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基于服务城市行政区域拓展的高效配电网规划管理体系研究

2016-03-23刘国平

河北电力技术 2016年1期
关键词:网格化配电网管理体系

刘国平,王 聪,赵 杰,耿 亮,李 梁

(国网河北省电力公司石家庄供电分公司,石家庄 050051)



基于服务城市行政区域拓展的高效配电网规划管理体系研究

刘国平,王聪,赵杰,耿亮,李梁

(国网河北省电力公司石家庄供电分公司,石家庄050051)

摘要:在京津冀一体化发展、石家庄市行政区划调整的大背景下,以石家庄市城区配电网规划为研究基础,深入分析配电网规划、管理方面存在的问题,提出市政/电网相互衔接、市县电网协调发展的现代智能配电网规划理念,采用“网格化”配电网精准规划方法,建立了目标、组织、策略三维度体系的规划管理机制,高效优质进行配电网规划,最后通过实施成效,验证该规划管理体系的创新性、准确性和有效性。

关键词:配电网;规划;管理体系;网格化

配电网是电力系统与电力用户直接接触的一个重要环节,保证配电网安全、可靠、经济运行,对电网企业具有重大的意义。党中央、国务院对加强配电网建设做了重要部署。2015年9月,国家能源局正式发布了《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》。国家电网公司也明确提出以解决“两头薄弱”问题为重点,全面加强配电网建设[1-3]。随着京津冀一体化发展、石家庄市行政区划调整对本地配电网发展建设提出新课题。配电网规划管理就是要对接城市发展,采用差异化建设标准,以满足各类供电区域不同用户供电质量为目标,创新市政/电网相互衔接、市县电网发展协调一致的现代智能配电网规划理念,采用“网格化”配电网精准规划方法,建立目标、组织、策略三维度体系的规划管理机制,高效优质进行配电网规划,全面推进石家庄市配电网发展,为服务京津冀协同发展提供有力支撑,为行政区域拓展做好供电保障服务。

1配电网规划管理存在的问题

电网发展一直存在“重主轻配”问题,石家庄市配电网基础薄弱,随着城市行政区域拓展后的需求及分布式电源、电动汽车的快速发展,配电网的功能、形态以及发展环境均发生了巨大变化,老问题和新需求相互交织增加了石家庄配电网发展难度。

a. 配电网规划发展时间短,制约多,远景目标网架的规划没有市政建设变化快。配电网规划约束力较差,没有形成统一的管理体系,规划质量和效率低下。

b. 传统配电网规划与用户需求衔接不足,存在规划依据不实、负荷预测不细、项目储备不深等问题。

c. 由于配电网网架变化快、线路转接频繁,造成配电网现状分析不透彻,不能如实反映配电网存在问题;配电网规划设计建设标准不统一,差异化大;规划前后缺乏重要指标对比,不能为投资决策提供可信依据。

2智能配电网规划管理体系的构建

科学进行配电网规划,优化电网资源配置,建设城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好的现代智能配电网。智能配电网规划管理体系主要由目标体系、组织体系、策略体系三部分组成。

2.1目标体系

从统筹城乡规划、对接政府规划、提升投资精度、配电网建设标准、多元化负荷发展五个方面建立配电网规划管理目标体系。

a. 合理划分供电区域,确立满足各类供电区域不同用户供电质量为目标,实行城乡配电网统一规划,界面清晰、统筹发展。

b. 以城乡发展总体规划为指导,配电网与城市控制性详细规划无缝对接,开展“网格化”配电网详细规划,构建远景目标网架,指导近中期网架结构,统筹考虑电源、用户以及土地、环境、站址廊道等公共资源,合理布局变电站、开关站、环网单元和电缆通道等配电网设施,依法依规保护配电网站址路径,纳入城市控规,促进配电网项目落实。

c. 深入开展配电网诊断分析、电力市场负荷调研,全口径储备规划项目,指导用户接入和配电网改造,提高投资精准度。

d. 根据区域经济发展水平和供电可靠性,整合和优化已有标准化成果,科学指导规划、设计、建设与改造,全面推行模块化设计、规范化选型、标准化建设。

e. 统筹兼顾新能源、分布式电源、电动汽车和电能替代等多元化负荷发展,最大程度对可再生清洁能源进行就地消纳,满需足各类用户接入需求。

2.2组织体系

成立规划管理组织体系,实行公司主要领导统一领导下的分层分级管理模式,明确工作目标,制订工作计划和管理措施,确保职责界面清晰、协同高效,高质量、高标准完成前期准备、规划编制及成果发布工作。

