妙,并向技术型发展。对用户应装设防窃电的电能表、电量监视器等。另外,加大打击偷电的力度,不定时到计量点现场察看,维护供电部门电力市场的正常运营。
五、结语
目前城市配电网节能改造面临不少难点,因此,需根据不同配网实际情况,选择适合本地配网降损的综合方案,以取得更高的社会效益和经济效益。
【参考文献】
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10.浅谈城市配电网规划流程及方法 篇十
【摘 要】城市电网规划工作是一项复杂的系统工程,它不仅需要占有大量有关城网发展的历史数据,还需对现状网进行深入的分析,同时,也要对城市的未来发展情况有比较全面的了解。本文以笔者多年从事电网规划工作的实践为基础,对城市配电网规划的流程及方法、思路,进行了详细分析探讨。
【关键词】城市配电网;现状电网分析;配电网络规划方法;高中压配电网规划
【中图分类号】F407.61【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0439-01
1 引言
城市电网是电力系统的重要组成部分,是电力系统的主要负荷中心,同时又是城市现代化建设的一项重要基础设施。城市电网规划既是电力系统规划的重要组成部分,也是城市规划的重要组成部分,合理进行城网规划是实现未来城市电网经济性和安全性的先决条件,可以获得很大的经济和社会效益;相反,城网规划的失误则会给国家的经济建设和人民生活带来不可弥补的损失。
2 配电网规划流程及方法
配电网络规划的编制,应从调查分析现有电网入手,解决配电网的簿弱环节,优化电网结构,提高电网的供电能力和适应性;做到近期与远期相衔接,新建和改造相结合以及实现电网接线规范化和设施标准化;在电网运行安全可靠的保证电能质量的前提下,达到电网发展、技术领先、装备先进和经济合理的目标。
2.1 原始数据资料的收集、调查及整理
配电网规划工作需要以大量的基础数据为依据,这些数据包括规划区负荷发展的相关历史数据、未来规划区发展的详细用地规划及规划区发展规划材料以及电力网络系统的相关信息等。
负荷数据中对规划区现状用户用地及用电情况的详细数据调查是一项十分繁杂的工作,需投入大量的人力和物力。
规划区规划相关数据主要包括:规划区市政规划的详细说明书及电子版配套图纸、规划区的详细电子地图等。
在数据收集过程中,对收集到的数据需要进行校核,包括同一数据校核、关联数据校核、数据合理性校核,从而保证规划基础数据的准确性。
2.2 现状电网分析
现状电网分析是对现有电网大量资料进行全面分析,确定必要的技术、经济指标,包括电压水平分析、线路过负荷情况分析、短路容量校验及N-1校验等,总结出电网的建设情况和运行情况,找到现状配电网的问题所在,提出相应的解决意见,以便未来的规划工作能够有的放矢。现状分析主要明确以下问题:
(1)供电能力(包括外部来电和当地电源)能否满足现有负荷的需要,能否适应负荷的增长;
(2)现有电网的供电可靠性能否满足用户的要求(主要考虑N-1 准则的供电可靠性,故障条件下转供负荷的能力),社会经济发展是否对电网提出了更高的可靠性要求;
(3)现有电网正常运行时的电压水平及主要线路的电压损失是否在规定的范围之内;
(4)现有电网各电压等级电网的电能损失是否在规定的范围之内;
(5)现有电网的网络结构和供电设备是否需要更新和改造。
2.3 现状电网综合评价
配电网综合评价的目的在于彻底摸清电网状况,找出其中存在的问题和隐患,为电网规划改造提供基础依据,这就要求以科学的系统分析理论为基础,按照全面、合理、严密的评价步骤,给出客观的量化分析结果。为达到这一目的,评价过程至少应包括数据收集及校验、评价体系建立、评价结果、问题分析四部分。
2.4 规划技术原则确定
参考相关的城市电网规划技术导则详细制定规划区电网规划技原则,确定规划区电网建设目标、电网结构的原则、供电设施标准及技术原则,例如:电网供电安全准则,高、中压网络接线模式,变电站的变压器容量及台数,站内主接线,导线的种类(电缆、裸导线或绝缘线),线路型号,配变型号,10kV的接地方式等。
