大型綜合園區(qū)用戶(hù)供電策略研究與分析

摘 要：從大型綜合園區(qū)用戶(hù)供電的策略進(jìn)行研究分析，提出了對(duì)園區(qū)“可短時(shí)停電”的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)峰的供電策略，并提出了園區(qū)用戶(hù)短時(shí)電壓質(zhì)量需求量化的供電策略，從這兩種供電策略進(jìn)行研究分析，以供業(yè)內(nèi)人士參考借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合園區(qū)；用戶(hù)；供電策略

引言

對(duì)電力用戶(hù)進(jìn)行調(diào)峰，包含兩大部分：各用戶(hù)的供電方案應(yīng)符合調(diào)峰要求，及要依靠負(fù)荷控制的手段，也就是通常所說(shuō)的無(wú)線控制、音頻控制、載波控制等方式進(jìn)行調(diào)峰。文章僅就前一部分，即電力用戶(hù)應(yīng)具備新的供電方案進(jìn)行探討。以下將對(duì)大型綜合園區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷構(gòu)成進(jìn)行分析，以此為依據(jù)來(lái)對(duì)綜合園區(qū)用戶(hù)供電策略進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 園區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷的構(gòu)成

大型綜合園區(qū)通常是企業(yè)聚集區(qū)，其中也包括了住宅區(qū)。因此，園區(qū)用戶(hù)供電一方面是企業(yè)供電，一方面是對(duì)住戶(hù)供電。首先從園區(qū)住戶(hù)用電來(lái)看，隨著各種各樣電子產(chǎn)品的普及，住戶(hù)對(duì)于用電的需求早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于照明這一項(xiàng)，而是綜合了電腦、電視、電冰箱、微波爐、空調(diào)、凈化器、電熱器等一系列多種多樣的家用電器。通常情況下，在住戶(hù)用電過(guò)程中，照明、電視等用電功率約為300W左右，而空調(diào)、電冰箱等約為1200W。在這里，住戶(hù)用電有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）用電的重要性。其中必須保證的基礎(chǔ)用電包括照明及電視等，還有一種是能短時(shí)間停電的，包括空調(diào)及電熱器等；（2）比例問(wèn)題。經(jīng)調(diào)查研究，在電網(wǎng)負(fù)荷中，20%為必須保證的用電符合，80%為可短暫停電的符合，在綜合園區(qū)中，商業(yè)辦公樓及休閑娛樂(lè)場(chǎng)所都在比例內(nèi)。而大型園區(qū)中的工礦企業(yè)用電結(jié)構(gòu)，按照重要性來(lái)進(jìn)行劃分，可分為兩個(gè)等級(jí)：（1）連續(xù)生產(chǎn)的連續(xù)用電負(fù)荷必須保證，一旦停電，園區(qū)內(nèi)各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行，將會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失；（2）可短時(shí)停電的用電負(fù)荷，例如空調(diào)及生產(chǎn)過(guò)程中能短暫停電都屬于這種用電負(fù)荷。盡管必須保證用電負(fù)荷及短暫停電負(fù)荷所占比例，在不同地區(qū)各不相同。但從整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)看，園區(qū)用戶(hù)用電基本可分為兩大部分。因此，對(duì)于大型園區(qū)用戶(hù)供電策略可從這方面入手，另一方面在園區(qū)供電短時(shí)電壓質(zhì)量方面進(jìn)行DVR（DynamicVoltage Restorer）優(yōu)化配置，提高對(duì)用戶(hù)供電的質(zhì)量[1]。

2 園區(qū)用戶(hù)供電策略

2.1 對(duì)可短時(shí)停電的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)峰

2.1.1 調(diào)峰實(shí)施

現(xiàn)階段，從電源部分對(duì)可短時(shí)停電的用電符合進(jìn)行調(diào)峰，這對(duì)于發(fā)電機(jī)組有著要求。通常情況下，70%是鍋爐最低帶負(fù)荷應(yīng)達(dá)到的額定容量，在這種情況下，也具備30%的調(diào)峰能力。此外，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，還可采取大能力調(diào)峰的抽回蓄能電站及機(jī)組等，能有效緩解調(diào)峰壓力。

