對新形勢下110kV電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的探討

段德君

摘 要：我國經(jīng)濟在迅速地發(fā)展，110kV電網(wǎng)供電在新形勢下，也有一些新的要求，文章深入地研究和分析了110kV電網(wǎng)供電的設(shè)計與規(guī)劃，對于接線的方式和負(fù)荷預(yù)測以及新形勢下應(yīng)用新技術(shù)等一些相關(guān)的問題，進行了重點地探討。

關(guān)鍵詞：110kV電網(wǎng)；規(guī)劃與設(shè)計；負(fù)荷預(yù)測；新技術(shù)

前言

110kV電網(wǎng)供電隨著經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也在不斷地發(fā)展，對于110kV電網(wǎng)供電，經(jīng)濟發(fā)展新形式也有了新的要求，該文深入地研究和分析了110kV電網(wǎng)供電的設(shè)計和規(guī)劃[1]。

1 負(fù)荷預(yù)測

1.1 負(fù)荷預(yù)測的方式

負(fù)荷預(yù)測包括負(fù)荷構(gòu)成預(yù)測和周期預(yù)測兩種。

（1）負(fù)荷構(gòu)成預(yù)測，將負(fù)荷以商業(yè)、民用、工業(yè)以及農(nóng)村用電等形式分為幾類。天氣的氣溫在不斷地變化，城市居民的民用電隨著季節(jié)的變化波動比較大，夜晚負(fù)荷的尖峰值受工業(yè)和商業(yè)用電負(fù)荷的影響非常大，商家淡旺季節(jié)的變化中，與農(nóng)村用電負(fù)荷的降水量的關(guān)系非常大，季節(jié)性也非常強[2]。（2）根據(jù)周期預(yù)測進行分：其一，調(diào)度人員主要使用極短期的預(yù)測，通常需要5～10秒負(fù)荷值，運用10min到1h的負(fù)荷量處理緊急情況；其二，短期預(yù)測主要服務(wù)于機組組合、協(xié)調(diào)、分配電力以及功率交換等，負(fù)荷值需要1d到一星期的時間；其三，中期預(yù)測主要是服務(wù)于檢修機組和調(diào)度電力以及功率交換等，需要1～12月的時間；其四，長期預(yù)測服務(wù)于發(fā)展電網(wǎng)和電源。需要多年的負(fù)荷值。

1.2 預(yù)測負(fù)荷的過程

其一，對于預(yù)測指標(biāo)和內(nèi)容，結(jié)合時間段和區(qū)域來進行確定；其二，將相關(guān)的資料進行分析和搜集；其三，根據(jù)經(jīng)濟的發(fā)展情況，來對電力的需求進行判斷，將預(yù)測的參數(shù)和模型進行設(shè)定，對于等待預(yù)測的地區(qū)做負(fù)荷預(yù)測；其四，所得到的預(yù)測負(fù)荷的結(jié)果，再進行審核以后，結(jié)合審核情況，再進行修改[3]。

2 選擇110kV電網(wǎng)中的變壓器

2.1 選用的原則

其一，對于主變?nèi)萘窟M行選擇時，對于變電站建成5～10年以后的負(fù)荷發(fā)展進行參考；其二，變電站擔(dān)負(fù)著重要的負(fù)荷，停運主變壓器時，其他變壓器的容量也必須要達到滿足的狀態(tài)，負(fù)荷能力得以保證的情況下，必須要滿足一級和二級負(fù)荷正常的供電；其三，從單臺變壓器的容量全網(wǎng)進行啟程，將標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化進行有效地推行[4]。

2.2 計算主變?nèi)萘?/p>

計算主變?nèi)萘糠椒?，結(jié)合全年最大負(fù)載的有功功率Pm（kW），對主變壓器的容量進行選擇，如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年的最大負(fù)載的有功功率為Pm，功率因數(shù)為cosθ，Sn選的變壓器額定視的功率為（kVA）[5]。110kV變壓器容量具有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等，針對于一些比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，負(fù)荷相對比較少，主變壓器采用20～40MVA比較合適，能夠減少變壓器的損耗；一些核心城市，相對負(fù)荷比較密集，主變壓器建議采用50～63MVA的大容量比較合適。

2.3 主變?nèi)葺d比的計算

推薦容載比，110kV電網(wǎng)的范圍為1.9～2.1，變電站總的變電容量（S）與容載比之間的關(guān)系，由S=（1.9～2.1）Sn，再對主變臺數(shù)進行選擇，對于單臺變壓器容量才可以確定。

