城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化

【摘要】深圳配電網(wǎng)存在多種歷史遺留問題，配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架復(fù)雜、薄弱，給配電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來許多問題，通過針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)薄弱環(huán)節(jié)提出的運(yùn)行方式安排與優(yōu)化，對(duì)配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行起著顯著成效。

【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng)；運(yùn)行方式；優(yōu)化

引言

隨著城市配電網(wǎng)不斷向大容量、高參數(shù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等智能電網(wǎng)方向發(fā)展，配電網(wǎng)運(yùn)行方式的合理安排和優(yōu)化對(duì)配電網(wǎng)安全運(yùn)行、節(jié)能經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)營(yíng)起著越來越重要的作用。合理、科學(xué)的運(yùn)行方式編排和優(yōu)化對(duì)及時(shí)掌握配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，故障及安全隱患排查，對(duì)配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行都有著顯著成效。

1、深圳配電網(wǎng)存在的問題

城市電力網(wǎng)是為城市送電和配電的各級(jí)電壓電力網(wǎng)的總稱，其中6、10、20kV電壓電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng)，目前深圳中壓配電網(wǎng)的電壓等級(jí)基本上為10kV，還有少量為20kV。本文提及的城市配電網(wǎng)均為10kV中壓配電網(wǎng)。

因深圳配電網(wǎng)建設(shè)初期未能超前規(guī)劃、各區(qū)發(fā)展不均衡等原因，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架復(fù)雜，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在多種歷史遺留問題，例如：線路聯(lián)絡(luò)關(guān)系復(fù)雜，多條線路無序聯(lián)絡(luò)，常見五條以上、極端情況甚至十多條配網(wǎng)線路相互關(guān)聯(lián)，但轉(zhuǎn)供能力卻沒有因此得到提升；配電網(wǎng)線路供電區(qū)域不清楚，常見在某一區(qū)域存在多條線路供電，且這些線路同時(shí)供區(qū)域外的負(fù)荷的情況；主干線路供電節(jié)點(diǎn)多，常見某些配網(wǎng)線路給十幾個(gè)環(huán)網(wǎng)柜供電的情況；某些架空線路之間的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，未選用柱上開關(guān)，而是利用單一刀閘作聯(lián)絡(luò)點(diǎn)；支線多級(jí)放射，某一開關(guān)引自主干線路后，后端帶多個(gè)環(huán)網(wǎng)柜或變壓器，若開關(guān)斷電將造成多用戶停電；互相聯(lián)絡(luò)的兩條配電網(wǎng)線路，其供電電源來自同一個(gè)變電站的同一段母線，若母線停電，將造成兩條線路同時(shí)停電且無法轉(zhuǎn)供電等等。

復(fù)雜薄弱的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)給配電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了許多問題，例如：負(fù)荷密集區(qū)配網(wǎng)線路不滿足N-1安全準(zhǔn)則，線路故障停電后，常常因聯(lián)絡(luò)點(diǎn)設(shè)置不合理或正常供電線路重載而導(dǎo)致故障線路的負(fù)荷無法轉(zhuǎn)供；線路走向復(fù)雜、供電區(qū)域交叉、無序聯(lián)絡(luò)等，使得平時(shí)的線路運(yùn)維和故障情況下故障點(diǎn)的查找效率低下；聯(lián)絡(luò)點(diǎn)設(shè)置不合理、使用單一刀閘作聯(lián)絡(luò)點(diǎn)、運(yùn)行人員操作時(shí)操作步驟復(fù)雜，存在安全隱患；因聯(lián)絡(luò)點(diǎn)沒有經(jīng)過優(yōu)化設(shè)置，線路轉(zhuǎn)供電經(jīng)常需要移動(dòng)多個(gè)地方，有時(shí)因需進(jìn)客戶電房而需操作人員耗費(fèi)大量時(shí)間跟客戶協(xié)調(diào)，故障情況下影響線路的復(fù)電進(jìn)程等等。

上述配電網(wǎng)存在的問題，最主要的原因是配電網(wǎng)的規(guī)劃與生產(chǎn)運(yùn)行脫節(jié)引起的，解決上述問題從根源上還是要有規(guī)劃和運(yùn)行一體化的管理思路，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就考慮到以后的生產(chǎn)運(yùn)行中會(huì)碰到的問題，并予以規(guī)避或優(yōu)化。此外，也有配電網(wǎng)運(yùn)行方式的管理不夠規(guī)范的因素，這正是本文所嘗試探討的。深圳配電網(wǎng)調(diào)度目前實(shí)行集約化的調(diào)度模式，配網(wǎng)調(diào)度負(fù)責(zé)全市配網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行管理，因配網(wǎng)自動(dòng)化只覆蓋了城市中心區(qū)的一部分，大部分區(qū)域主要依賴配網(wǎng)單線圖進(jìn)行調(diào)管操作，目前沒有固定的運(yùn)行方式安排。

2、配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化

那么，應(yīng)該如何著力配電網(wǎng)運(yùn)行方式的規(guī)范化管理以提升配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平呢？從上述配電網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)入手，配電網(wǎng)的運(yùn)行方式安排及改造優(yōu)化中應(yīng)考慮以下因素：

