基于供電能力分析的高壓配電線路容量優(yōu)化方法

陶云飛　殷樹曉　邱曙光

摘要：在整個電力系統(tǒng)運行與配電網(wǎng)建設(shè)過程中，輸配電線路在電力系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的作用與影響。為了保證高壓配電線路的流量運載達到高壓配電網(wǎng)的精細規(guī)劃，選擇合理的線路建設(shè)尤為重要，基于此，文章以高壓配電線路容量需求為基礎(chǔ)，從多個角度與層面就高壓配電線路容量優(yōu)化方法進行分析，希望對相關(guān)人員提供借鑒與幫助。

關(guān)鍵詞：供電能力；高壓配電線路；容量；優(yōu)化方法

隨著我國電力行業(yè)也得到快速的發(fā)展，我國電力行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷壯大，輸配電線路運行安全成為了社會與人們越來越關(guān)注的問題。高壓配電成為為社會生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ畎l(fā)展的必備要素，其重要性顯而易見，為了實現(xiàn)供電的經(jīng)濟性與安全性，文章基于供電能力分析的高壓配電線路容量優(yōu)化方法進行深入分析。

一、我國城市電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

當前社會對電能需求不斷增加，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行顯得越來越重要。城市電網(wǎng)不僅是電力系統(tǒng)中起著聯(lián)系發(fā)展和輸電系統(tǒng)與城市用戶的作用，還而且是城市規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分，可靠性是配電網(wǎng)運行的主要特征之一，每個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平以及地理情況等多方面因素都直接或者間接對配電網(wǎng)供電的可靠性有一定的影響，如果電力供應(yīng)的中斷，不僅會影響人們的生活質(zhì)量，對工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成很大的經(jīng)濟損失。近年來，隨著城市化進程的不斷加快發(fā)展，城市電網(wǎng)也得到快速發(fā)展，但是在發(fā)展過程中還存在一定問題，比如，用電可靠性低、線路結(jié)構(gòu)不合理以及供電設(shè)備落后等等。因此，為了滿足新形勢細電網(wǎng)節(jié)能化、高效化以及科學(xué)化發(fā)展的新需求，必須改變與優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃和評估方法。

二、供電能力與高壓配電分析

近幾年，我國的電力事業(yè)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)以及相關(guān)自動化技術(shù)的使用范圍也在不斷的擴大，已經(jīng)融入到人們的生活與生產(chǎn)當中，人們對供電可靠性的要求也越來越高。電力通過城市電網(wǎng)這個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了為城市社會發(fā)展以及人們的日常生活所需要的主要功能，城市電網(wǎng)不僅是服務(wù)城市建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，還是電力系統(tǒng)的重要組成部分。現(xiàn)階段，人們對電力建設(shè)的要求越來越嚴格，新形勢下電力行業(yè)迅猛發(fā)展，同時也帶來了很多的安全問題，嚴重阻礙了電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。輸配電線路在電力建設(shè)中扮演著重要的角色，是整個配電網(wǎng)安全有效運行的中心環(huán)節(jié)，科學(xué)有效的管理輸配電路是保證其安全穩(wěn)定運行的重要方法。10kV配網(wǎng)是電力工程項目中一項重要的建設(shè)內(nèi)容，人們也越來越重視電力工程當中的10kV配網(wǎng)施工技術(shù)管理，由于其項目比較繁瑣而且供電任務(wù)多，這部分電力系統(tǒng)劃歸各個城市的電力運營機構(gòu)直接建設(shè)和管理。電力系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)以及運營等各個環(huán)節(jié)都直接影響著用戶用電質(zhì)量以及電力能源分配是否合理。

高壓配電線路的配電系統(tǒng)供電能力評估規(guī)劃在城市配電網(wǎng)絡(luò)中具有極其重要的作用，高壓配電網(wǎng)架通常是由很多典型或者非典型接線模式組合而成，且高壓配電線路的容量需求與其有緊密的聯(lián)系，也就是說高壓配電網(wǎng)的組合模式在很大程度上直接影響著高壓配電線路的容量大小。在生活實踐中，大部分企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，追求最大的經(jīng)濟效益，面臨巨大的工作任務(wù)量，依靠相關(guān)機械設(shè)備加班加點作業(yè)，從而經(jīng)常停電、斷電現(xiàn)象，而相關(guān)人員并沒有就這些問題進行恰當?shù)姆诸?、全面分析和正確計算，這就影響供電可靠性與穩(wěn)定性。

