城市電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-10-23 09:19:06

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城市電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)論文

摘要:電力體制改革的核心是圍繞電價(jià)的市場(chǎng)化改革,整個(gè)電力系統(tǒng)隨著改革的逐步深化,徹底將電力系統(tǒng)的管理、輸送和運(yùn)營(yíng)分開(kāi),文章以某大型城市的輸變電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為例,探索電力體制改革背景下的城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞:電力體制改革;城市電網(wǎng)規(guī)劃;規(guī)劃設(shè)計(jì)

按照國(guó)家電力體制改革采取的積極穩(wěn)妥、分步有序推進(jìn)的原則,電力體制改革中最為關(guān)鍵的輸配電價(jià)改革以開(kāi)始試點(diǎn)推廣,其他重大改革事項(xiàng)也進(jìn)行了試點(diǎn)推廣,并準(zhǔn)備全面鋪開(kāi)。由于電價(jià)的放開(kāi)和市場(chǎng)化推進(jìn),用戶(hù)對(duì)于電價(jià)的市場(chǎng)化選擇,有可能導(dǎo)致遠(yuǎn)距離跨城市的電力輸送,因此城市電網(wǎng)規(guī)劃也必須做出及時(shí)的相應(yīng)調(diào)整,以適應(yīng)電力體制改革下的市場(chǎng)化需求。

1城市電網(wǎng)整體規(guī)劃

1.1城市電網(wǎng)規(guī)劃原則。城市核心區(qū)、繁華地區(qū),重要用戶(hù)供電以及負(fù)荷密度較高、二類(lèi)用戶(hù)較為密集、可靠性要求較高,開(kāi)發(fā)比較成熟的區(qū)域,如高層住宅區(qū)、多電源用戶(hù)集中區(qū)的配電網(wǎng)等采用雙環(huán)式。城市一般區(qū)域(負(fù)荷密度不高、三類(lèi)用戶(hù)較為密集、一般可靠性要求的區(qū)域),中小容量單路用戶(hù)集中區(qū)域,工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、電纜化區(qū)域容量較小的用戶(hù)采用單環(huán)式。負(fù)荷密度較大,可靠性要求高的區(qū)域,變電站布點(diǎn)充足,具備聯(lián)絡(luò)條件的區(qū)域采用多分段適度聯(lián)絡(luò)。負(fù)荷密度一般,對(duì)可靠性有一定要求的區(qū)域,在變電站布點(diǎn)滿(mǎn)足條件的情況下采用多分段單聯(lián)絡(luò)。該市電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃中,架空網(wǎng)三聯(lián)絡(luò)占比23.52%,架空兩聯(lián)絡(luò)占比32.21%,架空單聯(lián)絡(luò)占比13.51%,電纜網(wǎng)雙環(huán)網(wǎng)占比19.29%,單環(huán)網(wǎng)占比78.29%。1.2城市電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)。“十四五”期間,該市電網(wǎng)規(guī)劃新建5座500kV變電站,改擴(kuò)建等4座500kV變電站,合計(jì)新增變電容量1200萬(wàn)kVA。電網(wǎng)主要依托某輸變電工程,拉通500kV雙回路聯(lián)絡(luò)通道,進(jìn)一步完善500kV主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。2019~2020年,該市電網(wǎng)規(guī)劃新建2座500kV變電站,擴(kuò)建1座500kV變電站,合計(jì)新增變電容量400萬(wàn)kVA。電網(wǎng)依托該市特高壓以及輸變電工程,拉通500kV雙回路聯(lián)絡(luò)通道。至2020年,整個(gè)地區(qū)構(gòu)建以一座特高壓直流、一座特高壓交流為支撐的500kV堅(jiān)強(qiáng)主網(wǎng)架,基本建成核心雙環(huán)網(wǎng)及東部的“8”字形雙環(huán)網(wǎng);至2025年,基本建成立體雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

