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[摘 要]城市配电网建设和改造是城市配电网规划的重要组成部分,而城市配电网规划也是直接指导城市配电网建设和改造的主要依据,其规划优劣直接影响城市供电能力及可靠性。在深入剖析新时期规划实施面临的问题与挑战基础上,以规划实施全过程闭环管控体系的构建为核心,通过强化信息助力支撑、坚持标准化建设及加强投入产出效益分析等手段,不断推进规划实施向综合资源优化配置转型,文章提出综合考虑负荷侧、电源侧资源的配电网综合资源规划方法。
[关键词]电改;配电网;规划;因素
中图分类号:TH663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
1 导言
配电网规划以负荷预测为基础,采用科学的方法确定规划区域电力设施的建设,使得未来的电网能够满足区域负荷增长的需求,同时服从变电站容量、馈线段容量、电压降落、网络结构以及可靠性要求等约束。配电网规划是一个复杂的大规模组合优化问题。在新形势下,就要夯实城市配电网规划基础,促进城市配电网规划有效落实,增强城市配电网建设与城镇化发展的契合度,为科学建设现代城市配电网奠定坚实基础。
2 “十三五”配电网规划的编制与实施备受关注
改革开放以来,中国能源电力建设取得了举世瞩目的成就,发电装机容量、用电量、电网规模均位列世界第一,其中配电网随着近年来建设投入的不断加大,取得了长足发展,但相对于国际先进水平仍有差距。近几年来,国家高度重视配电网建设改造,密集出台了多项政策性指导文件,聚焦于配电网发展规划。其中包括《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》专项纲领性文件和新一轮电力体制改革配套文件、《关于促进智能电网发展的指导意见》、《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020年)》等与配电网发展密切相关的指导性文件,近期发布的《电力发展“十三五”规划(2016—2020年)》更是提出着力升级配电网的目标。配电网的规划编制与实施已成为“十三五”期间电力发展的关注焦点。
3 不确定性因素分析
3.1 负荷侧
目前石油资源开始匮乏,能源危机不断加深以及大氣污染、全球气温上升的危害不断加剧,其中主要的一个原因就是汽车尾气,而解决这一难题的最佳途径之一就是发展电动汽车。随着电动汽车的增多,其充电不仅会影响配电网的负荷平衡,还会带来如下问题。①电动汽车的聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张,并且会带来电压稳定问题,如果聚集性充电行为发生在高峰时段,这将会加重配电网的负担;②电动汽车充电负荷受多种因素影响,其时间、空间的分布具有较大的随机性,预测难度较大;③由于电动汽车充电负荷特性,将给电网带来大量谐波,且易导致三相不平衡,引发电能质量问题。
3.2 售电侧改革增加了规划实施的不确定性
售电侧改革的深入推进以及综合改革试点、售电侧改革试点的全面推进,配电网建设、运行中出现的多元利益主体,将使得“十三五”期间配电网规划实施面临多方力量博弈,增加了規划有序执行的难度。一方面,规划执行过程中,部分变电站、线路通道等空间资源不可避免地会面临不同投资主体的竞争,并且因不同投资主体建设调整造成的相互制约问题将更频繁地出现,给规划有序执行带来的难度大大增加;另一方面,售电侧的放开,使得电价随市场电力供需状况而波动,在不同地区因输配电价不同,用户用电单价也存在不同,一定程度上会影响电力用户根据电价来选择用电时间和地区,将造成地区电力负荷发展不确定性增加,给电力需求预测带来了很大挑战,进而导致规划频繁被动调整。
4 电改新形势下配电网规划措施
4.1 做好配电网结构的规划
