廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平診斷分析深化研究

劉 戀

(國網(wǎng)廊坊供電公司經(jīng)濟技術(shù)研究所,河北 廊坊 065000)

電網(wǎng)作為關(guān)系國計民生和國民經(jīng)濟命脈的基礎(chǔ)性行業(yè),其現(xiàn)狀發(fā)展水平是電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的重要依據(jù),地市級電網(wǎng)作為電網(wǎng)龐大體系中的重要一環(huán),涉及領(lǐng)域廣泛、影響因素眾多、基礎(chǔ)架構(gòu)復(fù)雜,同時與地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展息息相關(guān)[1]。本文從電量采集等信息化系統(tǒng)收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,構(gòu)建綜合診斷指標體系,利用電網(wǎng)診斷綜合評價分析信息管理系統(tǒng)從發(fā)展速度與規(guī)模、安全與質(zhì)量、協(xié)調(diào)性、效率和經(jīng)濟效益5個方面系統(tǒng)診斷廊坊市電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展和政策環(huán)境,找準電網(wǎng)建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)和電網(wǎng)發(fā)展的主要問題,分析原因,提出措施,明確電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)重點,同時為其他中等城市電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)提供經(jīng)驗[23]。

1 地市電網(wǎng)發(fā)展診斷指標體系

地市級電網(wǎng)包括市轄行政區(qū)域內(nèi)區(qū)、縣級供電范圍,電壓等級覆蓋110 k V及以下電網(wǎng),具有層級多、指標多的特點。電網(wǎng)發(fā)展水平診斷體系依據(jù)地市級電網(wǎng)運行特點,從電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模、電網(wǎng)發(fā)展安全與質(zhì)量、電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性、電網(wǎng)發(fā)展效率和電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益5個方面對電網(wǎng)發(fā)展水平進行系統(tǒng)全面的診斷評估[4-5]。在充分論證和參考專家意見的基礎(chǔ)上,確定了以電網(wǎng)指標數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),涵蓋5個方面、3個層級60個指標的電網(wǎng)發(fā)展水平綜合診斷指標模型[6],通過充分調(diào)研地市級電網(wǎng)的特點,再從中篩選出20個主要指標進行重點分析,搭建出地市級電網(wǎng)發(fā)展水平重點指標診斷體系見圖1。

圖1 地市級電網(wǎng)發(fā)展水平重點指標診斷體系

2 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平診斷仿真分析

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集依據(jù)

電網(wǎng)發(fā)展水平診斷的流程分為“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集校核→診斷指標計算→診斷評價結(jié)果→分析評價結(jié)果,提出相關(guān)建議和措施”四步,其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性是開展電網(wǎng)診斷的根本前提。本文利用建成的綜合指標診斷體系對廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平進行診斷分析,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選取廊坊市電網(wǎng)運行既有統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括國民經(jīng)濟、電源裝機、電力需求、電網(wǎng)規(guī)模、電價等多個方面,橫向分為廊坊市2個區(qū)8個縣共10個供電分區(qū),縱向跨度為2015－2019年5個自然年,以電量采集系統(tǒng)、網(wǎng)上電網(wǎng)等信息化系統(tǒng)為平臺,以年度統(tǒng)計資料匯編和同業(yè)對標等數(shù)據(jù)為依據(jù),包括了規(guī)劃、調(diào)度、營銷、財務(wù)、統(tǒng)計、生產(chǎn)等多個專業(yè),確保基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集全面真實有效。

2.2 診斷指標計算

利用地市電網(wǎng)診斷綜合評價分析信息管理系統(tǒng)錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù),搭建診斷評估模型,計算電網(wǎng)診斷指標值,再依據(jù)指標具體定義、地市經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和地區(qū)自然條件設(shè)定指標目標值,得出診斷評估結(jié)果[7]。

2.2.1 電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模指標

電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模指標主要評價電網(wǎng)規(guī)模、建設(shè)速度與電網(wǎng)內(nèi)、外部系統(tǒng)的適應(yīng)性,電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模與速度對外適應(yīng)于地區(qū)經(jīng)濟、城市規(guī)模及負荷需求等系統(tǒng)發(fā)展需要,對內(nèi)滿足于電網(wǎng)自身可持續(xù)發(fā)展的需要。廊坊市近5年電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模指標計算結(jié)果見表1,表中單位電網(wǎng)支撐等效裝機。

表1 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模診斷指標值

2.2.2 電網(wǎng)發(fā)展安全與質(zhì)量指標

電網(wǎng)安全與質(zhì)量指標主要設(shè)置在電網(wǎng)設(shè)備、配電網(wǎng)環(huán)節(jié)、可靠性等方面,集中反映電網(wǎng)運行中的安全性水平、穩(wěn)定性水平、可靠性水平和供電質(zhì)量水平。廊坊市近5年電網(wǎng)發(fā)展發(fā)展安全與質(zhì)量指標計算結(jié)果見表2。

