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摘要:配电网作为电能传输中重要的设备体系之一,直接影响到电能传输的稳定性及用户使用电能的安全性,实现配电网的可靠性和经济性协调发展,可有效降低电网系统的潜在危险,进而提高配电系统运行的经济性和稳定性。基于此,本文首先阐述了配电网规划中可靠性和经济性协调配合的重要性,并对可靠性与经济性相协调的配电网规划方法进行分析,以为相关从业人员提供可靠参考。
关键词:配电网规划;可靠性;经济性
1.可靠性与经济性相协调的重要性
配电网是电力系统中的重要组成部分,主要作用在于连接用电用户和上级电源,其运行稳定性直接关系到电力企业的进步与发展,而配电网是否满足需求是通过配电网可靠性各项指标进行衡量的。随着配电网重要性的逐步突出,当前配电网的可靠性已无法满足日益增长的负荷需求,因此,还应尽可能满足经济性要求。电网建设可靠性与经济性之间是相互制约、相互协调的,过度追求经济投资则会导致企业运行成本增加,难以满足经济性要求,同时过分限制投资则会降低系统的可靠性,不利于保障配电网系统的整体运行。因此,加强对可靠性与经济性相协调的配电网规划方法研究是极为必要的。
在配网运行过程中,若存在危险性因素则会对整个配电网运行造成影响,严重时会出现大面积停电及电能浪费现象,对电网系统发展带来巨大压力。配电网运行可靠性保证的标准是配电网各部分的运行状况均是稳定的、正常的,且对配电网运行过程中可能会出现的问题提前制定防范措施。配电网规划过程中重视经济性的必要性体现在:配电网运行中各部分的运行成本或维修成本均应提前进行预报,在配电网整体规划中,若不能对成本进行合理控制,则对配电网的后期运行及发展产生不利影响,同时也会增加配电网潜在的危险性。而配电网规划中可靠性与经济性相协调的重要性体现在:这二者的结合可对配电网规划进行渗透性分析,减少重复探究,能够保方案的最优性。
2.可靠性与经济性相协调的配电网规划实现存在的阻碍及解决对策
配电网规划中实现可靠性与经济性相协调并非易事,还处于完善发展阶段,存在的主要问题为配电网规划套路固定,即对配电网规划中显现出来的问题进行针对性区域解决,规划的整体性无法保证,在配电网规划中重视经济性而较为忽视可靠性,导致配电网整修规划的频率增加,反而造成成本支出大幅提升的现象,在该情况下既不能够保证经济性,可靠性也不高;配电网规划专业人员综合能力较低,配电网规划过程中工作人员能力有限,无法兼顾可靠性与经济性,导致出现可靠性与经济性相分离的现象,同时工作人员所完成的配电网规划成果实用价值也普遍偏低;配电网配置较低,即配电网的各组成设备存在落后性,如配电变压器规格较低,能够承载的电荷量较为有限,无法推动配电网电能输送效率提升,同时转化不完全,导致配电网电能输送的质量也有待提升。针对这些问题提出的具体措施包括对配电网规划人员进行培训,培训形式为理论结合实践,改变配电网规划的方式,以整体性为基础进行规划,引进先进的配电网相关设备以及设施,从基础上促进配电网的整体水平。
3.可靠性与经济性相协调的配电网规划具体分析
3.1配电网的可靠性评估
配电网的可靠性评估方法是在一些重要的配电网可靠性指标的基础上,主要包括负荷点指标(故障平均持续时间和年平均停电时间,平均故障率)、系统指标(系统平均断电频率指标)、系统平均断电持续时间、用户平均断电频率指标、用户平均断电持续时间指标等。在计算负荷和电量指标的过程中,最为重要的参数即是每个负荷点母线上的平均负荷,在计算这些统计指标的过程中,可建立相应的可靠性模型,并采用以下方法进行估算分析:的运行情况和使用情况,建立完善的设备检测档案,完善检测评价制度,在设备的投入使用前以及更新和改造后进行检测和评价,同时在日常维护和保养的定期检测中,一旦发现了问题,在进行维修和处理后,也应该进行记录,为以后的维修和检测提供参考。加强对设备的日常管理和控制,对设备的状态进行科学的评价,尤其是在设备进行改造和升级后,应保持对设备评价的合理性。通过建立设备的维修和检测制度,最大程度的消除设备的安全隐患。
3.2变电容量选择
变电容载比反映了配电网的宏观供电能力,也是安排变电容量的依据,容载比选择较大时表示系统备用容量多,供电可靠性较高,当然投资也更大。在电网建设初期,因为网络结构还不完善,线路、设备之间的联络互供能力较差,为保证电网运行的可靠性,需要选择较大的容载比值。随着网架结构的加强,从节约资源、提高投资效益的角度出发,应逐步降低容载比。
3.3线路线径选择
在线路廊道日趋紧张,城市配电网施工难度不断加大,规划中对线径大小的选择宜一次到位,避免日后因线径过小不满足可靠性要求而短期内重复投资,不仅麻烦也造成资源浪费。线径大小的选择应根据预测的饱和负荷以及线路在饱和规划中的地位来确定,譬如某线路在现阶段是分支线,但在饱和规划方案中是主干线路,则该线路新建时应按照主干线路的线径标准来选择。
3.4网架结构模式选择
不同的网络结构其可靠性是不同的,可靠性高的接线方式投资也高,比如双环网的接线模式可靠性高,但投资大;双辐射的接线方式可靠性相对低,投资也相应少些。如何来选择网架结构模式,首先是要看用户对供电可靠性的要求,例如在可靠性要求很高的城市繁华中心区和对可靠性要求不很高的城郊应分别采用不同的网架接线模式,而不是全部追求高可靠性。另外各个电压等级的网架结构可以采取互补的模式,如果上一级电网的结构比较坚强,对下一级电网的供电可靠性就较高,出现全停的概率小,那么对下一级电网来说不需要考虑极端情况,这样网架结构选择可以不用太强,即相邻两级电网之间可以采取“强弱互补”,而不需要“强强组合”。
3.4考虑分布式能源的可靠性与经济性分析
分布式电源的引入使得配电系统将发生根本性的变化,从一个辐射式的无源网络变为一个遍布小型电源的有源网络。这对供电可靠性的影响既有积极的一面(如配电网发生故障后,部分用户可由分布式电源继续供电),也有消极的一面(如继电保护控制不好,会影响对用户的正常供电)。分布式能源的安装地点、容量和连接方式是影响可靠性的主要因素。在规划时,要结合配电网潮流、无功以及网络损耗等因素来分析接纳分布式能源的最大限额、最佳安装地点与接入系统方式,并通过潮流计算来论证,以指导分布式能源的建设,发挥其对供电可靠性积极影响的一面,达到既减少配电网的投资又能提高可靠性。
结语:
综上所述,可靠性与经济性是对立统一的关系,是衡量配电网规划质量的两个重要指标,在可靠性与经济性之间找到一个平衡点,实现可靠性与经济性的相协调。配电网规划中体现可靠性与经济性相协调的意义在于,能够综合性的促进配电网规划质量的提升,配电网规划方案实用性增加,对配电网的发展有实际的促进作用。
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