2.1 滿足線路N-1安全準(zhǔn)則

N-1安全準(zhǔn)則即：中壓配電網(wǎng)一回線路或配電站內(nèi)一臺(tái)配電變電器發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，在正常情況下，經(jīng)轉(zhuǎn)供電后除故障段外不停電；在計(jì)劃?rùn)z修情況下，又發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，允許部分用戶停電，待故障修復(fù)后恢復(fù)供電。為最大限度保證線路滿足N-1安全準(zhǔn)則，新建或改造的組網(wǎng)線路應(yīng)優(yōu)先選擇N供一備（N<=4）、單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)方式的接線方式，實(shí)現(xiàn)接線方式的標(biāo)準(zhǔn)化，避免無序聯(lián)絡(luò)、避免支線多級(jí)放射。

2.2 線路負(fù)荷和供電節(jié)點(diǎn)均衡

各相關(guān)聯(lián)絡(luò)線路的負(fù)荷分配須基本平衡，且滿足線路安全載流量的要求；單條線路所帶的配電站或開關(guān)站數(shù)量須基本均衡，一般不宜超過6個(gè)，防止主干線路供電節(jié)點(diǎn)過多。

2.3 固定聯(lián)絡(luò)開關(guān)點(diǎn)的選擇

優(yōu)先交通方便，且屬于供電局資產(chǎn)的戶外設(shè)備，沒有無特殊原因不將聯(lián)絡(luò)點(diǎn)設(shè)置在用戶設(shè)備及戶內(nèi)設(shè)備，避免轉(zhuǎn)供電操作耗費(fèi)不必要的時(shí)間；對(duì)架空線路，應(yīng)避免使用單一刀閘作為線路聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，規(guī)避操作風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)已經(jīng)進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化改造的線路，聯(lián)絡(luò)點(diǎn)優(yōu)先選擇具備遙控功能的開關(guān)，利于調(diào)度臺(tái)端對(duì)設(shè)備的遙控操作，如未進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化改造的線路，聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮是否適合進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化改造。

2.4 滿足用戶供電要求

對(duì)相互聯(lián)絡(luò)的線路，應(yīng)避免線路供電均來自同一變電站的同一母線，防止母線失壓時(shí)用戶供電電源全失。此外，還應(yīng)考慮重要用戶的可靠供電，目前深圳配電網(wǎng)的重要用戶分一級(jí)、二級(jí)兩類，對(duì)一級(jí)重要電力用戶具備兩路電源供電條件，兩路電源應(yīng)當(dāng)來自兩個(gè)不同的變電站，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源能保證獨(dú)立正常供電；對(duì)二級(jí)重要電力用戶具備雙回路供電條件，供電電源可以來自同一個(gè)變電站的不同母線段；盡量避免單條線路供多個(gè)重要用戶，一條線路不宜超過1個(gè)重要用戶。

2.5 配電網(wǎng)的分區(qū)供電

中壓配電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)上級(jí)變電站的布點(diǎn)、負(fù)荷密度和運(yùn)行管理需要，劃分成若干相對(duì)獨(dú)立的分區(qū)配電網(wǎng)，分區(qū)配電網(wǎng)應(yīng)有明確供電范圍，不宜交叉和重疊。分區(qū)的劃分應(yīng)隨著情況的變化適時(shí)調(diào)整。有條件的地區(qū)可根據(jù)負(fù)荷和道路分布，按道路劃定地理區(qū)域上的網(wǎng)格，在網(wǎng)格內(nèi)按標(biāo)準(zhǔn)接線方式組網(wǎng)，形成具備獨(dú)立的區(qū)域性電能特征的配電網(wǎng)單元，即進(jìn)行配電網(wǎng)分片的“網(wǎng)格化”供電。

2.6 其他因素

可考慮的其他因素有：中壓配電線路的供電距離滿足末端電壓質(zhì)量的要求，線路長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)；用戶專線也是配電網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)其方式安排也應(yīng)提出相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)意見；對(duì)同溝鋪設(shè)的多條電纜線路應(yīng)考慮避免出現(xiàn)電纜溝著火造成大面積停電且無法轉(zhuǎn)供電的情況等等，不一一贅述。

3、配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的成效

考慮上述因素的城市配電網(wǎng)方式安排與優(yōu)化，一方面提出了在現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下運(yùn)行方式的安排原則，另一方面提出對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改造的大體思路。遵循上述原則的城市配電網(wǎng)方式安排與優(yōu)化，固化了配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)點(diǎn)，優(yōu)化了配電網(wǎng)絡(luò)，對(duì)配電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著顯著促進(jìn)作用?；鶎舆\(yùn)行人員通過制定線路聯(lián)絡(luò)表、轉(zhuǎn)供電操作開關(guān)表、正常方式圖等手段，不僅便捷地掌握了本區(qū)配電網(wǎng)線路、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、重要用戶等信息，利于開展日常運(yùn)行維護(hù)，更可在故障停電情況下，快速掌握故障停電范圍，快速進(jìn)行轉(zhuǎn)供電操作，縮短停電時(shí)間，提高供電可靠性，提高客戶服務(wù)水平。從運(yùn)行指標(biāo)的提升來看，試點(diǎn)地區(qū)的配電網(wǎng)線路可轉(zhuǎn)供率逐年攀升，用戶平均停電時(shí)間、用戶平均停電次數(shù)均逐年減少，供電可靠率有所上升。此外，上述原則還可以前移至規(guī)劃建設(shè)環(huán)節(jié)，用于指導(dǎo)配電網(wǎng)的規(guī)劃，在配網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行之間形成閉環(huán)的一體化管理，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的超前規(guī)劃，從根本上提升配電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平。

參考文獻(xiàn)

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