城市配电系统用户接入模式及典型应用Word文档下载推荐.docx
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1配电网用户接入步骤配电网用户接入方案的制订是业扩报装工作流程的重要环节,建立科学明确的制度流程和工作要点对做好用户接入管理工作具有重要的指导意义[4]。
配电网用户接入工作流程如图1所示。
图1配电网用户接入工作流程
Fig.1Connectgriduseraccessworkingflowchart配电网用户接入工作的具体步骤如下:
(1)分析城市配电网现状运行情况。
通过对待接入地区配电网的结构、线路负载率以及装接配变容量的分析,判断当前配电网是否具备新用户接入的各个条件。
(2)分析计算待接入用户的负荷特性和负荷大小。
根据用户级别和用电性质研究当前配电网是否满足规定的供电可靠性,并确定该用户供电模式的选择范围。
(3)分析用户接入与当地配电系统规划的衔接。
根据配电网远景年的目标网架和规划方案确定新用户的接入位置以及装接配变容量。
(4)根据配电网当前运行情况和新用户的特性制定出2套实际可行的用户接入方案,以供用户接入工作人员进行选择。
(5)从经济性和社会性2个角度对配电网用户接入方案及其备选方案进行综合评价。
根据评价结果,给出各个配电网用户接入方案的推荐优先排序。
2配电网运行现状分析2.110kV线路运行情况分析在配电系统运行中,由于城市发展水平、负荷分布和发展阶段各不相同,10kV线路装接配变容量上限控制标准对系统规划建设、运营管理的实际指导作用不足[5]。
一方面,一些地区10kV线路所带装接配变容量大、需用系数小,在装接配变负荷远未达到上限规定时,配电线路负荷过大,负载率超限;
另一方面,由于对接入用户的负荷特性和发展成熟度考虑不足,在10kV线路装接配变容量小、需用系数大的情况下,随着用户负荷的发展,造成10kV线路负载率过低。
2.210kV专线运行情况分析《南方电网有限责任公司110kV及以下配电网规划技术指导原则》规定,10kV用户专线报装容量范围为8~40MV·
A。
然而,低负载率的10kV用户专线普遍存在,造成了上级变电站间隔资源浪费,严重影响了供电企业的整体经济效益[6]。
一方面,低负载率的用户专线对间隔资源的占用使重要项目因间隔不足而无法顺利实施;
另一方面,较低的负载率使整个公用配电网的坚强稳定面临严峻挑战。
合理回收低负载率10kV用户专线间隔,提高设备利用率,是配电系统优化升级的必要措施。
3配电网用户负荷特性及负荷预测分析方法3.1负荷特性分析方法通过对负荷特性的深入分析,可得出负荷发展具有条件性、时间性等内在发展规律。
常用的负荷特性分析方法主要包括:
指标分析法、对比分析法、曲线分析法3种。
指标分析法以代表负荷性质总体水平和未来发展方向的各个指标来描述负荷的性质,可定量计算负荷的变化趋势[7]。
对比分析法以各个地区不同时刻的负荷性质对比结果为依据,挖掘负荷变化的内在规律,是一种有效的经验分析法[8]。
曲线分析法是以指标分析法的计算结果为基础,来绘制负荷性质的复合图形曲线的方法[9]。
本次研究采用曲线分析法。
3.2负荷大小预测方法研究配电网用户的负荷大小采用“自下而上”的预测方法。
即以用户报装容量为基础,综合考虑负荷变化等发展信息,得出负荷实际大小。
其计算方法为负荷预测值=预计报装容量×
需用系数
(1)需用系数的确定是“自下而上”预测方法的关键。
由于性质和结构的差异,不同用户的负荷水平也必定存在差异[10]。
实践经验表明,通过对用户负荷的发展信息进行深入分析,并将其与同类负荷进行对比,以一定范围内的需用系数来估算待接入用户的实际负荷大小具有较高的准确性。
4配电网用户典型接入模式分析以待接入用户的负荷特性和负荷大小分析结果为基础,对城市配电网一次网架的典型接入模型进行深入研究,将研究结果作为接入项目的备选方案将会使电网优化升级更加科学合理[11]。
4.1三级负荷接入模式
(1)三级负荷10kV架空线路一般采用T接方式,绝大部分T接到支线上,如有需要也可T接到主干线上。
接入模式如图2所示。
常见的配电网架空线路接线模式为多分段两联络和多分段三联络。
根据接线位置的不同,可选择前端T接、中间T接、后端T接3种。
图2接线方式的优点在于投资低、施工方便,只需新建一回架空线路;
缺点在于供电可靠性不足,难以集中管控。
图2三级负荷架空线路接入示意
Fig.2Three-levelloadlineaccessschematic
(2)三级负荷10kV电缆线路常直接接入或者通过电缆分支箱接入相应的开闭所间隔。
接入模式如图3所示。
图3三级负荷电缆线路接入示意
Fig.3Three-levelloadcablelineaccessschematic常见的配电网电缆线路接线模式为“2-1”单环网、“3-1”单环网、两供一备、三供一备等。
方式的优点在于施工简单、便于集中管控,可直接接入环网柜或开关柜的环网单元;
缺点在于供电可靠性不足、投资大,需新建一回电缆线路。
4.2二级负荷接入模式
(1)二级负荷10kV架空线路的双接入模式,即将用户负荷接入A线和来自不同变电站或者相同变电站不同母线的架空线路或开闭所。
