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“单元制”在城市配电网规划中的应用

2020-02-22彪,涂

通信电源技术 2020年2期
关键词:网架单元格接线

王 彪,涂 昊

(国网安徽省电力公司安庆供电公司,安徽 安庆 246001)

0 引 言

电力网架作为城市建设发展的基础,在推动城市经济发展中发挥着非常重要的作用。当下随着城市化进程不断加快,原本的城市电网规划体系已经难以满足城市发展需求,很多电网规划不合理问题逐渐凸显,导致大量电力资源浪费。因此,有必要对城市配电网规划中的单元制规划方法进行讨论分析,从而有效改进原有的规划体系,推动城市电网实现更好的发展。

1 配电网“单元制”规划概述

城市配电网单元制规划具体指的是结合城市不同区域的实际用电需求,将配电网划分为不同的供电单元进行供电,从而保证城市不同地区都能获得稳定的电力供应,提升用电效率,避免资源浪费。在具体进行单元制配单网划分时,需要以单元格为单位进行配网规划,从而成功形成“一格一规划”的配电局面。通过科学合理的规划,在每一个供电单元内,都能形成一个相对独立的线路网架线路结构,有效保障该地区的电力供应,并且不同单元格的网架线路结构具有一定的独立性,在发生电力故障后,不会对其他正常网架线路造成影响,从而使得城市区域供电变得更加稳定可靠。不仅如此,划分的单元格网架线路通常还预留有备用容量,从而能够更好的满足后续用电负荷增长需求。

在城市配电网规划中,通过采用网格化单元制划分方法,不仅能够使得城市配电网架分布更加清晰,而且有效提升了配电网负荷分配的均衡性,更加有利于电力企业对城市配电网运行进行统一的调度和生产运维管理,有助于配电自动化实现。这对于后续城市配电网的增容扩建也有着一定的积极的影响,使得城市配电网规划工作开展越来越“精细化”,从而能够更好的推动城市配网实现可持续发展,并促使其在推动城市经济的发展过程中发挥更大的功能作用[1]。

2 配电网“单元制”规划步骤

2.1 科学合理划分单元制网格

在进行配电网单元制网格划分前,除了要考虑城市不同地块的实际用电需求,还要充分参考变电站分布位置,了解不同变电站供电范围,分析中压线路通道布置以及不同地区的负荷性质等。在此基础之上,还综合考虑该城市的自然因素和与社会因素的影响,如城市地区是否有山体、河流分布,城市地区的铁路干线、公路干线分布等。最终以这些内容为依据,权衡利弊,成功将规划区域进一步细分为若干个“单元格”。在完成城市配电网单元格划分后,还需要分析了解单元格供电范围,划分不同单元格的供电线路,判断单元格主供电源,明确不同的网架接线类型,设置主要设备的位置等。然后以地块饱和负荷预测与高压电网变化为依据,做好相应线路负荷控制,正常情况下,需要将线路负载控制在在4~5 MW。在完成这些工作内容后,还需要进一步明确单元格的远景供电线路条数与上级电源,需要将城市不同区域划分为A、B、C、D四个不同的建设标准,然后以此为依据,成功完成未来的远景网架规划。一般对于A区,单元格规划以电缆双环网接线为主。针对B区划分,由于这种区域人流密集,用电负荷比较集中,因此采用的是电缆环网接线;若是在工业园区,则是以架空和电缆混合接线为主。针对于C、D类农村地区,则是以架空线多分段适度联络接线为主,如果部分集镇中心有实际建设条件,也可以采用电缆线路。

2.2 实现现状网架与远景网架的成功对接

城市配网配电网“单元制”规划与当地经济发展有着密切的关系,因此在实际进行规划时,需充分考虑该城市市政重点建设项目,充分借助当地企业与政府、规划、建设部门对接成果,按照地方发展建设、用电需求,做好电网的科学合理规划,促使电网规划与地方规划契合度得到不断的提升。同时,结合“十三五”规划已确定的高压项目,在城市当下网架发展的基础之上,以远景网架为目标,科学合理的确定每个单元格至2020年的目标网架,成功实现现状网架与远景网架的对接,保障城市配网规划落实到实处。

2.3 做好配电网“单元制”规划有序实施

应严格按照建设“一流配电网”的要求,根据规划成果,为项目储备提供良好的指导,稳步推进城市现状网架到愿景目标网架顺利过渡;通过将电网项目与业扩、杆改等项目融合在一起,在政府、电力用户等力量的支持下,成功打通电力通道,顺利完成“一流配电网”建设目标[2]。通过充分考虑上下级电网的衔接,结合市政道路建设、旧城改造等市政项目,科学合理的分解项目内容,保障项目的有序实施。依托于规划建成区现有的电网基础,做好进一步的优化改进,在满足改造要求的前提下,尽可能减少改造量,争取一次性改造到位;在规划建设区,需要充分考虑用户用电时序、市政配套电缆沟建设情况以及现有的变电站资源,充分做好现有资源利用,避免重复建设,逐步落实规划建设措施;在自然发展区,应结合现有的电网基础,以补强为主,完善架空线等标准接线。

