区域高压配电网近中期规划方案的研制

第２８卷第１期　夏瓠电知　２０１１年３月　ＡＮＨＵＩ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　４９　・技术探讨・　区域高压配电网近中期规划方案的研制　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｒｅｇｉｏｎａｌ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｍｅｄｉｕｍ－－ｔｅｒｍ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ｐｒｏｇｒａｍｓ　唐振军　（池州供电公司，安徽池卅Ｉ　２４７０００）　摘要：区域高压配电网近中期规划方案是在对规划区现状及电网现状评估的基础上，多方法进行负荷预测，相互校核后　确定预测结论，并在分层分区电力电量平衡的基础上进行变电站选址定容，进而进行高压配电网的网架规划；最后通过技　术经济分析并满足站址、线路廊道等约束条件下，确立规划区近中期逐年规划方案并付诸实施。最后，通过实例验证了该技　术的实用性和科学性。　关键词：区域高压配电网；近中期；电网规划；网架结构；负荷预测　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅ￣ｏｎＭ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｍｅｄｉｕｍ－ｔｅｒｍ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄ　ｓｔａｔｕｓ，ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｌｏａｄ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ，ｔｈｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｔｕａｌ　ｃｈｅｃｋ　ａｎｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｂａｌａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｐａｒｔｉｉｔｏｎｉｎｇ　ｆｏｒ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｎ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｎｎｉｎｇ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｂｙ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｓｉｔｅ，ｔｈｅ　ｌｉｎｅ　ｃｏｒｉｒｄｏｒ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，ｔｏ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈ　ｒｅｃｅｎｔ　ｍｅｄｉｕｍ－ｔｅｒｍ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｒｃｓ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｙｅａｒ　ｂｙ　ｙｅａｒ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｔｏ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’Ｓ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍ￣ｏｎａｌ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｗｔｏｒｋ；ｒｅｃｅｎｔ　ｍｅｄｉｕｍ－ｔｅｒｍ；ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｎｎｉｎｇ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｌｏａｄ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　电网建设是城市基本设施建设的重要内容，　识规划区现状电网，找出电网存在的问题及可能　是社会进步、经济发展的重要保障；尤其是近年来　存在的问题的有效解决方法，以便在规划时对症　电力工业发展迅速，电量负荷增长迅猛，电力建设　下药；主要包括电源情况分析、输变电设备分析、　速度不断加快，必须“电力建设、规划先行”。