接入模式如图4所示。
图4二级负荷架空线路接入示意
Fig.4Secondaryloadoverheadlineaccessschematic
(2)二级负荷10kV电缆线路的双接入模式即将用户负荷接入A线开闭所和来自不同变电站或者相同变电站不同母线的开闭所或电缆线路。
接入模式如图5所示。
图5二级负荷电缆线路接入示意
Fig.5Secondaryloadcablelineaccessschematic二级负荷架空线路和电缆线路双接入接线模式的优点在于供电可靠性较高;
缺点在于施工复杂、投资较大,需新建双回供电线路。
4.3一级负荷接入模式
(1)一级负荷对供电可靠性的要求最高。
在三电源10kV架空线路或电缆线路供电时,为了保证其中一回线路出现故障,而另外两回线路能够可靠供电,需其中2个电源来自不同变电站。
接入模式如图6和图7所示。
图6一级负荷三电源架空线路接入模式示意
Fig.6Thefirstclassloadthreepowersupplyoverheadlineaccessmodeschematic图7一级负荷三电源电缆线路接入模式示意
Fig.7Primaryloadthreepowercablelineaccessmodeschematic
(2)在一级负荷双电源10kV架空线路或电缆线路供电时,为了保证其中一回线路出现故障,而另一回线路能够可靠供电,需要2个电源来自不同变电站[12]。
接线模式如图8和图9所示。
图8一级负荷双电源架空线路接入模式示意
Fig.8Theprimaryloaddualpowersupplyoverheadlineaccessmodeschematic图9一级负荷双电源电缆线路接入模式示意
Fig.9Thefirstclassloaddualpowercablelineaccessmodeschematic5用户接入模式综合评价根据接入方案的属性建立决策矩阵,是对用户接入模式合理性进行综合评价的有效手段。
在配电网运行中,全寿命周期年费用、线路损耗、末端电压水平和供电可靠性是影响系统运行安全和企业经济效益的关键因素,将其作为用户接入方案评价矩阵Ji的评价指标具有其内在的合理性。
通常情况下,待接入配电网用户的决策方案集由2个方案组成,即J={J1,J2},则决策矩阵A=(aij)2×
4。
利用决策矩阵对各接入方案进行优选的过程如下。
(1)统一属性,将原始决策矩阵A=(aij)2×
4进行规格化处理,得到标准决策矩阵B=(bij)2×
4,计算方法为
(2)根据行业规范,确定设计方案各个评价指标的评测目标,在论域空间中,计算设计方案点到评测目标点的距离di为式中:
Qj为第j项指标的权重大小,计算方法采用德尔菲调查法进行计算。
(3)分析距离di的大小,建立评价目标函数并确定各方案的优劣[13]。
其评价目标函数为6配电网用户接入典型应用以广西南宁某地产公司凤景湾住宅项目的方案制订过程为例,对配电网用户接入方法标准流程的合理性进行验证。
凤景湾住宅项目的地理位置如图10所示。
广西南宁市凤景湾住宅地产项目的配电网接入工作流程如下。
(1)对南宁市配电网运行情况进行结构分析。
凤景湾项目处于110kV云景站10kV云翔913线和110kV云景站10kV云百938线附近,随着南宁市城市配电网改造升级工作的结束,云百938线能够接纳该住宅项目的负荷需求;
另外,云翔913线的接线模式升级为“2-1”单环网,也可以给该用户提供第2路电源。
(2)对凤景湾项目的负荷性质和供电等级进行划分。
该用户是居民用电,报装容量为8.10MV·
A,为普通三级负荷。
根据2020年云翔913线和云百938线的目标网架规划,两回线路的装接配变容量控制值分别为30MV·
A和60MV·
A,接线模式为“2-1”单环网和“3-1”单环网,用电性质为商业、居民用电,凤景湾用户的接入符合当地配电网规划要求。
图10凤景湾项目地理位置示意
Fig.10Fengjingbayprojectlocationmap(3)凤景湾项目用户接入模式分析。
根据南宁市配电网网架结构和凤景湾项目用户性质,该用户的接入模式可选择三级负荷电缆线路典型接入模式和可靠性更高的二级负荷电缆线路双接入模式。
(4)制定凤景湾项目负荷接入的工作方案。
根据南宁市配电网中期规划结果,该项目的接入方案1为直接接入云百938线,方案2为双接入云百938线和云翔913线。
2种接入方案的示意图如图11~13所示。
图112015年、2016年凤景湾项目接入方案示意
Fig.11The2015and2016Fengjingwanprojectaccessplan(5)对凤景湾用户配电网接入方案进行综合评估。
在2个备选方案决策矩阵的计算过程中,根据接入模式的不同,可得各个评价指标的计算结果如表1所示。
配电网用户接入综合评估过程中,各个评价指标的权重计算方法采用德尔菲调查法进行计算,权重的计算结果如表2所示。
图122017—2019年凤景湾项目接入方案示意
Fig.12The2017and2019Fengjingwanprojectaccessplan图132020年凤景湾项目接入方案示意
