湖北縣域電網(wǎng)存在問題及對(duì)策研究

陳 熙，周小兵，趙雄光，李雨佳，丁 珩，李斯吾

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，湖北 武漢 430077）

0 引言

近年來，隨著湖北縣域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善、新城區(qū)和新農(nóng)村建設(shè)的啟動(dòng)、工業(yè)園規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及“家電下鄉(xiāng)”、國(guó)家“扶農(nóng)惠農(nóng)”等政策的有效實(shí)施[1]，縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，縣域居民生活水平明顯提高，縣域用電需求也在進(jìn)一步的擴(kuò)大。截至2014年，湖北縣域用電量為896×108kw·h，占全部用電量的54.1%。

隨著湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，未來全省縣域用電總量將會(huì)持續(xù)上升、占比將不斷增大、增速也會(huì)明顯高于全省平均水平，這將給湖北縣域電網(wǎng)帶來廣闊的發(fā)展空間。因此，為適應(yīng)縣域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)電力增長(zhǎng)的需求，湖北省電力公司需主動(dòng)調(diào)整電網(wǎng)發(fā)展重心，不斷加大縣域電網(wǎng)資金投入，積極爭(zhēng)取政策支持，加快縣域電網(wǎng)建設(shè)，持續(xù)提升縣域電網(wǎng)的電力供應(yīng)能力[2,3]。

1 湖北縣域電網(wǎng)存在問題及所面臨的形勢(shì)

湖北縣域電網(wǎng)發(fā)展較城市電網(wǎng)落后，存在一定歷史欠賬，導(dǎo)致縣域電網(wǎng)問題較為突出，主要包括以下幾個(gè)方面：1）縣域電網(wǎng)局部供電能力不足，存在縣域范圍內(nèi)變電站、負(fù)荷分布不均的現(xiàn)象；2）縣域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，滿足“N-1”要求的設(shè)備比例偏低，導(dǎo)致負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力較弱，供電可靠性偏低；3）設(shè)備負(fù)載率整體偏高，部分設(shè)備存在重載情況；4）設(shè)備老化嚴(yán)重，仍存在一定比例運(yùn)行年限超過20年的設(shè)備；5）設(shè)備技術(shù)水平落后，如：中壓配電線路絕緣化率水平偏低，抗災(zāi)害能力較差；高損配變占比偏高，不利于線損控制等；6)縣域“低電壓”問題較為突出。

湖北縣域電網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)主要受內(nèi)部和外部因素的制約。內(nèi)部因素主要包括以下5個(gè)方面：1）縣域電網(wǎng)發(fā)展理念滯后；2）縣域電網(wǎng)投入相對(duì)不足；3）規(guī)劃落地難度較大；4）可靠性統(tǒng)計(jì)和信息化手段相對(duì)落后；5）規(guī)劃人員業(yè)務(wù)水平有待提高。外部因素主要包括以下4個(gè)方面：1）電力需求將持續(xù)快速增長(zhǎng)；2）電網(wǎng)建設(shè)難度加大；3）用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性的要求越來越高；4）分布式發(fā)電與多元化負(fù)荷快速發(fā)展。

2 湖北縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)縣域電網(wǎng)的影響

2.1 縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為縣域電網(wǎng)發(fā)展提供了較大空間

隨著湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和縣域居民生活水平的不斷提高，縣域用電需求仍有較大增長(zhǎng)空間，用電量也將持續(xù)穩(wěn)步攀升，這將是未來湖北縣域電網(wǎng)的發(fā)展機(jī)遇。

未來縣域用電增長(zhǎng)將成為全省用電增長(zhǎng)的最大拉動(dòng)力。預(yù)計(jì)“十三五”期間，湖北縣域用電量年均增速將高出全社會(huì)平均水平1.4個(gè)百分點(diǎn)?？h域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)湖北用電總量的貢獻(xiàn)率將進(jìn)一步提高，預(yù)計(jì)到“十三五”末，縣域用電量占湖北用電總量的比重將接近60%。

