黃少輝
摘要:城鄉(xiāng)電網規(guī)劃和改造是一項系統(tǒng)工程,既要著眼于目前具備的條件,又要考慮未來的發(fā)展。文章分析了城鄉(xiāng)電網規(guī)劃需要考慮的各種因素,提出了電網規(guī)劃的步驟和方案以及改造需要注意的問題。
關鍵詞:城鄉(xiāng)電網;電網規(guī)劃;電網改造
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0120-02
電網規(guī)劃成功與否關系著電網能否安全可靠運營,利于長遠發(fā)展。電網規(guī)劃和改造首先要做到規(guī)范化和標準化,方便運行后的維護和擴展,其次要符合城鄉(xiāng)地區(qū)實際發(fā)展狀況,盡量降低規(guī)劃和運營成本,節(jié)約土地資源和線路走廊資源,還要考慮地區(qū)的地形特征,優(yōu)化線路的同時有效預防各種災害。本文通過分析電網規(guī)劃需要考慮的因素,從而明確規(guī)劃的指導原則,接著提出電網規(guī)劃的具體步驟,著重描述前期的準備工作,最后一部分針對電網改造,提出一些需要注意的問題,進而為整個電網規(guī)劃提供參考。
1 電網規(guī)劃需要考慮的因素
1.1 地區(qū)現狀
電網規(guī)劃首要是分析規(guī)劃地區(qū)的具體狀況,諸如經濟、電力需求、地形特征、發(fā)展狀況等,從而確定電網的規(guī)模大小、可靠性等級、供電站位置、線路布局以及考慮長遠發(fā)展的因素,有效的現狀分析是規(guī)劃成功的基礎,能有效地減少規(guī)劃風險和缺陷。
1.2 供電可靠性
電網可靠性旨在保證供電不間斷性,主要是保證主接線路的穩(wěn)定性,所以線路設計時一定要嚴格按照我國現行的設計技術規(guī)程和行業(yè)標準,結合以往設計經驗,很好地控制故障率,電網的可靠性是整個系統(tǒng)和各個設備可靠性的綜合,對于各個模塊和設備的可靠性不能忽視,減少各個環(huán)節(jié)的故障率就能有效提高整個電網的可靠性。
1.3 擴展與可操作性
擴展性主要是要降低電網內部各系統(tǒng)的耦合性,一是調度上,可以視情況靈活添加和卸除某些設備和線路,實時調配線路和負載;二是在對線路和保護設施進行檢修時,可以暫時實現局部點斷電;三是考慮未來擴建,要盡量減少設備成本和原系統(tǒng)改造量,且能很好滿足改造
需求。
1.4 成本與低耗
成本是電網規(guī)劃最重要的一個因素,主要體現在,盡量節(jié)省土地資源,合理規(guī)劃線路布局;主線路架構簡單,控制和保護設備功能不冗余,減少一次設備投資,二次設備也要最大效率使用,適當選用設備,不盲目追求品牌和一些不必要的功能,設備按需選用而不是按統(tǒng)一性使用;減少多次變壓電能損耗,設備冗余損耗,合理選用變壓器等耗能設備。
2 規(guī)劃的步驟方案和前期準備工作
2.1 電網規(guī)劃的步驟
電網規(guī)劃大概分為項目前期、建設施工、電網投運三個階段,針對三個階段的特征,電網規(guī)劃的步驟是:(1)前期調查和數據計算:分析歷史電網的各項參數、上戶調研收集新的需求和一些故障問題,計算電網供電量、變壓器等設備具體參數;(2)立項審批,選址征地,進行規(guī)劃設計,衡量各種標準生成多份規(guī)劃設計書,專家討論決定最終實施方案;(3)項目建設籌備,包括設備、資金、人力、用地等因素,開始施工建設;(4)項目建設結束進行驗收,確保各項能正常安全運行,最后項目投運。
上述僅是一個簡單的過程描述,事實上電網的規(guī)劃到完成可能需要經歷數年的時間,尤其是前期準備工作更不是一蹴而就,周期比施工建設周期更長。
2.2 電網規(guī)劃前期準備工作
圖1 電網規(guī)劃流程
電網規(guī)劃項目前期主要有:立項、選址、審批、核準、征地幾個階段,具有周期最長、內容最多、協(xié)調工作量最大的特點。圖1為電網規(guī)劃流程。
其中周期長指前期工作量大,涉及多個部門,方案論證和審批文件時間久,例如,110kV電網規(guī)劃從前期準備到施工跨度達到兩年,而220kV需要兩年半,甚至達到五年以上,是整個建設周期的2~3倍;內容上前期分三個階段約十余項工作,整個電網建設七成的協(xié)調量發(fā)生在這個階段;協(xié)調范圍廣:從市縣政府到鄉(xiāng)鎮(zhèn)再到鄉(xiāng)村,牽扯數十個部門和眾多人員。
