配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

摘要：配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項重要工作，為了獲取Z大的經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。
關(guān)鍵詞：負(fù)荷 預(yù)測 分散

　　配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項重要工作，為了獲取Z大的經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。

1　負(fù)荷預(yù)測

　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計Z終目的是為滿足負(fù)荷需求服務(wù)的，負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r足以影響網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的每個環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展步驟要以負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r為依據(jù)，使用各饋線負(fù)荷數(shù)據(jù)可以掌握負(fù)荷發(fā)展情況，將過去的負(fù)荷進(jìn)行分析，掌握負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律。要對負(fù)荷進(jìn)行分析，確定Z高用電負(fù)荷時間和負(fù)荷率，得出Z高用電負(fù)荷時間和負(fù)荷值，這些數(shù)據(jù)是預(yù)測未來負(fù)荷的基本資料。配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以使用兩種常用的預(yù)測方法。外推法就是基于用電區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)，假設(shè)負(fù)荷發(fā)展率是連續(xù)變化的，根據(jù)原來的負(fù)荷發(fā)展率推移以后各時期的發(fā)展?fàn)顩r。在一個用電區(qū)域里，初期負(fù)荷發(fā)展比較快，但土地資源逐步使用，用電負(fù)荷逐步趨于穩(wěn)定，負(fù)荷發(fā)展率從大到小變化，Z終負(fù)荷達(dá)到飽和或穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)，負(fù)荷發(fā)展率并不是連續(xù)變化的，而是呈現(xiàn)跳躍式的增長，用外推法顯得有一定的誤差。而仿真法與外推法有互補(bǔ)的作用，仿真法是以用電區(qū)域每年的用電量為依據(jù)的，通過調(diào)查每個用電負(fù)荷類型和每個類型用戶的數(shù)量來計算負(fù)荷預(yù)測值。任何負(fù)荷預(yù)測方法都不可能*準(zhǔn)確，當(dāng)掌握更新的負(fù)荷發(fā)展數(shù)據(jù)后，就必須對原有的負(fù)荷預(yù)測值進(jìn)行修正。

2　確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型

　　確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型，包括確定網(wǎng)絡(luò)是采用架空線路還是電纜供電，確定導(dǎo)線截面大小，網(wǎng)絡(luò)接線方式，負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)設(shè)備的選型，網(wǎng)絡(luò)在運行期間遇到不適應(yīng)要求時應(yīng)如何進(jìn)行改造，系統(tǒng)保護(hù)功能，配網(wǎng)自動化規(guī)劃等。

　?。?）在負(fù)荷分散或發(fā)展緩慢地區(qū)應(yīng)使用架空線供電。在負(fù)荷密度比較大、發(fā)展迅速或基于城市環(huán)境美化建設(shè)考慮，應(yīng)使用電纜供電。

　?。?）導(dǎo)線截面大小的選擇確定了導(dǎo)線的輸送容量，要選擇足夠大的導(dǎo)線保證線路滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，例如：負(fù)荷發(fā)展時期，不應(yīng)經(jīng)常更換導(dǎo)線截面。在線路故障時，可以將故障線路的負(fù)荷轉(zhuǎn)由臨近饋線供電，而不會過負(fù)荷運行。另外，導(dǎo)線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內(nèi)。在線路發(fā)生短路故障時也能承受故障電流。所以導(dǎo)線截面要比Z大負(fù)荷電流所需的截面大，但同時截面的選擇要符合經(jīng)濟(jì)原則，在導(dǎo)線輸送容量與工程投資之間作比較。

　　（3）具有靈活接線方式的規(guī)劃，可以使供電網(wǎng)絡(luò)Z大地發(fā)揮功能。對于架空線網(wǎng)絡(luò)，Z有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個變電所的不同母線段的出線在線路末端聯(lián)網(wǎng)，兩回饋線也分別裝上分段負(fù)荷開關(guān)和隔離刀閘。在其中一回饋線出現(xiàn)故障時，可通過分段開關(guān)將故障段隔離出來，對于電纜網(wǎng)絡(luò)接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網(wǎng)絡(luò)，或采用三回饋線相互聯(lián)絡(luò)組成一個供電區(qū)域，其中兩回帶負(fù)荷，一回空載，作為兩回負(fù)荷線的備用線。饋線之間可以組成大環(huán)網(wǎng)，一條饋線的負(fù)荷之間也可以組成小環(huán)網(wǎng)，形成大環(huán)套小環(huán)的形式。在負(fù)荷密集地區(qū)還可以建設(shè)開關(guān)站，變電所與開關(guān)站通過電源線連接，再由開關(guān)站向附近負(fù)荷供電，其作用是將變電所母線延長至用電負(fù)荷附近。

　?。?）制定負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時間。在發(fā)現(xiàn)回饋線發(fā)生故障時，必須盡快查找到故障點，并將故障點前后的負(fù)荷轉(zhuǎn)由鄰近饋線供電，以使故障點的負(fù)荷隔離出去。

　?。?）國內(nèi)外對各種電氣設(shè)備都制定了詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備選型提供了可靠依據(jù)。作為配網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)選用運行效益好，損耗低，可靠性高，免維護(hù)的設(shè)備。對于開關(guān)設(shè)備應(yīng)選用具備配網(wǎng)自動化功能，在設(shè)備中先安裝配網(wǎng)自動化設(shè)備或者為以后發(fā)展預(yù)留空間。有些新型設(shè)備的購置費用雖然高，但運行可靠性高，故障率低，維護(hù)費用少，總體經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)理想的。

