配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

摘要：配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作，為了獲取Z大的經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。
關(guān)鍵詞：負(fù)荷 預(yù)測(cè) 分散

　　配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作，為了獲取Z大的經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。

1　負(fù)荷預(yù)測(cè)

　　網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)Z終目的是為滿足負(fù)荷需求服務(wù)的，負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r足以影響網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的每個(gè)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展步驟要以負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r為依據(jù)，使用各饋線負(fù)荷數(shù)據(jù)可以掌握負(fù)荷發(fā)展情況，將過(guò)去的負(fù)荷進(jìn)行分析，掌握負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律。要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分析，確定Z高用電負(fù)荷時(shí)間和負(fù)荷率，得出Z高用電負(fù)荷時(shí)間和負(fù)荷值，這些數(shù)據(jù)是預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷的基本資料。配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以使用兩種常用的預(yù)測(cè)方法。外推法就是基于用電區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)，假設(shè)負(fù)荷發(fā)展率是連續(xù)變化的，根據(jù)原來(lái)的負(fù)荷發(fā)展率推移以后各時(shí)期的發(fā)展?fàn)顩r。在一個(gè)用電區(qū)域里，初期負(fù)荷發(fā)展比較快，但土地資源逐步使用，用電負(fù)荷逐步趨于穩(wěn)定，負(fù)荷發(fā)展率從大到小變化，Z終負(fù)荷達(dá)到飽和或穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)，負(fù)荷發(fā)展率并不是連續(xù)變化的，而是呈現(xiàn)跳躍式的增長(zhǎng)，用外推法顯得有一定的誤差。而仿真法與外推法有互補(bǔ)的作用，仿真法是以用電區(qū)域每年的用電量為依據(jù)的，通過(guò)調(diào)查每個(gè)用電負(fù)荷類型和每個(gè)類型用戶的數(shù)量來(lái)計(jì)算負(fù)荷預(yù)測(cè)值。任何負(fù)荷預(yù)測(cè)方法都不可能*準(zhǔn)確，當(dāng)掌握更新的負(fù)荷發(fā)展數(shù)據(jù)后，就必須對(duì)原有的負(fù)荷預(yù)測(cè)值進(jìn)行修正。

2　確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型

　　確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型，包括確定網(wǎng)絡(luò)是采用架空線路還是電纜供電，確定導(dǎo)線截面大小，網(wǎng)絡(luò)接線方式，負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)設(shè)備的選型，網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行期間遇到不適應(yīng)要求時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行改造，系統(tǒng)保護(hù)功能，配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃等。

　?。?）在負(fù)荷分散或發(fā)展緩慢地區(qū)應(yīng)使用架空線供電。在負(fù)荷密度比較大、發(fā)展迅速或基于城市環(huán)境美化建設(shè)考慮，應(yīng)使用電纜供電。

　?。?）導(dǎo)線截面大小的選擇確定了導(dǎo)線的輸送容量，要選擇足夠大的導(dǎo)線保證線路滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，例如：負(fù)荷發(fā)展時(shí)期，不應(yīng)經(jīng)常更換導(dǎo)線截面。在線路故障時(shí)，可以將故障線路的負(fù)荷轉(zhuǎn)由臨近饋線供電，而不會(huì)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。另外，導(dǎo)線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內(nèi)。在線路發(fā)生短路故障時(shí)也能承受故障電流。所以導(dǎo)線截面要比Z大負(fù)荷電流所需的截面大，但同時(shí)截面的選擇要符合經(jīng)濟(jì)原則，在導(dǎo)線輸送容量與工程投資之間作比較。