表2 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展安全與質(zhì)量診斷指標值 %

2.2.3 電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性指標

電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性指標反映電網(wǎng)發(fā)展過程中的協(xié)調(diào)性,包括各電壓等級電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)性、城鄉(xiāng)平衡發(fā)展協(xié)調(diào)性以及網(wǎng)架密集程度。廊坊市近5年電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性指標計算結(jié)果見表3。

表3 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性診斷指標值

2.2.4 電網(wǎng)發(fā)展效率指標

電網(wǎng)發(fā)展效率指標主要分析電氣設(shè)備最大利用效率和平均利用效率情況,反映電網(wǎng)利用效率與安全裕度和電網(wǎng)規(guī)模發(fā)展裕度的平衡關(guān)系。廊坊市近5年電網(wǎng)發(fā)展效率指標計算結(jié)果見表4。

表4 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展效率診斷指標值

2.2.5 電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益指標

電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益指標從單位產(chǎn)出的投資水平、資產(chǎn)水平和運營成本等方面分析公司的經(jīng)營狀況和資產(chǎn)效益,從經(jīng)濟特性角度反映出電網(wǎng)的效益水平和可持續(xù)發(fā)展能力。廊坊市近5年電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益指標計算結(jié)果見表5。

表5 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益診斷指標值

2.2.6 綜合評價指標

地市電網(wǎng)發(fā)展水平診斷指標體系采取點線面相結(jié)合的綜合評價方法,用采集到的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算出廊坊電網(wǎng)各類技術(shù)經(jīng)濟性單項指標,由各類技術(shù)經(jīng)濟性單項指標匯總出準則層綜合指標,各級指標的計算就是分層診斷電網(wǎng)現(xiàn)狀的過程。圖2為廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平綜合雷達圖,0到4為欠佳,4到6為合格,6到8為中等,8到10為良好,10到12為優(yōu)秀。

圖2 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平綜合雷達示意

3 廊坊市電網(wǎng)發(fā)展水平診斷結(jié)論

通過廊坊電網(wǎng)發(fā)展水平綜合雷達圖可以看出,廊坊電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模與速度、協(xié)調(diào)性處于優(yōu)秀水平,電網(wǎng)發(fā)展效率和經(jīng)濟效益處于良好水平,這4個方面指標水平相對較好,可繼續(xù)優(yōu)化,電網(wǎng)發(fā)展安全與質(zhì)量處于中等水平,還有大幅提高空間,是下一步電網(wǎng)發(fā)展的重心。下面結(jié)合廊坊電網(wǎng)實際現(xiàn)狀,按5個二級指標分類,對具體指標數(shù)據(jù)進行診斷。

3.1 電網(wǎng)發(fā)展速度與規(guī)模

電網(wǎng)發(fā)展彈性系數(shù)近5年平均值為0.38,除2016年220 k V電源裝機迅猛增加使電網(wǎng)發(fā)展彈性系數(shù)達到了0.71外,廊坊地區(qū)電力與經(jīng)濟發(fā)展總趨勢平穩(wěn),但與目標值0.66還有一定的差距。110 k V和35 k V變壓器電容載比近5年總體呈下降趨勢,到2019年明顯低于最小目標值1.8,反映出電網(wǎng)變電容量對于負荷增長的適應(yīng)能力逐漸變差。110 k V電網(wǎng)裝機容量一直為0,為缺失的電源裝機電壓層級,35 k V單位電網(wǎng)支撐等效裝機近5年平均值為0.022,隨著電力負荷的增大和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完善,為避免重復(fù)降壓,未來將不再規(guī)劃新建35 k V變電站,35 k V層級電網(wǎng)將逐步被簡化掉。10 k V戶均配變?nèi)萘吭?.8～2.2,2016年經(jīng)濟的快速發(fā)展及用電負荷的大幅上升,導(dǎo)致10 k V戶均配變?nèi)萘肯陆禐?.88,2018年在廊坊三河、香河、永清3個縣域推行“煤改電”工程的帶動下提高到了2.4。

各個電壓等級的電源裝機容量不足,是廊坊地區(qū)面臨的現(xiàn)實問題,特別是相對于京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展形勢下廊坊經(jīng)濟的快速發(fā)展,電網(wǎng)的建設(shè)略顯不足,這是由于廊坊區(qū)位特點,土地資源極度稀缺,電網(wǎng)建設(shè)項目落地越來越難。國網(wǎng)廊坊供電公司下一步應(yīng)主動對接廊坊市各級人民政府和相關(guān)部門,爭取政策支持,確保電網(wǎng)建設(shè)項目落地,解決變電站數(shù)量不足和電力走廊資源匱乏的緊張局面。

