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高級電力工程師職稱配電網規劃論文發表范文

發布時間:2013-03-25 14:14所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

摘要:高級電力工程師職稱評審發表論文,要在國家級、核心級電力期刊雜志投稿。本文發表在北大核心期刊《電鍍與涂飾》上,是電力工程師評高級職稱

  摘要:高級電力工程師職稱評審發表論文,要在國家級、核心級電力期刊雜志投稿。本文發表在北大核心期刊《電鍍與涂飾》上,是電力工程師評高級職稱論文發表范文。文章介紹配電網的基本要求和供電方式,對我國城市發展的配電網規劃提出了優化措施,供高級電力工程師職稱評審發表論文參考。

  關鍵詞:電力工程師,高級職稱,配電網規劃,論文范文

  0 引言

  完整的電力系統由發電、輸電網、配電網和用電四部分組成。輸電網是以高電壓或超高壓將發電廠、變電所之間連接起來的送電網絡。配電網是直接或降壓后將電能送到用戶的電網。配電網是指從輸電網或地區發電廠接受的電能,通過配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網。輸電與配電的劃分,主要是按照它們各自的性質,并按照它們在電力系統中某一發展階段的作用和功能來劃分。從電壓等級上,也能夠表示其輸電與配電的功能和作用。

  1 配電網的基本要求

  配電網是電力系統與用戶關系最密切的部分,是保證電力系統整體供電質量的關鍵部分。配電網按功能定義,即由供電企業直接向用戶供電的電網,都可認為是配電網。配電網是將高壓電能降至方便運行又適合用戶需要的各種電壓,組成多層次的配電網,向各用戶供電。不同電壓等級的配電網絡之間通過變壓器連接成一個整體配電系統。當系統中任何一個元件因檢修或故障停運時,其所供負荷即可由同級電網中的其他元件供電,又可由上一級或下一級電網供電。對配電網的基本要求有供電的連續可靠性,要求停電的次數最少;合格的電能質量,要求配電網的電壓保持在規定的電壓變動范圍內;運行的經濟性,使配電網的電能損耗降至最低。

  2 配電網的供電方式類型

  供電方式的選擇要保證供用電的安全、經濟、合理,并不影響其他用戶用電,要根據用戶的用電性質、容量,結合電網規劃及當地的供電條件來確定。由電源相數、電源數量、供電回路數等具體指標決定。

  2.1 電源相數

  電源相數一般可分為三相三線制、三相四線制、單相兩線制和單相三線制。三相三線制用于高、中壓配電線路及部分低壓配電線路,其余方式用于中、低壓配電線路。單相兩線由一根相線和一根中線組成。

  我國配電網中,高、中壓用戶都采用三相三線制供電。在用戶裝有三相用電設備或裝單相設備但計算負荷電流超過30A的低壓用戶,也采用三相四線制供電。計算負荷電流在30A以下且只有單相用電設備的低壓用戶,才采用單相兩線制供電。在三相供電時,應盡可能將單相負荷平均分配在各相上。

  2.2 電源數量

  一般用戶多數是以一個電源供電。但對中斷供電后會造成人身傷亡、重要設備損壞和環境嚴重污染等重要用戶,除正常供電電源外,要有保安電源,還可應用戶要求提供備用電源。

  2.3 供電回路數

  當供電線路容量能滿足用戶用電容量時,一般用戶常用單回路供電,用電容量較大時,可用雙回路或多回路供電,這樣不僅可滿足用電容量,還可提高供電的可靠性。

  3 我國配電網規劃的發展現狀

  隨著我國城鎮化建設的步伐,城市人口將急劇增加,城市規模將迅速擴大,中心地區負荷密度將會更大。“十二五”期間,我國電力需求仍將會快速增長,受多種因素的影響,我國配電網在發展時需要考慮的主要問題是外部環境、發展模式、現有管理體制和信息化水平。

  3.1 外部環境

  配電網(城市電網)的發展要與城市的經濟發展水平、用電結構、供電可靠性要求等因素相協調。

  我國是發展中國家,大部分城市的市政規劃仍在不斷調整和更新中,城市二、三十年以后的發展目標也不會是一成不變的,在負荷增長的同時,城市用電的結構也發生了變化,我國相關的供電法規及技術指標體系也將日益健全。現有的配電網絡必須適應以下外部條件的變化。

