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【摘 要】 经济的快速发展,致使用电负荷不断增加。提高电力企业的供电服务,保障企业和人民能安全和可靠地用上高质量的电能提高电力系统规划,提高电网经济和劳动生产率迫在眉睫。通过阐述智能电网技术的概念、特征、关键技术和智能化,分析电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。
【关键词】 电力技术;电力系统;智能电网;电网规划
前言:
电网能否稳定运行的关键在于网架结构,坚强的网架结构来源于合理的电网规划。随着国内经济的飞速发展,城乡居民生活水平不断提高,电力需求持续增加,地区电网也亟待做出相应的改造和扩建。对于一个受环境、经济、发展潜力等综合因素影响的特定区域,制定出一个良好的电网规划方案,关系到该地区电网改造的投资成本、经济效益,对周边地区的影响及该地区未来经济发展速度等。
1.电网概念
在电力系统中,联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节,它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。
2.电网规划的特点
电网规划是电力系统规划的重要部分,其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构,以满足经济、可靠地输送电力的要求。其研究的内容包括网架规划、无功规划、稳定性分析及短路电流分析。电网规划可分为输电网规划和配电网规划两类。另外,按规划期长短可分为短期规划、远景规划和长期规划3种。短期规划研究主要用于制定较短水平年如5年的网络扩展计划,确定详细的网络结构方案;远景规划研究一般针对一个较长水平年如20-30年,它通过对未来各种发展情形的分析,给出根据环境参数进行技术选择的一般原则;长期规划研究介于两者之间,它用于电网10-20年发展规划方案的制定。
电网规划的基本原则是指在一定的技术可行性条件下,使电网规划各阶段费用总和最小。在数字上它属于一个复杂的多决策变量、多约束条件优化问题,而且具有整数性、非线性、多目标性、动态性、不确定性等特点。合理地进行电网规划不仅可以获得巨大的社会效益,可可以获得巨大的经济效益。因此,合理规划方法显得尤为重要。
3.电网规划中应注意的几个问题(以城市为例)
电网作为城市市政建设的重要组成部分,为了适应城市建设和城市经济可持续发展的目标,电网的建设应该与市政建设和城市经济的发展同步或略有超前。为避免城市电网规划失误造成投资的浪费或重复改造,我国城市电网的规划工作,一方面要借鉴和汲取经济发达国家的成功经验和教训,另一方面也要考虑当地城市的具体情况,创造性地进行城市电网规划工作。本文针对目前各地区城市经济迅速发展的局面,强调建立合理电网结构的重要性,同时结合城市电网的特点,提出电网规划中需要解决的问题,如基础资料收集、负荷预测、网架结构布置、电网规划与城市规划的协调,通过分析这些问题提出以下解决对策:
3.1做好规划工作基础资料的收集及分析工作
城市电网规划的最终结果主要取决于原始资料及规划方法。没有足够和可靠的原始资料,任何优秀的规划方法也不可能取得切合实际的规划方案。一个优秀的电网规划必须以坚实的前期工作为基础,包括搜集整理系统电力负荷资料,当地的社会经济发展情况,电源点和输电线路方面的原始资料等等。为保证规划工作的真实性和合理性,前期资料的收集和分析工作非常重要,包括规划基础年的电量、最大负荷、分区负荷、经济发展指标、产业电量发展指标、电网及设备现状等基础数据,以及对这些数据进行分析和预测,为城市电网规划提供准确有力的依据。
3.2做好负荷预测及网架结构的布置
电力负荷及电量的增长取决于经济增长的规模和速度,经济发展的速度、产业结构的变化,以及技术构成的变化,均要影响电力的需求量。电力负荷及电量预测受社会政治、经济条件的变化等不确定因素的影响较大。尤其是现阶段,各地招商引资力度都非常大,建设了大大小小的各类工业园区,普遍存在报装负荷与实际用电负荷差距很大,用电负荷不是很确定以及企业用电容易受经济危机影响等问题,给电力负荷及电量预测带来很大的困难,使得做负荷平衡往往不是很准确,给电网规划建设项目带来误导。然而,供电区负荷的大小又决定主网布点及网架结构的规划,因此负荷的收集、预测及特性分析非常重要。因此,应加强与地方政府的沟通,及时掌握各类大型招商引资项目的进展情况,通过规划年内各区负荷的收集,采用不同的方法进行准确的预测,推算出分区负荷在规划年的增长情况,根据分区各个规划年份负荷的预测结果对网架布点及结构进行合理规划,使得城市电网规划更具有科学性和合理性。