2.2 縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)縣域電網(wǎng)提出更高要求

電力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，縣域電網(wǎng)的發(fā)展需不斷滿足縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。從湖北與浙江近年縣域經(jīng)濟(jì)對(duì)比來看，湖北縣域經(jīng)濟(jì)平均規(guī)模約為浙江縣域的一半，預(yù)計(jì)再經(jīng)過10年左右的發(fā)展，可以達(dá)到目前浙江縣域的經(jīng)濟(jì)水平。電網(wǎng)發(fā)展必須與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)，為了展望湖北縣域電網(wǎng)發(fā)展前景，我們以近年來電網(wǎng)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，分析湖北和浙江縣域電網(wǎng)的差距，提出湖北縣域電網(wǎng)的發(fā)展需求。下面將分別從電網(wǎng)規(guī)模、供電能力、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)設(shè)備、供電質(zhì)量等5個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2.1 電網(wǎng)規(guī)模

表1為浙江、湖北縣域電網(wǎng)規(guī)模指標(biāo)對(duì)比，浙江縣域公用變電規(guī)模和主變?nèi)萘糠謩e是湖北縣域的2～3倍，浙江縣域公用線路條數(shù)和長(zhǎng)度也大于湖北縣域；總之，湖北縣域電網(wǎng)規(guī)模與浙江縣域存在1倍以上的差距。因此，為適應(yīng)湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須加快湖北縣域電網(wǎng)的建設(shè)，加大配網(wǎng)投資力度，適度超前建設(shè)，多布點(diǎn)，增大主變?nèi)萘浚⒏鶕?jù)供電區(qū)域用電需求具體發(fā)展情況，逐漸向高電壓等級(jí)電網(wǎng)過渡，在發(fā)達(dá)縣域地區(qū)提高電壓等級(jí)，形成以500 kV為電源點(diǎn)，220 kV為骨干的堅(jiān)強(qiáng)縣域電網(wǎng)。

表1 浙江、湖北縣域電網(wǎng)規(guī)模指標(biāo)對(duì)比Tab.1 Comparison of scale index of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.2 供電能力

湖北縣域電網(wǎng)各電壓等級(jí)（除35 kV外）容載比均低于浙江縣域，變電設(shè)備重載情況嚴(yán)重，出線間隔少，且間隔利用率較高，具體數(shù)據(jù)參見表2，說明湖北目前縣域電網(wǎng)的適應(yīng)能力較弱，在負(fù)荷快速增長(zhǎng)的情況下，極易出現(xiàn)過載及“卡脖子”情況。因此，為適應(yīng)湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，要盡快解決現(xiàn)有的電網(wǎng)負(fù)擔(dān)過重問題；要進(jìn)一步做好縣域電網(wǎng)規(guī)劃工作，在規(guī)劃中考慮原地改造現(xiàn)有過載變電站，對(duì)于負(fù)荷增長(zhǎng)潛力較大的地區(qū)應(yīng)加快建設(shè)，適當(dāng)留出裕度，增強(qiáng)縣域電網(wǎng)的承受能力。同時(shí)，在現(xiàn)有變電站的基礎(chǔ)上對(duì)變電站出線間隔進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)出線間隔最優(yōu)配置。

表2 浙江、湖北縣域電網(wǎng)供電能力指標(biāo)對(duì)比Tab.2 Comparison of power supply capability indexes of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.3 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

