电网工程项目规划中应注意的问题与对策
2014-08-15陈毅恒
陈毅恒
摘要:文章针对电网规划可靠性与经济性矛盾、电网规划与城市规划及城市发展不相协调、基础数据收集难、电网规划适应未来电网发展等问题,进行了分析并提出了相应的对策。
关键词:电网工程;项目规划;输电网;配电网
中图分类号:F407 ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ;文章编号:1009-2374(2014)18-0138-02
电网工程是电力系统中除发电、用电环节以外的部分,一般包括输电网和配电网两部分。通常,我国将220kV及以上电压等级的电网称为输电网,110kV及以下电压等级的电网称为配电网。电网工程项目规划也就是输电网工程和配电网工程的项目规划。我们知道项目规划是工程建设的前奏,规划质量对工程建设的质量有重要影响。随着我国经济建设由追求量到质的转变,电网工程项目规划方法也应做出相应的改变。那么在电网工程项目规划中有哪些需要注意的问题,以及如何解决这些问题,本文对此进行了分析和探讨。
1电网工程项目规划中需要注意的问题
1.1电网规划向输电网倾斜的趋势已改变
长期以来,我国电网建设重视输电网(主网)而轻视配电网,造成配电网设施相对落后,与发达国家的差距较大。配电网建设的滞后一定程度上制约了城市的发展。近些年来,配电网建设得到重视,投入有所增加,配电网络结构薄弱、电力设备陈旧老化等问题有所改观,但是又面临新的问题。对经济性与可靠性认识存在误区,一方面为了满足用户对电能质量越来越高的需求,盲目增加投资,以提高配电网可靠性;另一方面,根据售电效益评估停电损失的研究,提高可靠性的投入远低于从中取得的效益,得出增加可靠性不划算的结论,反映出配电网规划可靠性与经济性的矛盾。
1.2电网规划与城市规划、城市发展不相协调
首先,《城乡规划法》要求电网规划必须纳入城乡发展修建性详规中,这对电网规划与城市规划协调是有利的,但实际情况多是在城市总体发展规划中将电力设施用地进行了考虑,但电力线路走廊、变电站站址等却未纳入修建性详规中,结果造成电网建设选址、选线的难度,有些项目甚至因此而搁置。其次,城市发展建设往往不会严格按照城市发展规划要求执行,因为政府换届或政策变化等各种原因,导致城市发展的不确定性,进而造成负荷增长的不确定性,使城市电网规划无形中增加了不少难度。最后,电网规划与城市规划编制时间大致重合,但因缺乏沟通和协调,在与城市规划方面有衔接不上的问题,加上电网建设与城市建设的不同步,电网建设重复改造和投资问题比较多。
1.3电网规划基础数据收集
电网规划需要通过收集各种历史数据以保证负荷预测的准确性,由于数据信息量非常大,而且城市发展变化非常快,使得数据收集、更新和维护需要大量的人力。目前数据收集手段基本上以手工为主,效率较低,造成电网规划基础数据收集较为困难。
1.4电网规划适应未来电网发展
未来电网工程向着智能电网、绿色电网的方向发展,分布式能源和微电网都将大量接入电网,这些情况肯定会影响到未来电网的发展,这些问题在电网规划时不应忽视。而且,一些城市电网经过多年来的跨域式发展,不少地区的站点和线路走廊资源已趋于饱和,如何消纳新的负荷增长,也是值得考虑的问题。
2解决电网工程项目规划中问题的对策
2.1电网可靠性与经济性规划协调的方法
电网可靠性是指连续供电的能力,经济性主要是指投资效益,一般情况下可靠性与低成本投入是矛盾的,如图1所示:
图1可靠性与成本/效益的关系
由图1(a)可见,总成本、投资成本与可靠性边际成本在可靠性水平Rm处最佳,此时总成本Tm最小,投资成本居中。投资成本A较低,但可靠性R1也较差,总成本T1较高;可靠性R2较高,但投资成本D较大,同样总成本T2较高。协调可靠性与经济性也就是寻求Tm或Rm。
评价可靠性的方法包括确定性准则和概率性准则。确定性准则一般采用N-1或多重故障分析,概率性分析是在确定性分析的基础上按照元件的故障频率或故障持续时间进行分析。经常采用的概率可靠性指标包括系统平均停电频率指标(SAIFI)、系统平均停电持续时间指标(SAIDI)、平均供电可用率指标(ASAI)、电力不足频率(LOLF)、电力不足持续时间(LOLE)等。
经济性与可靠性的关系可用下式表示:
(1)
式(1)中G为项目投产还贷期的年最小投入,X为包含线损成本和可靠性成本的变动成本,f为最小投资回报系数,C为电网建设项目投资。结合可靠性指标,可分析某市确保民生用电的可靠性与经济性协调结果如图1(b)所示。在可靠性水平99.96%时系统综合效益最佳,此时采用的规划方案为双环网电缆线路。
2.2电网规划与城市规划紧密衔接的措施
为了保证电网规划布局的科学合理,电网规划应与城市规划紧密衔接,这就要求电网规划在编制、审批、实施等所有环节都与城市规划保持同步,并且将电网规划中变电站、线路走廊等用地资源纳入城乡规划修建性详规,将电力设施用地纳入城市土地利用总体规划中。在进行电网规划时应优化站点和线路走廊,以最大限度发挥土地和空间资源的优势。其次,应结合城市经济发展速度、产业结构调整规划及大用户进展情况,作出电网空间负荷分布预测。此外,还应考虑到城市经济发展存在不平衡的特点,根据用电负荷类型和供电可靠性的不同需求,有针对性地制定和优化网架结构。
2.3电网规划信息平台的建设
电网规划涉及社会经济、产业发展的各个方面,保证基础数据收集的及时性、准确性、可用性直接关系到规划的质量,建议利用信息技术建立基础数据平台,以整合大量的电网数据和城市历史数据。可在现有配电地理信息系统(GIS)基础上,新增基础数据平台等相关模块,将城市社会经济发展指标、用电量数据、负荷数据、电网设施设备资料等历史数据源都整合到信息平台里面,这样可以极大地方便数据收集和整理,而且实时性强,对电网规划效率的提高将发挥巨大的作用。
2.4电网规划方法的创新
传统电网规划方法需要先做出负荷预测,形成电网方案以后再校验其是否满足要求。由于预测受到相当多因素的影响,其准确程度常存在不确定性。其规划优势在于中长期规划中的网架规划,对新建区域及快速发展电网适应性较好,而对现有网络结构的改造一般需要新增变电容量,再布局网络,投资通常较大,而对于线路走廊和站址非常紧张的区域往往无能为力。采用供电能力的概念进行规划,可以有效解决这个问题。这种规划方法的思路是通过调整网架结构和优化负荷分配,利用网络互联所能达到的供电能力,消纳新增负荷和适应未来负荷增长的需要。调整负荷的方法包括网络重构、改变新增负荷的接入位置、改变馈线连接的母线、新出馈线、线路切变等方式。这种思路对于负荷增长缓慢、具备负荷快速转移能力的电网,可节省大量建设投资。如果不具备网架互联及配电自动化基础,则较难实现。
3结语
电网工程项目规划面临的问题很多,核心是解决未来供电需求增长的问题,这需要准确预测负荷,而城市发展的不确定性和基础数据收集的困难,都影响规划工作的质量。在规划过程中不能忽视可靠性与经济性因素。本文对上述问题均进行了分析和探讨,借以抛砖引玉,希望能有更多真知灼见分享。
参考文献
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