　?。?）具有靈活接線方式的規(guī)劃，可以使供電網(wǎng)絡(luò)Z大地發(fā)揮功能。對(duì)于架空線網(wǎng)絡(luò)，Z有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個(gè)變電所的不同母線段的出線在線路末端聯(lián)網(wǎng)，兩回饋線也分別裝上分段負(fù)荷開(kāi)關(guān)和隔離刀閘。在其中一回饋線出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)分段開(kāi)關(guān)將故障段隔離出來(lái)，對(duì)于電纜網(wǎng)絡(luò)接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網(wǎng)絡(luò)，或采用三回饋線相互聯(lián)絡(luò)組成一個(gè)供電區(qū)域，其中兩回帶負(fù)荷，一回空載，作為兩回負(fù)荷線的備用線。饋線之間可以組成大環(huán)網(wǎng)，一條饋線的負(fù)荷之間也可以組成小環(huán)網(wǎng)，形成大環(huán)套小環(huán)的形式。在負(fù)荷密集地區(qū)還可以建設(shè)開(kāi)關(guān)站，變電所與開(kāi)關(guān)站通過(guò)電源線連接，再由開(kāi)關(guān)站向附近負(fù)荷供電，其作用是將變電所母線延長(zhǎng)至用電負(fù)荷附近。

　　（4）制定負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時(shí)間。在發(fā)現(xiàn)回饋線發(fā)生故障時(shí)，必須盡快查找到故障點(diǎn)，并將故障點(diǎn)前后的負(fù)荷轉(zhuǎn)由鄰近饋線供電，以使故障點(diǎn)的負(fù)荷隔離出去。

　?。?）國(guó)內(nèi)外對(duì)各種電氣設(shè)備都制定了詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備選型提供了可靠依據(jù)。作為配網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)選用運(yùn)行效益好，損耗低，可靠性高，免維護(hù)的設(shè)備。對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)選用具備配網(wǎng)自動(dòng)化功能，在設(shè)備中先安裝配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備或者為以后發(fā)展預(yù)留空間。有些新型設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用雖然高，但運(yùn)行可靠性高，故障率低，維護(hù)費(fèi)用少，總體經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)理想的。

　　（6）配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在實(shí)施過(guò)程中隨著負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r穩(wěn)定，在饋線負(fù)荷超出安全電流或沒(méi)有足夠的備用容量時(shí)，應(yīng)該增加饋線，對(duì)用電區(qū)域的饋線正常供電范圍進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容也應(yīng)作相應(yīng)修改。

　?。?）為確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，必須建立健全的保護(hù)系統(tǒng)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)Z少的操作次數(shù)將故障點(diǎn)隔離，保證非故障點(diǎn)盡早恢復(fù)用電。現(xiàn)在常用的系統(tǒng)保護(hù)方法有：

　　①用熔斷器或過(guò)電流繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，熔斷器在超過(guò)熔斷電流時(shí)自動(dòng)熔斷，迅速切斷電流、保護(hù)用電設(shè)備，熔斷器主要用于變壓器保護(hù)。過(guò)電流繼電器用于線路保護(hù)。

　?、诮拥毓收媳Ｗo(hù)用于消除接地故障，對(duì)直接接地或通過(guò)不可調(diào)阻抗接地的系統(tǒng)，可以把電流互感器二次繞組接到接地故障繼電器上，或者把過(guò)流繼電器與接地故障繼電器集中使用。對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或通過(guò)消弧線圈接地的系統(tǒng)，由于接地故障會(huì)造成系統(tǒng)電壓和電流不對(duì)稱，繼電器可根據(jù)基本判據(jù)來(lái)確定是否控制相應(yīng)的斷路器動(dòng)作斷開(kāi)。

　?、蹎卧Ｗo(hù)，用于對(duì)系統(tǒng)中一個(gè)單元的保護(hù)，根據(jù)正常運(yùn)行兩側(cè)電壓相同的電路，流入的電流和流出的電流是相同的，通過(guò)比較兩側(cè)電流大小可以判斷是否出現(xiàn)故障。但是單元保護(hù)要使用通訊線路，在保護(hù)線路太長(zhǎng)的地方，很難將數(shù)據(jù)完整地集中起來(lái)進(jìn)行比較。使用距離保護(hù)法可以打破這種局限性，在距離保護(hù)方案中，根據(jù)故障距離與故障阻抗成正比的原理，采用線路的電壓和電流來(lái)計(jì)算故障距離。

