城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的關鍵要點分析

秦勇

摘 要 隨著我國經(jīng)濟建設發(fā)展，國內(nèi)用電需求量也在日益增加，各地的電力設施建設項目越來越多。在電網(wǎng)建設中我們要認識到，城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計必須和城市的發(fā)展規(guī)劃協(xié)調(diào)一致，必須從城市整體發(fā)展規(guī)劃出發(fā)。在電網(wǎng)規(guī)劃設計過程中還需要注意其他很多方面的問題，本文主要從電網(wǎng)負荷預測、網(wǎng)架設計以及電網(wǎng)規(guī)劃設計評估這三方面出發(fā)進行分析，以期能對城市電網(wǎng)規(guī)劃設計工作起到一定的幫助作用。

關鍵詞 城市電網(wǎng);規(guī)劃設計;技術要點

中圖分類號：TU994 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0211-01

1 負荷預測

負荷預測通常來說包含了用電量預測、用電最大負荷預測、最大供電量預測和供電最大負荷預測。雖然現(xiàn)階段我們已經(jīng)掌握了很多技術能夠?qū)Τ鞘须娏ω摵蛇M行預測，但是很多時候所選擇的預測方式都是借助規(guī)劃設計人員的主觀經(jīng)驗來判斷，缺乏準確性和理論依據(jù)。

一般情況下進行負荷預測主要分為參數(shù)模型與非參數(shù)模型兩種方法，參數(shù)模型屬于比較傳統(tǒng)的預測方法，通常是對負荷以及影響負荷的因素之間的關系展開分析，從而構(gòu)建出數(shù)學模型，一般包含了單耗法、負荷密度法、外推法、自然增長法以及綜合用電水平法等;而非參數(shù)模型預測通常適用于多變量、非線性和具有不確定性的負荷預測，非參數(shù)模型一般有灰色預測法、模糊預測法、專家系統(tǒng)方法以及遺傳規(guī)劃法等。電網(wǎng)規(guī)劃設計人員在選擇使用何種預測方法時，必須要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，根據(jù)各種方法的優(yōu)勢和適用性來合理確定，從而確保電力負荷預測的科學性與準確性。另外還必須要運用科學的方法對配電網(wǎng)網(wǎng)架進行設計，這一點我們將會在下文中分析?？偠灾?，在城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計過程中，我們要結(jié)合不同城市的不同情況，有針對性的選擇負荷預測技術，這樣才能夠在最大程度上確保電網(wǎng)建成之后能夠滿足城市經(jīng)濟建設的實際需求，從而讓城市電網(wǎng)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全、高效運行，更好的為城市經(jīng)濟發(fā)展以及居民的優(yōu)質(zhì)生活服務。

2 配電網(wǎng)網(wǎng)架設計

1）接線方式設計。

第一種是完全放射狀接線方式，這種接線一般適用于電力負荷集中于電源附近的情況，放射狀接線相對簡單，只需要簡單施工（例如說T形接線模式結(jié)合或者變壓器選擇低負荷率）就可能保證其具有較高的可靠性。如果電源變電站出線間隔允許，因為電源與負荷之間選擇直線連接模式，其成本較低。但因為負荷直接連接于電源變電站的出口，可能會導致出線間隔緊張的情況，從而讓成本增加。

第二種是經(jīng)過中介點進行放射狀接線，這一接線方式是上述接線方式的一種變形，主要適合電力負荷分塊集中的情況。若電網(wǎng)中使用的線路載流量過大，例如說一條線路帶2臺甚至以上的變壓器時，如果選擇這種接線模式，則能夠在不增加電源點到中介變電站的線路回數(shù)的前提下，可以通過距離終端變電站更近的中介變電站進行供電，從而有效降低線路長度，還可以縮減電源站出線間隔，增強了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。但是中介點放射狀接線和上述接線方式比起來，提高了中介變電站的投資成本，我們在選擇設計方案時必須要根據(jù)實際的網(wǎng)絡條件來確定。

第三種是手拉手狀接線，這一接線方式主要適用于電力負荷沿電源的某一個或多個方向分布的情況，利用干線朝沿途負荷供電。因為選擇雙電源供電，因此提升了供電的穩(wěn)定性，但是因為電力線路相對曲折所以線路長度大大提高，因此也增加了投資成本。