配电网的规划要具有可靠性,可行性和前瞻性。充分考虑到各方面的需求。最主要的是要做好供电区域店里电量的预测与改进。①电力电量的需求预测要充分考虑到用电用户的需求,考虑到本地区的经济发展状况及科技发展水平,充分考察本地区是居民多还是工厂多,是普通工厂多还是用电工厂多,看看本地区是多发展什么样的产业,并研究各产业的经济状况和用电量。②充分考虑到网电与地电的平衡,研究每个电厂的可利用容量和装机容量数,分析电厂对各级电压的容量负荷。③电力电量预测的区域及时段。比如时间段要考虑到夏季,冬季空调等电器的使用,会不会增加年最大利用小时数和日负荷曲线,再如地区,充分考虑到重负荷的地区以及少负荷的地区。
4.2 强化规划实施的信息助力支撑
“十三五”期间,配电网规划的实施亟须强化信息的集成与共享,以推进配电网建设改造在各技术环节与管理层级上的信息支撑。尤其是售电侧改革的实施对配电网的公平开放和信息公开提出了更高要求,需要及时建立增量配电网规划、建设、并网、投资回报的信息披露机制,公平、公正、公开地向市场主体提供输配电、交易组织、交易执行、计量结算、信息发布等相关服务。与此同时,分布式电源、电动汽车充换电设施以及其他多元化负荷的接入信息,需要以“协同实施、数据共享”的理念,贯通于电源、配电网和用户不同层级,真正做到规划实施层面的协调统一。
4.3 推进规划实施向综合资源优化的转变
为应对售电侧改革下的多元主体利益平衡和分布式电源及多元化负荷的频繁调整带来的影响与挑战,配电网规划实施要由传统的单边执行逐步向综合资源优化配置转变,在实施过程中深入考虑政策对需求侧资源或有序用电的引导,计及多元主体利益平衡,关注设备设施利用效率的提升,提出以综合资源优化配置为核心的规划实施策略,实现源、网、荷三侧规划项目的建设时序优化与协调,在保障供需平衡的前提下提高配电系统总体经济效益。
4.4 协调与主干电网规划之间的问题
①在供电半径问题上,主干电网要与配电网相互配合,配电网要跟从主网的规划,这样就可以有效的减少配电网的供电半径。②在无功补偿问题上,要进行有效的配合,运用主干电网的高压补偿,配电网采用分散式补偿,主网采用集中式补偿,配电网通过主网的高压导向作用,提高了整个配电网的经济运行。③加强主网域配电网之间的联系,配电网规划的范围和结构要以主电网的规划为依据,提高配电网与主网之间的互供能力,考虑到配电网与主网之间的不同性,为了给主网提供准确的参考,配电网规划的基础数据要精确。这样有利于降低配电网的网损率,使得整个配电网的结构布局得到进一步的优化,提高电网的整体效率。
4.5 建立城市配电网规划建设协调发展机制
建立“横到边、纵到底”的城市配电网全覆盖规划体系,将用户接入和生产技改工程全部纳入城市配电网规划,统筹考虑用户接入与城市配电网规划、电力设施布局。在各类工程建设过程中,坚持“四统一”原则,积极推进标准化建设。在供电区域划分基础上,根据区域经济发展水平和可靠性需求,制定差异化建设原则和发展重点,促进现状电网向远景目标网架平稳过渡。
4.6 提升规划引领,保障落实是核心
在做好全省供电区域划分的基础上,对各类供电区目标网架及过渡方案进行明确,建立了城市配电网规划建设协调发展机制,提升规划引领作用,实现城市配电网规划“全覆盖”,做到规划对城市配电网架建设的全程参与、垂直管控,有力保障了城市配电网规划的落实。
结束语
综上所述,城市配电网的规划与建设是城市电网整体规划,乃至城市总体规划的重要组成部分。在技术层面上,强化信息助力支撑、注重综合资源优化配置、提高规划实施的适应性与灵活性,并坚持配电网标准化建设原则。在新形势下利用好先进的科技手段,全面地统筹规划,以发展的眼光来规划我国城市配电网。
参考文献
[1] 王喆,归三荣,李扬,谈健,陈晋.电改新形势下配电网规划不确定因素分析[J].电力系统及其自动化学报,2017,04:110-114.
[2] 吴志力,王旭阳.关于“十三五”配电网规划实施的思考[J].中国电力,2017,01:25-29.