3 单元制配网规划方法应用实例分析

文章以某地区M新城规划为例,分析讨论了单元制配网规划方法。该新城位于省地地理几何中心,有着优良的地理区位优势。在城市功能方面,能够有效承接现有城市中心经济活动的延伸,经济战略地位非常重要。M城在用地性质方面,主要以居住、商业用地为主,还有相当一部分是商住混合用地,少部分用地为行政办公用地与仓储储物流用地。从整体来看,用地性质并不过分复杂,种类较少并且非常集中,通过结合M新城当下的道路系统,来对该城市单元制配电网划分进行了分析。

由M新城的交通图可知,该城市的道路分布系统并不复杂,主干道路可以用“三横三纵”进行总结,其中“三横”为谷阳路、秀山路以及金润大道,而“三纵”则是由桥山路、官山路以及宝平路组成。在单元制配网规划原则上,应该结合城市主干道路实际分布来进行划分,这样更加有利于后续的电力通道建设,但从不同单元格面积、总负荷分布来看,由于彼此之间的单元格面积以及用电负荷有着较大的差异性,因此并不适合采用主干道路进行网格划分。需要对该城市网格单元作进一步的划分调整,并采用主干道和次干道进行重新组网,其中主干道有桥山路、官山路与宝平路;次干道则划分为三里岗路、四平山路与金润大道。图1为M新城单元制划分示意图。由图1可知,M新城被进一步细分为7个单元格。在本次单元格配网划分过程中,主要是以城市地块用地性质和其主要道路为依据。在前期,通过利用该城市的主、次干道路做出电力组网的电力通道,成功形成两座变电站间单环网组网模式,以满足城市相应区域的用电要求。后续随着城市的发展,用电负荷不断增加,再结合城市道路规划建设,实施电力通道同步架设。随着城市的发展而进行新的组网建设,保障了城市配网供电能够始终满足城市经济发展需求。

图1 M新城单元制划分示意图

首先,建立M城市目标网架。充分利用M城市整体规划,将其作为负荷预测的有力指导,顺利预测出远景年地块饱和所需要的电力负荷。在此基础之上,以城市地块实际开发强度和发展情况为依据,合理确定目标年2023年的供电单元的负荷。此外,结合城市高压电网变化,做好每条线路负载控制,一般在4~5 MW,并进一步明确配网单元格目标年供电线路的条数与上级电源。以M城市A、B、C、D不同区域的建设标准为依据,在城市现有的配网网架基础之上,充分利用已经建立完成的电力通道,同时充分掌握该城市已有并计划实施建设的道路,在每个供电单元中,建立1~3组目标标准接线组。具体地,针对A类供电区,可以建立电缆双环网接线;针对B类供电区,在负荷较为集中的新区,采用电缆环网接线,在负荷相对分散的工业园区或城郊区域,采用架空和电缆混合接线;而在C、D类农村供电区以可采用架空线多分段适度联络接线,针对部分有条件的集镇中心区,可采用电缆线路接线[3]。

其次,确定过渡网架。在确定单元格过渡网架时,可以结合城市地区负荷发展情况进行考虑,具体可以分为3类:(1)负荷发展成熟单元;(2)负荷快速发展单元;(3)负荷发展不确定单元。

第一,针对负荷发展成熟的单元,一般所在地区的经济发展都比较好。例如,M新城的“三集园区”,属于金融商务集聚区,在该单元格区域内,已经建立有供电公司、各种居民小区、金融大厦以及各种商业综合体等,因此该地区的整体经济也比较发达,负荷发展较为均衡,规划期间没有在建新项目,当前电网采用的是单环网、单辐射组网,具有网架可靠性不高、供电线路连接较为复杂的特点。因此,需要结合其他单元格规划情况,采用1组双环网供电去对供电线路进行调整。

第二,针对负荷快速发展单元,如M新城的老镇区,如今伴随着城市改造规划持续进行,需要在原本的城区基础上,大力改造,通过引入商业综合街、大型酒店、金融大厦等新的商业项目,有效推动该地区的经济发展。因此,该地区的整体用电负荷需求也会明显增大,当下M新城老镇区电网采用的是单联络组网,线路跨网格供电,难以满足规划期间的供电需求。因此,需通过进行网架调整,改变跨单元格供电格局,成功形成由1组双环网供电。

第三,针对负荷发展不确定单元地区,如M新城的上会北单元,地区位置偏北,整体经济发展相对落后,地区用地以村庄建设用地为主,负荷增长并不明显。当下配电网采用架空多分段适度联络组网,在过渡期间,可以依托于其他单元格,做好网架结构的进一步完善,成功建立线路末端联络,保障电力的稳定持续供应。

4 结 论

在城市配电网规划中选择单元制规划方法,能够有效保障区域内的供电可靠性,本身还能够与市政项目结合在一起,满足城市不同发展阶段的用电需求,有利于配电网精益化管理工作。因此,需要采取有效方法,结合城市发展实际,保障城市配电网单元制规划得到有效的落实,推动城市电网建设实现更好的发展。

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