3.3做好电网规划与城市规划的协调发展
电网规划与城市总体规划的衔接非常必要,关键是要处理好两个规划间的关系。电网规划的目的是在保证可靠性的前提下满足日益增长的电力需求,提高总体社会效益,应该说电网规划主要侧重于城市空间内电网的科学合理布局,更多地强调技术和经济层面的合理性。城市总体规划是根据地方社会经济发展的需要所作的一个综合全面规划,更侧重于规划市区的科学合理的布置,更多地强调规划实施的管理与指导。两个规划有着共同的规划对象和规划目标,都涉及到城市建设用地控制和空间走廊,它们之间应该是相互协调和衔接的关系。因此,两者的衔接首先要落实到规划的编制阶段,在审批和实施的过程中也要衔接。电网规划应在城市总体规划的指导原则下进行编制,以往电网规划仅是将规划项目建设纳入城市规划之中,变电站位置和线路走廊都是未定数,政府规划部门难以预留与控制,往往形成“建时再定”、“随建随定”的状况,不能做到实际上的有效的衔接。结合本人多年从事电网规划工作的实践经验,总结出应当着重注意以下几点:一是实现规划同步,确保规划编制时间、年限的一致,并同步进行修编与调整;二是提高规划可操作性,电网企业与规划设计单位共同开展城乡供电专项规划和35千伏及以上电网的布局规划编制,实现城区变电站和线路精确到地理坐标点、廊道宽度和转角位置,乡村变电站和线路走廊落实到具体乡村位置,专项规划经由省(市)政府审批,与城市规划有机衔接,作为电网建设和省(市)域空间管制的重要依据和内容。三是建立统一规划体系,搭建平台,实现信息畅通。 3.4做好电网规划的对外宣传工作
加强宣传力度,通过新闻媒体进行电力设施建设的重要性以及相关技术和环保等科学知识宣传,增加城市居民对电力设施的科学认识,以消除城市居民对电力设施建设的抵触情绪和安全顾虑。积极争取政府政策,促使政府各部门支持电力建设,建设绿色通道对土地征用、拆迁补偿、线路路径等问题按照相关标准并在规定时限内给予解决。尽量营造全社会关注电力建设的氛围,努力推动电网规划的有效落实。
4.电网保护
电压暂降/骤降(VoltageSag、Dip)是电压有效值降至额定电压(Nominal Value)的10%至90%,且持续时间为20ms至1min(典型持续时间为20ms~500ms)。电压暂降又称电压骤降、电网晃动、电压瞬间波动、电压跌落、瞬间失电、疾电、低电压穿越(LVRT)等。严重的电压暂降,将使用电设备停止工作,或引起所生产产品质量下降。而电压暂降影响的严重性则随用电设备的特性而异。一般而言,工业过程设备对电压暂降特别敏感,因为设备内任何一个元件由于电源出现问题都会使整个流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、太阳能光伏、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域,常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、直流电机驱动、可编程逻辑控制器(PLC)、机械装置、可调速驱动装置等。
最新电网闪断保护产品。DySC专利逆变(Inverter)技术为因电压暂降和瞬间停电而造成工业制造过程中非计划停机事故提供完善的电力保护。让电网更安全。
5.我国电网发展前景
近年来,我国加快了特高压电网的建设力度,2006年,我国首个特高压电网工程——国家电网公司晋东南—南阳—荆门交流特高压试验示范工程在山西长治隆重奠基,这标志着我国百万伏级电压等级的交流特高压电网工程正式进入建设阶段;2007年12月21日,四川—上海±800千伏特高压直流输电示范工程在四川宜宾开工,这是目前规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程。
目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向,电网建设前景诱人。“十一五”期间,我国电网建设总投资将超过1万亿元。到2010年,随着国家电网特高压及500千伏跨区、跨国电网联网的建成,跨区输电容量将达到7000万千瓦,比2005年提高5倍多,占全国合计最大负荷的11%;电量达到3200亿千瓦时,比2005年增长3倍多。
6.结束语
电网成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。
参考文献:
[1]陈章潮.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]蔡丹君,胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网,2009,(9):42-43.
