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摘要:隨著我國社會科學技術的不斷發展與提高,我國在各個事業領域的技術水平能力不斷提高,人們對生活質量水平的要求也越來越嚴格。因此,人們生產生活中用電的需求也隨之提高,我國在配電系統方向上的研究也逐步加深。配電網規劃應統籌“源-網-荷-儲”,應與輸電網、電源規劃相協調,增強各層級電網、城鄉電網之間的負荷轉移和相互支援能力。當前我國的配電自動化系統功能主要是能夠實時監控配電網的安全,并且能夠令其配電系統可靠運行。在一定程度上為了有效提高配電電網架構的相關供電可靠性,在當前線路開關、智能化程度較低的配電網中應有效提出對應的配電網架構改善優化策略,以此有效提高其系統性,保證配電網供電可靠性的提高。
關鍵詞;用電需求;配電系統;配電網網架;智能配電技術;供電可靠性
引言
配電網結構是當前我國配電系統可靠性管理的一個重要組成部分,包括110~35千伏高壓配電網,10(20)千伏中壓配電網,220/380V低壓配電網。而為了有效反映配電系統對用戶連續供電能力的程度,供電可靠性關鍵指標的建設是當前合理度量供電可靠性特性的一關鍵性指標。其為用戶平均停電次數及用戶平均停電時間,反應了供電系統的整體持續供電能力,單次停電事件時間越長、用戶越多,對供電可靠性影響越大。而隨著電網網架水平的提升,計劃停電對用戶停電影響將逐年下降,在負荷飽和區域,如何做到計劃停電不影響用戶、故障時縮小停電范圍及減少停電時間,配網網架規劃尤為關鍵。
中低壓配電網的接線方式,即架空路線主要有放射式、普通環式、拉手環式、雙路放射式、雙路拉手環式等五種。其中,放射式的線路末端沒有其他能夠聯絡的電源,這種中壓配電網結構簡單,投資小,維護方便,但供電可靠性較低,只適合農村、鄉鎮和小城市采用。普通環式接線是在一個中壓變壓器的供電范圍內,把不同的兩回中壓配電線路的末端或者中段部分連接起來構成環式網絡,適用于大中城市的邊緣,小城市、鄉鎮也可以采用。拉手環式與放射式的不同點在于每個中壓變電站的一回主干線都和另一中壓變電站的一回主干線接通,形成一個兩端都有電源、環式設計、開式運行的主干線,任何一端都可以供給全線負荷。雙線放射式則是一端供電,但每基電桿上都架有兩回線路,每個用戶都能夠兩路供電,任何一回線路事故或者檢修停電時。都可以由另一回線路供電。
高壓配電網的接線方式有放射式、樹干式以及環網式。放射式的優點是對應的供電可靠性高,方便管理,故障、檢修互不影響,但其供電線路長、投資大、適合用于負荷性質特殊、對供電要求較高的用戶。樹干式的特點是多個用戶共用一條線路,可以有效節約線路投資,但由于線路分布廣。故障率高,一旦線路故障或者檢修,整條線路用戶都將停電,可靠性低,僅適用于要求不高的一般用戶或者農村電網。而環網式則一般采用開路環,其供電可靠性高,支行比較靈活,當線路故障或者檢修時,可以通過倒閘操作,縮小停電范圍和時間,但切換操作較為麻煩。
一、高壓配電網
高壓配電網主要包括110kV線路及110kV變電站,綜合當前設備停電的系列研究與分析。110kV線路設備的故障停電時,在潮流的轉移在一定情況下導致其設備運行過載,區域供電電能質量將有較為明顯的下降,相關電網的供電能力與其對用戶供電能力的可靠性大大降低,嚴重影響了電網的運行穩定性,對其運行時的繼電保護、安全自動裝置的裝配存在相關的安全風險,其裝置無法滿足電網運行的要求與繼電保護不匹配。
