基于供電能力分析的高壓配電線路容量優(yōu)化方法

金建杰 鄧偉 曾波

摘要：高壓配電在城市化、工業(yè)化的建設(shè)中有著非常重要的地位，高壓配電在供電設(shè)計(jì)上的重要性表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)性和可靠性，利用合理的容量優(yōu)化算法可以保證高壓配電線路在運(yùn)行過程中的安全性，高壓配電線路的流量運(yùn)載想要達(dá)到精細(xì)化控制，需要對(duì)線路建設(shè)有合理的選擇。在供電能力達(dá)到極限時(shí)，高壓配電線路的容量需求最小為目標(biāo)，提出了給予供電能力分析的高壓配電線路容量優(yōu)化方法。

關(guān)鍵詞：高壓配電線路;供電能力;容量優(yōu)化

高壓配電在整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中地位非常高，對(duì)于城市配電網(wǎng)規(guī)劃有關(guān)鍵性作用，一方面高壓配電網(wǎng)要承擔(dān)向城市提供安全可靠的供電責(zé)任，另一方面高壓配電網(wǎng)的建設(shè)需要進(jìn)行優(yōu)化投資節(jié)約成本，才能進(jìn)一步保障城市電網(wǎng)的發(fā)展，在這種多元化的需求下，高壓配電線路的選型需要滿足可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面。

1供電能力

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在人類已經(jīng)進(jìn)入了電氣時(shí)代，城市的供電能力直接決定了當(dāng)?shù)氐墓I(yè)發(fā)展情況以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力，因此對(duì)于供電能力的研究非常重要。

1.1不可或缺的供電

電力通過配電網(wǎng)這個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了為城市工、商、民的經(jīng)營和生活提供來電力資源。在進(jìn)行電力資源的運(yùn)行中，負(fù)荷變化規(guī)律是城市電網(wǎng)發(fā)展最重要的依據(jù)之一，負(fù)荷變化規(guī)律的大小體現(xiàn)了供電部門的供電能力，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化的不斷發(fā)展，工業(yè)用電和生活用電的比重越來越大，這就要求供電企業(yè)應(yīng)該調(diào)整供電重心和供電計(jì)劃，從而保證了用戶的用電安全和需求。

1.2電力系統(tǒng)

城市建設(shè)離不開高壓配電網(wǎng)的支持，同時(shí)高壓配電網(wǎng)也是電力系統(tǒng)的重要組成部分。電力系統(tǒng)從500kv或者220kv的原始電壓進(jìn)行變壓處理，經(jīng)過多次的增壓和減壓的環(huán)節(jié)輸送到用戶家里。因此電力系統(tǒng)從高壓變電站到用戶這一部分屬于城市電網(wǎng)的范圍，這部分的電力系統(tǒng)應(yīng)該歸城市電力運(yùn)營機(jī)構(gòu)來進(jìn)行管理和建設(shè)。電力系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行環(huán)節(jié)中應(yīng)該合理化的運(yùn)用各種措施，才能保證用戶的用電安全。

1.3電網(wǎng)發(fā)展

高壓配電不僅在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用，而且在城市規(guī)劃建設(shè)中也是重要的組成部分，隨著城市化建設(shè)的不斷進(jìn)步，城市電網(wǎng)也得到了快速發(fā)展，但是在發(fā)展的過程中會(huì)因?yàn)槟承┮蛩囟斐删€路結(jié)構(gòu)不合理，用電可靠性低以及供電設(shè)備利用率低下等問題的出現(xiàn)。因此為了滿足高壓配電的節(jié)能化，高效化和精細(xì)化的發(fā)展，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的供電模式進(jìn)行優(yōu)化。

1.4供電能力計(jì)算的概念

對(duì)高壓配電網(wǎng)接線模式進(jìn)行分析，是計(jì)算高壓配電網(wǎng)供電能力的主要工具。高壓配電網(wǎng)架及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)系統(tǒng)需要滿足一定的安全運(yùn)行準(zhǔn)則前提下，配電網(wǎng)的供電能力與故障發(fā)生后的轉(zhuǎn)供過程關(guān)系非常緊密，不同的轉(zhuǎn)供過程會(huì)給配電網(wǎng)的供電壓力造成不同的影響。主要的轉(zhuǎn)供過程有兩種：第一，高壓轉(zhuǎn)供，在高壓配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，利用高壓網(wǎng)架運(yùn)行方式來改變恢復(fù)供電的過程。第二，中壓轉(zhuǎn)供，在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，通過中央網(wǎng)站的負(fù)荷轉(zhuǎn)移恢復(fù)供電的過程。在整個(gè)供電能力計(jì)算中，一定要考慮其他因素的存在，才能更好的實(shí)現(xiàn)高壓配電線路的容量優(yōu)化。