  (1) 城市空間資源的稀缺問題。為了適應城市安全舒適和文化生活的需求,為了適應建筑高層化、密集化的發展趨勢,城市電網必須進行配電設施與環境協調的改造(如電纜化改造)。城市電網作為城市基礎設施的重要組成部分,與其他市政建設,如城市的其他管線建設、道路交通建設、環境景觀等發生沖突的現象將越來越多,線路走廊和變電站站址的獲取將非常困難,城市電網建設的難度將加大。

  ( 2 ) 資源和能源短缺問題。為應對我國的能源短缺問題,我國將發展各種分布式發電設備,如太陽能發電、風力發電等新能源設備。這些小規模的電源將會接入未來的配電系統,這將會對配電系統的運行、維護模式產生一定的影響。另外,伴隨著我國向“循環利用社會”的轉型,對配電系統設備的長壽命、免維護和再利用也提出了新的更高要求。

  ( 3 ) 用電結構變化的問題。在負荷水平增長的同時,我國的用電結構也發生了變化,居民用電和第三產業用電的比例逐步上升。預計到2020年,我國一些大中城市的居民生活用電比例將從10%左右上升到30%左右,將接近經濟發達國家目前的水平。用電結構的變化,對配電網的網絡結構和供電可靠性也提出了新的要求。

  3.2 發展模式

  我國配電網無論從發展速度還是從發展規模上都為采用新的配電網發展戰略提供了機遇,為了適應城市環境空間資源日益稀缺的外部條件,降低配電網的網損,提高配電網整體的供電安全水平,配電網需要有明確的發展模式,這既需要考慮如何優化和簡化配電電壓等級,還需要考慮如何簡化高壓配電網絡、優化配置中壓配電網絡。

  為提高系統的供電安全水平,需要考慮是加強高壓配電網還是提高中壓配電網的轉供能力;為提高配電網消納發電和輸電的能力,需要考慮是采用集中大容量變壓器還是采用分散小容量變壓器的配置方式;為降低短路容量,需要考慮是采用高阻抗變壓器還是采用網絡解環或分列運行的方法。

  3.3 現有管理體制和信息化水平的問題

  我國配電網的規模與國際上其他國家和地區相比,已經相當龐大。對于這樣規模的網絡狀況,迫切需要標準化、制度化、體制化的科學管理方式。配電網的發展需要考慮現有的管理體制和信息化水平的問題。

  ( 1 ) 管理體制方面的問題。我國幅員遼闊,各地區經濟發展和電網發展水平差異很大,經濟發達地區和欠發達地區城市發展所處的歷史階段不同,單一的技術規程很難適應我國各類、各發展階段城市電網發展的需要。城市電力網規劃設計應盡可能考慮這種差異化的發展需求。

  另外,相關配套的法律、法規也不完善,如國內缺少相應的消防標準,國外城市電網常用的變配電站與建筑相結合的模式無法實施;我國建設部有關道路橋梁的建設標準中仍不允許10kV以上的電力電纜隨橋梁一道敷設,使得電力電纜無法進入城市橋梁、隧道通道,制約了城市通道資源的綜合利用,而國際上電力電纜與隧道、橋梁一道敷設已是非常成熟的常規技術。我國目前配電網的法規和規范需要適應我國配電網的實際需求。

  ( 2 ) 信息化水平方面的問題。我國各地供電企業的配電網數據形式不一,給配電網數據的統計和匯總帶來很大的不便。為保證配電網數據的可信度和可利用價值,使供電企業意識到數據的真實性是企業的生命,使企業完成從粗獷低效管理到精細高效管理的轉變,我國需要加強配電網信息規范化的研究,提高配電網信息的采集技術水平,從而進一步提高供電企業的經濟效益和科學管理水平。此外,隨著信息化社會的建設,用戶對電能質量的要求已不再停留在過去簡單的電壓合格率、頻率合格率、諧波達標的層面上,對三相不平衡度、電壓瞬間跌落、閃變等也提出了更高的限制要求,甚至提出了不允許超過l0ms的非計劃停電的要求。

  4 配電網規劃的改進措施

  在我國城市快速發展的過程中,將會出現新的開發區和新的建成區,但是,配電網的站點和線路走廊資源卻越來越緊張,這將嚴重制約配電網的發展。當前應選擇在新開發區和負荷密度較大的成片改造地區,盡快開展簡化變電層次,提高中壓配電電壓等級的試點工作,以節約配電網的站點和線路走廊資源,并降低我國城市配電網線損。對于我國目前大城市電網的已建成區,應因地制宜地制定簡化變電層次、提高配電電壓等級改造的戰略規劃,隨著電網發展和改造的進程,將逐步簡化電壓等級序列,提高中壓配電電壓。總之,按照電網長遠發展的要求,對我國城市電網的電壓等級序列進行優化配置勢在必行,因此需要從發展戰略的高度確定新的中壓配電電壓。