Fig.13PlanofprojectaccessplanforFengjingwanin2020表12种方案各评价指标计算结果
Table1Theresultsofeachevaluationwerecalculated方案供电可靠率(RS-3)/%经济性/万元电压损耗/%线损/%199.995123.85-1.750.66299.995848.49-1.630.63凤景湾项目2种负荷接入方案的目标函数计算结果如表3所示。
表2各评价指标权重计算结果
Table2Evaluatetheresultsofeachevaluationindex分析以上2种方案的综合评价结果可得出,方案2的评价目标值较小,具有更高的供电可靠性和更好的经济效益,是凤景湾项目配电网接入工作的首选方案。
表3接入方案评价结果
Table3Accessschemeevaluationresulttable评价目标值方案10.421120.24767结语本文根据城市配电网用户接入工作的一般规律,结合各个地区配电系统实际运行情况和负荷特性,提出用户接入工作的标准流程。
首先对城市配电系统的结构进行详细分析,其次根据待接入用户的负荷特性确定网络接入点并制定详细接入方案,最后对各个方案的供电可靠性和经济效益进行综合评估。
通过对广西南宁北投地产公司凤景湾住宅项目的负荷接入工作进行实例分析,验证了在配电网接入方案制订过程中,该标准工作流程的有效性,不难看出该方法思路清晰,结构简单,具有很好地实用性。
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(1.ElectricalEngineeringandInformationEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China;
2.TianjinPingGaoIntelligentElectricCo.,Ltd.,Pingdingshan467001,China)Abstract:
Inordertosolvethepoweruseraccesstotheproblemsexistingintheurbandistributionnetworkplanformulation,makethewholedistributionnetworkupgrademorescientificandreasonable,establishindustrystandardprocessreportingforwork.Firstin-depthanalysisforaccesstotheregionofspacetrussstructureanduserloadcharacteristics,distributionnetworktodetermineuseraccesstodistributionnetworkaccesspointsandconnectionmode,todevelopatypicalaccesssolutions,accordwiththeactualsituationofregionalcomprehensiveevaluationontheplanofnexttoeachaccessandmakeachoice,theaccessofguangxinanningphoenixexclusiveresidentialprojectsplanformulation,standardprocessforindustryexpansionreportingforworkforexample.Theresultsshowedthatthestandardworkingprocesscalculationissimple,accurateandfast,canbeusedtoguidetheelectricpowerdepartmentstaffforreportingfornewusersandupgradeofthedistributionnetwork.ThisworkissupportedbytheNaturalScienceFoundationofGansuProvince(No.1308RJZA117).Keywords:
distributionsystem;
useraccess;
loadcharacteristic;
loadforecasting;
atypicalaccess;
model中图分类号:
TM715文献标志码:
ADOI:
10.11930/j.issn.1004-9649.201606207收稿日期:
2016-11-17基金项目:
甘肃省自然科学基金资助项目(1308RJZA117)作者简介:
王惠中(1962—),男,河南洛阳人,教授,从事配电网自动化研究。
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ysl05001@(责任编辑张重实)
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