县域配电网规划评价指标体系
2019-09-10覃丹陈奕达
覃丹 陈奕达
【摘 要】县域配电网整体上未得到足够重视,区域发展不平衡,现阶段问题主要集中在改建扩容不足,电网规划滞后于当地经济发展需求,用户普遍对于供电服务的满意度不高。在运行方面,县域电网普遍出现低电压问题,整个电网结构不够强壮、转供电率低,设备运行年限较长等问题;规划方面,农村电力需求增长较快,配电网出现发展能力不够的问题,配电网建设项目经济效益不高。
针对以上问题,我们需要建立一个符合县域配电网实际情况的综合评价指标体系,通过指标的收集以及综合,来反映县域配电网的整体发展水平。本文主要讨论县域配电网的指标体系,综合方法的讨论不在本文的范围。
一、规划评价指标体系建立的准则
县域配电网规划评价指标体系,其主要目的是反映配电网规划每个面的情况。指标体系的建立首先要完整地反映出县域配电网规划的水平,同时也要考虑到配电网的发展现状以及资料收集的难易程度。本文所阐述的县域配电网规划评价指标体系主要依照以下5个准则[1]:
1.准确规范性原则。评价指标计算标准清晰统一,统计口径明确,计量单位和计算方法满足统一的规范性要求。
3.通用可比性原则。评价指标应能够从纵向(不同时间段)和横向(不同地区)两个方向比较配电网规划建设情况。
4.实用可靠性原则。评价指标应尽量简化,计量方法简便。数据易于获取,数据的来源有较高的可靠性。
5.客观完整性原则。评价指标应该真实地反映县域配电网的真实发展水平,并且能够覆盖配电网的方方面面。
二、规划评价指标体系构建
指标体系的总体框架设计为3个层级。最低层为措施层,既县域配电网规划综合评价的具体评价指标;最高层为总目标层,既我们期望得到配电网规划综合评价;中间层为准则层,是整个指标体系的骨架。依据县域配电网规划的目的和要求,围绕设备、负荷、用户、经济性等因素,中间准则层分为以下5类指标[2-4]:
1)电压质量和供电可靠性指标:用来评价整个县域配电网安全可靠性程度;
2)发展能力指标:用来评价县域配电网可持续发展性;
3)装备水平及设备利用率指标:用来评价县域配电网资产设备情况;
4)经济性指标:用来评价县域配电网的运营管理效益。
5)智能化水平指标:用来评价县域配电网的智能化水平。
三、规划评价指标体系的措施层指标
配电网建设最主要的目标之一就是满足供电可靠性和电压质量要求。
1)供电可靠率(RS-3):RS-3为不计及因系统电源不足而需限电的情况,计算公式:
供电可靠率(%)=1-(用电户平均停电时间-用户平均限电停电时间)/统计期间时间×100%
2)电压合格率:电压合格率依据电压检测点的不同分为A、B、C、D类。电压合格率的计算公式
电压合格率(%)=(1-电压超限时间/总运行统计时间)×100%
综合电压合格率可由A、B、C、D类电压合格率计算得出,公式如下:
综合电压合格率(%)=0.5VA+0.5×((VB+VC+VD)/3)
3.2 发展能力
配电网发展能力是代表了配电网建设方案在未来可持续发展的能力。
1)主要设备N-1通过率:其中“N”是指配电网中某一类重要设备,主要为变电站和高压输电线路,计算公式:
设备N-1通过率(%)=((满足N-1的元件数量)/元件总数量)×100%
2)10kV中压线路可转供率:站间负荷转移率反映变电站之间的负荷转移能力,计算公式:
10kV中压线路可转供率(%)=(可转供电线路条数/中压线路总条数)×100%
3)变电容量裕度:有联络的变电站中,其中一个变电站出现完全失压或计划停运时,其全部负荷可转由其它变电站供电,则称该失压变电站为“可转供变电站”,计算公式:
变电站可转供率(%)=(可转供变电站数/变电站总数)×100%
4)变电容量裕度:反映配电网不需要增设站点的情况下,通过对变电站扩建改造来增加电网供电容量的能力,计算公式:
变电容量裕度=(可扩建容量/现有供电容量)×100%
