城鄉(xiāng)電網規(guī)劃和改造探討

黃少輝

摘要：城鄉(xiāng)電網規(guī)劃和改造是一項系統(tǒng)工程，既要著眼于目前具備的條件，又要考慮未來的發(fā)展。文章分析了城鄉(xiāng)電網規(guī)劃需要考慮的各種因素，提出了電網規(guī)劃的步驟和方案以及改造需要注意的問題。

關鍵詞：城鄉(xiāng)電網；電網規(guī)劃；電網改造

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0120-02

電網規(guī)劃成功與否關系著電網能否安全可靠運營，利于長遠發(fā)展。電網規(guī)劃和改造首先要做到規(guī)范化和標準化，方便運行后的維護和擴展，其次要符合城鄉(xiāng)地區(qū)實際發(fā)展狀況，盡量降低規(guī)劃和運營成本，節(jié)約土地資源和線路走廊資源，還要考慮地區(qū)的地形特征，優(yōu)化線路的同時有效預防各種災害。本文通過分析電網規(guī)劃需要考慮的因素，從而明確規(guī)劃的指導原則，接著提出電網規(guī)劃的具體步驟，著重描述前期的準備工作，最后一部分針對電網改造，提出一些需要注意的問題，進而為整個電網規(guī)劃提供參考。

1 電網規(guī)劃需要考慮的因素

1.1 地區(qū)現狀

電網規(guī)劃首要是分析規(guī)劃地區(qū)的具體狀況，諸如經濟、電力需求、地形特征、發(fā)展狀況等，從而確定電網的規(guī)模大小、可靠性等級、供電站位置、線路布局以及考慮長遠發(fā)展的因素，有效的現狀分析是規(guī)劃成功的基礎，能有效地減少規(guī)劃風險和缺陷。

1.2 供電可靠性

電網可靠性旨在保證供電不間斷性，主要是保證主接線路的穩(wěn)定性，所以線路設計時一定要嚴格按照我國現行的設計技術規(guī)程和行業(yè)標準，結合以往設計經驗，很好地控制故障率，電網的可靠性是整個系統(tǒng)和各個設備可靠性的綜合，對于各個模塊和設備的可靠性不能忽視，減少各個環(huán)節(jié)的故障率就能有效提高整個電網的可靠性。

1.3 擴展與可操作性

擴展性主要是要降低電網內部各系統(tǒng)的耦合性，一是調度上，可以視情況靈活添加和卸除某些設備和線路，實時調配線路和負載；二是在對線路和保護設施進行檢修時，可以暫時實現局部點斷電；三是考慮未來擴建，要盡量減少設備成本和原系統(tǒng)改造量，且能很好滿足改造

需求。

1.4 成本與低耗

成本是電網規(guī)劃最重要的一個因素，主要體現在，盡量節(jié)省土地資源，合理規(guī)劃線路布局；主線路架構簡單，控制和保護設備功能不冗余，減少一次設備投資，二次設備也要最大效率使用，適當選用設備，不盲目追求品牌和一些不必要的功能，設備按需選用而不是按統(tǒng)一性使用；減少多次變壓電能損耗，設備冗余損耗，合理選用變壓器等耗能設備。

2 規(guī)劃的步驟方案和前期準備工作

2.1 電網規(guī)劃的步驟

電網規(guī)劃大概分為項目前期、建設施工、電網投運三個階段，針對三個階段的特征，電網規(guī)劃的步驟是：（1）前期調查和數據計算：分析歷史電網的各項參數、上戶調研收集新的需求和一些故障問題，計算電網供電量、變壓器等設備具體參數；（2）立項審批，選址征地，進行規(guī)劃設計，衡量各種標準生成多份規(guī)劃設計書，專家討論決定最終實施方案；（3）項目建設籌備，包括設備、資金、人力、用地等因素，開始施工建設；（4）項目建設結束進行驗收，確保各項能正常安全運行，最后項目投運。

上述僅是一個簡單的過程描述，事實上電網的規(guī)劃到完成可能需要經歷數年的時間，尤其是前期準備工作更不是一蹴而就，周期比施工建設周期更長。

2.2 電網規(guī)劃前期準備工作

圖1 電網規(guī)劃流程

電網規(guī)劃項目前期主要有：立項、選址、審批、核準、征地幾個階段，具有周期最長、內容最多、協(xié)調工作量最大的特點。圖1為電網規(guī)劃流程。

其中周期長指前期工作量大，涉及多個部門，方案論證和審批文件時間久，例如，110kV電網規(guī)劃從前期準備到施工跨度達到兩年，而220kV需要兩年半，甚至達到五年以上，是整個建設周期的2～3倍；內容上前期分三個階段約十余項工作，整個電網建設七成的協(xié)調量發(fā)生在這個階段；協(xié)調范圍廣：從市縣政府到鄉(xiāng)鎮(zhèn)再到鄉(xiāng)村，牽扯數十個部門和眾多人員。

