模式化電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法研究

梁帥

國(guó)網(wǎng)通遼供電公司 內(nèi)蒙古通遼 028000

基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能化電網(wǎng)的建設(shè)力度也在逐步加大，因此，相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行模式發(fā)生了翻天覆地的變化。現(xiàn)如今，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)通常會(huì)將增加變電站布點(diǎn)和容量等方式選取進(jìn)來(lái)，更好的滿足實(shí)際的用電需求。與此同時(shí)還要優(yōu)選出最佳方案，最后獲得規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，使一種自上而下的設(shè)計(jì)方法得以形成，但是卻沒(méi)有對(duì)各種供電模式的選擇進(jìn)行深入考慮。本文以電網(wǎng)規(guī)劃需求為依據(jù)，對(duì)供電模式開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的可行性和方法進(jìn)行探討，為后續(xù)的電網(wǎng)規(guī)劃研究和發(fā)展，提供相應(yīng)的參考[1]。

1 供電模式

現(xiàn)如今，對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)模式而言，應(yīng)用非常多的就是這兩種模式。首先，就是典型設(shè)計(jì)模式，其次就是通用設(shè)計(jì)模式。對(duì)于前者而言，其將初步設(shè)計(jì)階段的變電站典型設(shè)計(jì)方案包含了進(jìn)來(lái)，還將線路典型設(shè)計(jì)方案囊括。對(duì)于后者而言，主要就是將線路和配電站以及變電站等共同組成模塊的施工設(shè)計(jì)方案包含了進(jìn)來(lái)。

近幾年來(lái)，得到廣泛推廣和應(yīng)用的供電模式就是典型設(shè)計(jì)模式。供電模式的主要支撐，就是規(guī)程規(guī)范和電網(wǎng)規(guī)劃理論。同時(shí)，以電網(wǎng)布局優(yōu)化和電壓等級(jí)匹配為基礎(chǔ)，全面的優(yōu)化和配置相應(yīng)的供電系統(tǒng)主要組成要素。

供電模式主要就是在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域，將典型設(shè)計(jì)拓展進(jìn)來(lái)。在目前階段，不論是施工設(shè)計(jì)階段，還是初步設(shè)計(jì)階段的典型設(shè)計(jì)方案，整體的服務(wù)對(duì)象，就是供電單元的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實(shí)際的供電模式，則是要以電網(wǎng)建設(shè)源頭為切入點(diǎn)，對(duì)全供電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)行服務(wù)。

2 模式化的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

2.1 可行性分析

對(duì)于模式化的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法而言，其主要就是以區(qū)域供電思想為依據(jù)，并且以區(qū)域供電需求為切入點(diǎn)，將相適應(yīng)的供電模式選取進(jìn)來(lái)，開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃方案的制定。對(duì)于該方法其最大的特點(diǎn)，就是對(duì)由下至上的規(guī)劃設(shè)計(jì)順序進(jìn)行嚴(yán)格的遵循，同時(shí)，將各個(gè)供電區(qū)域的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，通過(guò)優(yōu)化組合的方式，對(duì)全供電區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行確定。

以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)水平和區(qū)域功能，針對(duì)性劃分供電區(qū)域，并且將具備代表性的典型供電區(qū)域提煉出來(lái)。對(duì)于實(shí)際的供電區(qū)域而言，可以進(jìn)一步劃分為1個(gè)典型供電區(qū)域，或者是多個(gè)典型供電區(qū)域。對(duì)于同類(lèi)型的供電區(qū)，由于不論是供電需求，還是符合特性，都與某典型供電區(qū)域具備相似的特性。所以，可以將該典型供電區(qū)域的供電模式直接采用進(jìn)來(lái)。在開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程中，所有區(qū)域都可以將相應(yīng)的供電模式采用進(jìn)來(lái)，進(jìn)行同步的規(guī)劃[2]。

2.2 供電區(qū)域劃分和分類(lèi)

對(duì)于不同的供電區(qū)域而言，其供電需求各不相同。對(duì)于不同的供電需求而言，其對(duì)于供電模式的要求有所不同。將模式化規(guī)劃方法采用進(jìn)來(lái)，對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行編制的過(guò)程中，需要詳細(xì)劃分供電區(qū)域，并且在實(shí)際劃分的過(guò)程中，還要切實(shí)的考慮到，與可采用的供電模式具備使用條件一致性，進(jìn)而方便后續(xù)供電模式的選擇，具體分類(lèi)方法如下。