假設(shè)園區(qū)電網(wǎng)可短時(shí)間停電的負(fù)荷占40%，將整個(gè)園區(qū)網(wǎng)總負(fù)荷用PZF來(lái)代表，可短時(shí)間停電的負(fù)荷用PDT來(lái)代表，PDT等于40%的PZF，因此可利用這部分負(fù)荷來(lái)進(jìn)行調(diào)峰。

調(diào)峰方法：將PDT約分為四等份。

PDT等于10%的PZF。

當(dāng)遇到園區(qū)用電高峰期時(shí)，可首先將劃分出的一批（1/4）PDT使用負(fù)荷的控制裝置進(jìn)行停電操作，在15min后，將這一批停電負(fù)荷的供電進(jìn)行恢復(fù)，同時(shí)將第二批（1/4）PDT進(jìn)行停電。按照此種方法一次類(lèi)推，每個(gè)小時(shí)輪流進(jìn)行一次。如此一來(lái)，不但停電時(shí)間不長(zhǎng)，且對(duì)于園區(qū)內(nèi)用戶(hù)影響不大，是在可承受范圍內(nèi)的。必要時(shí)，可采取0.5h或20min進(jìn)行一次輪流，或交錯(cuò)排列，這樣能保證在園區(qū)用電高峰期減小13%或20%甚至更多的用電總負(fù)荷。

利用上述方法，對(duì)于總負(fù)荷為10000MW的電網(wǎng)，可分別達(dá)到切除高峰期1000MW、1300W、2000W的調(diào)峰效果。

如果這種方法利用得好，相當(dāng)于建設(shè)了一座同負(fù)荷容量的發(fā)電廠，這樣能大大緩解大型園區(qū)調(diào)峰壓力。如果短時(shí)間停電負(fù)荷占到總負(fù)荷的20%，也按照上述方法來(lái)進(jìn)行調(diào)峰，也等于建設(shè)一座容量至少為500MW的電廠。

若全國(guó)范圍做到這一點(diǎn)，目前總負(fù)荷約150000MW，當(dāng)“可短時(shí)停電”負(fù)荷占40%或20%，則調(diào)峰效果相當(dāng)于建設(shè)15000MW或7500MW容量的電廠。建一座火力發(fā)電廠，涉及到煤、水資源條件，投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，技術(shù)復(fù)雜，還需輸變配套工程，總投資也很大，而從用戶(hù)實(shí)行調(diào)峰，技術(shù)不算很復(fù)雜，且只在低壓電網(wǎng)進(jìn)行，只是面廣、工作量大，可組織隊(duì)伍較大面積進(jìn)行。以后，還可進(jìn)一步考慮，對(duì)于納入調(diào)峰的負(fù)荷與保證用電的負(fù)荷分別實(shí)行不同電價(jià)。

2.1.2 實(shí)施意見(jiàn)

（1）在對(duì)園區(qū)內(nèi)電力用戶(hù)新型供電策略進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需遵循以下四點(diǎn)原則：a.將必須保證用電及可短時(shí)間停電的用電負(fù)荷進(jìn)行分線路供電；b.將可控制的開(kāi)關(guān)裝置在可短時(shí)間停電的線路上，由負(fù)荷控制器進(jìn)行操作；c.將計(jì)量電度表進(jìn)行分部安裝；d.園區(qū)住戶(hù)應(yīng)從配電變壓器的出口實(shí)行總控制。

（2）制定相關(guān)政策，在經(jīng)過(guò)審批后立即公布實(shí)施。在大型園區(qū)施工的新建企業(yè)及住戶(hù)等都根據(jù)現(xiàn)有相關(guān)規(guī)定進(jìn)行實(shí)施，這十分重要。

（3）對(duì)大型園區(qū)內(nèi)的原有用戶(hù)進(jìn)行改造。其中包括了工廠企業(yè)及園區(qū)住戶(hù)，如果要對(duì)原有的進(jìn)行改造，就是一項(xiàng)巨大工程，無(wú)論工程量還是費(fèi)用都較大，牽扯范圍廣，需對(duì)此進(jìn)行認(rèn)真研究討論。

