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區域配變密度配置研究

2019-11-22 23:11:32 科技風 2019年28期

林惠真

摘 要:10kV配變目前沒有權威的容載比概念及推薦數值,但如果能根據某地區多年配變容量、配變過載情況、負載率情況去推導出該地區容載比,那么對指導類似地區的配變建設能起到重要參考作用,能更加科學地指導該地區電網建設資金的分配。

關鍵詞:10千伏配電網;配變;容載比

我們知道變電容載比是某一電壓等級電網的可供變電容量與地區對應的最高負荷之比值,是核算電網供電能力和電網規劃宏觀控制變電容量的重要指標,而10千伏配電網并無權威的容載比概念。在當前激烈競爭的電力市場環境下,對投資規模超過高壓配電網的10kV配電網而言,規劃期的目標容量究竟放在什么水平上,各規劃年配變建設的容載比如何合理確定,乃是規劃人員迫切需要解決與研究的課題。容載比過大,表示可供容量過多,反映配電建設過多提前,使電網建設成本過早投入,電網建設早期投資增大;容載比過小,可供容量過小則不足,將產生大量配變重過載問題,甚至導致用電受限。

一、10kV配電網容載比定義推導

按照變電容載比的定義,我們首先可簡單推導出10kV配電網容載比定義為10kV電壓等級電網的可供配電容量與該地區對應的年最高負荷之比值。相較于110千伏及以上電壓等級電網具備變電站內主變可聯絡、站間主變可聯絡的強聯絡特點,10kV配電網除住宅小區具備配電站內聯絡外一般無聯絡,弱聯絡性特點造成配變設備相比主變設備易出現重過載情況。而提出容載比的概念就是為了尋求、確定設備不出現過載的前提下投資越少越好的電網規模。因此,筆者認為10kV配電網容載比定義應在以上推導定義的基礎上進行優化,該定義應修正為10kV電壓等級電網的可供配電容量與該地區所有配變年最高負荷和之比值。

二、影響10kV配電網容載比值的因素

按照以上定義,我們需要關注影響10kV配電網容載比值的因素有哪些?筆者認為需關注的影響因素主要有三個,分別是負荷、電量及配變容量。我們可以看看這三個因素是如何影響10kV配電網容載比值的制定的。

(1)負荷:負荷增長速度快,意味著現狀電網下配變更容易在較短時期內產生過載,因此容載比應適當提升,反之亦然。其次,不同負荷特性的負荷對容載比制定有較大影響。一般來說,居民用電負荷通常較為穩定,區域內入住率提升至較高程度后,在5-10年內區域內負荷都將比較穩定,該容載比可適當降低。當然一般統建小區對供電可靠性要求較高,配變設置往往采用一主一備,容載比將大幅上升。小工業、小作坊等受經濟環境、周邊政策影響較大負荷,負荷變化相對頻繁,配變對負荷的適應性相對較低,因此該類型負荷下容載比應適當提升。

(2)電量:一般而言,電量越高,配變負荷相對也越重,容載比應適當提升,反之亦然。

(3)配變容量:區域內單個配變容量越大,意味著該配變適應負荷變化的能力越強,相比小容量配變出現過載可能性相對較低,因此容載比可適當降低,反之亦然。

三、制定10kV配電網容載比值

根據對以上影響10kV配電網容載比值因素的分析,我們可按照以下思路制定10kV配電網容載比值。首先,結合目前統建住宅小區要求較高供電可靠性,變壓器一般配置一主一備的情況,住宅小區基本上不會出現配變過載,因此制定10kV配電網容載比值時應剔除該地區內的統建住宅小區部分。其次,通過選取負荷特性相對接近的多個地區,結合歷年各地區除統建住宅小區外配變的過載情況、配變年度最大負荷之和數據、配變年度電量之和數據進行比較分析,并對各地區在配變過載情況相對可控年份的容載比值進行橫向比較分析,對各地區各年份容載比值增長率、電量增長率、負荷增長率、配變容量增長率進行縱向比較分析,可制定出多條與容載比相關曲線,通過曲線交點,我們可以推導出各類地區適宜的容載比范圍。

四、適宜的容載比值確定方法

要確定一個地區適宜的容載比值,最終應根據該地區對配變過載的忍受能力及投資能力進行制定,一般來說,容載比越高,投資越大,過載配變越少,反之亦然。為控制投資,筆者認為年度出現過載的配變比例控制在1%以內較優,其中過載配變認定按配變負載率超過100%且持續時間超過半小時算一次,年度出現過載次數10次以上認定為配變過載。根據筆者分析,年度出現過載的配變比例控制在1%以內時,容載比取2較合適。

五、地區配變密度配置思路

按照以上分析,地區配變密度配置可根據該地區按照以上分析制定的配變容載比進行配置,同時每年應結合電量、負荷增長預測制定相應的配變建設投資規模,并在配變建設首先應考慮解決存量過載配變,其次是適當安排解決預過載配變及安排新建配變滿足新增負荷需求。

六、其他

實際操作中,我們還應對未來幾年該地區配變密度與配變過載情況的變化趨勢,對以上配置思路進行驗證、調整。同時,在配置時可同步結合配變經濟運行的負載率區間要求以及配變供電半徑要求進行相應配變配置。

七、結語

盡管目前配變容載比的概念還不成熟,但通過采集各地區多年配變容量、負荷、電量數據,并對區域負荷類型進行歸類分析,將是一種有效的推導區域合理容載比的方法。反過來,對推導出的容載比合理數值的應用也將能指導我們對配變密度進行合理布置。

參考文獻:

[1]任桂玲.電網改造中配變配置的探討.楊凌職業技術學院學報,2004,003,002.

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