（1）供電區(qū)域劃分。在劃分供電區(qū)域的過(guò)程中，可以以行政區(qū)和區(qū)域功能以及地理方位等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行針對(duì)性的劃分。

首先就是以行政區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)，劃分供電區(qū)域。從全國(guó)的角度來(lái)分析，對(duì)于供電區(qū)域而言，在劃分過(guò)程中可以以省和市以及縣作為重要的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于同一個(gè)縣，若以該標(biāo)準(zhǔn)劃分則可以進(jìn)一步劃分為三個(gè)層次的供電區(qū)域，即縣、鄉(xiāng)、村。

其次就是以區(qū)域功能為標(biāo)準(zhǔn)，劃分供電區(qū)域。對(duì)于區(qū)域功能而言，其包含的內(nèi)容非常多，不但有工業(yè)、居住、公共設(shè)施，還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、公園綠地等。以該標(biāo)準(zhǔn)劃分，可以進(jìn)一步劃分供電區(qū)域?yàn)橐韵聝?nèi)容。首先，就是工業(yè)區(qū)和居住區(qū)，其次，就是商業(yè)區(qū)和行政辦公區(qū)，最后就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)和公園綠地等。

最后，就是以地理方位為標(biāo)準(zhǔn)，劃分供電區(qū)域。將地理位置的特殊性和獨(dú)立性條件利用進(jìn)來(lái)，可以詳細(xì)劃分供電區(qū)域?yàn)橐韵聝?nèi)容，不但有開(kāi)發(fā)區(qū)、城郊，還有鄉(xiāng)村、自然村等。

（2）供電區(qū)域分類(lèi)。在劃分供電區(qū)域之后，就可以以實(shí)際的電壓等級(jí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等條件為依據(jù)，分類(lèi)具體的供電區(qū)域。若根據(jù)實(shí)際的電壓等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)，可以分為以下三類(lèi)，首先就是高壓供電區(qū)，其次就是中壓供電區(qū)，最后就是低壓供電區(qū)。以經(jīng)濟(jì)水平分類(lèi)，主要是根據(jù)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)哦年至，進(jìn)一步劃分為縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)為三類(lèi)，即A、B、C[3]。

2.3 供電模式制定

將若干個(gè)具備代表性的供電區(qū)域選取進(jìn)來(lái)，對(duì)該區(qū)域供電區(qū)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定，需要考慮以下三方面內(nèi)容：

第一點(diǎn)，就是對(duì)實(shí)際的適用條件和適用范圍進(jìn)行考慮，對(duì)于該方面，主要就是對(duì)供電模式實(shí)際適用的地理環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行考慮。

第二點(diǎn)，就是對(duì)典型供電區(qū)域的電壓等級(jí)進(jìn)行考慮。以供電區(qū)域的負(fù)荷水平為基礎(chǔ)，根據(jù)最高電壓等級(jí)需要分類(lèi)具體區(qū)域，并且將該區(qū)域內(nèi)最高電壓等級(jí)電網(wǎng)的規(guī)劃方案制定出來(lái)，對(duì)于該規(guī)劃方案而言就是該區(qū)域的典型供電模式。

最后一點(diǎn)，就是對(duì)供電模式的深度進(jìn)行全面考慮。對(duì)于電網(wǎng)規(guī)劃方案而言，其包含的內(nèi)容非常多，不但有具體的電網(wǎng)布局和結(jié)構(gòu)，還有相應(yīng)的供電單元和界限方式等，也可以只將其中某一個(gè)方面或者某幾個(gè)方面包含進(jìn)來(lái)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。為了使供電模式對(duì)于具體規(guī)劃方案的指導(dǎo)性全面提升上來(lái)，對(duì)于供電模式的深度，應(yīng)向初步設(shè)計(jì)深度逐步靠攏。

2.4 典型供電模式的選擇

以實(shí)際劃分后的不同供電區(qū)域的相關(guān)指標(biāo)為依據(jù)，將合適的供電模式選取進(jìn)來(lái)。在選擇供電模式的過(guò)程中，需要對(duì)以下幾方面內(nèi)容進(jìn)行考慮。