（4）園區(qū)電網(wǎng)改造的資金問(wèn)題。歸根究底，受益者是園區(qū)所有用電戶(hù)，而且園區(qū)電網(wǎng)有很大一部分是住戶(hù)所共享的，屬于公共設(shè)施。因此，園區(qū)電網(wǎng)改造資金合理的籌資方式是攤?cè)敫鱾€(gè)用電戶(hù)的電費(fèi)中。

（5）對(duì)于園區(qū)電網(wǎng)的改造。a.按照新方案對(duì)新建用戶(hù)進(jìn)行施工；b.對(duì)園區(qū)內(nèi)原有低壓供電用戶(hù)進(jìn)行方案改造。第一點(diǎn)在園區(qū)越早實(shí)行越好，在提出新的供電方案后，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，之后在園區(qū)內(nèi)開(kāi)始試點(diǎn)推行，繼而進(jìn)行推廣[2]。

因此，從上述分析中可看出，調(diào)峰對(duì)于園區(qū)用戶(hù)用電負(fù)荷的控制十分重要且有效。

2.2 用戶(hù)短時(shí)電壓質(zhì)量需求量化方法

在工業(yè)園區(qū)中，經(jīng)常存在電壓短時(shí)中斷等短時(shí)間電壓變化，這給園區(qū)內(nèi)工廠企業(yè)帶來(lái)了巨大損失?，F(xiàn)階段，為解決園區(qū)用戶(hù)供電問(wèn)題，發(fā)展出了一種優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)，它是通過(guò)電力統(tǒng)籌優(yōu)化技術(shù)的制定，來(lái)對(duì)園區(qū)不同用戶(hù)提供不同供電方式。其中，定制電力設(shè)備配置方案的確定，直接影響園區(qū)內(nèi)電能質(zhì)量改善水平和投資成本，是建設(shè)優(yōu)質(zhì)電力園區(qū)的基礎(chǔ)。隨著高新技術(shù)的大量應(yīng)用，工業(yè)園區(qū)中的電壓暫降和短時(shí)中斷等短時(shí)電壓變化問(wèn)題給用戶(hù)帶來(lái)了巨大損失，已成為迫切需解決的重大電能質(zhì)量問(wèn)題。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是最常用的補(bǔ)償短時(shí)電壓變化的定制電力設(shè)備。因此，研究?jī)?yōu)質(zhì)電力園區(qū)中的DVR配置方案，具有重要理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)束語(yǔ)

在全國(guó)電力用戶(hù)中，工業(yè)企業(yè)向來(lái)是用電量最大的一部分，占據(jù)了全社會(huì)用電量的78%。在園區(qū)電力用戶(hù)中，也不例外。大型綜合園區(qū)通常是大量工廠企業(yè)聚集的地方，對(duì)于用電量的需求可想而知，其與一般居民用電也不相同，對(duì)于供電有著特殊要求。為能更好地確保園區(qū)內(nèi)工廠企業(yè)及住戶(hù)的用電，對(duì)園區(qū)用戶(hù)供電的兩種策略進(jìn)行研究與分析，即對(duì)可短時(shí)間停電的用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)峰，更好地保證園區(qū)企業(yè)連續(xù)供電，并對(duì)用戶(hù)短時(shí)電壓質(zhì)量需求量化進(jìn)行優(yōu)化配置，滿(mǎn)足園區(qū)用戶(hù)需求，降低投資成本，有效地達(dá)到園區(qū)用戶(hù)供電的穩(wěn)定性與可靠性，促進(jìn)了園區(qū)與企業(yè)的雙向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭穎，劉旭娜，劉陽(yáng)，等.基于過(guò)程免疫時(shí)間和可接受后果狀態(tài)的優(yōu)質(zhì)園區(qū)供電質(zhì)量等級(jí)劃分[J].電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（1）：3813-3818.

[2]肖湘寧.電能質(zhì)量分析與控制[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010：231-234.