如何　短路潮流分析、负荷特性分析、最大负荷利用小时　做好电网规划，有效指导电网建设，满足社会经济　数分析等。　发展需要，是电网经营企业所必须重视的工作。　（２）电力与国民经济关系分析是科学进行负　目前，我国许多地区的区域高压配电网广泛　荷预测的基础工作，主要包含规划区电力弹性系　存在接线模式灵活性不够、网损居高不下、线路迂　数分析、人均电量分析、ＧＤＰ单耗分析、产业单耗、　回供电、受电能力不足、“卡脖子”现象严重等问　行业单耗分析等［１］。　题，甚至成为制约地方经济发展的瓶颈问题，根源　都是传统电网规划缺乏超前性或超前性不足。因　２电量负荷预测　此，为加快城乡电网建设、合理安排电网建设计　划、增强电网供电能力、提高供电可靠性、提高电　（１）电量负荷预测是城市电网规划中的基础　网现代化水平、积极开拓电力市场、提高企业的经　工作，其精度的高低直接影响着电网规划质量的　济效益和服务质量，更好地为地方经济发展提供　优劣。电量负荷预测工作要求具有很强的科学性，　保障，研制区域高压配电网规划方案具有非常强　需要大量反映客观规律性的科学数据，采用适应　的现实意义和必要性。　发展规律的科学方法，选用符合实际的科学参数，　以现状年负荷水平为基础，预测未来年负荷。　１现状评估　（２）电量的增长是电力企业发展壮大的源动　力，是进行负荷预测的基础工作，通常和规划区经　现状评估包含规划区高压配电网现状评估和　济人口变化规律紧密相关。常用的电量预测方法主　区域电力与国民经济关系分析。　要有增长率法、弹性系数法、产业单耗法、人均电量　（１）区域高压配电网现状评估是准确、全面认　法、分行业预测法、回归分析法、神经网络法等；每　．支瓠电蠢　第２２０８１１卷第１年３月期　　种方法都有自己的特点和适用场合，预测时都不可　能做到绝对的准确，一般需要多方法相互校核。　（３）负荷预测是确定未来年份电网建设中变电　荷矩最小原则、初投资最小原则以及网络运行费　最小原则等几个方面予以考虑，并建立相关模型　的算法；常用的选址算法有单源连续选址方式和　多源连续选址方式，并将选址结果根据实际地理　容量及变电站落点的基础工作，要求有较高的精度。　３］。　常用的负荷预测方法主要有增长率法、负荷密度指　约束条件进行调整【标法、最大负荷利用小时数法、回归分析法等。　（４）对区域电网近中期规划而言，负荷增长的　规律和历史年份数据具有较高的关联度；因此，采　５规划期逐年网架规划　网架规划的目的在于根据投资及运行等费用　最小的原则，确定新建、扩建线路的类型、时间及　用基于经济规律的预测方法和基于电力历史数据　变化的预测方法进行负荷预测并加以相互校核以　地点，保证可靠供电，并且出入线及沿途环境都可　确定负荷预测结论具有较高的准确性。　以接受，这是一个系统优化问题。从数学上讲，网　３电力电量平衡　架规划是一个动态多目标不确定非线性整数规划　问题；常用的网架规划方法主要有蚁群算法、粒子　电力电量平衡是确定规划目标年份及逐年变　群算法、区间算法以及相应的改进算法等，这些算　电容量缺额的手段；规划不仅要满足规划区全局　法在主网及中压配电网网架规划中获得了广泛应　供电需要，而且还必须要满足规划区任一局部分　用，在高压配电网网架规划中应用很少。目前在高　区的供电需要。对区域高压配电网而言，电力电量　压配电网建设和运行过程中，已有几种典型的高　平衡一般遵循以下几个重要原则。　压配电网接线模式得到了广泛而成功的应用，主　（１）规划新建变电站宜结合当地需要实现大　要有以下几方面　。　容量、系列化、标准化，并满足容载比需要。　５．１不同母线辐射接线　（２）应尽量避免重复降压，须论证１１０　ｋＶ和　同电源不同母线辐射接线见图１，主要特点是　３５　ｋＶ电压等级的优先发展顺序，对两电压等级的　接线方式简单实用，正常运行时变电站母线上的　取舍做出战略选择及过渡定位，一般均论证选择　断路器断开，两条线路分别带５０％负荷。