電網建設前期工作指從項目立項規(guī)劃開始,逐步啟動各項工作到進行具體建設所要進行的全部工作;首先由上級電網公司和屬地發(fā)改委立項,進行電網規(guī)劃;接著進行設計招標、項目選址和可行性研究、支持性文件審批、站址和線路走廊的批復意見、項目初步設計和項目核準;然后是征地包括用地報批、土地登記、供地、征地協(xié)商等工作;最后完成可行性研究、初級設計、評估報告、核準報告的編制,取得政府部門支持性文件的批復,協(xié)調完成電網規(guī)劃涉及的多部門的溝通審批工作等。
通過分析電網規(guī)劃前期工作的特性,總結多年實踐經驗,我們得出了一些加快推進前期工作的方法,即盡可能早規(guī)劃立項,審批征地;深入調研和分析計算參數;準確合理地確定實施方案;爭取地方、政府和上級部門的支持;從而縮短某些關鍵階段實施時間,加快前期準備工作進行。
2.3 電網規(guī)劃實施方案
電網規(guī)劃方法分為啟發(fā)式方法和數學優(yōu)化方法兩類。
啟發(fā)式方法:通過直觀分析,依照系統(tǒng)某性能指標對線路參數的靈敏度原則,對線路進行逐步迭代選擇,直到滿足方案要求為止。這種方法簡單、有效,使得人工直接參與決策,但得到的是實際允許參數,并非最優(yōu)值。
數學優(yōu)化方法:就是將電網規(guī)劃問題轉換為相應數學參數模型,再通過數學優(yōu)化算法得出方案實際參數,從而使規(guī)劃方案參數上最符合系統(tǒng)要求,該方法可以從理論上得到最優(yōu)解,但計算量過大。
表1 電網規(guī)劃實施方案
步驟 主要內容
設計方案 確定送電距離和容量;擬定多個規(guī)劃方案
方案分析 技術比較:應進行潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、短路電流計算;對比各個方案的技術差異
經濟比較:進行近期與遠期投資、運維成本
綜合分析 綜合分析網絡結構的安全性、經濟性和擴展性,提出推薦方案。
3 電網改造需要注意的問題
3.1 淘舊換新,提高可靠性
分析設備運行狀態(tài),對缺陷故障較多和開放性差的產品進行更換,調換新電網運行后不能滿足新要求的設備;完善電網架構,降低電能損耗,減小電網供電半徑,實現負載轉供,此外增加電網抵御自然災害能力,加強電力設備防破壞,防偷盜,防電擊危害的改造,采用節(jié)能和新技術設備,保護環(huán)境。
3.2 突破瓶頸,提升供電能力
優(yōu)化供電線路布局,進行設備擴容,應用低耗設備,提高節(jié)點和終端設備輸電儲電能力,進而解決供電網瓶頸,提高全網貫通能力,確保電網輸出量足、輸送耗低、用電不間斷。
3.3 改造代價和運維成本低
響應國家節(jié)能減排號召,淘汰高耗設備,改造高耗環(huán)節(jié),合理發(fā)展無功補償系統(tǒng),制定嚴格的節(jié)能減排機制,落實責任;配備檢修維護設備器具,儀器儀表,交通設施,培訓專業(yè)維護人員,實行分段分層管理,提高維護水平和效率,降低維護成本。
4 結語
城鄉(xiāng)電網的規(guī)劃是一項綜合性的工程,無論從前期調研、設計規(guī)劃、審批,還是后面施工實施,再到運營維護,都應按照計劃進行,些許的偏差就可能造成工程成本、工期、風險的提升,甚至造成無法挽回的損失,項目方案應該從多個備選方案中選出最合適的,具體實施過程應該考慮本地特色,也不能盲目套搬模板,本文列出了電網規(guī)劃的步驟和實施概要以及改造要注意的一些事項,希望能給大家?guī)硪恍椭?/p>
參考文獻
[1] 麻秀范,鐘暉,王偉,張粒子.城市配電網接線模式研究[J].東北電力學院學報,2005,(2):32-36.
[2] 孔濤,程浩忠,李鋼,謝歡.配電網規(guī)劃研究綜述
[J].電網技術,2009,33(19):92-99.
[3] 王成山,陳愷,謝瑩華,鄭海峰.配電網擴展規(guī)劃中分布式電源的選址和定容[J].電力系統(tǒng)自動化,2006,(3):38-43.
[4] 陳海焱,楊雄平,陳波.配電網中計及短路電流約束的分布式發(fā)電規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動化,2006,(21):16-21.
(責任編輯:趙秀娟)