圖1為浙江、湖北縣域110 kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分布圖，對(duì)比浙江、湖北縣域電網(wǎng)接線模式，浙江縣域電網(wǎng)接線以鏈?zhǔn)胶碗p輻射為主，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較湖北堅(jiān)強(qiáng)，電網(wǎng)發(fā)展水平較湖北先進(jìn)。為適應(yīng)湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需不斷優(yōu)化湖北縣域電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高、中、低壓電網(wǎng)三個(gè)層級(jí)相互匹配、強(qiáng)簡(jiǎn)有序、相互支援，實(shí)現(xiàn)湖北發(fā)達(dá)和中等發(fā)達(dá)的縣域地區(qū)110 kV及以上等級(jí)的電網(wǎng)接線無單線模式，并逐步實(shí)現(xiàn)縣域電網(wǎng)接線向雙輻射、雙環(huán)網(wǎng)、雙鏈模式發(fā)展。

圖1 浙江、湖北縣域110 kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分布圖Fig.1 Structure distribution of 110 kV power grid in Zhejiang and Hubei county

2.2.4 電網(wǎng)設(shè)備

表3為浙江、湖北縣域電網(wǎng)設(shè)備指標(biāo)對(duì)比，將浙江、湖北縣域電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行年限進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)湖北縣域電網(wǎng)存在較大比重的公用老舊主變和線路，老化情況非常嚴(yán)重，此外，還有一定比重的高損配變，大大降低了湖北縣域電網(wǎng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。為彌補(bǔ)湖北縣域電網(wǎng)的發(fā)展欠賬，應(yīng)對(duì)老化、殘舊、高損設(shè)備進(jìn)行有計(jì)劃、有針對(duì)性地更換；對(duì)變壓器容量、導(dǎo)線截面、開關(guān)遮斷容量應(yīng)留出合理裕度，保證設(shè)備有較強(qiáng)的適應(yīng)性。為適應(yīng)湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新購(gòu)設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、序列化；有條件的地區(qū)選用設(shè)備應(yīng)考慮配電自動(dòng)化的建設(shè)需求，適應(yīng)智能配電網(wǎng)的發(fā)展要求。

2.2.5 供電質(zhì)量

表4為浙江、湖北縣域電網(wǎng)供電質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比，湖北縣域電網(wǎng)“低電壓”問題比浙江嚴(yán)重，主要原因是湖北縣域變電站布點(diǎn)偏少、臺(tái)區(qū)供電半徑偏大、導(dǎo)線截面偏小、戶均容量偏低等。為適應(yīng)湖北縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須不斷優(yōu)化“低電壓”臺(tái)區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，并結(jié)合負(fù)荷發(fā)展情況逐步解決并最終消除縣域電網(wǎng)“低電壓”問題，提高供電質(zhì)量。

表3 浙江、湖北縣域電網(wǎng)設(shè)備指標(biāo)對(duì)比（單位：%）Tab.3 Comparison of equipment index of Hubei and Zhejiang county power grid（%）

3 湖北縣域電網(wǎng)規(guī)劃思路及對(duì)策建議

3.1 縣域電網(wǎng)規(guī)劃思路

湖北縣域電網(wǎng)現(xiàn)狀較為薄弱，縣域電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃要做到因地制宜和遠(yuǎn)近結(jié)合。

2015～2020年為縣域電網(wǎng)快速發(fā)展階段，其發(fā)展思路是：加快電網(wǎng)建設(shè)，注重電網(wǎng)量的發(fā)展，按照“廣覆蓋、多布點(diǎn)、少增容、勤改造”的原則，完成縣域電網(wǎng)空間布局和老舊電網(wǎng)更新?lián)Q代。

1）優(yōu)先考慮220 kV、110 kV電網(wǎng)布點(diǎn)；充分預(yù)留線路走廊和站址土地資源；35 kV配電網(wǎng)優(yōu)化改造，部分35 kV變電站考慮升壓到110 kV，部分老舊變電站退出運(yùn)行。除偏遠(yuǎn)地區(qū)外原則上不再建設(shè)35 kV配電網(wǎng)。

2）根據(jù)遠(yuǎn)景年飽和負(fù)荷以及目標(biāo)網(wǎng)架合理確定新增變電站的終期規(guī)模，充分預(yù)留未來的增容、擴(kuò)建空間。