2城市220kV電網(wǎng)規(guī)劃

2.1220kV目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃。目前,該市城區(qū)220kV電網(wǎng)劃分為河?xùn)|、河西兩片,河?xùn)|與河西220kV電網(wǎng)之間僅通過(guò)一條雙回聯(lián)絡(luò)。河西220kV電網(wǎng)主要依托一座500kV變電站形成雙鏈?zhǔn)郊半p輻射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),河?xùn)|220kV電網(wǎng)主要依托三座500kV變電站形成雙鏈?zhǔn)健坞p混合環(huán)網(wǎng)式及雙輻射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該市目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃中,城區(qū)220kV電網(wǎng)主要以500kV變電站為依托,采用雙回路環(huán)網(wǎng)、雙回路鏈?zhǔn)降?20kV典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式,構(gòu)筑較為堅(jiān)強(qiáng)的220kV網(wǎng)絡(luò),逐步形成“分區(qū)供電、區(qū)內(nèi)成環(huán)”的新格局,同時(shí)通過(guò)兩條雙回220kV線(xiàn)路與兩座相鄰城市實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)。2.2220kV變電建設(shè)規(guī)劃。城市電網(wǎng)建設(shè)受市政規(guī)劃、征地等影響,大部分變電站建設(shè)周期長(zhǎng),不確定因素多,為滿(mǎn)足負(fù)荷增長(zhǎng)需求及電力體制改革的市場(chǎng)化需要,規(guī)劃考慮適當(dāng)超前安排變電容量。結(jié)合220kV網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)及變電容量平衡分析,變電站建設(shè)規(guī)劃如下:“十三五”期間,規(guī)劃新建220kV變電站9座,擴(kuò)建變電站9座,新增主變23臺(tái),新增變電容量546萬(wàn)kVA。至“十三五”末,220kV公用變電站23座,主變55臺(tái),變電容量1140萬(wàn)kVA,城區(qū)220kV電網(wǎng)容載比提升至1.95。“十四五”期間,規(guī)劃新建220kV變電站14座,改造變電站2座,新增主變17臺(tái),新增變電容量480萬(wàn)kVA。至“十四五”末,220kV公用變電站37座,主變72臺(tái),變電容量1620萬(wàn)kVA,220kV電網(wǎng)容載比為1.87。2.3220kV線(xiàn)路建設(shè)規(guī)劃。“十三五”期間,規(guī)劃新建220kV架空線(xiàn)路37條,改造架空線(xiàn)路2條,改造電纜線(xiàn)路2條。新建220kV線(xiàn)路長(zhǎng)度379km,其中架空長(zhǎng)度339.5km,電纜長(zhǎng)度39.5km;改造220kV線(xiàn)路長(zhǎng)度17.74km,其中架空長(zhǎng)度15.6km,電纜長(zhǎng)度2.14km。“十四五”期間,規(guī)劃新建220kV架空線(xiàn)路53條,新建電纜線(xiàn)路12條,改造架空線(xiàn)路2條。新建220kV線(xiàn)路長(zhǎng)度518.72km,其中架空長(zhǎng)度477.92km,電纜長(zhǎng)度40.8km;改造220kV架空線(xiàn)路長(zhǎng)度26km。

