區(qū)域配變密度配置研究

林惠真

摘 要：10kV配變目前沒有權(quán)威的容載比概念及推薦數(shù)值，但如果能根據(jù)某地區(qū)多年配變?nèi)萘?、配變過載情況、負載率情況去推導出該地區(qū)容載比，那么對指導類似地區(qū)的配變建設(shè)能起到重要參考作用，能更加科學地指導該地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)資金的分配。

關(guān)鍵詞：10千伏配電網(wǎng);配變;容載比

我們知道變電容載比是某一電壓等級電網(wǎng)的可供變電容量與地區(qū)對應(yīng)的最高負荷之比值，是核算電網(wǎng)供電能力和電網(wǎng)規(guī)劃宏觀控制變電容量的重要指標，而10千伏配電網(wǎng)并無權(quán)威的容載比概念。在當前激烈競爭的電力市場環(huán)境下，對投資規(guī)模超過高壓配電網(wǎng)的10kV配電網(wǎng)而言，規(guī)劃期的目標容量究竟放在什么水平上，各規(guī)劃年配變建設(shè)的容載比如何合理確定，乃是規(guī)劃人員迫切需要解決與研究的課題。容載比過大，表示可供容量過多，反映配電建設(shè)過多提前，使電網(wǎng)建設(shè)成本過早投入，電網(wǎng)建設(shè)早期投資增大;容載比過小，可供容量過小則不足，將產(chǎn)生大量配變重過載問題，甚至導致用電受限。

一、10kV配電網(wǎng)容載比定義推導

按照變電容載比的定義，我們首先可簡單推導出10kV配電網(wǎng)容載比定義為10kV電壓等級電網(wǎng)的可供配電容量與該地區(qū)對應(yīng)的年最高負荷之比值。相較于110千伏及以上電壓等級電網(wǎng)具備變電站內(nèi)主變可聯(lián)絡(luò)、站間主變可聯(lián)絡(luò)的強聯(lián)絡(luò)特點，10kV配電網(wǎng)除住宅小區(qū)具備配電站內(nèi)聯(lián)絡(luò)外一般無聯(lián)絡(luò)，弱聯(lián)絡(luò)性特點造成配變設(shè)備相比主變設(shè)備易出現(xiàn)重過載情況。而提出容載比的概念就是為了尋求、確定設(shè)備不出現(xiàn)過載的前提下投資越少越好的電網(wǎng)規(guī)模。因此，筆者認為10kV配電網(wǎng)容載比定義應(yīng)在以上推導定義的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，該定義應(yīng)修正為10kV電壓等級電網(wǎng)的可供配電容量與該地區(qū)所有配變年最高負荷和之比值。

二、影響10kV配電網(wǎng)容載比值的因素

按照以上定義，我們需要關(guān)注影響10kV配電網(wǎng)容載比值的因素有哪些？筆者認為需關(guān)注的影響因素主要有三個，分別是負荷、電量及配變?nèi)萘俊Ｎ覀兛梢钥纯催@三個因素是如何影響10kV配電網(wǎng)容載比值的制定的。

（1）負荷：負荷增長速度快，意味著現(xiàn)狀電網(wǎng)下配變更容易在較短時期內(nèi)產(chǎn)生過載，因此容載比應(yīng)適當提升，反之亦然。其次，不同負荷特性的負荷對容載比制定有較大影響。一般來說，居民用電負荷通常較為穩(wěn)定，區(qū)域內(nèi)入住率提升至較高程度后，在5-10年內(nèi)區(qū)域內(nèi)負荷都將比較穩(wěn)定，該容載比可適當降低。當然一般統(tǒng)建小區(qū)對供電可靠性要求較高，配變設(shè)置往往采用一主一備，容載比將大幅上升。小工業(yè)、小作坊等受經(jīng)濟環(huán)境、周邊政策影響較大負荷，負荷變化相對頻繁，配變對負荷的適應(yīng)性相對較低，因此該類型負荷下容載比應(yīng)適當提升。