a. 优化、深化网格配电网规划管理职责,分级管理、分层负责,实现规划管理的纵向贯通。成立领导小组,加强工作的统一领导;明确归口管理部门,确保工作的有效执行;成立公司配电网规划工作组。

b. 落实各专业部门职责,实现规划管理的横向协同,保障工作的协调推进。

c. 优化调整规划管理支撑单位(如经济技术研究所等),加强技术支撑。

2.3策略体系

创新配电网规划管理理念,制定配电网规划设计建设标准,采用“网格化”配电网精准规划方法,在开展电网诊断分析专题研究的基础上,结合新能源并网、电动汽车、电能替代等多元负荷发展需求,高质量的完成了石家庄中心城区及藁城、栾城、鹿泉、正定四区县配电网详细规划(总面积500多km2),并推广至其他14个县域配电网。认真分析和梳理新形势下石家庄配电网发展模式,形成具有“管理先进、技术领先、高效可靠”的配电网规划管理策略体系。

a. 确立以满足用户的供电质量为规划目标,统筹城乡配电网规划,采用逐站逐线的方式分析和梳理配电网现状,与市政规划无缝对接,依据城市控制性详细规划,引入空间负荷预测法预测负荷需求和空间分布,将供电区按行政区划和负荷密度分类,设定差异化的发展目标,将规划重点放在中压电网、规划范围延伸至0.4 kV电网。同规划部门形成双向协同沟通机制,保证规划落地。编制完成《石家庄市区变电站10 kV供电分区远景规划图》,《石家庄市中心城区远景年高压网架规划图》,扩展了配电网规划的内容和深度,起到了示范引领作用。

b. 借鉴先进城市经验,整合配电网设计建设改造的标准化成果,制定了《石家庄中低压配电网规划设计建设技术细则》,为配电网建设提供了参考标准。“细则”中首次采用优化调整用户接入方案中需用系数(见表1),减少配变容量36%,提高电网可开放容量,大大节省电网投资,在河北省公司范围内进行推广。

表1用户接入方案需用系数

住宅户数用电负荷需用系数调整前配变容量配置系数调整后配变容量配置系数72户及以下0.30.70.4872户以上300户以下0.250.60.4300户及以上0.20.50.32

c. 明晰配电网网架层级,从变电站馈出的为主干层,从开关站或环网单元节点馈出的为次干层,其余为分支层;规范主干层、次干层、分支层对应的接入容量,新建网架不超过3层,梳理层次过多的现状网架。配电网分层供电模型,见图1。

图1 配电网分层供电模型

明确双环网主干最多串5组环网单元,分支最多2级,如图2所示。

图2 双环网结构

d. “网格化”配电网精准规划遵循“做实、做细、做深”的理念,按照“自下而上”的方式,采用“六化”工作策略,形成网格化供电区域、开展多元化负荷预测、制定差异化规划标准、搭建模块化目标网架、采用数据化指标分析、呈现实用化规划成果。

依据城市控详规细分规划单元,根据建设用地性质划分为居住、行政办公、商业金融业等共10类用地,以A、B、C、D 4类不同发展定位确定的供电区域,打造差异化经济高效配网。采用了规划辅助管理软件。改变了传统粗放的负荷预测及规划的方式,实现了与城市规划的精准对接,进行了分层规划,便于电力设施落地。

网格化的饱和负荷预测。按照单一功能最小化原则划分网格,中心城区划分为2 308个网格。采用空间负荷预测与大用户报装相结合的预测方法,预测饱和负荷(5 970 MW)是目前(2 120 MW)的2.8倍。