5)出線间隔裕度:出线间隔裕度反映变电站可用出线间隔占全部间隔的比例,计算公式:
出线间隔裕度(%)=(1-Lp/(Lp+Ln+Ly))×100%
其中,Lp为变电站已经使用的出线数,Ln为现在未使用的出线数,Lf为将来扩展的出线数。
3.3 装备水平及设备利用率
配电网装备水平及设备利用率是配电网整体架构水平以及运行效率的重要体现。
1)变电站10kV采用直接接地系统占比:反映节能降耗政策执行情况,计算公式:
变电站10kV采用直接接地系统占比(%)=10kV采用直接接地的变电站个数(含小电阻接地及小电阻并联消弧线圈接地)/总变电站数量×100%
2)城镇配网10kV电缆化率:反映10kV线路电缆化率情况,计算公式:
城镇配网10kV电缆化率(%)=10kV城镇电缆长度/城镇线路总长度×100%
3)高损耗配变比例:反映节能降耗政策执行情况,计算公式:
高损耗配变比例(%)=(S7(含S8)及以下型号配变台数/配变总台数)×100%
4)设备运行年限分布:反映变压器、线路、开关等主要设备自投运年份至统计年份的运行时间分布情况,计算公式:
设备比例(%)=(运行年限区间内的设备数量/设备总数量)×100%
5)变电站负载率:反映某一电压等级变压器年最大负载率情况,计算公式:
变电站负载率(%)=((某电压等级年最大负荷(MW))/(某电压等级配变总容量(MVA)))×100%
6)线路负载率:反映中高压线路的实际利用效率,计算公式:
线路负载率(%)=(线路最大工作电流/线路长期允许载流量)×100%
3.4 经济性
配电网装备水平及设备利用率是配电网整体架构水平以及运行效率的重要体现。
1)线损率:指标是反映供电企业管理水平的一项综合性技术经济指标,计算公式:
线损率(%)=(线损电量/供电量)×100%
2)电网单位容量供电量:反映变电站容量投入和电量产出之比,计算公式:
电网资产供电量=(统计期内变电站供电量/变电站容量)
3)单位资产供电负荷:反映配电网净资产总额对供电负荷收益情况,计算公式:
单位资产供电负荷=(统计期末配网供电负荷/统计期末配网资产总额)
4)地区户均配变容量:反映中高压线路的实际利用效率,计算公式:
地区户均配变容量=地区公用变压器容量/地区供电户数
3.5 智能化水平
配电网装备水平及设备利用率是配电网整体架构水平以及运行效率的重要体现。
1)配电自动化覆盖率:用来分析线路配电自动化覆盖率,计算公式:
配电自动化覆盖率(%)=(装配“二遥”和“三遥”终端的中压线路数量/所有中压线路数量)×100%
2)配电自动化终端应用率:反映配电自动化与设备利用的关系,计算公式:
配电自动化终端应用率(%)=((已应用的“二遥”和“三遥”终端台数)/应装的台数)
3)智能变电站比例:反映配电网变电站的智能化水平,计算公式:
智能变电站比例=(智能变电站数量/变电站数量)
四、总结与展望
本文详细地阐述了一套县域配电网综合评价指标体系,从电压质量和供电可靠性、发展能力、装备水平及设备利用率、经济性、智能化水平这5个方面出发,制定了详细的底层指标项。
该评价指标体系的设计覆盖供电企业各项管理和业务的指标数据,為配电网规划提供条件,推进配电网规划工作的精细化、精准化。
参考文献:
[1]杨波.10kV及以下配网建设与改造投资后评价指标体系研究.[J].南方电网技术,2009(3):8-14.
[2]肖峻,高海霞,葛少云,等.城市中压配电网评估方法与实例研究[J].电网技术,2005,29(20):77-81.
[3] 赵蕾,苟秦晋,潘聃,等.配电网项目评价指标体系[J].电网与清洁能源,2014,30(6):19-23.
[4] 孙义豪,李秋燕,丁 岩等.基于主成分分析及系统聚类的县域电网综合评价方法[J].电力系统保护与控制,2017,17(4):30-36.