首先就是電壓等級(jí)。以區(qū)域負(fù)荷水平為依據(jù)，對(duì)該區(qū)域?qū)嶋H需要的電壓等級(jí)進(jìn)行確定，與此同時(shí)還要在相應(yīng)的電壓等級(jí)供電模式中，將該區(qū)域的供電模式選取進(jìn)來(lái)。

舉例來(lái)講，對(duì)于某一工業(yè)園區(qū)而言，實(shí)際需要的電壓等級(jí)最高為110kV，如果只需要將110kV的電壓等級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，則只需要在110kV供電模式中直接選??；如果需要將110、10kV電壓等級(jí)的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，就要?jiǎng)澐止╇妳^(qū)域，并且將滿足這兩種電壓等級(jí)的供電模式選取進(jìn)來(lái)。

其次，就是對(duì)于具體供電可靠性和環(huán)境方面的要求，從原則的角度出發(fā)，在選擇供電模式的過(guò)程中，需要對(duì)同類(lèi)型區(qū)域的供電模式進(jìn)行參考，但是在現(xiàn)實(shí)中，情況具備特殊性和復(fù)雜性，所以，要以實(shí)際的供電可靠性和環(huán)境等將與之匹配的供電模式選取進(jìn)來(lái)。

最后，就是深度和適用性。

2.5 典型供電模式的應(yīng)用

將模式化規(guī)劃方法應(yīng)用進(jìn)來(lái)，開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃方案制定的過(guò)程中，主要包含以下兩方面，橫向規(guī)劃和縱向規(guī)劃。簡(jiǎn)而言之就是組合和優(yōu)化過(guò)程。

優(yōu)化過(guò)程主要體現(xiàn)為以下兩點(diǎn)：首先就是要全面深入的優(yōu)化同一供電區(qū)內(nèi)同一等級(jí)規(guī)劃方案；其次就是在制定各個(gè)供電區(qū)規(guī)劃方案之后，要優(yōu)化不同供電區(qū)統(tǒng)一電壓等級(jí)規(guī)劃方案。對(duì)于前者而言，其側(cè)重的方向就是設(shè)備的選擇和整體的電網(wǎng)布局。對(duì)于后者而言，其側(cè)重的方向就是局部布局和個(gè)別設(shè)備選型的調(diào)整以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

組合過(guò)程主要體現(xiàn)為以下兩點(diǎn)：①組合不同供電區(qū)的某電壓等級(jí)規(guī)劃方案，成為整個(gè)規(guī)劃區(qū)該電壓等級(jí)的初步規(guī)劃方案；②組合不同電壓等級(jí)的規(guī)劃方案，最終獲取到左右電壓等級(jí)的電網(wǎng)規(guī)劃方案。對(duì)于前者而言其側(cè)重的方向，就是將初始條件提供給某電壓等級(jí)優(yōu)化規(guī)劃，后者實(shí)際側(cè)重的方向就是有機(jī)結(jié)合各個(gè)電壓等級(jí)規(guī)劃成果。

具體方案制定步驟內(nèi)容：第一點(diǎn)，就是劃分規(guī)劃區(qū)域?yàn)槿舾蓚€(gè)低壓、高壓和中壓供電區(qū)；第二點(diǎn)，從低壓供電區(qū)出發(fā)以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和負(fù)荷指標(biāo)為依據(jù)，將低壓供電模式選取進(jìn)來(lái)，同時(shí)，對(duì)各個(gè)低壓供電區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行制定。此外，還要組合低壓電網(wǎng)規(guī)劃方案，就可以獲取到低壓電網(wǎng)規(guī)劃方案。對(duì)于低壓電網(wǎng)而言，不但具備供電范圍小的特點(diǎn)，還具備互供電能力低的特點(diǎn)。正常情況下，不需要優(yōu)化不同區(qū)域間的規(guī)劃；第三點(diǎn)，就是從中壓供電區(qū)出發(fā)，同樣以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和負(fù)荷指標(biāo)為依據(jù)，將中壓供電模式選取進(jìn)來(lái)，并且將各個(gè)中壓供電區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，同時(shí)組合同一高壓供電區(qū)的中壓規(guī)劃方案，然后以高壓變電站布局為依據(jù)，優(yōu)化中壓電網(wǎng)規(guī)劃方案，實(shí)際的優(yōu)化對(duì)象主要包含內(nèi)容如下，首先就是線路路徑，其次就是回路供電范圍，最后就是對(duì)中壓規(guī)劃方案進(jìn)行確定；第四點(diǎn)，就是從高壓供電區(qū)出發(fā)，以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和負(fù)荷指標(biāo)為依據(jù)，將高壓供電模式選取進(jìn)來(lái)，并且將各個(gè)高壓供電區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，同時(shí)組合同一高壓供電區(qū)的高壓規(guī)劃方案，以上級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃方案為依據(jù)，優(yōu)化高壓電網(wǎng)規(guī)劃方案，實(shí)際的優(yōu)化對(duì)象不但有高壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，還有不同變電站的供電范圍。最后，就是對(duì)高壓電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行確定[4]。