变电站布点:根据网格负荷预测结果,实现了变电站选址的智能化,饱和负荷下需新增52座变电站布点,并优化了供电范围。

开关站布点:现有开关站10座,规划环网型开关站46座、终端型开关站71座。

环网单元的布点:现有环网单元1 812座,规划主干环网单元966座。

目标网架规划:目标网架通过单环网、双环网建立站间联络,提高10 kV配网的倒供灵活性,有效支撑上级电网。

配电网智能化规划:2016年全自动模式试点应用、2017年底中心城区配电自动化全覆盖,光纤、无线及其他通信方式相结合。满足电动汽车充换电设施建设、光伏等新能源接入的需要。

电缆通道规划:电缆通道规划形成纵横畅通的地下管网,随着城市发展建设同期预埋。

3实施效果

a.在深入进行电网现状分析的基础上,将市区控制性详规按照单一功能最小化原则进行划分,通过空间负荷预测法得出10种功能区饱和负荷和每个网格的饱和负荷,同采用自然增长加大用户预测法比较,提高了负荷预测的准确度,掌握了负荷的空间分布,为配电网规划打下扎实的基础。将变电站、开关站、环网单元、配电室、线路路由进行合理规划,编制完成《石家庄市中心城区2020年10kV网架规划图》、《石家庄市中心城区远景年10kV网架规划图》、《石家庄市中心城区远景年电缆通道规划图》。进一步指导配电网规划,确定规划项目,开展规划方案技术经济比较,以效益分析法评价电网规划实施本文责任编辑:王丽斌

效果,优化电网投资。

b. 控制出线装接容量,通过合理切改,解决负荷分配不均和供电范围交叉重叠问题。通过开关站解决出口电缆通道资源紧张问题。

c. 依据《石家庄新能源及可再生能源发展规划》,配电网精准规划统筹考虑新能源电源建设布局,加强对其接入位置和规模的引导和管理,提前规划配套工程,满足灵活接入。

d. 通过对配电网规划管理进行全面、系统、科学的提升,完善市区配电自动化和配网通信规划,公司系统供电可靠性和电力服务水平得到显著提升。用户平均停电时间,由2008年11.8 h,降低为2014年的1.85 h。

4结论

a. 紧跟城市发展脉搏,采用“网格化”配电网精准规划方法,科学实施电网规划。

b. 以用电需求为导向,以实测负荷为模型,开展网格化负荷预测、差异化网架规划,统筹配电自动化、通信、分布式电源、电力管道等智能配电网内容,形成多元化规划成果。

c. 围绕省会石家庄“十三五”发展,科学编制石家庄电网“十三五”规划和石家庄市网格化配电网精准规划管理机制,并逐步拓展到周边县域,实现配电网发展与城市发展实现同步推进。

参考文献:

[1]肖峻,谷文卓,郭晓丹,等,配电系统供电能力模型[J].电力系统自动化,2011,35(24):47-52.

[2]邱丽萍,范明天.城市电网最大供电能力评价算法[J].电网技术,2006,30(9):68-71.

[3]刘壮志.含微电网的智能配电网规划理论及其应用研究[D].北京:华北电力大学,2013.

本文责任编辑:王丽斌

下期要目

变压器压力释放阀动作故障分析及处理

非全停扩建施工方法在GIS变电站的应用

高压户外式隔离开关缺陷分析及完善化改造

Study on Efficient Distribution Network Planning Management SystemBased on Service City Administrative Areas Expanding

Liu Guoping,Wang Cong,Zhao Jie,Geng Liang,Li Liang

(State Grid Hebei Electric Power Company Shijiazhuang Power Supply Branch, Shijiazhuang 050051,China)

Abstract:Under the background of the integration development of the beijing-tianjin-hebei region and shibjiazhuang administrative division adjustment, based on the research of shijiazhuang urban distribution network planning, analyzing the existing problems in the distribution network planning and management, in this paper, the modern intelligent distribution network planning concept is proposed on the basis of the link-up municipal/network and the coordinated development of cities and counties grid, and the method of "Grid" accurate distribution network planning is used to establish the planning management mechanism of three dimensional system including the goals, organization, policies to proceed the distribution network planning. Finally, through the implementation effect, the innovation, accuracy and validity of planning and management system is verified.

Key words:distribution network;planning;management system;grid

中图分类号:TM715

文献标志码:B

文章编号:1001-9898(2016)01-0001-03

作者简介:刘国平(1975-),男,高级工程师,主要从事电力系统继电保护和新能源并网方面工作。

收稿日期:2015-11-13

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