3城市110kV電網(wǎng)規(guī)劃

3.1110kV目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃。該市城區(qū)110kV電網(wǎng)目前主要以220kV變電站為依托,采用雙鏈、單鏈等110kV典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式,構(gòu)筑較為堅(jiān)強(qiáng)的110kV網(wǎng)絡(luò)。規(guī)劃整體做強(qiáng)110kV電網(wǎng),逐步形成供電可靠性高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰、互供能力強(qiáng)的目標(biāo)網(wǎng)架。同時(shí),由于站址廊道資源緊張,部分區(qū)域難以新增110kV布點(diǎn)一步到位形成完善的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),針對(duì)此類(lèi)區(qū)域,規(guī)劃主要考慮依托周邊220kV及110kV變電站新出10kV線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)靈活負(fù)荷轉(zhuǎn)接,補(bǔ)足110kV電網(wǎng)供電短板。整體來(lái)看,該市110kV電網(wǎng)規(guī)劃依托新增220kV變電站,通過(guò)新增站間110kV線(xiàn)路通道,逐步減少非標(biāo)準(zhǔn)接線(xiàn)結(jié)構(gòu),完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),形成以鏈?zhǔn)綖橹鞯臉?biāo)準(zhǔn)接線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。3.2110kV變電站規(guī)劃。根據(jù)網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果及容量平衡分析,按容載比2.0考慮,預(yù)計(jì)至2020年,該市電網(wǎng)需增加110kV變電容量233.78萬(wàn)kVA;至2025年該市電網(wǎng)需增加110kV變電容量303.39萬(wàn)kVA。其變電建設(shè)規(guī)劃如下:“十三五”期間,規(guī)劃建變電站22座,擴(kuò)建變電站15座,改造變電站9座,新增主變47臺(tái),新增變電容量348.7萬(wàn)kVA。至“十三五”末,110kV公用變電站77座,主變159臺(tái),變電容量882.85萬(wàn)kVA,容載比達(dá)1.99。“十四五”期間,規(guī)劃新建變電站24座,擴(kuò)建變電站10座,新增主變39臺(tái),新增變電容量281.25萬(wàn)kVA。至“十四五”末,110kV公用變電站101座,主變198臺(tái),變電容量1135.75萬(wàn)kVA,容載比達(dá)1.96。3.3110kV線(xiàn)路規(guī)劃。“十三五”期間,規(guī)劃新建110kV架空線(xiàn)路38條,電纜線(xiàn)路65條,改造電纜線(xiàn)路3條。新建110kV線(xiàn)路長(zhǎng)度575.92km,其中架空長(zhǎng)度383.12km,電纜長(zhǎng)度192.8km;改造110kV線(xiàn)路長(zhǎng)度20.61km,均為電纜線(xiàn)路。至“十三五”末,該市規(guī)劃建設(shè)110kV線(xiàn)路總長(zhǎng)度1280.7km。“十四五”期間,規(guī)劃新建110kV架空線(xiàn)路56條,電纜線(xiàn)路41條。新建110kV線(xiàn)路長(zhǎng)度417.7km,其中架空長(zhǎng)度322.7km,電纜長(zhǎng)度95km。至“十四五”末,該是規(guī)劃建設(shè)110kV線(xiàn)路總長(zhǎng)度1698.4km,其中架空線(xiàn)路長(zhǎng)度1139.88km,電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度558.52km。4城市35kV電網(wǎng)規(guī)劃該市電網(wǎng)35kV電壓等級(jí)現(xiàn)僅存1座35kV變電站和2條35kV線(xiàn)路。由于近年來(lái)該市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較為迅猛,35kV主變?nèi)萘繂闻_(tái)一般不超過(guò)10MVA,且10kV出線(xiàn)間隔配置較少,難以滿(mǎn)足城區(qū)新增負(fù)荷需求,因此規(guī)劃采用異地新建的形式替代原有35kV變電站。到“十四五”期間,隨著220kV變電站、110kV變電站建成投產(chǎn),35kV變電站及線(xiàn)路將退出運(yùn)行,35kV電壓等級(jí)將完全退出該市電網(wǎng)。

5城市10kV電網(wǎng)

