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浅析电网规划设计的技术标准

2019-10-21王雄

中国电气工程学报 2019年21期
关键词:负荷预测规划设计电网

王雄

摘  要:随着社会的进步,电力行业也在飞速发展。电网规划设计的技术标准不仅可以发现电网规划设计过程中存在的问题, 总结分析错误经验, 还可以为今后的标准制定指明方向, 另外有助于电网公司在标准研究层面提高技术和管理水平, 向用户提供全面完善的能源服务, 确保装备、管理、服务的统一;利于公司确保在电力行业顶层布局,提升公司核心竞争力。

关键词:电网;规划设计;负荷预测

一、电网规划设计技术标准指标体系

规划设计技术标准实施效益评价指标体系的设计, 应遵循科学性、可行性、全面性、重点性、层次性、独立性、静态性和动态性。根据这些选择原则, 本文将指标体系分为6个准则层。①满足社会发展需要:一是保证经济发展, 二是保证负荷发展需求,三是促进清洁能源发展, 四是区域协调发展,五是城乡协调发展。②规划设计质量:一是规划层面, 二是设计层面, 三是建设层面。③电网质量提升水平:一是电能质量, 二是供电可靠性, 三是供电能力。④电网安全提升水平:一是避免安全事故, 二是提高设备可靠性即设备故障率,三是保证人身安全。⑤电网效率效益:一是规划设计方案优化降低电网投资, 二是电网投资效益, 三是设计方案优化降低工程造价, 四是降低供电成本, 五是设备利用效率。⑥绿色环保效益:一是分布式能源利用,二是节能,三是减排,四是有效利用土地资源,五是配变采用低损耗节能设备。

二、关于电网规划设计中的负荷预测方法分析

1、趋势增长法。趋势增长法是在已有数据的基础上,拟合出和已有数据一致的,能代表数据变化趋势的函数,实现对未知时间和区域负荷的估计。前提是负荷的增长速度是有规律的,在实际的拟合过程中,首先利用原始数据对预测模型进行检验,进行误差分析和修正,最后取修正后的结果作为负荷预测的结果。

2、时间序列法。在实际负荷中,首先要将一般序列转化成平稳随机序列,对平稳时间序列均值、自相关和偏相关函数,从而确定模型的类型的相关分析。最后进行模型辨识,利用序列有关的样本数据,对模型参数进行估计。时间序列法是在过去的负荷变化规律会一直延续或者循环到将来的假设下,进而预测未来负荷数值的方法。

3、回归分析法。此方式指的是在配电网的策划过程中,预测电力负荷,对旧时的电力负荷数据进行整体分析,通过分析数据得到电力负荷变化趋势,明确电力负荷中的变化,然后以此为依据,明确其中所需要的参数,通过搭建模型,分析自变量以及因变量的关系,保证计算结果的准确性。

4、负荷密度法。功能不同,其用电量也会存在较大的差异,不同的产业中的用电量也有着较大的差别,可以将预测区域分为3 种,商业区、工业区以及住宅区,然后分别对每个区域进行用电情况的预测以及分析工作。负荷密度法也得到越来越多的应用,通过计算电密度系数以及土地面积,得到区域内总用电量。若区域中存在异常的使用区域,则需要进行针对性的计算,保证数据的准确性。

每一种负荷预测方法都有自己的特性,采用不同负荷预测方法预测后,需要相互校验,以确保预测结果合理性,通常采用最大负荷利用小时数法和人均年用电量法。最大负荷利用小时数反映区域用电结构和经济结构,如果规划年该数值波动很大,则证明预测结果不合理。人均年用电量,它是衡量一个国家的经济发展及国民生活富裕水平的一个重要指标,规划年人均年用电量应该与该区域经济发展水平相适应。

三、关于电网规划设计中的变电站布点讨论

第一,保证接近负荷中心。在进行变电站选址之前,要对于变电站所提供电能的对象进行深入的分析,要了解负荷对象的分布、供电需求以及变电站在整体电力系统中的定位等。在变电站选址上,要尽量靠近负荷中心,提高供电效率。第二,保证电源分布合理。对于负荷区域的电源分布进行分析,并且保证当地电源建设计划得到掌握,避免电源与变电站建设过于分散,提高电网运行的经济性与安全性。第三,保证进出线方便。在对于电压出线走廊的设计上,要保证电线的线路的转角、交叉等情况尽可能的减少,保证送电线路在后期建设时不会影响工程进度,保证走线的科学性。第四,保证地形等条件符合建设要求。第五,保证变电站站址和线路路径不在生态红线以内。在站址的选择上,尽可能的节约土地资源,采用合理的布置方案,因地制宜的选择合理的施工方式。另外,还要保证所选站址不会受到自然灾害的影响。