　?、茏詣?dòng)重合閘裝置的方法是利用繼電器控制斷路器去執(zhí)行不同的跳閘與閉合順序。線路中有大部分故障是可以自動(dòng)消除或暫時(shí)性的，使用自動(dòng)重合閘裝置可以自動(dòng)恢復(fù)供電。⑤電力系統(tǒng)中，有時(shí)出現(xiàn)運(yùn)行電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定電壓值的情況，例如：開(kāi)關(guān)操作瞬間或系統(tǒng)受雷擊時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓現(xiàn)象。加強(qiáng)各設(shè)備絕緣強(qiáng)度和絕緣水平，或在網(wǎng)絡(luò)中安裝過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備，可以使過(guò)電壓降低到安全水平，例如使用空氣間隙保護(hù)或安裝避雷器作保護(hù)。

　?。?）配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將自動(dòng)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，建立系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為全面管理網(wǎng)絡(luò)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供依據(jù)。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能可以分成四個(gè)組成部分，*是電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和管理功能，包括電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視，電網(wǎng)運(yùn)行的控制，故障診斷分析與恢復(fù)供電，運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及報(bào)告。第二是運(yùn)行計(jì)劃模擬和優(yōu)化功能，包括配網(wǎng)運(yùn)行模擬，倒閘操作計(jì)劃的編制，各關(guān)口電量分配計(jì)劃和優(yōu)化。第三是運(yùn)行分析和維護(hù)管理功能，包括對(duì)電網(wǎng)故障和供電質(zhì)量反饋的信息進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)安排維修計(jì)劃。第四是用戶負(fù)荷監(jiān)控和報(bào)障功能，包括用戶端負(fù)荷和電能質(zhì)量的遙測(cè)，用戶端計(jì)量設(shè)備的控制，用戶故障報(bào)修處理系統(tǒng)。

3　效益評(píng)估

　　配網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估，包括電網(wǎng)投資與增加用電量所產(chǎn)生收益的比較，以及為了使電網(wǎng)供電可靠性，線損率，電壓合格率達(dá)到一定指標(biāo)與所需投入費(fèi)用之間的比較，采用投資與收益的研究可以確定使用那一種供電方式。

　　加快電力建設(shè)為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有利條件，但是電網(wǎng)投資與增加的用電量作比較，以此確定這些投資是否值得。所以電網(wǎng)投資要以分地區(qū)分時(shí)期發(fā)展，用電量發(fā)展快的地方相應(yīng)電網(wǎng)投資也大，用電量發(fā)展慢的地方，相應(yīng)電網(wǎng)投資也少一些。

　　對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，供電可靠性越高越好，但相應(yīng)電網(wǎng)的投資也會(huì)大大增加。對(duì)于大用電量或重要用戶，為確保有更高的可靠性，可以加大電網(wǎng)投資，因?yàn)闇p少停電時(shí)間可以同時(shí)減少用戶和供電企業(yè)的損失。線損率是用來(lái)反映電能在電網(wǎng)輸送過(guò)程中的損耗程度，公共電網(wǎng)中的損耗是由供電企業(yè)來(lái)承擔(dān)的，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)改造，可以讓供電企業(yè)直接得到經(jīng)濟(jì)效益。為了使供用電設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行，國(guó)家對(duì)供電電壓質(zhì)量制定了標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電壓的頻率、幅值、波形和三相對(duì)稱性的波動(dòng)范圍作了規(guī)定。穩(wěn)定的電壓質(zhì)量可以使供用電設(shè)備免受損害，讓用戶能正常生產(chǎn)，相比之下用戶得到的好處會(huì)更多。