電網建設前期工作指從項目立項規(guī)劃開始，逐步啟動各項工作到進行具體建設所要進行的全部工作；首先由上級電網公司和屬地發(fā)改委立項，進行電網規(guī)劃；接著進行設計招標、項目選址和可行性研究、支持性文件審批、站址和線路走廊的批復意見、項目初步設計和項目核準；然后是征地包括用地報批、土地登記、供地、征地協(xié)商等工作；最后完成可行性研究、初級設計、評估報告、核準報告的編制，取得政府部門支持性文件的批復，協(xié)調完成電網規(guī)劃涉及的多部門的溝通審批工作等。

通過分析電網規(guī)劃前期工作的特性，總結多年實踐經驗，我們得出了一些加快推進前期工作的方法，即盡可能早規(guī)劃立項，審批征地；深入調研和分析計算參數；準確合理地確定實施方案；爭取地方、政府和上級部門的支持；從而縮短某些關鍵階段實施時間，加快前期準備工作進行。

2.3 電網規(guī)劃實施方案

電網規(guī)劃方法分為啟發(fā)式方法和數學優(yōu)化方法兩類。

啟發(fā)式方法：通過直觀分析，依照系統(tǒng)某性能指標對線路參數的靈敏度原則，對線路進行逐步迭代選擇，直到滿足方案要求為止。這種方法簡單、有效，使得人工直接參與決策，但得到的是實際允許參數，并非最優(yōu)值。

數學優(yōu)化方法：就是將電網規(guī)劃問題轉換為相應數學參數模型，再通過數學優(yōu)化算法得出方案實際參數，從而使規(guī)劃方案參數上最符合系統(tǒng)要求，該方法可以從理論上得到最優(yōu)解，但計算量過大。

表1 電網規(guī)劃實施方案

步驟 主要內容

設計方案 確定送電距離和容量；擬定多個規(guī)劃方案

方案分析 技術比較：應進行潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、短路電流計算；對比各個方案的技術差異

經濟比較：進行近期與遠期投資、運維成本

綜合分析 綜合分析網絡結構的安全性、經濟性和擴展性，提出推薦方案。

3 電網改造需要注意的問題

3.1 淘舊換新，提高可靠性

分析設備運行狀態(tài)，對缺陷故障較多和開放性差的產品進行更換，調換新電網運行后不能滿足新要求的設備；完善電網架構，降低電能損耗，減小電網供電半徑，實現負載轉供，此外增加電網抵御自然災害能力，加強電力設備防破壞，防偷盜，防電擊危害的改造，采用節(jié)能和新技術設備，保護環(huán)境。

3.2 突破瓶頸，提升供電能力

優(yōu)化供電線路布局，進行設備擴容，應用低耗設備，提高節(jié)點和終端設備輸電儲電能力，進而解決供電網瓶頸，提高全網貫通能力，確保電網輸出量足、輸送耗低、用電不間斷。

3.3 改造代價和運維成本低

響應國家節(jié)能減排號召，淘汰高耗設備，改造高耗環(huán)節(jié)，合理發(fā)展無功補償系統(tǒng)，制定嚴格的節(jié)能減排機制，落實責任；配備檢修維護設備器具，儀器儀表，交通設施，培訓專業(yè)維護人員，實行分段分層管理，提高維護水平和效率，降低維護成本。

4 結語

城鄉(xiāng)電網的規(guī)劃是一項綜合性的工程，無論從前期調研、設計規(guī)劃、審批，還是后面施工實施，再到運營維護，都應按照計劃進行，些許的偏差就可能造成工程成本、工期、風險的提升，甚至造成無法挽回的損失，項目方案應該從多個備選方案中選出最合適的，具體實施過程應該考慮本地特色，也不能盲目套搬模板，本文列出了電網規(guī)劃的步驟和實施概要以及改造要注意的一些事項，希望能給大家?guī)硪恍椭?/p>

參考文獻

[1] 麻秀范，鐘暉，王偉，張粒子.城市配電網接線模式研究[J].東北電力學院學報，2005，（2）：32-36.

[2] 孔濤，程浩忠，李鋼，謝歡.配電網規(guī)劃研究綜述

[J].電網技術，2009，33（19）：92-99.

[3] 王成山，陳愷，謝瑩華，鄭海峰.配電網擴展規(guī)劃中分布式電源的選址和定容[J].電力系統(tǒng)自動化，2006，（3）：38-43.

[4] 陳海焱，楊雄平，陳波.配電網中計及短路電流約束的分布式發(fā)電規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動化，2006，（21）：16-21.

（責任編輯：趙秀娟）