此外，由于各種原因?qū)е碌臄嚯?、停電問題隨著人們的需求不斷增加，為了避免重復(fù)計算這些因素，還需要對各個地區(qū)的停電情況進行細化與分析，包括停電與斷電的次數(shù)、時間以及范圍。最后，根據(jù)很多調(diào)查顯示，在相關(guān)電力設(shè)備的整個使用周期內(nèi)進行統(tǒng)一的定期檢修是不科學(xué)的，與設(shè)備的實際情況不相符。傳統(tǒng)的高壓配電網(wǎng)規(guī)劃中，高壓網(wǎng)架的接線模式分析大部分都是依靠經(jīng)濟指標和可靠性指標合起來分析的，使得很多問題都發(fā)現(xiàn)不了，而供電能力還需要對配電網(wǎng)經(jīng)濟性與可靠性雙重分析與考察。

三、高壓配電下的線路容量

（一）線路容量

電力運輸是供電系統(tǒng)達到配電效果必不可少的環(huán)節(jié)，而線路容量直接影響著電力運輸?shù)恼w效益和配電的運行效果，也就是說運輸過程中線路負荷問題直接影響著電力系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。隨著電力工程建設(shè)取得了較大成績，但是頂層的規(guī)劃與設(shè)計方式落后，而且對配網(wǎng)建設(shè)的資金投入力度嚴重缺乏，配網(wǎng)設(shè)施老化，一些嚴重老化的線路，依舊承擔(dān)著較大負荷，在操作過程中還是以手動為主，對于一些經(jīng)濟發(fā)展比較落后的地區(qū)與城市，大部分設(shè)備都是手動化，配網(wǎng)設(shè)備的工作環(huán)境十分惡劣，還容易發(fā)生嚴重氧化或者機械故障等問題，給電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行造成極大安全隱患，對線路容量缺乏正確的認識與分析，導(dǎo)致在電力運輸過程中存在諸多問題。線路容量的多少關(guān)系著電力運輸?shù)男б媾c安全問題，在保證安全的基礎(chǔ)之上如何實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化是電力企業(yè)必須要解決的問題。為了參考電力網(wǎng)絡(luò)正常運行時的經(jīng)濟電流密度和安全電流選擇不同型號鋼芯鋁絞線，根據(jù)容量需求具體計算出高壓配電線路正常運行時所需要的最大電流需求。

（二）容量優(yōu)化

10kV配網(wǎng)電力工程是電力建設(shè)的重點內(nèi)容，10kV配網(wǎng)電力工程建設(shè)主要是以架空線為中心，采取單端接線的放射式，10kV配網(wǎng)一般情況下使用的是環(huán)網(wǎng)供電，這兩種的供電方法在技術(shù)上不能有效的銜接。配網(wǎng)設(shè)施數(shù)量、種類非常多，而且分布十分散亂，這就要求配網(wǎng)系統(tǒng)與終端設(shè)備進行互聯(lián)。但是目前采用的終端通信手段比較單一，無法滿足配網(wǎng)自動化建設(shè)的功能與維護需求，但是如果采用多種結(jié)合的方式，就大大增加了配網(wǎng)通道建設(shè)與管理的復(fù)雜性與難度。

傳統(tǒng)的供電運輸已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會飛速發(fā)展下的電力需求，提出了一種基于10KV為主要研究對象，考慮到高壓配電網(wǎng)絡(luò)對“N-1”校驗的轉(zhuǎn)供作用來接近供電能力極限值。在此研究基礎(chǔ)之上，加入高壓配電線路“N-1”校驗分析，還需要考慮拆遷、園區(qū)建設(shè)等項目因為其建設(shè)的不確定性，想要對它們負荷預(yù)測準確把握還不存在較大難度，從而使得配網(wǎng)電源點負荷不平衡、配網(wǎng)建設(shè)與城市建設(shè)不相協(xié)調(diào)，嚴重降低了電網(wǎng)企業(yè)投資回報率。并且進一步探索在供電能力達到極限時的高壓配電線路容量需求的最小值，在供電能力的評估和使用下得到高壓配電下容量的優(yōu)化，有效尋找配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，有助于幫助工作人員掌握配電系統(tǒng)在一定結(jié)構(gòu)下可以滿足的負荷供應(yīng)量，也就是說在電力運輸過程中的最大電流通過限制，從而保證電力運輸?shù)姆€(wěn)定與安全性。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著人們?nèi)粘Ｓ秒娕c社會生產(chǎn)用電的日益增加，人們越來越關(guān)注供電的安全性與可靠性，電網(wǎng)的運行方式也變得越來越復(fù)雜化與多樣化，其線路容量是高壓配電可靠性與經(jīng)濟性與否的重要依據(jù)，還需要對高壓線路容量的優(yōu)化方法進一步探析。