農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃方法的研究

王軒

摘 要：電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是電力規(guī)劃的重要組成部分。一個(gè)好的電網(wǎng)規(guī)劃可以用來(lái)指導(dǎo)電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行及經(jīng)營(yíng)管理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能最有效地供應(yīng)電力，能取得最經(jīng)濟(jì)的投資和運(yùn)行費(fèi)用；而電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)決策的失誤對(duì)電力系統(tǒng)本身的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)損失將產(chǎn)生巨大影響。另外，實(shí)際電網(wǎng)中存在著許多急需解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng)；規(guī)劃；研究

1 農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃研究目的及意義

農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是縣級(jí)地方電網(wǎng)工程早期工作的重要組成部分，正確而規(guī)范的農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施以后可以最大限度地節(jié)省地方建設(shè)投資，具有很大的重要性。農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃研究的目的是如何根據(jù)電源發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)規(guī)范確定今后一些年的地區(qū)的電網(wǎng)模式，使其既安全可靠又經(jīng)濟(jì)規(guī)范。由于受國(guó)家政策變動(dòng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口遷移及環(huán)境改變等因素的影響，農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展條件也在不斷改變，規(guī)劃期越長(zhǎng)，條件、參數(shù)也就越不容易確定。這樣就需要依據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的解決辦法。因此，農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃成為一項(xiàng)不停進(jìn)行的工作，合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)在滿足增長(zhǎng)的負(fù)荷需求的同時(shí)，也會(huì)大大降低電網(wǎng)的改造費(fèi)用。

2 農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃存在的缺點(diǎn)

電網(wǎng)規(guī)劃的最終結(jié)果主要取決于原始資料及規(guī)劃方法。與城市電網(wǎng)規(guī)劃相比較，農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃存在以下缺點(diǎn)：

（1）農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃中由于原始資料收集難、數(shù)據(jù)不可靠等問(wèn)題，加上地形復(fù)雜，使得規(guī)劃帶有很大的盲目性。

（2）目前農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃主要采用的還是以方案比較為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方法。這種方法是從幾種給定的可行方案中，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇出推薦的方案。一般，參與比較的方案是由規(guī)劃人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出的，并不一定包括客觀上的最優(yōu)方案。因此最終推薦方案就包含相當(dāng)主觀的因素。

（3）隨著整個(gè)電網(wǎng)變得越來(lái)越復(fù)雜，農(nóng)網(wǎng)設(shè)計(jì)中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會(huì)給電網(wǎng)的運(yùn)行、發(fā)展帶來(lái)隱患，使資金盲目使用的可能性加大。結(jié)果是規(guī)劃對(duì)實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)所起的指導(dǎo)意義不大，權(quán)威性不足。

3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一、長(zhǎng)期的規(guī)劃局面，很多時(shí)候是某地區(qū)負(fù)荷發(fā)展到特定的階段，發(fā)現(xiàn)了其存在的隱患或者干脆是己經(jīng)出現(xiàn)了運(yùn)行上的問(wèn)題了，才開始決定對(duì)該區(qū)域進(jìn)行改進(jìn)建設(shè)。而這種方法也導(dǎo)致了很多問(wèn)題，如：運(yùn)行方式繁冗、可靠性較低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)序等問(wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展，縣級(jí)電網(wǎng)的重要性將日進(jìn)突出，應(yīng)用新的方法進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃己經(jīng)是大勢(shì)所趨。針對(duì)上述問(wèn)題，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)鑒于農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)收集困難，氣象數(shù)據(jù)缺失，國(guó)家全局規(guī)劃的不確定性，目前還沒有一個(gè)完整的農(nóng)村電網(wǎng)的規(guī)劃體系。農(nóng)網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)，胡亂改造，地區(qū)電力供應(yīng)不足，電壓不穩(wěn)定等各種電網(wǎng)弊病頻頻出現(xiàn)。

4 電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容和步驟

電網(wǎng)規(guī)劃以負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)，主要完成兩個(gè)方面的任務(wù)：一是確定電源未來(lái)安裝設(shè)備規(guī)格，如電纜電壓等級(jí)、型號(hào)及敷設(shè)方式、變壓器規(guī)格等；二是確定電網(wǎng)中增加新設(shè)備的時(shí)間和地點(diǎn)。

電網(wǎng)規(guī)劃按照其規(guī)劃年限可以分為近期規(guī)劃（五年）、中期規(guī)劃（十年）和遠(yuǎn)期規(guī)劃（二十年）。

近期規(guī)劃與現(xiàn)有網(wǎng)架關(guān)系密切，它從現(xiàn)有的電網(wǎng)入手，將下一年的預(yù)測(cè)負(fù)荷分配到現(xiàn)有的變電所和線路，進(jìn)行電力潮流、電壓降、短路容量等各項(xiàng)驗(yàn)算，以檢查電網(wǎng)的適應(yīng)度，針對(duì)電網(wǎng)中出現(xiàn)的不適應(yīng)問(wèn)題，合理規(guī)劃變電所位置、變電所容量，規(guī)劃輸、配電網(wǎng)網(wǎng)架，確定網(wǎng)改方案。新電網(wǎng)布局確定后，應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的供電可靠性、供電電壓質(zhì)量、電網(wǎng)線損率、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)敬益等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，務(wù)必使其滿足近期規(guī)劃的目標(biāo)要求。