（2）電量：一般而言，電量越高，配變負荷相對也越重，容載比應(yīng)適當提升，反之亦然。

（3）配變?nèi)萘浚簠^(qū)域內(nèi)單個配變?nèi)萘吭酱?，意味著該配變適應(yīng)負荷變化的能力越強，相比小容量配變出現(xiàn)過載可能性相對較低，因此容載比可適當降低，反之亦然。

三、制定10kV配電網(wǎng)容載比值

根據(jù)對以上影響10kV配電網(wǎng)容載比值因素的分析，我們可按照以下思路制定10kV配電網(wǎng)容載比值。首先，結(jié)合目前統(tǒng)建住宅小區(qū)要求較高供電可靠性，變壓器一般配置一主一備的情況，住宅小區(qū)基本上不會出現(xiàn)配變過載，因此制定10kV配電網(wǎng)容載比值時應(yīng)剔除該地區(qū)內(nèi)的統(tǒng)建住宅小區(qū)部分。其次，通過選取負荷特性相對接近的多個地區(qū)，結(jié)合歷年各地區(qū)除統(tǒng)建住宅小區(qū)外配變的過載情況、配變年度最大負荷之和數(shù)據(jù)、配變年度電量之和數(shù)據(jù)進行比較分析，并對各地區(qū)在配變過載情況相對可控年份的容載比值進行橫向比較分析，對各地區(qū)各年份容載比值增長率、電量增長率、負荷增長率、配變?nèi)萘吭鲩L率進行縱向比較分析，可制定出多條與容載比相關(guān)曲線，通過曲線交點，我們可以推導出各類地區(qū)適宜的容載比范圍。

四、適宜的容載比值確定方法

要確定一個地區(qū)適宜的容載比值，最終應(yīng)根據(jù)該地區(qū)對配變過載的忍受能力及投資能力進行制定，一般來說，容載比越高，投資越大，過載配變越少，反之亦然。為控制投資，筆者認為年度出現(xiàn)過載的配變比例控制在1%以內(nèi)較優(yōu)，其中過載配變認定按配變負載率超過100%且持續(xù)時間超過半小時算一次，年度出現(xiàn)過載次數(shù)10次以上認定為配變過載。根據(jù)筆者分析，年度出現(xiàn)過載的配變比例控制在1%以內(nèi)時，容載比取2較合適。

五、地區(qū)配變密度配置思路

按照以上分析，地區(qū)配變密度配置可根據(jù)該地區(qū)按照以上分析制定的配變?nèi)葺d比進行配置，同時每年應(yīng)結(jié)合電量、負荷增長預(yù)測制定相應(yīng)的配變建設(shè)投資規(guī)模，并在配變建設(shè)首先應(yīng)考慮解決存量過載配變，其次是適當安排解決預(yù)過載配變及安排新建配變滿足新增負荷需求。

六、其他

實際操作中，我們還應(yīng)對未來幾年該地區(qū)配變密度與配變過載情況的變化趨勢，對以上配置思路進行驗證、調(diào)整。同時，在配置時可同步結(jié)合配變經(jīng)濟運行的負載率區(qū)間要求以及配變供電半徑要求進行相應(yīng)配變配置。

七、結(jié)語

盡管目前配變?nèi)葺d比的概念還不成熟，但通過采集各地區(qū)多年配變?nèi)萘俊⒇摵?、電量?shù)據(jù)，并對區(qū)域負荷類型進行歸類分析，將是一種有效的推導區(qū)域合理容載比的方法。反過來，對推導出的容載比合理數(shù)值的應(yīng)用也將能指導我們對配變密度進行合理布置。

參考文獻：

[1]任桂玲.電網(wǎng)改造中配變配置的探討.楊凌職業(yè)技術(shù)學院學報，2004，003，002.