当其中１　１　１０　ｋＶ电压等级具有较高的优先发展权；同时充　条线路发生故障时，这条线路退出运行；合上变电　分利用２２０　ｋＶ变压器３５　ｋＶ侧变电容量，并应因　站母线上的断路器，由剩下的１条正常线路带两　地制宜，在负荷密集区域或有潜在增长趋势地区　台主变运行。　控制发展３５　ｋＶ变电站，根据负荷发展需要，对原　有３５　ｋＶ变电站进行改扩建，３５　ｋＶ电压等级作为　大用户的直供电压等级和部分负荷无潜在增长能　力地区的电力布点电压等级。　（３）对规划区大用户，应根据其装接容量及供　电要求论证供电电压等级。　图１不同母线辐射接线　４变电站规划　５．２不同母线双Ｔ接线　（１）变电站是电能　［集和分配的主要设施，在　不同母线双Ｔ接线见图２，其主要优点是简　高压配电网近中期规划中，变电站主变压器（以下简　单、投资省，但可靠性一般，在目前电力通道紧张　称主变）选择一般为２～３台，宜选择大容量、小型化　的情况下获得了广泛的应用。　节能型设备；目前，华东地区ｌ１０　ｋＶ主变容量一般　５．３环形接线　为４０　ＭＶＡ、５０　ｂｌＶＡ，６３　ＭＶＡ。变电站的规划建设应　环形网接线见图３，正常运行时两变电站间的　满足规划期逐年容载比校核的要求和网架建设的要　断路器打开，这种接线主要特点是简单、灵活，但　求，有效衔接输电网和中压配电网的发展圜。　可靠性不如辐射接线；不过作为近期过渡性的接　（２）变电站站址的优选可以从等负荷原则、负　线，其投资优势比较明显，远期可以根据实际需要　ｌ　唐振军：区域高压配电网近中期规划方案的研制　５１　改造成辐射接线。　２２０　ｋＶ变电站向１１０　ｋＶ变电站的供电尽量采用　放射模式，两条线路可采用同杆双回路敷设，以减　少建设费用、加快建设速度，可在较短时间内发挥　作用，网络接线比较灵活、简单，可拓展性比较好；　分层、分区供电范围清晰，方便运行和管理。同时，　尽量利用现有线路，辅以环网、Ｔ接相结合，减小投　资和通道压力。　表１池州市中期负荷预测结果　单位：ＭＷ　年份　２０１０　２０１１　２０１２　２０１３　２０１４　灰色理论法４８７．６　５５７．４　６５９．７　７６４．７　８９３．１　回归分析法４８７．６　５４８．７　６６３．９　７６６．６　８９８．４　时间序列法４８７．６　５６９．２　６６８．５　７７１．３　８８６．７　年均增长率法４８７．６　５７４．５　６７８．４　７７５．１　９０２．４　（３）最后形成的规划方案满足技术经济要求，　图２不同母线双Ｔ接线　目前正处于实施阶段。　７结语　（１）本文所述区域高压配电网近中期规划方　案的研制技术，是在对规划区现状及电网现状科　学、全面、准确地评估的基础上，根据规划区具体　情况多方法进行电量负荷预测，并相互校核后确　定预测结论。　（２）在分层分区电力电量平衡的基础上进行　变电站选址定容，进而进行高压配电网网架规划；　最后通过技术经济分析，确立规划区近中期逐年　规划方案并付诸实施。　图３环形接线　（３）该技术为高压配电网络建设提供了理论　在对规划区高压配电网规划目标年及逐年网　依据和技术指导，不仅具有很强的实用价值，还具　架规划完成后，需对方案进行正常运行方式下的　有一定的学术意义。　可靠性分析、潮流计算和故障情况下的Ⅳ一１分析、　（收稿日期：２０１０—１１－０５；修改日期：２０１１－０１—０４）　短路校验以及投资估算，通过技术经济比较，并结　合实际可操作性等方面综合分析，最终确定规划　参考文献　区高压配电网规划方案阿。　［１１符杨，胡荣，】朱兰．城区配电网实用规划方案的研制［Ｊ】．上　６实例研究　海电力学院学报，２００６（Ｉ）：３６—３８，５８．　［２】胡荣，符杨，罗萍萍．新建住宅区配电网规划实用技术研　（１）本文根据城市发展特点，结合城市中压配　究［Ｊ】．上海电力学院学报，２００５（４）：２９６—２９８．　电网规划经验，总结出一套较适合经济发展较迅　【３】王成山，魏海洋，肖峻等．变电站选址定容两阶段优化规　速城市的中压配电网规划方法，现举池州电网为　划方法ｆＪ】．电力系统自动化，２００５（４）：６２—６６．　例说明，安徽省池州市负荷预测结果见表１同。　［４］陈章潮，唐德光．城市电网规划与改造［Ｍ】．中国电力出版　社，１９９０．　（２）根据电力电量平衡结果及与主网衔接的　［５］孙洪波．电力网络规划【Ｍ】．重庆大学出版社，１９９８．　要求，该规划区需新建２２０　ｋＶ变电站３座、主变６　台；１１０　ｋＶ变电站１０座、主变１７台。网架规划主　作者简介：　要思想是在２２０　ｋＶ变电站足够可靠的前提下，　唐振军（１９６８一），安徽芜湖人，汉族，主要从事配电方面工作。