區(qū)域電網(wǎng)投資效益分析
時(shí)間:2022-12-16 09:16:27
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一、某市新城區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃
1.變電站選址定容變電站是電網(wǎng)中的中樞部分,它承載著變換電壓、集中分配在網(wǎng)電能的任務(wù)。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力用戶(hù)的分布,合理的確定變電站的位置、參數(shù)對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃合理性有重要的意義。電力系統(tǒng)的投資建設(shè)以電網(wǎng)的建設(shè)為主,電網(wǎng)建成后經(jīng)濟(jì)收益的高低對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性有重大影響。變電站因其特殊的總用在整個(gè)電網(wǎng)中起著承上啟下的作用,對(duì)于上游系統(tǒng)來(lái)說(shuō),變電站屬于負(fù)荷點(diǎn),它消耗了由電廠發(fā)出的電能,而對(duì)于下級(jí)用戶(hù),變電站又是直接電源,為電力用戶(hù)源源不斷的提供著電能,所以變電站的布局直接影響著電網(wǎng)的運(yùn)行效率以及上游電站的輸電效率。本次規(guī)劃依據(jù)某市新城區(qū)區(qū)域發(fā)展的定位和區(qū)域總體規(guī)劃的實(shí)際情況,對(duì)新城遠(yuǎn)期的變電站布點(diǎn)和主變壓器容量進(jìn)行規(guī)劃。變電站選址的總體規(guī)劃思路如下:
1.1變電站選址及定容的相關(guān)原則
1)變電站選址變電站的選址要考慮到方方面面的各種因素,比如所選取位置的地價(jià)因素,如果選取的變電站廠址地價(jià)過(guò)高,這對(duì)變電站造價(jià)有一定影響,再次要考慮到變電站位置的可行性,有些地區(qū)是不適宜建造變電站的,比如河流湖泊旁邊。根據(jù)以上因素就能夠大概判斷出變電站選址的位置,在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況對(duì)變電站選址的具體方案進(jìn)行決策。
2)變電容載比根據(jù)《中國(guó)南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》,并考慮到新城區(qū)地區(qū)的實(shí)際情況及對(duì)電網(wǎng)供電可靠性的要求,110kV電網(wǎng)變電容載比應(yīng)在1.9~2范圍內(nèi)。3)電力平衡如果變電站總?cè)莘e不能夠滿(mǎn)足負(fù)荷所需電容量,就會(huì)發(fā)生電力事故,根據(jù)歷年負(fù)荷變化規(guī)律預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期新城區(qū)范圍內(nèi)10kV負(fù)荷總計(jì)430.01MW,按照110kV等級(jí)容載比1.9~2計(jì)算,需110kV(含220kV)變電容量817.0~946.0MVA。
1.2規(guī)劃結(jié)果新城區(qū)遠(yuǎn)期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果為430.01MW,取容載比0,計(jì)算得到本區(qū)共需供10kV電源容量約為860MW。目前規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)有1座220kV變電站,該變電站主要為某市地區(qū)輻射供電,僅向規(guī)劃區(qū)配出2回線(xiàn)路供區(qū)內(nèi)的農(nóng)用負(fù)荷。這2回線(xiàn)路為臨時(shí)供電性質(zhì)的線(xiàn)路,在規(guī)劃區(qū)各建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)始后可作為施工供電線(xiàn)路,規(guī)劃區(qū)建成后將進(jìn)行拆除。該變電站遠(yuǎn)期將配出10kV線(xiàn)路,為新城區(qū)10kV側(cè)的負(fù)荷供電。結(jié)合某市地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)安排考慮,區(qū)內(nèi)新增1座220kV變電站,遠(yuǎn)期容量構(gòu)成為4×180MVA;考慮區(qū)內(nèi)220kV變電站供10kV能力及線(xiàn)路供電半徑要求,需新建110/10kV變電站2座,容量均為3×63MVA。規(guī)劃后的新城區(qū)遠(yuǎn)期將由2座220kV變電站及2座110kV變電站共同為10kV負(fù)荷供電。遠(yuǎn)期變電站選址定容結(jié)果及各變電站供電范圍見(jiàn)附圖四。變電站規(guī)劃結(jié)果見(jiàn)下表1?!笆濉逼陂g,規(guī)劃區(qū)內(nèi)電力負(fù)荷增長(zhǎng)主要來(lái)自施工設(shè)備。根據(jù)2014年負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果,同時(shí)綜合考慮各方面的因素,規(guī)劃“十二五”后期在規(guī)劃區(qū)東南側(cè)新增110kV曲西站布點(diǎn),一期容量為1×63MVA,則2014年規(guī)劃區(qū)供10kV側(cè)容量為213MVA,容載比達(dá)到18。
2.中壓配電網(wǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃
1規(guī)劃思路