城市配电网规划技术原则应具有一定的前瞻性、适应性、差异性。
2.5 总负荷及负荷分布预测
城网规划应建立在科学决策的基础之上,而电力负荷预测则是其中最为重要的基础性工作之一,负荷预测的合理性与准确性直接影响着城网规划的质量。
2.6 配电网络规划
2.6.1 配电网规划内容
配电网络规划包括高压配电网规划和中压配电网规划,通过科学的潮流计算、N-1 校核、短路电流计算等校核,进行多方案技术经济比较,提出规划区的高、中压配网目标网架。
(1)高压配电网规划
高压配电网络规划是在负荷预测、电源规划基本完成,未来若干年内规划区负荷需求和配网电源(相应的变配电所的站址及容量)为已知的情况下确定什么时间、什么地点、需要建设什么电压等级及多少回数的供电线路,才能保证供电区域电力系统安全运行(即满足负荷需求和安全约束),同时使所需的投资和运行费用最小。
(2)中压配电网规划
中压配电网的规划问题是在高压配电变电站站址、容量及供电范围规划的基础上,确定各高压变电站出10kV线路的数量、线路规格、具体走径、接线模式(站间联络及站内联络方式)、10kV开闭所的设置等,以满足负荷的需求。
2.6.2 配电网规划方法
(1)高压配电网规划思路及方法
目前,高压配电网采用基于地理信息系统的启发式方法进行规划,具体规划方法如下:
1)根据规划区可能的线路走廊、电源位置、220kV变电站的位置以及110kV、66kV、35kV变电站主变的台数和容量,研究高压配电网典型的接线模式。
2)根据典型的接线模式提出高压配电网的网架方案,确定规划具体的线路走廊,并利用各种计算工具进行技术经济分析。
若有不同的变电站布点及规划方案时,可以提出不同的高压配电网方案进行经济技术比较,最终确定优化的高压配电网方案。
(2)中压配电网规划思路及方法
目前,中压配电网规划方案的提出,仍然依赖具有丰富规划经验的具体规划人员,网络规划一般分为近期(2~3年或5年)、中期(5~10年)及远景三个阶段进行,远景主要构建目标网架,近期主要解决现状电网存在问题,中期则要考虑近期电网向目标网架的过渡。
中压配电网规划思路及方法如下:
1)根据远景负荷分布预测结果和变电站规划方案,依据规划目标和技术原则,按照理想的供电模式和网架结构规划出远景的目标网架。
远景配电网架规划着眼于未来,侧重于整体,是城市配电网络网架结构的发展方向,主要关注10kV主干网架,较少考虑现状的细节情况。规划过程中要根据110kV变电站的供电范围计算结果,将中压配电网按供电范围分区,对10kV配电网络按分区进行规划。根据配电网可靠性指标的要求和采用的主要接线模式,考虑不同110kV变电站之间10kV联络线的设置,以及同站不同母线的联络情况。
2)以远景年网架为目标,以现状网络为基础,根据中间年负荷预测的结果进行中间年的网络规划,重点解决现状网络存在的问题,尽量考虑中间年网络到远景年目标网架的过渡问题。并以近期规划年规划方案为基础,安排出改造和建设的工程项目,逐步克服现状网络的问题。
近期配电网络规划过程中,应尽量同时考虑远景年变电站的分布位置、配电网架规划方案,做到远、近期方案的统一。同时,针对现状配网存在的主要问题,如线路供电半径过长、迂回供电、供电范围不清晰以及网架结构薄弱等方面问题重点提出解决方案。
3 小结
11.配电网规划改造论文 篇十一
合同能源管理机制能够实现节能服务公司、用能公司、金融机构间的多赢局面, 配电网节能改造引入效益分享型合同能源管理机制是电力行业节能减排的重要举措, 对于电力行业完成节能减排目标具有重要作用[1]。节能量是衡量合同能源管理项目节能效果的关键参数, 也是项目用能单位与节能服务公司效益分享的核心依据, 其计算结果的准确与否可直接关系到项目的成败。
目前, 对于配电网节能改造项目节能量计算主要有基于统计线损的节能量计算方法、以实测数据为基础的理论线损法、基于设备运行数据的简化计算法等三类方法。本文首先分别介绍了三类配电网节能量计算方法的基本原理及应用现状;其次, 简要分析了各类方法的优缺点及其适用性;可为今后配电网节能改造项目的节能量计算提供参考。