中期規(guī)劃足在做好近期規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)今后10年電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的分析論證。以中期預(yù)測(cè)負(fù)荷分配到各變電所和輸、配電線路進(jìn)行各項(xiàng)分析計(jì)算，來(lái)檢查電網(wǎng)的適應(yīng)度。針對(duì)電網(wǎng)中存在的不適應(yīng)問(wèn)題，從遠(yuǎn)期規(guī)劃的初步布局中確定比較具體的電網(wǎng)改造方案，其中對(duì)大型的建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)給以適當(dāng)?shù)恼撟C。

遠(yuǎn)期規(guī)劃是以中期規(guī)劃的電網(wǎng)布局為基礎(chǔ)，根據(jù)遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行各項(xiàng)計(jì)算分析。遠(yuǎn)期規(guī)劃主要根據(jù)本地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃來(lái)宏觀地分析電力市場(chǎng)要求，提出電力可持續(xù)發(fā)展的基本原則和方向。

農(nóng)村電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)包括下列主要內(nèi)容：

（1）調(diào)查和搜集電力網(wǎng)現(xiàn)狀資料，分析存存的問(wèn)題，明確規(guī)劃改造的重點(diǎn)。

（2）調(diào)查和搜集規(guī)劃區(qū)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展規(guī)劃和人民生活用電的發(fā)展變化資料，分區(qū)測(cè)算用電負(fù)荷對(duì)近期規(guī)劃應(yīng)逐年列出，而中期及遠(yuǎn)期規(guī)劃列出規(guī)劃年度總的負(fù)荷水平。

（3）依據(jù)農(nóng)村的總體規(guī)劃及電力負(fù)荷的發(fā)展，分析規(guī)劃年度的用電量。

（4）分析規(guī)劃區(qū)內(nèi)無(wú)功電源和無(wú)功負(fù)荷的情況，進(jìn)行無(wú)功平衡，合理地安排無(wú)功電源的位置，確定最經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)償容量。

（5）進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)布局及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方案研究，其中包括：a.分期對(duì)農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體規(guī)劃；b.確定農(nóng)村變電所的布局及其最佳位置；c.確定輸配電線路的接線方式、重點(diǎn)接線方式、線路路徑：d.確定變電所及輸配電線路的建設(shè)分期，分期的工程項(xiàng)目及建設(shè)進(jìn)度；e.確定調(diào)度、通信、自動(dòng)化的規(guī)模及繼電保護(hù)的方式和要求；f.估算各規(guī)劃時(shí)期內(nèi)需要的投資、主要設(shè)備、主要材料的需要量及設(shè)備的規(guī)范；g.分析計(jì)算農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃前后的各項(xiàng)指標(biāo)，諸如，電網(wǎng)供電的可靠性、電網(wǎng)線損率、各主要線路的電壓損失和電能損失；h.估算規(guī)劃期末所取得的經(jīng)濟(jì)效益和擴(kuò)大供電能力后取得的社會(huì)效益；i.編制規(guī)劃文件，其中包括農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃地理位置的接線圖及規(guī)劃說(shuō)明書。

5 電網(wǎng)規(guī)劃的原則及要求

電網(wǎng)規(guī)劃的基本原則是滿足運(yùn)行的安全可靠、近遠(yuǎn)景發(fā)展的靈活適應(yīng)性以及供電的經(jīng)濟(jì)合理性要求。具體如下：

5.1 可靠性

（1）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的110kv高壓配電網(wǎng)宜有兩個(gè)或兩個(gè)以上電源點(diǎn)。當(dāng)一條110kv線路檢修或事故時(shí)，應(yīng)能保證向所有用戶正常供電。經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的110kv電網(wǎng)可建成放射式，但應(yīng)考慮擴(kuò)建成環(huán)式電網(wǎng)的可能性；（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的縣城或城鎮(zhèn)供電的任何一條35kv線路計(jì)劃?rùn)z修或計(jì)劃停運(yùn)時(shí)應(yīng)保證向全部重要工、農(nóng)業(yè)用戶和大部分一般用戶繼續(xù)供電。主要為一般農(nóng)業(yè)負(fù)荷供電的高壓配電網(wǎng)宜采用放射式接線方式；（3）采用放射式接線時(shí)，每條高壓配電線路上接入的變電所數(shù)目不宜超過(guò)3個(gè)；（4）在按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面的基礎(chǔ)上，對(duì)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“Ⅳ-1”檢驗(yàn)：不僅要保證系統(tǒng)在正常情況下各線路不發(fā)生過(guò)負(fù)荷，還要保證在任意一條線路故障斷開的情況下各線路也不出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷。

5.2 靈活性

（1）應(yīng)能適應(yīng)電力系統(tǒng)的近遠(yuǎn)景發(fā)展，便于過(guò)渡；（2）能滿足調(diào)度運(yùn)行中可能發(fā)生的各種運(yùn)行方式下潮流變化的要求。

5.3 經(jīng)濟(jì)性

規(guī)劃方案要節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)費(fèi)和年運(yùn)行費(fèi)，使年計(jì)算費(fèi)用達(dá)到最小。

6 結(jié)束語(yǔ)

要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，電力工業(yè)必須先行。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是電力工程前期工作的重要組成部分，正確、合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施后可以最大限度地節(jié)約國(guó)家基建投資，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)的健康發(fā)展，提高其他行業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，因而其重要性是不可低估的。

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