[3] 方芩璐.城市配电网规划存在的问题及对策分析[J].通讯世界,2017,07:182-183.
[4] 刘焕,王迪.“十三五”城市配电网规划研究[J].通讯世界,2017,07:198-199.
[关键词]电改;配电网;规划;因素
中图分类号:TH663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
1 导言
配电网规划以负荷预测为基础,采用科学的方法确定规划区域电力设施的建设,使得未来的电网能够满足区域负荷增长的需求,同时服从变电站容量、馈线段容量、电压降落、网络结构以及可靠性要求等约束。配电网规划是一个复杂的大规模组合优化问题。在新形势下,就要夯实城市配电网规划基础,促进城市配电网规划有效落实,增强城市配电网建设与城镇化发展的契合度,为科学建设现代城市配电网奠定坚实基础。
2 “十三五”配电网规划的编制与实施备受关注
改革开放以来,中国能源电力建设取得了举世瞩目的成就,发电装机容量、用电量、电网规模均位列世界第一,其中配电网随着近年来建设投入的不断加大,取得了长足发展,但相对于国际先进水平仍有差距。近几年来,国家高度重视配电网建设改造,密集出台了多项政策性指导文件,聚焦于配电网发展规划。其中包括《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》专项纲领性文件和新一轮电力体制改革配套文件、《关于促进智能电网发展的指导意见》、《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020年)》等与配电网发展密切相关的指导性文件,近期发布的《电力发展“十三五”规划(2016—2020年)》更是提出着力升级配电网的目标。配电网的规划编制与实施已成为“十三五”期间电力发展的关注焦点。
3 不确定性因素分析
3.1 负荷侧
目前石油资源开始匮乏,能源危机不断加深以及大氣污染、全球气温上升的危害不断加剧,其中主要的一个原因就是汽车尾气,而解决这一难题的最佳途径之一就是发展电动汽车。随着电动汽车的增多,其充电不仅会影响配电网的负荷平衡,还会带来如下问题。①电动汽车的聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张,并且会带来电压稳定问题,如果聚集性充电行为发生在高峰时段,这将会加重配电网的负担;②电动汽车充电负荷受多种因素影响,其时间、空间的分布具有较大的随机性,预测难度较大;③由于电动汽车充电负荷特性,将给电网带来大量谐波,且易导致三相不平衡,引发电能质量问题。
3.2 售电侧改革增加了规划实施的不确定性
售电侧改革的深入推进以及综合改革试点、售电侧改革试点的全面推进,配电网建设、运行中出现的多元利益主体,将使得“十三五”期间配电网规划实施面临多方力量博弈,增加了規划有序执行的难度。一方面,规划执行过程中,部分变电站、线路通道等空间资源不可避免地会面临不同投资主体的竞争,并且因不同投资主体建设调整造成的相互制约问题将更频繁地出现,给规划有序执行带来的难度大大增加;另一方面,售电侧的放开,使得电价随市场电力供需状况而波动,在不同地区因输配电价不同,用户用电单价也存在不同,一定程度上会影响电力用户根据电价来选择用电时间和地区,将造成地区电力负荷发展不确定性增加,给电力需求预测带来了很大挑战,进而导致规划频繁被动调整。
4 电改新形势下配电网规划措施
4.1 做好配电网结构的规划
配电网的规划要具有可靠性,可行性和前瞻性。充分考虑到各方面的需求。最主要的是要做好供电区域店里电量的预测与改进。①电力电量的需求预测要充分考虑到用电用户的需求,考虑到本地区的经济发展状况及科技发展水平,充分考察本地区是居民多还是工厂多,是普通工厂多还是用电工厂多,看看本地区是多发展什么样的产业,并研究各产业的经济状况和用电量。②充分考虑到网电与地电的平衡,研究每个电厂的可利用容量和装机容量数,分析电厂对各级电压的容量负荷。③电力电量预测的区域及时段。比如时间段要考虑到夏季,冬季空调等电器的使用,会不会增加年最大利用小时数和日负荷曲线,再如地区,充分考虑到重负荷的地区以及少负荷的地区。