10kV電網(wǎng)規(guī)劃總體遵循由遠(yuǎn)及近、分區(qū)分片及配電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化簡(jiǎn)單化原則。根據(jù)區(qū)域負(fù)荷發(fā)展程度、電源點(diǎn)分布、城市電網(wǎng)建設(shè)模式,確定遠(yuǎn)景中壓配電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)景中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架指導(dǎo)近期中壓配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè);供電分區(qū)、供電網(wǎng)格、供電單元,三級(jí)劃分,供電分區(qū)—高壓配網(wǎng),供電網(wǎng)格—中壓配網(wǎng),供電單元—中壓設(shè)備接入。“十三五”期間,新增架空線(xiàn)路48條,長(zhǎng)度109.55km,新增電纜326條,長(zhǎng)度767.99km,改造架空線(xiàn)路32條,長(zhǎng)度131.6km,改造電纜78條,長(zhǎng)度332.79km,新建電纜線(xiàn)路比例為87.52%;其中架空線(xiàn)路長(zhǎng)度817.18km,電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度463.52km;其中架空線(xiàn)路288條,長(zhǎng)度3188.27km,電纜1436條,長(zhǎng)度7141.15km,單條線(xiàn)路平均長(zhǎng)度為5.99,電纜化率為69.13%。“十四五”期間,新增架空線(xiàn)路13條,長(zhǎng)度34.07km,新增電纜478條,長(zhǎng)度1116.97km,改造架空線(xiàn)路101條,長(zhǎng)度167.57km,改造電纜117條,長(zhǎng)度274.57km,新建電纜線(xiàn)路比例為97.04%;其中架空線(xiàn)路301條,長(zhǎng)度3222.34km,電纜1914條,長(zhǎng)度8258.12km,單條線(xiàn)路平均長(zhǎng)度為5.18km,電纜化率為71.93%。依據(jù)配電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化、規(guī)范化接線(xiàn)方式,標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu);適當(dāng)簡(jiǎn)化中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高配電網(wǎng)運(yùn)行、管理效率。根據(jù)規(guī)劃建成區(qū)、規(guī)劃建設(shè)區(qū)及自然增長(zhǎng)區(qū)不同區(qū)域劃分規(guī)劃線(xiàn)路過(guò)度區(qū)域。其中規(guī)劃建成區(qū)須充分考慮現(xiàn)狀負(fù)荷已趨于飽和的情況,制定合理的目標(biāo)網(wǎng)架,杜絕“大拆大建”,對(duì)于已形成標(biāo)準(zhǔn)接線(xiàn)的網(wǎng)架進(jìn)行固化,不再進(jìn)行網(wǎng)架調(diào)整,對(duì)于網(wǎng)格內(nèi)存在的復(fù)雜接線(xiàn),甄別聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的作用和性質(zhì),拆除無(wú)效聯(lián)絡(luò);規(guī)劃建設(shè)區(qū)目標(biāo)網(wǎng)架根據(jù)供電可靠性需求選取,采取“新建與改造并舉”原則進(jìn)行,近期過(guò)渡方案應(yīng)充分結(jié)合網(wǎng)格目標(biāo)網(wǎng)架建設(shè),避免重復(fù)投資;自然增長(zhǎng)區(qū)近期過(guò)渡方案應(yīng)結(jié)合負(fù)荷增長(zhǎng)、道路改造、架空電纜化情況按照遠(yuǎn)景目標(biāo)網(wǎng)架“一次性建成”。

6結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該市的電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)可以看出,在電力體制改革下,為滿(mǎn)足供電負(fù)荷的需要和市場(chǎng)機(jī)制的需要,在城市電網(wǎng)規(guī)劃中,必須結(jié)合該城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,特別電能的市場(chǎng)需求來(lái)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),采取主新建、輔改造的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路,以規(guī)劃建設(shè)區(qū)為重點(diǎn)開(kāi)展配變建設(shè),以迎合新增產(chǎn)能和恢復(fù)產(chǎn)能共同作用下的市場(chǎng)化電量需求增速,同時(shí)推進(jìn)改造對(duì)線(xiàn)路結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化,與政府、園區(qū)、大型用戶(hù)積極溝通,在城市電纜區(qū)內(nèi)推進(jìn)桿線(xiàn)下地工程,在已形成電網(wǎng)供電單元的基礎(chǔ)上以點(diǎn)帶面,逐步實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)的整體標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建。

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作者:胡真 單位:國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司慈利縣供電分公司