3.2 電網(wǎng)發(fā)展安全與質(zhì)量

廊坊電網(wǎng)主變壓器和線路N-1通過率在電網(wǎng)的不斷建設(shè)下逐年升高,110 k V線路N-1通過率達到了99.21%接近目標值100%,而110 k V主變壓器、35 k V主變壓器和35 k V線路剛過目標值的一半,說明電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供負荷能力較差,電網(wǎng)的安全性和抵抗大面積停電能力還需大幅提高。110 k V架空線路迫停率主要反映架空線路的安全可靠性,迫停率越低說明線路越合理越安全,電網(wǎng)近5年的迫停率逐年變化情況表明110 k V架空線路的安全可靠性水平較高。10 k V互聯(lián)率是衡量配電網(wǎng)網(wǎng)架堅強強度的重要指標,配電網(wǎng)的大力建設(shè)使該指標以年均5.4%的增長率在提高,但到2019年也僅達到了52.77%,這是因為縣級供電區(qū)域10 k V線路接線模式以輻射式為主,聯(lián)絡(luò)率比市轄供電區(qū)低很多,所以廊坊整體10 k V互聯(lián)率較低。

“十四五”期間將安全與質(zhì)量作為電網(wǎng)發(fā)展的重心,借助變電站新、擴建工程和線路新建、改造工程的實施使變電站和負荷空間分布均勻,打通高低容載比供電分區(qū)間電力傳輸通道,從而改善變電站重過載情況,提高線路互聯(lián)率,滿足電網(wǎng)N-1供電可靠性要求,保證電網(wǎng)安全運行。

3.3 電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)性

10 k V城鄉(xiāng)供電能力協(xié)調(diào)性指標用于評價市轄供電可靠性與縣級供電可靠性之間的差距,廊坊市轄2個供電區(qū)的供電可靠性一直高于縣級8個供電區(qū),但差距在逐年縮小,特別是隨著城網(wǎng)建設(shè)的飽和與農(nóng)網(wǎng)的不斷優(yōu)化,將逐步趨于協(xié)調(diào)。110 k V和35 k V容載比發(fā)散度指標近5年一直居高不下,主要因為容載比較高的永清縣和安次區(qū)建設(shè)環(huán)境好,得到政府大力支持,容載比偏小的廣陽區(qū)、大廠縣和固安縣則是負荷增長較快,建設(shè)環(huán)境較差,導(dǎo)致容載比存在較大的地區(qū)差異,容載比發(fā)散程度高。各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)度指標以年均5.5%的速度在提高,逐步接近設(shè)定目標最優(yōu)值0.8,反映出各電壓等級電網(wǎng)之間變電容量匹配的程度在提升。110 k V供電半徑發(fā)散度指標用于評價主網(wǎng)架的密集程度是否合理,廊坊近年來努力推進電力設(shè)施落點用地,合理規(guī)劃線路走廊,使110 k V供電半徑發(fā)散度逐步降低。

3.4 電網(wǎng)發(fā)展效率

廊坊電網(wǎng)110 k V和35 k V線路、主變壓器等效平均負載率都處于平穩(wěn)中小幅增長,反映出主變壓器和輸電線路的年平均利用效率越來越高。110 k V和35 k V線路、主變壓器最大負載率正態(tài)分布在0.5到0.8區(qū)間小幅波動,2018年和2019年呈小幅度下降趨勢,這是由于夏季大負荷時期電網(wǎng)負荷連創(chuàng)歷史新高,導(dǎo)致全區(qū)輸變電設(shè)備重載問題更加嚴重。從電網(wǎng)發(fā)展效率指標可以看出電網(wǎng)的建設(shè)速度已經(jīng)不能滿足負荷增長的需要,適度超前謀劃建設(shè)充足的輸變電項目是提高電網(wǎng)發(fā)展效率的一個有效途徑。

3.5 電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益

“十三五”期間公司投資、資產(chǎn)及運營方面指標均保持較好水平,電網(wǎng)線損率水平基本保持逐年下降,但由于經(jīng)濟新常態(tài)的來臨和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,負荷和電量增長趨勢放緩,導(dǎo)致2018年和2019年單位電網(wǎng)投資增售電量和單位電網(wǎng)資產(chǎn)售電收入增長率降低。為繼續(xù)提高廊坊電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)濟效益,必須進一步加強項目全過程管控,特別是項目前期的工作質(zhì)量和項目后評價的管理,合理推進項目落地,提高單位電網(wǎng)投資增供電量指標,保障資金利用率。

4 結(jié)束語

本文依托于現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展特點和要求所構(gòu)建的指標體系有可能發(fā)生指標結(jié)構(gòu)及權(quán)重的改變,下一步在電網(wǎng)運行實踐的基礎(chǔ)上,將著重從綜合診斷模型指標體系的校正和清潔能源、智能化電網(wǎng)等技術(shù)指標的完善兩個方面改進,使診斷指標體系不斷滿足新的電網(wǎng)發(fā)展需求。