【关键词】 电力技术;电力系统;智能电网;电网规划
前言:
电网能否稳定运行的关键在于网架结构,坚强的网架结构来源于合理的电网规划。随着国内经济的飞速发展,城乡居民生活水平不断提高,电力需求持续增加,地区电网也亟待做出相应的改造和扩建。对于一个受环境、经济、发展潜力等综合因素影响的特定区域,制定出一个良好的电网规划方案,关系到该地区电网改造的投资成本、经济效益,对周边地区的影响及该地区未来经济发展速度等。
1.电网概念
在电力系统中,联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节,它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。
2.电网规划的特点
电网规划是电力系统规划的重要部分,其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构,以满足经济、可靠地输送电力的要求。其研究的内容包括网架规划、无功规划、稳定性分析及短路电流分析。电网规划可分为输电网规划和配电网规划两类。另外,按规划期长短可分为短期规划、远景规划和长期规划3种。短期规划研究主要用于制定较短水平年如5年的网络扩展计划,确定详细的网络结构方案;远景规划研究一般针对一个较长水平年如20-30年,它通过对未来各种发展情形的分析,给出根据环境参数进行技术选择的一般原则;长期规划研究介于两者之间,它用于电网10-20年发展规划方案的制定。
电网规划的基本原则是指在一定的技术可行性条件下,使电网规划各阶段费用总和最小。在数字上它属于一个复杂的多决策变量、多约束条件优化问题,而且具有整数性、非线性、多目标性、动态性、不确定性等特点。合理地进行电网规划不仅可以获得巨大的社会效益,可可以获得巨大的经济效益。因此,合理规划方法显得尤为重要。
3.电网规划中应注意的几个问题(以城市为例)
电网作为城市市政建设的重要组成部分,为了适应城市建设和城市经济可持续发展的目标,电网的建设应该与市政建设和城市经济的发展同步或略有超前。为避免城市电网规划失误造成投资的浪费或重复改造,我国城市电网的规划工作,一方面要借鉴和汲取经济发达国家的成功经验和教训,另一方面也要考虑当地城市的具体情况,创造性地进行城市电网规划工作。本文针对目前各地区城市经济迅速发展的局面,强调建立合理电网结构的重要性,同时结合城市电网的特点,提出电网规划中需要解决的问题,如基础资料收集、负荷预测、网架结构布置、电网规划与城市规划的协调,通过分析这些问题提出以下解决对策:
3.1做好规划工作基础资料的收集及分析工作
城市电网规划的最终结果主要取决于原始资料及规划方法。没有足够和可靠的原始资料,任何优秀的规划方法也不可能取得切合实际的规划方案。一个优秀的电网规划必须以坚实的前期工作为基础,包括搜集整理系统电力负荷资料,当地的社会经济发展情况,电源点和输电线路方面的原始资料等等。为保证规划工作的真实性和合理性,前期资料的收集和分析工作非常重要,包括规划基础年的电量、最大负荷、分区负荷、经济发展指标、产业电量发展指标、电网及设备现状等基础数据,以及对这些数据进行分析和预测,为城市电网规划提供准确有力的依据。
3.2做好负荷预测及网架结构的布置
电力负荷及电量的增长取决于经济增长的规模和速度,经济发展的速度、产业结构的变化,以及技术构成的变化,均要影响电力的需求量。电力负荷及电量预测受社会政治、经济条件的变化等不确定因素的影响较大。尤其是现阶段,各地招商引资力度都非常大,建设了大大小小的各类工业园区,普遍存在报装负荷与实际用电负荷差距很大,用电负荷不是很确定以及企业用电容易受经济危机影响等问题,给电力负荷及电量预测带来很大的困难,使得做负荷平衡往往不是很准确,给电网规划建设项目带来误导。然而,供电区负荷的大小又决定主网布点及网架结构的规划,因此负荷的收集、预测及特性分析非常重要。因此,应加强与地方政府的沟通,及时掌握各类大型招商引资项目的进展情况,通过规划年内各区负荷的收集,采用不同的方法进行准确的预测,推算出分区负荷在规划年的增长情况,根据分区各个规划年份负荷的预测结果对网架布点及结构进行合理规划,使得城市电网规划更具有科学性和合理性。
3.3做好电网规划与城市规划的协调发展
