城市配电网可靠性规划研究

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摘要：城市配电网是电网的重要组成部分，是电力系统的负荷中心，是城市市政的重要基础设施之一。配网的运行质量好坏,能否安全、可靠、连续供电,不但对主网的安全稳定运行产生影响,而且直接关乎全局的供电效益。为此，就城市配网一次规划、二次规划提出见解，强调配网要建设好、规划应先行的重要性。

关键词：城市建设；配电网；规划

Abstract: Urban distribution network is the power grid is an important part of power system load center, is the city's important one of infrastructure. The operation of the distribution network of good quality, can you safe, reliable, and continuous power supply, not only to the safe and stable operation of the main effect, but also directly about global power supply benefits. For this, city planning, distribution network a quadratic programming puts forward opinions, emphasize the distribution network to build, planning should first importance.

Keywords: the city construction; Distribution network; planning

中图分类号： U665 文献标识码： A 文章编号：

随着国民经济的发展和城市建设的快速发展，对配电网的供电能力、供电质量和供电可靠性的要求也越来越高，那么现有的城乡电网己经不能适应经济发展的要求。然而我国对于电网的投资差不多一半都在电源侧，而对于输电线路的投资又多于配电网络的投资，因而也就造成了我国城市配电网的发展比较落后，跟不上整个城市经济建设的要求。本文结合广东某地区2011-2013年的配电网规划进行了探讨。

1配电网基础规划参数预测

1.1用户数量预测

某城区2007-2010年用户数量分别为796、889、1059、1274户。从数据中可知,该地区2007-2010年用户数量增长速度较均衡,采用一次线性函数对其用户数量进行拟合,预测曲线如图1所示。

z-首项为1、公差为1的等差数列; R2-拟合曲线的拟合度。

图1 用户数量预测曲线

从图1的拟合曲线可获得2011-2013年城网用户数量的预测值,见表1。

表1 2011-2013年用户数量预测值

1.2线路数量预测

从该地区2010-2015年配电网规划报告中获得的2011-2013年的线路增加和线路改造情况见表2。其中线路用户密度δ=y/r,y为用户数量,r为线路总数。

表2 2008-2013年城网10kV馈线统计表

2设备故障预测

2.1故障率预测

在高压电网的运行中，由于过负荷、过电压、制造工艺不良、绝缘老化受潮、维护不到位、误操作等各种原因都可能引起变电一次设备出现各种各样的缺陷和故障，影响电网的安全、稳定运行。通过配电网检修时间进行估算,引入设备平均故障率P作为衡量配电网主要设备的平均故障率指标。设备平均故障率P指标按当年配电网故障总次数X除以当年配电网线路总数C获得。将故障总次数均摊到线路,以表征整个配电网的故障率水平,即

P=ω/γ (1)

根据该地区配电网2007-2010年的设备平均故障率P,通过二项式拟合得到规划年的设备平均故障率,见表3。

表3 设备平均故障率

2.2故障修复时间预测

故障修复时间与运行管理水平，网络结构，以及配电网自动化水平有关。因为正确、迅速地判明故障点，可大大缩短故障停电时间。对同一网络结构，运行管理水平、自动程度相同的配电网，故障修复时间取平均值。随着设备管理水平和维修技术的提高,设备故障修复时间有较大的下降空间。引入线路故障平均修复时间T指标值来表征配电网主要设备故障平均修复时间。线路故障平均修复时间T采用均摊法,将配电网全年故障修复时间均摊到配电网故障总次数上。

T=t1/ω (2)

式中t1为配电网故障总修复时间。根据该2009、2010年配电网故障平均修复时间,通过一次线性拟合后得到规划年的故障平均修复时间,见表4。

表4 设备故障平均修复时间

由表2、表3、表4得到每条线路的用户密度、线路数量、线路故障率,每次故障平均修复时间,由于该地区配电网基本为辐射状均未实现转供电,可认为每次故障该线路全停电,则通过计算得出每年因检修导致停电的时户数,见表5。

表5 配电网故障停电时户数

当线路网架逐渐优化后,每次设备故障不会造成全线用户停电,在计算时可按实际情况在线路用户密度基础上乘以1个小于1的系数。

3工程施工停电预测

从该地区2009年的统计数据可知,2009年因施工计划停运32次,停电时间达542177h,分别为配电网当年总计划停电次数和时间的47166%和47126%。由此可见严格控制电网施工造成的停电对降低整个配电网计划停电时间,提高供电可靠性将有显著的效果。

从该地区2011-2015年电网规划统计数据显示,2011-2013年其高压电网无扩建工程,新建工程为2011年220kV变电站1座、110kV变电站2座,2012年110kV变电站1座。可以预计,在2012年、2013年因高压电网工程施工造成的计划停电时间较2011年将大幅减少,且2010年、2011年的新建工程已基本完工,整个高压电网的供电可靠性将得到进一步的提高,所以,继续执行严格的工程施工计划停电批准制度,2011-2013年因高压电网工程施工造成配电网停电的影响预计为零。

4设备检修预测

4.1设备检修次数预测

根据表2给出的2011-2013年配电网规划新增馈线回数,可按其2008、2009、2010年的增长趋势估算2011-2013年配电网设备停电检修次数和每次检修的停电用户数量发展趋势。从这3年的数据分析可知,每年配电网设备检修次数波动较大,这与设备检修周期以及新装设备有关。考虑到2010年以后城市电网新装配电线路均为电缆,以及该地区状态检修的发展规划预计其配电线路在2010年增长较多后基本趋向稳定,且随着状态检修技术的成熟,检修次数将会逐年下降。同时该地区的环网率进一步提高,转供率的上升将进一步减少因检修造成的停电范围。

4.2设备检修停电时间预测

随着配电网设备制造、管理水平及员工业务能力的不断提高,平均每次设备检修时间将呈逐年下降的趋势。该地区2007-2010年平均每次检修时间分别为6.43h、6.29h、5.83h、5.10h,采用灰色预测法得到该地区2011-2013年平均每次设备检修停电时间。

5结束语

城市配网规划是配网改造与建设的一个关键环节，必须先行，但需注意以下几个问题：

a）配网规划既要切合实际，又要适当超前，正确处理近期建设与远期发展关系的同时，还要考虑社会、经济、环境的综合效益。

b）配网规划应该得到城建规划部门认可，纳入城市建设总体规划，才能顺利实施。使规划既有权威性，又有灵活性，在实施中既要严格执行，又要结合实际适当调整。

c）配网自动化建设目前尚缺乏成熟经验，可以按照先试点、后推广原则进行。一般城市可以先做好准备工作，特别是建立配网地理信息管理系统（GIS），不仅对日后的配网自动化必不可少，对当前的运行管理也十分有用，能够收到立竿见影的效果。

参考文献

[1] 刘柏私等，复杂中压配电网的可靠性评估分块算法[J];中国电机工程学报;2005.04

[2] 叶世勋 刘煌辉，配电自动化规划要先行[J];电网技术，2000.04

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