1 配电网改造项目节能量计算方法
线损理论计算是根据配电网的实际负荷及正常运行方式, 计算配电网中每一元件的实际有功功率损失和在一定时间段内的电能损失[2]。目前, 基于线损理论测量与验证方法已被应用于分析配电网综合节能改造项目的节能潜力和计算节能量[3~8]。基于线损理论的节能量计算方法主要有统计线损法、理论线损法两大类。
1.1 基于统计线损的节能量计算方法
统计线损法是指以某一区域配电网或某一线路改造项目为对象, 通过计量其改造前基准期内, 以及改造后统计报告期内的供、售电量, 计算出项目改造前后的线损率, 并根据线损率的变化计算得到节电量。
根据《国家电网公司电力网电能损耗管理规定》, 线损率计算公式为:
式中:△A%为线损率, AG为供电量, AS为售电量, AF为电厂发电量, AWG为外购电量, ASR为电网输入电量, ASC为输出电量, AZD, i为终端客户的抄见电量。
根据上述公式 (1) , 电力企业的线损率即为单位供电量的电能损耗量, 该参数可对应于国家发展和改革委员会公布的《节能量确定和监测方法》中的单个产品能耗, 改造前后的线损率则分别对应基准期、统计报告期单个产品电耗, 基准期供电量则对应于基准产量。进一步, 改造项目节能量计算可按如下公式:
式中:△E为节能量, △AJZ%为基准期线损率, △ABG%为报告期线损率, AG, JZ为基准期供电量。
电网线损率是国家主管部门考核电力企业的一项重要经济指标, 降低线损是配电网节能改造的最主要目的之一, 也是其改造效果最直接、最重要的体现。统计线损法从改造结果出发, 直接以线损率计算配电网改造项目节能量, 计算参数也均为电力企业日常生产管理数据, 该计算方法最为简单直观。
统计线损率作为考核电力企业的一项重要经济指标, 其数值大小不仅受到配电网改造项目设备性能水平高低的影响, 同时也是电力公司电力系统规划设计水平、生产技术水平、经营管理水平的综合体现。相较于设备性能水平, 其他影响因素更加难以量化, 因此, 利用统计线损法计算配电网改造项目的节能量常常存在能耗泄漏的情况, 造成计算结果与实际值的正负偏差波动性较大且不可控, 这在一定程度上制约了此类方法的推广应用。
1.2 基于理论线损的节能量计算方法
由1.1节可知, 统计线损率是基于供、售电量计量表计统计得出的线损率, 计量表计之间准确度及精度不一致产生的误差[4]、供售电不同期引起的波动[5], 经误差传递、累积, 可导致统计线损率计算结果的误差较大, 从而使得以统计线损法计算得到的节能量偏离真实值。
相较于统计线损率, 理论线损率是基于设备参数、负荷潮流特性计算得出的线损率, 能够规避管理因素对线损率数据的影响, 因而理论线损率能更好的反应系统本身的技术水平。实际上, 理论线损计算常用于管理部门参考制定线损率考核指标[6], 或分析降损潜力, 为线路技术改造提供理论依据[7], 因此以理论线损率为基础计算改造项目节能量与统计线损率相比可以进一步剔除影响因素, 减少能耗泄漏, 提高计算结果的可信度。
目前, 对于电网理论线损率的计算方法主要有传统计算方法和潮流计算等两类。传统计算方法与潮流计算方法均需以建立配电网等效电路模型为基础, 且均从组成配电网的各元件/设备入手, 以电阻损耗计算公式为基本方法, 计算理论线损。两者的主要区别在于传统计算方法是通过简化求解潮流方程来计算线损, 即先求各节点负荷, 然后假设各节点电压都相等且为定值, 将非线性潮流方程简化为线性方程, 从而不用迭代求解潮流方程, 而直接利用功率迭加法来得到流经各线路的功率[8]。因此, 与潮流计算方法相比, 传统计算方法的精度较差, 并且传统计算方法主要适用于稳态负荷模型计算, 对动态模型的适用性较差。