电网规划与城市总体规划的衔接非常必要,关键是要处理好两个规划间的关系。电网规划的目的是在保证可靠性的前提下满足日益增长的电力需求,提高总体社会效益,应该说电网规划主要侧重于城市空间内电网的科学合理布局,更多地强调技术和经济层面的合理性。城市总体规划是根据地方社会经济发展的需要所作的一个综合全面规划,更侧重于规划市区的科学合理的布置,更多地强调规划实施的管理与指导。两个规划有着共同的规划对象和规划目标,都涉及到城市建设用地控制和空间走廊,它们之间应该是相互协调和衔接的关系。因此,两者的衔接首先要落实到规划的编制阶段,在审批和实施的过程中也要衔接。电网规划应在城市总体规划的指导原则下进行编制,以往电网规划仅是将规划项目建设纳入城市规划之中,变电站位置和线路走廊都是未定数,政府规划部门难以预留与控制,往往形成“建时再定”、“随建随定”的状况,不能做到实际上的有效的衔接。结合本人多年从事电网规划工作的实践经验,总结出应当着重注意以下几点:一是实现规划同步,确保规划编制时间、年限的一致,并同步进行修编与调整;二是提高规划可操作性,电网企业与规划设计单位共同开展城乡供电专项规划和35千伏及以上电网的布局规划编制,实现城区变电站和线路精确到地理坐标点、廊道宽度和转角位置,乡村变电站和线路走廊落实到具体乡村位置,专项规划经由省(市)政府审批,与城市规划有机衔接,作为电网建设和省(市)域空间管制的重要依据和内容。三是建立统一规划体系,搭建平台,实现信息畅通。 3.4做好电网规划的对外宣传工作
加强宣传力度,通过新闻媒体进行电力设施建设的重要性以及相关技术和环保等科学知识宣传,增加城市居民对电力设施的科学认识,以消除城市居民对电力设施建设的抵触情绪和安全顾虑。积极争取政府政策,促使政府各部门支持电力建设,建设绿色通道对土地征用、拆迁补偿、线路路径等问题按照相关标准并在规定时限内给予解决。尽量营造全社会关注电力建设的氛围,努力推动电网规划的有效落实。
4.电网保护
电压暂降/骤降(VoltageSag、Dip)是电压有效值降至额定电压(Nominal Value)的10%至90%,且持续时间为20ms至1min(典型持续时间为20ms~500ms)。电压暂降又称电压骤降、电网晃动、电压瞬间波动、电压跌落、瞬间失电、疾电、低电压穿越(LVRT)等。严重的电压暂降,将使用电设备停止工作,或引起所生产产品质量下降。而电压暂降影响的严重性则随用电设备的特性而异。一般而言,工业过程设备对电压暂降特别敏感,因为设备内任何一个元件由于电源出现问题都会使整个流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、太阳能光伏、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域,常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、直流电机驱动、可编程逻辑控制器(PLC)、机械装置、可调速驱动装置等。
最新电网闪断保护产品。DySC专利逆变(Inverter)技术为因电压暂降和瞬间停电而造成工业制造过程中非计划停机事故提供完善的电力保护。让电网更安全。
5.我国电网发展前景
近年来,我国加快了特高压电网的建设力度,2006年,我国首个特高压电网工程——国家电网公司晋东南—南阳—荆门交流特高压试验示范工程在山西长治隆重奠基,这标志着我国百万伏级电压等级的交流特高压电网工程正式进入建设阶段;2007年12月21日,四川—上海±800千伏特高压直流输电示范工程在四川宜宾开工,这是目前规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程。
目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向,电网建设前景诱人。“十一五”期间,我国电网建设总投资将超过1万亿元。到2010年,随着国家电网特高压及500千伏跨区、跨国电网联网的建成,跨区输电容量将达到7000万千瓦,比2005年提高5倍多,占全国合计最大负荷的11%;电量达到3200亿千瓦时,比2005年增长3倍多。
6.结束语
电网成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。
参考文献:
[1]陈章潮.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]蔡丹君,胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网,2009,(9):42-43.