4.2 强化规划实施的信息助力支撑
“十三五”期间,配电网规划的实施亟须强化信息的集成与共享,以推进配电网建设改造在各技术环节与管理层级上的信息支撑。尤其是售电侧改革的实施对配电网的公平开放和信息公开提出了更高要求,需要及时建立增量配电网规划、建设、并网、投资回报的信息披露机制,公平、公正、公开地向市场主体提供输配电、交易组织、交易执行、计量结算、信息发布等相关服务。与此同时,分布式电源、电动汽车充换电设施以及其他多元化负荷的接入信息,需要以“协同实施、数据共享”的理念,贯通于电源、配电网和用户不同层级,真正做到规划实施层面的协调统一。
4.3 推进规划实施向综合资源优化的转变
为应对售电侧改革下的多元主体利益平衡和分布式电源及多元化负荷的频繁调整带来的影响与挑战,配电网规划实施要由传统的单边执行逐步向综合资源优化配置转变,在实施过程中深入考虑政策对需求侧资源或有序用电的引导,计及多元主体利益平衡,关注设备设施利用效率的提升,提出以综合资源优化配置为核心的规划实施策略,实现源、网、荷三侧规划项目的建设时序优化与协调,在保障供需平衡的前提下提高配电系统总体经济效益。
4.4 协调与主干电网规划之间的问题
①在供电半径问题上,主干电网要与配电网相互配合,配电网要跟从主网的规划,这样就可以有效的减少配电网的供电半径。②在无功补偿问题上,要进行有效的配合,运用主干电网的高压补偿,配电网采用分散式补偿,主网采用集中式补偿,配电网通过主网的高压导向作用,提高了整个配电网的经济运行。③加强主网域配电网之间的联系,配电网规划的范围和结构要以主电网的规划为依据,提高配电网与主网之间的互供能力,考虑到配电网与主网之间的不同性,为了给主网提供准确的参考,配电网规划的基础数据要精确。这样有利于降低配电网的网损率,使得整个配电网的结构布局得到进一步的优化,提高电网的整体效率。
4.5 建立城市配电网规划建设协调发展机制
建立“横到边、纵到底”的城市配电网全覆盖规划体系,将用户接入和生产技改工程全部纳入城市配电网规划,统筹考虑用户接入与城市配电网规划、电力设施布局。在各类工程建设过程中,坚持“四统一”原则,积极推进标准化建设。在供电区域划分基础上,根据区域经济发展水平和可靠性需求,制定差异化建设原则和发展重点,促进现状电网向远景目标网架平稳过渡。
4.6 提升规划引领,保障落实是核心
在做好全省供电区域划分的基础上,对各类供电区目标网架及过渡方案进行明确,建立了城市配电网规划建设协调发展机制,提升规划引领作用,实现城市配电网规划“全覆盖”,做到规划对城市配电网架建设的全程参与、垂直管控,有力保障了城市配电网规划的落实。
结束语
综上所述,城市配电网的规划与建设是城市电网整体规划,乃至城市总体规划的重要组成部分。在技术层面上,强化信息助力支撑、注重综合资源优化配置、提高规划实施的适应性与灵活性,并坚持配电网标准化建设原则。在新形势下利用好先进的科技手段,全面地统筹规划,以发展的眼光来规划我国城市配电网。
参考文献
[1] 王喆,归三荣,李扬,谈健,陈晋.电改新形势下配电网规划不确定因素分析[J].电力系统及其自动化学报,2017,04:110-114.
[2] 吴志力,王旭阳.关于“十三五”配电网规划实施的思考[J].中国电力,2017,01:25-29.
[3] 方芩璐.城市配电网规划存在的问题及对策分析[J].通讯世界,2017,07:182-183.
[4] 刘焕,王迪.“十三五”城市配电网规划研究[J].通讯世界,2017,07:198-199.