1)10kV配網(wǎng)主干選用YJV22-3×300導(dǎo)線(xiàn),載流量為450A,可供負(fù)荷約為7MW。
2)根據(jù)每個(gè)負(fù)荷中區(qū)遠(yuǎn)期負(fù)荷安排主供回路數(shù)量。
3)為了滿(mǎn)足“N-1”安全供電準(zhǔn)則,每個(gè)分區(qū)再引入1~2回10kV饋線(xiàn)作為備用線(xiàn),共同組成1~2組“N供一備”(N≤3)饋線(xiàn)組。
4)每條線(xiàn)路有明確的供電范圍。
5)主供回路選擇環(huán)網(wǎng)柜組網(wǎng)。
6)當(dāng)分區(qū)負(fù)荷發(fā)展因市政規(guī)劃調(diào)整等原因超出本次預(yù)測(cè)范圍時(shí),可選擇環(huán)網(wǎng)柜組網(wǎng)單環(huán)網(wǎng)接線(xiàn)作為補(bǔ)充。
2規(guī)劃方案及工程量簡(jiǎn)況
依據(jù)規(guī)劃思路,結(jié)合遠(yuǎn)期變電站選址方案,對(duì)某市新城區(qū)遠(yuǎn)期目標(biāo)網(wǎng)架進(jìn)行了規(guī)劃,對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行估算。根據(jù)負(fù)荷中區(qū)負(fù)荷計(jì)算得到各區(qū)所需主供及備用回路數(shù)統(tǒng)計(jì),至2020年某市新城區(qū)共需新建環(huán)網(wǎng)柜287座,開(kāi)關(guān)站8座,新建電纜142回,電纜主干總長(zhǎng)250.45km。
3規(guī)劃網(wǎng)架電氣分析
1)變電站負(fù)載率對(duì)規(guī)劃網(wǎng)架各分區(qū)供電線(xiàn)路進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
2)線(xiàn)路平均負(fù)載率規(guī)劃網(wǎng)10kV出線(xiàn)總數(shù)為142回,區(qū)域總負(fù)荷為430.01MW,計(jì)算可得線(xiàn)路平均負(fù)載率為49.77%。3)“N-1”安全校驗(yàn)(1)線(xiàn)路“N-1”安全校驗(yàn)規(guī)劃網(wǎng)架個(gè)供電分區(qū)均形成獨(dú)立的“N供一備”饋線(xiàn)組,并且各主供、備用回路均來(lái)自不同變電站或同一座變電站的不同母線(xiàn)。因此規(guī)劃網(wǎng)架可以通過(guò)線(xiàn)路“N-1”校驗(yàn)。(2)變電站主變“N-1”安全校驗(yàn)由于各110kV變電站均為3臺(tái)配置,且負(fù)載率均≤67%,因此在變電站一臺(tái)主變故障或停運(yùn)狀態(tài)下,均不需借助下一級(jí)網(wǎng)絡(luò)即可轉(zhuǎn)供負(fù)荷。規(guī)劃網(wǎng)架可以通過(guò)主變“N-1”校驗(yàn)。4)理論線(xiàn)損計(jì)算利用天大求實(shí)電力新技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的《城市電網(wǎng)規(guī)劃計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)》CNP6計(jì)算得到,規(guī)劃網(wǎng)10kV主干線(xiàn)路線(xiàn)損率為0.86%。
3.“十二五”中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
1“十二五”中壓配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)
1)使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨向科學(xué)完善,各個(gè)分區(qū)電網(wǎng)之間具有一定的互供能力。在“十二五”期間,努力提高新城區(qū)的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),主要為規(guī)劃區(qū)城市建設(shè)提供穩(wěn)定可靠的施工電源,同時(shí)為早期投入使用的電力用戶(hù)提供電力支持,使網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)逐步向目標(biāo)網(wǎng)架過(guò)渡,盡可能的避免重復(fù)建設(shè)。
2)各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)滿(mǎn)足《導(dǎo)則》要求。經(jīng)過(guò)“十二五”期間的建設(shè),使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加合理可靠,對(duì)各個(gè)變電站的供電負(fù)荷合理劃分,是電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、高效。
2“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃思路及方法
1)規(guī)劃在“十二五”階段的電網(wǎng)建設(shè)中,提高電網(wǎng)規(guī)劃的前瞻性,要使建設(shè)規(guī)模能夠滿(mǎn)足未來(lái)十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃。保證近期電網(wǎng)負(fù)荷、著眼遠(yuǎn)景電網(wǎng)需求,盡量充分利用資源減少過(guò)度建設(shè)和重復(fù)建設(shè)。