2高壓配電的辨析

2.1高壓配電網(wǎng)架

高壓配電系統(tǒng)供電能力評(píng)估在城市配電網(wǎng)絡(luò)中有著非常重要的地位，高壓配電網(wǎng)的規(guī)劃主要包括兩個(gè)方面：第一，確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，高壓配電線路采用的接線模式連接各高壓主變。第二，確定高壓配電網(wǎng)架的組成需要采用哪一種型號(hào)的線路。在傳統(tǒng)的高壓配電網(wǎng)規(guī)劃中，高壓網(wǎng)架的接線模式大部分都是從經(jīng)濟(jì)性或可靠性單獨(dú)來考慮的，并沒有把經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，然后再?zèng)Q定選擇哪種合適的接線模式，把兩者結(jié)合在一起可以發(fā)現(xiàn)高壓配電線路中有很多的特性，合理的供電能力就是要考慮到配電線路的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

2.2電力運(yùn)輸

電力運(yùn)輸在供電系統(tǒng)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在電力運(yùn)輸?shù)倪^程中線路負(fù)荷問題會(huì)直接影響電力運(yùn)輸?shù)恼w效益，傳統(tǒng)的供電運(yùn)輸模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的供電需求。運(yùn)用配電系統(tǒng)“N-1”校驗(yàn)可以優(yōu)化供電能力，這種模式的出現(xiàn)，不僅可以有效尋找在電力系統(tǒng)上的薄弱環(huán)節(jié)，而且還能幫助工作人員掌握配電系統(tǒng)在一定程度下的負(fù)荷供應(yīng)量。

2.3高壓下的容量

高壓配電網(wǎng)架主要是有很多典型或者非典型接線模式組合而成的，并且高壓配電線路的容量與其關(guān)系非常緊密，不同的接線模式會(huì)影響到線路的容量，高壓配電網(wǎng)架的典型接線模式主要有三種，分別為：直供接線、T型接線、鏈?zhǔn)浇泳€。這三種典型接線模式可以適應(yīng)不同的高壓配電網(wǎng)架環(huán)境，將這三種接線模式合理運(yùn)用可以提升高壓配電線路的容量優(yōu)化。

3高壓配電下的線路容量

3.1線路容量

高壓配電線路的容量會(huì)直接關(guān)系到電流運(yùn)輸?shù)男б婕鞍踩珕栴}，可以保證在用戶用電安全的情況下達(dá)到效益的最大化，在高壓配電線路正常運(yùn)行時(shí)，不同型號(hào)的銅芯鋁絞線會(huì)影響電流密度和故障轉(zhuǎn)供時(shí)的安全電流。根據(jù)線路容量需求來計(jì)算高壓配電線路在正常運(yùn)行時(shí)的最大電流，可以提高線路在運(yùn)行過程中的安全性和可靠性。

3.2容量優(yōu)化

在以往的研究中，提出了一種基于110kv主變?yōu)檠芯繉?duì)象，利用中壓配電網(wǎng)對(duì)主變“N-1”校驗(yàn)的專供作用來實(shí)現(xiàn)供電能力的極限值，通過以往的研究結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)高壓配電網(wǎng)進(jìn)行“N-1”校驗(yàn)分析，可以確定在供電能力達(dá)到極限時(shí)，高壓配電線路容量需求的最小值，利用這種方式可以為高壓配電線路的路徑進(jìn)行合理的選擇，在供電能力的評(píng)估下得到高壓配電線路的容量優(yōu)化。

4結(jié)束語

高壓配電在整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)中是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在高壓配電中線路容量是直接衡量高壓配電的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的重要依據(jù)，只有合理提升高壓配電在整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)定性，才能為用戶的安全用電提供保障，在高壓配電過程中影響線路容量的因素有很多，只有找到這些相關(guān)因素，才能提出更好的解決措施，進(jìn)一步提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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