四、关于电网规划设计中的线路路径选择讨论

在进行线路路径的选择上,主要通过地图选线与野外选线两步骤来进行。地图选线的方式是首先根据地图来设计路径方案,再通过对于资料的手机与野外基地勘察,对于所选路径的可行性、经济性、合理性等进行深入的分析,并且在经过相关部门审批与同意之后,确定相应的路线方案。地图选线在大比例尺的地图上进行,通过结合具体资料进行分析,选择相对合理的路线方案,最终通过野外的实地勘察来进行确定。

在路径方案的选择上,要保证线路的长度的合理性,避免方案不合理所造成线路过长,提高工程难度与工程成本。对于所選地区的地质条件进行深入的了解,避免不良地形对于电网建设工程造成影响,同时也要保证建设区域的交通便利。在对于杆型的选择上,要仔细研究相关政策与技术标准,保证路线选择的经济性。在进行选线时,要尽可能详尽的对于线路情况进行明确,保证线路具有良好的技术性、维护性与经济性。

五、关于电网规划设计中的配电网网架结构

1、110kV电压等级

110kV电网结构应根据负荷水平、供电可靠性要求和电网发展目标因地制宜选择。不同类型供电区域110kV电网应采用不同的目标电网结构,对应推荐方案如表1所示。

A、B类供电区域的110kV变电站宜采用双侧电源供电,条件不具备时,也可同杆架设双电源供电,但应加强10kV配电网的联络,在双回或多回路同时故障时,由其提供应急备用电源。

根据负荷水平和负荷分布情况,兼顾电网结构的调整要求和建设条件,确定不同供电区110kV变电站的建设标准,包括主变变比、主变类型(是否为有载调压)、主变容量、主变数量、进出线回路数以及变电站的主接线型式、布置方式等。

2、35kV电压等级

按照国网公司规定,35kV电压等级变电站布点需要经过详细论证,且该电压等级规模需要严格控制。結合不同类型区域的供电可靠性需求与现状网架情况等因素,统筹考虑各层级电网间的协调配合,适用于不同类型区域的35kV配电网目标网架结构如表2所示。

2、D类供电区典型供电模式选取主要取决于110kV变电站的布点及相互之间的距离。

3、10kV电压等级

10kV及以下电网定位为面向用户的中低压配电网。主干线路按远景负荷“一步到位”,构建智能互联的目标网架,适应多元化负荷、分布式能源接入需求。城区电网分区清晰、智能灵活,农村电网因地制宜、逐步互联。

A+类供电区采用电缆双环网;A、B类供电区以电缆双环网、单环网为主,以架空多分段适度联络、多分段单联络作为必要补充。在B类及以上地区,对于供电可靠性要求高、双电源用户较集中且需采用电缆网的区域,可因地制宜采用“双环三双式”电缆网。C类供电区以架空多分段适度联络、多分段单联络为主,以电缆单环网作为必要补充;D类供电区因地制宜采用架空多分段单联络和辐射式。

10kV架空线路的分段数量应根据客户装接容量、负荷性质、线路长度、环境等因素确定,一般分为3段,最多不超过5段;联络数量应根据变电站分布、负载水平、线路分段等因素确定,一般为2-3个联络点。

六、小结

总之,电力工业是国民经济的重要基础产业,也是国家重要的公共事业。电力规划设计作为电力工业发展的龙头,既关系到电力系统的正常运行,又关系到电力产业的可持续发展。因此,做好电网规划工作,构建“安全、可靠、经济、高效、开放、灵活”的电网是当前电力研究工作人员的重要工作。

参考文献

[1]程浩忠,张焰.电力网络规划的方法与应用[M].上海:上海科学技术出版社,2002.

[2]腾菲,王宁.电力负荷预测技术[J].黑龙江电力,2017,24(5).

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