  4.1 電纜通道規劃

  根據變電站設置,主干配電線路布置走向,變電站進線電源走向以及其他電力線路情況等。對穿越或供應規劃區域的線路進行合并及統一。統一規劃電纜通道,一般6根以上的電纜需設置電纜通道,在設置電纜線路時宜均勻分散,分幾個方向布置,盡量減少或避免雙排管。以減少地下通道的困難,在配電規劃中應避免使用電纜隧道。所以變電站站址應選負荷中心,能多個方向出線、交通方便、出線簡便的十字路口,變電站容量不宜過大,出線不宜過多。在規劃中由于大部分只進行主干線路的布置,對具體線路及用戶線路均未做安排。所以在進行通道規劃時,需留有余地,對重要道路及負荷密集地區的排管,按規劃電纜數增加50%左右設置。一般地區按增加30%考慮,排管盡可能設在主要道路處。因主要道路今后設置困難,其他道路相對比較方便,在主要道路中各類排管未貫通的,如相距不遠,盡可能予以貫通,以增加靈活性。

  4.2 無功補償規劃

  一般在進行配電規劃時,常常會忽視無功補償規劃,主要是因為:(1) 在變配電站布置時,常配置一定數量的無功補償設備,需要時可以投入進行調節;對用戶亦要求其達到一定的功率因數;(2)負荷密度上升,線路縮短,而且電壓浮動大部分能滿足要求,矛盾不突出。然而,隨著用戶對電壓要求的提高,無功配置更要求合理化,講求經濟性,因此無功補償規劃將是配電規劃的一部分。無功補償規劃主要根據無功補償裝置的配置原則,進行無功需求(無功負荷)、無功供應(系統無功供給及補償裝置)、可調節手段及容量問的平衡與協調。

  4.3 繼電保護、通信及自動化規劃

  隨著電力技術的發展,繼電保護與配電自動化將逐步合二為一,這會對配電網的運行條件及一些限額參數產生影響,從而影響配電網規劃的配置及布局。使用不同的配電自動化規模、水平、內容,會有不同的配電網規劃方案及投資水平。這時繼電保護配電自動化內容已作為配電網規劃的前提及基礎工作,并不可避免地將作為規劃的重要內容,對規劃的思路、認識、觀念也將發生影響。

  4.4 配電可靠性估計

  配電系統供電可靠性直接反映對用戶的供電能力,它是以用戶停電幾天為標準。供電可靠性及設備的選型、安裝調試、運行維護等環節,亦涉及網架結構及負荷性質等因素的制約。有條件及需要時,規劃中還要進行必要的可靠性估計。

  4.5 分年度安排

  在進行總體規劃后,根據需要及要求,進行分年度安排,特別是近期的年度安排。年度安排的目有使規劃先后可銜接,有一個逐步過渡問題;使近期項目安排更具體、更明確;適應經濟分析的需要。分年度的具體做法,即是以一個年度作為一個斷面,按前述的內容再進行一次規劃安排,具體內容計劃可適當簡化,并受前一年(或幾年)和后一年(或幾年)的制約。

  4.6 優化方案比較

  進行規劃時對布點(變電站)布線已進行了優化,但還是存在不同方案的優化,即原始設定的不一樣,選用參數的不一樣,如變電站容量、供電電壓、選用線路容量、配電的供電接線模式。不同的方案及設定,按上述內容,分別進行規劃,然后按結果進行比選優化。工作量比較大,若有適合計算機輔助規劃程序,則大量工作可由計算機替代,會方便許多。但在成熟區域及已有統一模式的區域,則可按統一方案規劃,不再多方案優化,以求一致。至于統一方案是否合適及優化,則宜統攬全局專題研究,不必在各單個規劃中再一一優化。

  5 結論

  綜上所述,在我國城市快速發展的過程中,在新的開發區和新的建成區的變電站設置,主干配電線路布置走向如為電纜的,統一規劃電纜通道,盡量減少或避免雙排管。無功配置更要求合理化,講求經濟性,以實用用戶對電壓要求的提高。使用不同的配電自動化規模應搭配有不同的配電網規劃方案及投資水平,并在配電規劃中進行必要的可靠性估計。在進行總體規劃后,進行分年度安排,然后對不同方案及設定按結果進行比選優化。


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