2)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助作用,計(jì)算機(jī)的高速精確計(jì)算對(duì)于解決復(fù)雜的城網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題具有重要的意義,大大降低了規(guī)劃人員的工作強(qiáng)度和工作時(shí)間,縮短了規(guī)劃工作的周期,提高電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度。
3“十二五”中壓配網(wǎng)規(guī)劃方案
根據(jù)上面所述的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思路,對(duì)某市新城區(qū)“十二五”期間中壓配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃,到2014年某市新城區(qū)共有變電站2座,出公網(wǎng)線(xiàn)路28回,環(huán)網(wǎng)柜88座,全部為新建環(huán)網(wǎng)柜。各變電站出線(xiàn)情況。
二、經(jīng)濟(jì)效益分析
某市新城區(qū)共需投入資金31037.43萬(wàn)元,其中高壓變電站及其配套設(shè)施投資4500萬(wàn)元,中壓投資23277.7萬(wàn)元,低壓投資3259.73萬(wàn)元,才能保證規(guī)劃項(xiàng)目順利實(shí)施,達(dá)到既定規(guī)劃目標(biāo)。電網(wǎng)供電的首要任務(wù)是保證電網(wǎng)輸送安全穩(wěn)定,保證用電用戶(hù)安全用電。從以上電網(wǎng)規(guī)劃不難看出,規(guī)劃電網(wǎng)建成后能夠在變電站供電半徑內(nèi)合理分配電能。
1.完善電力網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),合理完善新城區(qū)電網(wǎng)建設(shè)布局,提高電網(wǎng)的安全可靠性,而且相對(duì)于以前的電網(wǎng)模式更加注重電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。作為企業(yè)的電網(wǎng)公司要以追求最大利潤(rùn)為前提,合理規(guī)劃電網(wǎng),以最小的成本達(dá)到最大的輸電能力,但同時(shí)還要達(dá)到未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,防止出現(xiàn)輸電能力太弱電網(wǎng)阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。
2.提高供電企業(yè)效益電網(wǎng)供應(yīng)電力逐步開(kāi)始市場(chǎng)化進(jìn)程,現(xiàn)如今電力用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)電力供應(yīng)服務(wù)的時(shí)候還在購(gòu)買(mǎi)電力供應(yīng)保障,電網(wǎng)供應(yīng)的安全可靠也是電網(wǎng)供電的重要品質(zhì),如果電網(wǎng)因事故停止供電,電力用戶(hù)是有權(quán)提出賠償?shù)?。因此,在供電企業(yè)成本計(jì)算時(shí)電網(wǎng)企業(yè)的成本除了已有的電網(wǎng)建設(shè)成本,電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)成本以外,還應(yīng)包括由于突發(fā)事故造成的電網(wǎng)供電中斷所造成的損失。提高供電的可靠性就會(huì)帶來(lái)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的成本的增加,電網(wǎng)優(yōu)化的首要任務(wù)就是解決可靠性與電網(wǎng)成本的矛盾。
三、結(jié)論
應(yīng)用綜合負(fù)荷預(yù)測(cè)法,結(jié)合某市新城區(qū)已有資料,進(jìn)行電網(wǎng)的供電安全可靠性分析,尋找最佳方案,盡量達(dá)到供電安全性與電網(wǎng)建設(shè)成本的平衡,使電企收獲最大效益,為社會(huì)的發(fā)展提供保障。在新城區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃中,通過(guò)市政對(duì)各個(gè)地區(qū)的用地規(guī)劃,進(jìn)行用電負(fù)荷預(yù)測(cè),對(duì)每個(gè)地塊的的負(fù)荷分成不同的類(lèi)型,在對(duì)每一地區(qū)進(jìn)行具體分析。將每個(gè)地區(qū)的負(fù)荷根據(jù)行業(yè)比重進(jìn)行負(fù)荷曲線(xiàn)的擬合,最后得出該地區(qū)的負(fù)荷曲線(xiàn)。這種方法的計(jì)算精度較高,能夠保證供電的安全可靠。總之,在某市新城區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用,通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算的方法,避免了以往變電站選址工作量巨大,計(jì)算精度低的缺點(diǎn)。本文通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和專(zhuān)家的豐富經(jīng)驗(yàn),大大減少了電網(wǎng)建設(shè)的盲目性和不準(zhǔn)確性,充分利用現(xiàn)有資源對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理化調(diào)整,提高電能的輸送效率,合理的調(diào)和發(fā)電企業(yè)的發(fā)電能力與電力用戶(hù)的用電需求。為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力的保證。
作者:柴瑩單位:華北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院