　?。?）配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在實施過程中隨著負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r穩(wěn)定，在饋線負(fù)荷超出安全電流或沒有足夠的備用容量時，應(yīng)該增加饋線，對用電區(qū)域的饋線正常供電范圍進(jìn)行調(diào)整。同時，配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容也應(yīng)作相應(yīng)修改。

　　（7）為確保電網(wǎng)正常運行，必須建立健全的保護(hù)系統(tǒng)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過Z少的操作次數(shù)將故障點隔離，保證非故障點盡早恢復(fù)用電?，F(xiàn)在常用的系統(tǒng)保護(hù)方法有：

　?、儆萌蹟嗥骰蜻^電流繼電器實現(xiàn)過流保護(hù)，熔斷器在超過熔斷電流時自動熔斷，迅速切斷電流、保護(hù)用電設(shè)備，熔斷器主要用于變壓器保護(hù)。過電流繼電器用于線路保護(hù)。

　?、诮拥毓收媳Ｗo(hù)用于消除接地故障，對直接接地或通過不可調(diào)阻抗接地的系統(tǒng)，可以把電流互感器二次繞組接到接地故障繼電器上，或者把過流繼電器與接地故障繼電器集中使用。對于中性點不接地系統(tǒng)或通過消弧線圈接地的系統(tǒng)，由于接地故障會造成系統(tǒng)電壓和電流不對稱，繼電器可根據(jù)基本判據(jù)來確定是否控制相應(yīng)的斷路器動作斷開。

　?、蹎卧Ｗo(hù)，用于對系統(tǒng)中一個單元的保護(hù)，根據(jù)正常運行兩側(cè)電壓相同的電路，流入的電流和流出的電流是相同的，通過比較兩側(cè)電流大小可以判斷是否出現(xiàn)故障。但是單元保護(hù)要使用通訊線路，在保護(hù)線路太長的地方，很難將數(shù)據(jù)完整地集中起來進(jìn)行比較。使用距離保護(hù)法可以打破這種局限性，在距離保護(hù)方案中，根據(jù)故障距離與故障阻抗成正比的原理，采用線路的電壓和電流來計算故障距離。

　?、茏詣又睾祥l裝置的方法是利用繼電器控制斷路器去執(zhí)行不同的跳閘與閉合順序。線路中有大部分故障是可以自動消除或暫時性的，使用自動重合閘裝置可以自動恢復(fù)供電。⑤電力系統(tǒng)中，有時出現(xiàn)運行電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電壓值的情況，例如：開關(guān)操作瞬間或系統(tǒng)受雷擊時，都會產(chǎn)生過電壓現(xiàn)象。加強(qiáng)各設(shè)備絕緣強(qiáng)度和絕緣水平，或在網(wǎng)絡(luò)中安裝過電壓保護(hù)設(shè)備，可以使過電壓降低到安全水平，例如使用空氣間隙保護(hù)或安裝避雷器作保護(hù)。

　　（8）配電網(wǎng)絡(luò)自動化管理系統(tǒng)是利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將自動控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，建立系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為全面管理網(wǎng)絡(luò)安全和經(jīng)濟(jì)運行提供依據(jù)。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主要功能可以分成四個組成部分，*是電網(wǎng)運行監(jiān)控和管理功能，包括電網(wǎng)運行監(jiān)視，電網(wǎng)運行的控制，故障診斷分析與恢復(fù)供電，運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及報告。第二是運行計劃模擬和優(yōu)化功能，包括配網(wǎng)運行模擬，倒閘操作計劃的編制，各關(guān)口電量分配計劃和優(yōu)化。第三是運行分析和維護(hù)管理功能，包括對電網(wǎng)故障和供電質(zhì)量反饋的信息進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)安排維修計劃。第四是用戶負(fù)荷監(jiān)控和報障功能，包括用戶端負(fù)荷和電能質(zhì)量的遙測，用戶端計量設(shè)備的控制，用戶故障報修處理系統(tǒng)。

3　效益評估

　　配網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)效益評估，包括電網(wǎng)投資與增加用電量所產(chǎn)生收益的比較，以及為了使電網(wǎng)供電可靠性，線損率，電壓合格率達(dá)到一定指標(biāo)與所需投入費用之間的比較，采用投資與收益的研究可以確定使用那一種供電方式。

　　加快電力建設(shè)為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有利條件，但是電網(wǎng)投資與增加的用電量作比較，以此確定這些投資是否值得。所以電網(wǎng)投資要以分地區(qū)分時期發(fā)展，用電量發(fā)展快的地方相應(yīng)電網(wǎng)投資也大，用電量發(fā)展慢的地方，相應(yīng)電網(wǎng)投資也少一些。

　　對于用戶來說，供電可靠性越高越好，但相應(yīng)電網(wǎng)的投資也會大大增加。對于大用電量或重要用戶，為確保有更高的可靠性，可以加大電網(wǎng)投資，因為減少停電時間可以同時減少用戶和供電企業(yè)的損失。線損率是用來反映電能在電網(wǎng)輸送過程中的損耗程度，公共電網(wǎng)中的損耗是由供電企業(yè)來承擔(dān)的，通過對電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)改造，可以讓供電企業(yè)直接得到經(jīng)濟(jì)效益。為了使供用電設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，國家對供電電壓質(zhì)量制定了標(biāo)準(zhǔn)，對電壓的頻率、幅值、波形和三相對稱性的波動范圍作了規(guī)定。穩(wěn)定的電壓質(zhì)量可以使供用電設(shè)備免受損害，讓用戶能正常生產(chǎn)，相比之下用戶得到的好處會更多。