在配網網架的構架完善過程中,高壓與中壓配網之間的結構合理性是其中最為關鍵的一點。而高壓配電網的構架合理性又在于其電壓等級的容量與之網架結構是否相符,因此,變電站能夠作為高壓與中壓配網之間的關鍵銜接節點,能夠有效對其進行穩定的供電。伴隨當前電網的建設技術發展愈發迅速,為了能夠與當前我國配電應用的各個供電工作相互適應配合,關于電網內設備的檢修、改造等工作越來越重要。而高壓配電網設備供電范圍大、用戶數多、負荷重,關于其相關設備是否能夠穩定運行,對供電可靠性的影響較大;假設某鎮共有用戶2萬戶,供電設備為110kV一座,若站內設備造成全鎮一半用戶停電1小時,則產生平均停電時間為0.5小時。
二、中低壓配網
配網停電時,主要可以依賴于架空線路以及電纜線路與配網網架的合理配置。針對架空線路與網架的接線配置,可以通過單聯絡接線模式或者多分段適度聯絡結構的接線模式,其能夠有效擴大線路分布的密度,合理配置各個分段與配網網架。而電纜與配網網架指教相關配置則可以通過單環網接線以及雙環網接線兩種接線模式。單環網接線的電纜網絡依賴于不同的變電站以及不同分段的母線來進行接入的,其對應的單環網節點數量不能過多。而雙環網接線能夠有效應用于供電要求較高時,即能夠充分提高配網網架的供電可靠性。
1、減少分段用戶數
關于配電網網架結構對供電可靠性的相關影響研究過程中,其關于分段聯絡的接線方式能夠大大提高供電可靠性。其主要是應用干線上安裝的分段開關對應每一條線路進行有效分段,并且運用聯絡線來進行線路的連接。即當任何一段線路出現故障時,不會影響到其他分段的供電,以此能夠大大縮小供電故障的范圍。目前,配電網的合理分段與聯絡手段已經大范圍應用到了配電網網架架構的建設中,但由于其聯絡線段出現的用戶數量越來越多,對電網供電可靠性的能力帶來了越來越重的負擔。而由于其負荷的相對減少,嚴重影響了配電網的供電效率,因此,在配網出現停電現象時,為了有效保障配電網的供電可靠性,需要合理減少分段用戶數。
(1)關于有效減少電網分段聯絡過程中的用戶數,要求針對其相關的電纜線路采用單層網,末端環網,對應將其分接箱的每個開關帶一個中壓用戶,具備相對條件的,其公變可以采取低壓環網。而關于單層網接線,在計劃停電過程中最多只停一個分接箱的負荷,以此方法進行實際意義上的分段用戶數減少,即電纜停電則對用戶沒有影響。針對小區開閉應采用10kV母線分段,對其不同分段的公變應該采用低壓環網。
(2)有效減少分段用戶數除了對其電纜線路具有一定要求外,還能夠從架空線路出發。在分段用戶數較多將嚴重影響線路供電可靠性性能的大大降低。分段用戶數多,在其配電網出現停電現象時,每次停電都需要停一個對應分段,其聯絡線路上的用戶數越多,則需要停的分段相應也就越多,以此將造成供電可靠性受到嚴重阻礙。因此,有效減少線路上的分段用戶數,能夠有效提高配電網網架構造供電可靠性的提高。
2、自愈線路建設
在對應配電網停電時,通過自愈線路能夠有效提高其電網架構的供電可靠性。針對其配電電網的線路組成,運用其末端環網,其自愈線路能夠實現輸電的可轉供的,相較傳統的輸電電網結構,智能配電自愈線路的運用,其對應的分段用戶較少,能夠有效減小輸電故障在線路分段中的影響,同時可減少故障范圍及運維人員查找故障所需耗費的時間。與此同時,自愈線路在電網配電架構的建設過程中,運用了自動化開關,其能夠相對減少運維人員操作量,以此有效提高電網供電的可能性。
三、總結
針對當前我國社會對用電的需求量不斷增大,配電網在電能分配中的運用也對應更加顯著,主要連接了整個電力系統的相關運行以及其對應工作效率。而城市中的配網網架構造的建設要求符合當前對供電可靠性的要求,在一定程度上應有效提高供電可靠性,保證當前越來越復雜的配電網能夠更加經濟、安全以及可靠地運行。在做好配網網架構造的良好建設時,應充分考慮其對供電可靠性的影響。
參考文獻
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