2.6 模式化電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟

首先，就是以常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法為依據(jù)，對(duì)資料進(jìn)行收集和整理。然后根據(jù)行政區(qū)和區(qū)塊功能以及地理環(huán)境等條件劃分規(guī)劃為不同的層次，具備相互關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，同時(shí)又具備獨(dú)立性，開(kāi)展后續(xù)的負(fù)荷預(yù)測(cè)；其次，就是將與各個(gè)供電區(qū)域相對(duì)應(yīng)的供電模式選取進(jìn)來(lái)；再次，就是統(tǒng)一結(jié)合實(shí)際選定的供電模式和各個(gè)供電區(qū)域?qū)嶋H情況，將個(gè)電壓等級(jí)電網(wǎng)的具體規(guī)劃方案制定出來(lái)。

最后，就是組合優(yōu)化各供電區(qū)域規(guī)劃方案，將規(guī)劃區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，并且實(shí)施的調(diào)整不同供電區(qū)域的規(guī)劃方案。具體調(diào)整方法如下，①組合中壓供電區(qū)域內(nèi)實(shí)際包含的各個(gè)低壓供電區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃方案，并且對(duì)配電變壓器的分布情況進(jìn)行確定，如果只需要將低壓電網(wǎng)規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)在，則不需要開(kāi)展后續(xù)操作；②以配電變壓器的分布情況為依據(jù)，優(yōu)化中壓電網(wǎng)規(guī)劃方案，并且調(diào)整各個(gè)低壓供電區(qū)域的電網(wǎng)規(guī)劃方案；③對(duì)前兩步進(jìn)行重復(fù)，并且將所有中壓供電區(qū)域的中、低壓規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)；④組合某高壓供電區(qū)域的各個(gè)中壓供電區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃方案，并且同步優(yōu)化供電范圍和主變?nèi)萘康?；⑤重?fù)上述4步驟，將所有高壓供電區(qū)域的變電站規(guī)劃方案制定進(jìn)來(lái)，并且調(diào)整相應(yīng)的中壓電網(wǎng)規(guī)劃方案；⑥以高壓變電站規(guī)劃方案為依據(jù)，將高壓電網(wǎng)的上級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃建議提出來(lái)，并且將高壓電網(wǎng)接線方案制定出來(lái)；⑦將不同電壓等級(jí)涉及電網(wǎng)布局和供電單元各個(gè)要素的電網(wǎng)規(guī)劃方案制定制定進(jìn)來(lái)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在實(shí)際開(kāi)展模塊化電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將基于區(qū)域供電思想的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法應(yīng)用進(jìn)來(lái)，并且對(duì)由下至上的規(guī)劃順序進(jìn)行嚴(yán)格遵循，以實(shí)際的供電區(qū)域出發(fā)將區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃方案制定出來(lái)，同時(shí)以實(shí)際的供電需求，將同類(lèi)型的供電區(qū)域供電模式選取進(jìn)來(lái)，以各個(gè)區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)使全規(guī)劃區(qū)的規(guī)劃方案得以形成。通過(guò)模式化電網(wǎng)規(guī)劃方法的應(yīng)用，對(duì)于電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)非常有利，可以使電網(wǎng)規(guī)劃的精細(xì)化管理得以實(shí)現(xiàn)，還可以使現(xiàn)有的電網(wǎng)規(guī)劃邊界得以拓展。對(duì)于具備典型化的區(qū)域電網(wǎng)供電方案的供電模式，不但具備移植性，還具備可復(fù)制性的特點(diǎn)，可以在相同或者類(lèi)似類(lèi)型供電區(qū)域的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)用進(jìn)來(lái)。