3）安排專項(xiàng)資金用于10 kV電網(wǎng)的新增、調(diào)換和老舊臺(tái)區(qū)的全面改造，全面改善電能質(zhì)量，解決目前“低電壓”和“卡脖子”問題。

4）加快完成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、典型化，設(shè)備選型模塊化。

2020～2030年為縣域電網(wǎng)精細(xì)發(fā)展階段，其發(fā)展思路是：優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，注重電網(wǎng)質(zhì)的提升，提高供電可靠性，逐步實(shí)現(xiàn)縣域電網(wǎng)城鄉(xiāng)一體化。

1）發(fā)達(dá)縣域逐步建成以500 kV為電源點(diǎn)，220 kV為骨干，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)縣域電網(wǎng)。

2）中等發(fā)達(dá)和欠發(fā)達(dá)縣域爭(zhēng)取每個(gè)中心區(qū)域至少擁有一座110 kV變電站。

3）全面改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升供電可靠性，將供電可靠性要求較高的縣域中心區(qū)域建設(shè)為高可靠性典型。

4）優(yōu)化10 kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)縣域電網(wǎng)城鄉(xiāng)一體化。

3.2 對(duì)策建議

近年來，在湖北省政府和國(guó)家電網(wǎng)公司的大力支持下，縣域電網(wǎng)建設(shè)資金投入不斷加大，為縣域電網(wǎng)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，今后我們?nèi)孕鑿囊韵聨讉€(gè)方面加強(qiáng)縣域電網(wǎng)的建設(shè)。

1）高度重視縣域電網(wǎng)規(guī)劃工作，增強(qiáng)縣域電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)性。要堅(jiān)持電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，科學(xué)制定遠(yuǎn)景目標(biāo)網(wǎng)架，實(shí)現(xiàn)由電網(wǎng)規(guī)劃引領(lǐng)、目標(biāo)網(wǎng)架引導(dǎo)縣域電網(wǎng)發(fā)展。

2）更新縣域電網(wǎng)規(guī)劃理念，提升規(guī)劃精益化水平。貫徹以可靠性為中心的配電網(wǎng)規(guī)劃理念，引入可靠性量化分析方法，科學(xué)制定規(guī)劃方案。貫徹全壽命周期管理理念，考慮縣域電網(wǎng)資產(chǎn)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)改造、運(yùn)維檢修全過程中的成本，科學(xué)選擇規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃成果經(jīng)濟(jì)性整體最優(yōu)。

3）聯(lián)合地方政府共同制定縣域電網(wǎng)規(guī)劃[4]，增強(qiáng)縣域電網(wǎng)規(guī)劃的權(quán)威性。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與政府部門溝通匯報(bào)，并聯(lián)合省、地、縣三級(jí)政府制定并發(fā)布各個(gè)地區(qū)電力設(shè)施布局規(guī)劃，使各級(jí)政府明確本地未來需要支持建設(shè)的主要工程項(xiàng)目，增強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃的權(quán)威性。

4）增強(qiáng)縣域電網(wǎng)供電能力，提高對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)的適應(yīng)力。湖北縣域電網(wǎng)發(fā)展速度相對(duì)滯后[5]，必須堅(jiān)持適度超前布點(diǎn)，并加快湖北縣域電網(wǎng)建設(shè)，圍繞全省“兩圈一帶”的總體戰(zhàn)略和縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，全面提升縣域電網(wǎng)的供電能力，為湖北縣域經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的支撐。

5）利用先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)縣域電網(wǎng)智能化建設(shè)。應(yīng)從提升裝備水平、推行配電自動(dòng)化、加強(qiáng)配電網(wǎng)信息化建設(shè)和發(fā)展分布式發(fā)電技術(shù)等方面構(gòu)建網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)智能的縣域電網(wǎng)，進(jìn)一步解決縣域電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、供電能力不足和自動(dòng)化水平偏低等問題。

（References）

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