3 選擇110kV電網(wǎng)接線方式

其一，構(gòu)建環(huán)網(wǎng)運用兩聯(lián)絡(luò)結(jié)線方式時，互相之間有聯(lián)絡(luò)的線路，但是，必須要少于4條回路，至少要有一個開關(guān)配備到聯(lián)絡(luò)點之間，并且各段線路都必須要分配負(fù)荷；對于農(nóng)村所安裝的變電站，供電的可靠性和靈活性相對都比較差，在選擇110kV電網(wǎng)接線方式上，應(yīng)該盡量選擇雙輻射或單環(huán)及單輻射；其三，城區(qū)所設(shè)置的變電站，無論供電的運行靈活性，還是供電的可靠性都比較高，選擇雙環(huán)和雙鏈及雙T比較合適；其四，對于專區(qū)變電站比較重要的和負(fù)荷專用一類的變電站，采用3T和雙鏈比較合適。

4 控制變電站站址和線路走廊

4.1 選擇變電站站址

選擇變電站的站址時，必須要滿足幾點：其一，根據(jù)當(dāng)前的布局及以后發(fā)展的形勢，應(yīng)該將變電站在負(fù)荷的中心；其二，用地要進行節(jié)約；進出的線不能交叉，以及互相之間跨越；選擇的地形必須要優(yōu)良，以免傾斜主體和地基下陷及洪澇等一些災(zāi)害。

針對于當(dāng)前的這些要求，新形式下，選擇站址的方法該文也提出來了：利用分配法與交替定位以及遺傳法的結(jié)合的GA-LA的算法，結(jié)合最小的負(fù)荷距、負(fù)荷、最小的網(wǎng)絡(luò)運行費用以及前期最小的投資等的原則，將每一個待選站址所被選中概率進行計算，專家進行認(rèn)證，將多方面的因素來對最后結(jié)果進行決定。GA-LA算法目標(biāo)的函數(shù)：∑W1D1，W1表示線路單位長度年費用的系數(shù)，D1表示負(fù)荷間與電站的線路長度。

4.2 控制線路走廊

線路走廊費用安全和費用控制是控制線路走廊的兩個主要方面。地理條件和走廊的費用，以及經(jīng)濟的水平和人口的密度都非常大，征地逐步困難，隨著時間的移動，由于費用的增長，線路走廊緊缺情況非常嚴(yán)重，必須要做好用地的工作。

5 新形勢下的110kV電網(wǎng)新技術(shù)電氣設(shè)備和變電站的智能化

5.1 開關(guān)設(shè)備智能化

信號線路和數(shù)據(jù)采集器以及低壓數(shù)據(jù)處理器的三個部分將開關(guān)設(shè)備的智能化系統(tǒng)構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集器運用電流傳感器或者電壓，低壓數(shù)據(jù)的處理器利用信號的線路的數(shù)據(jù)采集器對電流信號或者電壓進行采集，同時，將站端信號向數(shù)據(jù)采集器進行反饋。低壓數(shù)據(jù)的處理器對于處理以后的信號，傳給控制中心和保護裝置[6]。

5.2 主變壓器的智能化

對于每一個主變壓器，都將一個智能化的測控箱進行設(shè)置，測控的設(shè)備應(yīng)該內(nèi)裝智能化，對于主變壓器的壓力和溫度以及各類機械動作信號和液位，或者故障信號可以隨時對控制中心和保護裝置進行傳入，與GOOS進行配合，將各類投切的功能就地遙控實現(xiàn)，致使主變壓器能夠在最低的損耗狀態(tài)下自動進行運行，結(jié)合已經(jīng)采集的溫度和主變電流來對主變負(fù)載率進行判斷，再結(jié)合主變負(fù)載率將水冷系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)工作狀態(tài)進行有效地調(diào)節(jié)。

5.3 變電站二次設(shè)備的智能化

變電站的二次設(shè)備的智能化包括中間層和站控層以及采樣層等三層。

站控層就是運動的工作臺和中心控制的工作人員以及數(shù)據(jù)的接口等，利用NS3100的計算機監(jiān)控的系統(tǒng)；中間層就是主變差動的保護、線路測控的保護、故障錄波和分段自切等部分；采樣層就是對于GOOSE網(wǎng)和值網(wǎng)絡(luò)進行采樣，按照IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)，采樣層利用中間層與光纜進行聯(lián)系，從而使數(shù)字化通信得以有效地實現(xiàn)。

6 結(jié)束語

綜上所述，針對110kV電網(wǎng)的設(shè)計和規(guī)劃進行了認(rèn)真地研究和分析，深入地探討了110kV電網(wǎng)，在應(yīng)用110kV電網(wǎng)的各類接線的方式上，將不同接線方式范圍指了出來，自己的看法提出來了；對于控制線路的走廊和變電站的站址，將新的思路和算法提出了，在智能化的電網(wǎng)方面，對于變壓器和開關(guān)以及二次設(shè)備智能化都將新的方案提了出來。

參考文獻

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[3]周揚，王海洋.淺談110kV電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2015（01）：229.

[4]張文壕.對新形勢下110kV電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的探討[J].城市建筑，2014（06）：34+36.

[5]王玲.淺析110kV電網(wǎng)規(guī)劃的主要問題[J].城市建筑，2013（06）：291+294.

[6]胡凱.淺析110kV電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2013（02）：127+129.