2）系統(tǒng)接線模式設計。

①同電源不同母線輻射接線，變電站設二臺變。這樣的接線方式相對簡單但比較實用，電網(wǎng)運行過程中變電站母線斷路器處于斷開狀態(tài)，兩條線路分別承擔一半的負荷，如果某一線路出現(xiàn)故障問題，該線路立即退出運行，隨后變電站母線斷路器處于閉合狀態(tài)，無故障的線路帶兩臺變壓器繼續(xù)工作。由于斷路器出現(xiàn)故障的幾率非常小，對系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響的元件一般都是線路故障率以及開關操作時間，因此這一接線模式具有較好的穩(wěn)定性。

②同電源不同母線輻射接線，進線側(cè)不設置開關。此類接線模式和第一種接線模式相比，其特征在于進線側(cè)開關的設置。輸電線路在正常情況下處于滿負荷狀態(tài)，如果某一線路出現(xiàn)故障問題，則相應變壓器應立即停電，所以這種接線模式的可靠性相比較低[1]。

③同電源雙T接線，變電站設置2臺變壓器。這一接線模式利用變壓器母線組的形式，需要的設備相對較少，因此成本較低。該接線模式的可靠性相比同電源不同母線輻射接線模式較低，如果某一線路出現(xiàn)故障，則其相對的變壓器必須停電，此時電力負荷則會通過低壓備用轉(zhuǎn)帶，供電穩(wěn)定性會受到較大影響。

3 電網(wǎng)規(guī)劃設計評估

1）評價準則。

對城市電網(wǎng)設計完成之后，我們要立即進行質(zhì)量評估工作，筆者認為，對電網(wǎng)規(guī)劃評估必須要做好下面幾點要求：第一是對電網(wǎng)可靠性進行科學合理的評估，評估目標包括電力不足期望、供電可靠率以及系統(tǒng)平均缺點指標;第二是要對電網(wǎng)規(guī)劃設計的安全性進行評估，安全性即是對系統(tǒng)負荷率、電壓合格率以及短路電流的評價等;第三是必須科學評估電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟性，經(jīng)濟性指標主要包括了電網(wǎng)建設安裝以及調(diào)試費用、電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的維護費用、電網(wǎng)設備故障損失等;第四是必須對電網(wǎng)規(guī)劃設計布局的合理性進行準確的評估。

2）評估準則。

電網(wǎng)規(guī)劃設計可靠性的評估準則主要基于確定性以及概率性準則。所謂確定性準則即是N-1或多重故障分析，一般是對城市電網(wǎng)中的N個元件中的單個元件展開分析，分析這一元件在出現(xiàn)故障之后電網(wǎng)依舊能夠正常運行的性能，同時得到這一元件可能產(chǎn)生故障的頻率以及正常工作的持續(xù)時間。進行確定性分析以后，電力技術人員可以對城市電網(wǎng)實施概率性分析，對其可靠性進行評估，得出電網(wǎng)的可靠性參數(shù)[2]。

城市電網(wǎng)運行過程中，大多都是選擇輻射狀分區(qū)域的供電模式，如果產(chǎn)生故障，則會進行線路切換來進行負荷的轉(zhuǎn)移，從而確保故障范圍內(nèi)的用戶可以正常用電。而城市電網(wǎng)的這一特征，讓確定性原則在進行評估時顯得不是很適用，所以筆者認為對縣級城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的可靠性評估可選擇N-1+1準則，但在評估過程中應該對可能存在的不正常狀態(tài)進行校正。

4 結(jié)束語

作為推動國民經(jīng)濟發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)同時也是國家重要的公共事業(yè)，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及用電需求的日益增加，城市電網(wǎng)的規(guī)劃建設不僅要和電源、負荷協(xié)調(diào)發(fā)展，同時必須要具有一定的超前意識。電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)建設的首要任務，它直接關系到電網(wǎng)建成后的運行，同時也在很大程度上影響著我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。所以，做好城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計，建設安全、經(jīng)濟、高效、智能化的電網(wǎng)是眼下電力研究人員必須完成的關鍵任務。

參考文獻

[1]金茜，金輝.探討城市電網(wǎng)規(guī)劃設計要點[J].科技與企業(yè)，2013（10）：51.

[2]盧宏山.電網(wǎng)規(guī)劃在城市規(guī)劃設計中的運用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2010（08）：26.endprint