随着计算机与通信技术的发展, SCADA/EMS、GIS等系统在电力系统的投入应用, 使得原来难以获取的各节点电流、电压、相位、功率等数据, 以可以实时显示[7], 并可以5min或10min或15min一次的频率存储数据, 完全可以代表电力系统的运行状态[9], 为潮流计算提供了良好的数据基础。
目前, 国内众多学者[8,10]已对利用潮流法计算配电网线损开展了大量的研究。但是将潮流法应用到节能量计算中, 从实际工程应用层面还存在网络拓扑结构复杂造成模型搭建工作量巨大、SCADA采集数据的“准实时性”造成的计算结果准确性降低、以损耗功率计算节能量采用方法的精度有限等诸多问题有待解决。
1.3 基于设备运行数据的简化计算方法
前两者方法都是从线路层面出发, 以线损为基础计算节能量, 计算结果受到多因素的交叉耦合影响, 能耗泄漏情况十分复杂, 可能导致无法有效识别节能效果的情况发生, 简化计算法则以改造元件/设备为研究对象, 划定边界, 可直接计算出各改造元件/设备的节能量, 汇总可得项目总节能量。
现阶段配电网节能改造主要可分为设备能效升级、电能质量提升等两大类别, 常可见:配电变压器节能改造、配电线路节能改造、无功补偿节能改造、谐波治理、三相不平衡治理等其中一个或多个的组合。分析上述节能改造项目可以发现:配电变压器节能改造常采用的方式有替换为低损高效变压器或有载调容变压器, 目的在于降低变压器空载损耗, 提升供电效率;配电线路节能改造常采用的方式有线路升压改造、扩径改造、应用节能导线, 从降低线路电流或电阻方面, 降低线路电阻损耗;无功补偿节能改造, 则是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接接入电路, 就近提供感性负荷所需要的无功功率, 提高传输线路的功率因数, 降低线路负荷电流, 以降低线损。因此, 一般都可划定为元件本身为界, 分别从降低空载损耗、提升供电效率角度计算配电变压器节能改造项目节能量, 从降低线路电流、电阻角度计算配电线路改造项目节能量, 从提升线路功率因素或无功补偿量 (引入无功经济当量概念) 角度计算无功补偿项目节能量, 并根据单项措施节能量来综合计算项目总节能量, 具体可按如下公式:
对于变压器类、线路改造类、无功补偿类改造项目的简化计算方法, 国家电网公司、山东省均出台了相关企业标准或地方标准, 国家发展和改革委员会经济运行与调节局2014年发布的《电力需求侧管理城市综合试点项目类型及计算方法 (试行) 》文件中, 均有列出简化计算方法的公式, 可参照使用。
简化计算方法以改造元件或设备本身为边界, 直接抓取关键节能部分, 并基于实测数据计算改造项目的节能量, 该计算方法也较为直观易懂, 但所使用的部分参数非电力企业生产运行数据需要另行计量, 部分时候会出现参数获取上存在困难的情况。并且, 简化计算方法将配电网各改造项目人为地割裂开来, 忽略了电网作为一个整体其中任何一个元件或设备的变化均可能引起潮流分布的变化, 因此, 也同样存在能耗泄漏的问题, 但相较于前两种方法, 该部分能耗泄漏对计算结果的影响相对可控。因此, 目前该方法是电力企业、合同能源管理项目供应商等相关方应用最多的方法。
2 三类计算方法的适用性分析
从工程实际应用的角度出发, 比较了三种方法的适用性, 如表1所示。
3 结论
(1) 目前对于配电网节能改造项目节能量计算可以从降低网络线损率、降低元件损耗等两个角度出发, 主要有基于统计线损的节能量计算方法、以实测数据为基础的理论线损法、基于实际运行数据的简化计算法等三类方法。
(2) 从实际工程应用的角度, 简化计算方法适用性最好;统计线损法一般只用于项目节能潜力的粗略估算;理论线损法仅适用于对典型项目的节能潜力分析。
摘要:本文首先分别介绍了三类配电网节能量计算方法的基本原理及应用现状;其次, 简要分析了各类方法的优缺点及适用性;可为今后配电网节能改造项目的节能量计算提高参考。
关键词:配电网,节能改造,节能量审核,线损
参考文献
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