电网结构与优化
电网的组织结构与运营模式

电网的组织结构与运营模式电网作为现代社会不可或缺的基础设施之一,负责电力的传输和分配,对于经济的发展和人民的生活起着重要的支撑作用。
在这篇文章中,我们将探讨电网的组织结构和运营模式。
一、组织结构电网的组织结构多样,通常由以下几个层次组成:1. 发电厂:发电厂是电网的起点,负责将各种能源转化为电能。
不同的发电厂可以利用煤炭、天然气、核能、风能、太阳能等不同的能源。
2. 输电网:输电网是将发电厂产生的电能由高压输电线路传输到不同地区的关键环节。
输电网通常由高压输电线路、变电站和输电塔组成。
3. 配电网:配电网将输电网传输到的电能进一步分配到各个用户。
配电网由变电站、中压线路和低压线路组成。
4. 用户:用户是电网的终端,包括工业、商业和家庭用户。
他们通过电表计量、用电设备以及用电器具使用电能。
在这个层次结构中,发电厂和用户之间通过输电网和配电网进行连接。
这种分级结构保证了电能的高效传输和分配。
二、运营模式电网的运营模式主要包括以下几个方面:1. 国有垄断模式:在一些国家或地区,电网由国有企业垄断经营。
国有垄断模式下,电网的所有权和经营权由国家控制,确保电力供应的稳定性和可靠性。
2. 计划经济模式:在一些国家,电力的供应和需求由中央计划机构负责协调,电网运营也由中央统一管理。
这种模式能够确保电力的均衡分配,但可能存在耗能和资源利用不合理的问题。
3. 自由市场模式:在一些国家或地区,电网的运营是基于市场机制的。
政府通过法律法规对电力市场进行监管,提供公平竞争的环境,让不同的发电企业和供电企业在市场中竞争,以实现电力的高效供应和经济效益。
4. 分布式发电模式:随着可再生能源技术的发展,分布式发电模式正在逐渐兴起。
这种模式下,用户可以通过自己安装太阳能电池板或风力发电设备等,自主发电并将多余的电能卖给电网。
这种模式能够降低电网的负荷压力,促进可再生能源的利用。
综上所述,电网的组织结构和运营模式对于保障电力供应的稳定性、高效性和经济性至关重要。
电网电力行业的电力资源优化配置与管理

电网电力行业的电力资源优化配置与管理随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,电力需求正不断增长。
电网电力行业作为国家经济发展的重要支撑,如何优化电力资源的配置与管理成为当前亟待解决的问题。
本文将探讨电网电力行业在电力资源优化配置与管理方面的挑战与对策。
一、电力资源优化配置的挑战1.1 电力需求增长的压力随着社会经济的快速发展,人们对电力的需求也越来越大。
工业生产、家庭生活、商业活动以及交通运输等方方面面都离不开电力供应,这给电网电力行业带来了巨大的压力。
1.2 需求与产能之间的不平衡电力供需之间的不平衡是电网电力行业在电力资源优化配置中面临的一大挑战。
在某些地区,电力供应过剩,而在另一些地区,电力供应不足。
这种不平衡的现象给电力资源的合理配置带来了一定的难度。
1.3 新能源的接入问题近年来,为了应对环境污染和气候变化等问题,政府大力推广新能源的利用。
然而,新能源的接入对电力资源的优化配置产生了一定的影响。
新能源的不稳定性和间歇性使得其接入电网不容易,给电力系统运行带来了一定的不确定性。
二、电力资源优化配置的对策2.1 发展智能电网技术智能电网技术是电网电力行业实现电力资源优化配置与管理的重要手段。
通过智能电网技术,可以实现对电力系统的精确监测和控制,提高电力供应的可靠性和稳定性。
同时,智能电网技术可以根据电力需求的变化,合理调度电力资源,提高电力系统的利用效率。
2.2 加强电力系统规划与建设为了满足不断增长的电力需求,电网电力行业需要加强电力系统的规划与建设。
通过制定科学合理的电力系统规划,合理安排和配置电力资源,提高电力系统的供应能力。
同时,加强电力系统的建设,提高电力系统的可靠性和稳定性。
2.3 优化能源结构为了应对新能源接入带来的挑战,电网电力行业需要优化能源结构。
通过加大清洁能源的开发和利用,减少对传统能源的依赖,实现能源的多元化供应。
同时,电网电力行业还应积极推动能源供应侧结构性改革,提高能源供应的效率和可靠性。
电网调度运行方式优化措施分析

电网调度运行方式优化措施分析电网调度运行方式优化措施是指采用先进技术和方法对电网运行方式进行优化,实现对电网的智能化管理,提高电网的运行效率和稳定性。
主要包括以下几个方面的内容。
一、智能化管理智能化管理是指采用先进的信息技术和智能化手段,对电网进行管理和监控。
通过人工智能、大数据分析等技术手段,实现对电网的数据分析、预测、优化和决策,从而实现电网的自动化运行和管理。
二、降低负荷峰值电网负荷峰值是指一段时间内电网的负荷达到最高点的时间点。
负荷峰值的出现会增加电网的压力,导致电网的运行不稳定。
为了降低负荷峰值,可以采取以下措施:1. 加强对负荷预测的研究,提高负荷预测的准确性;2. 采取节能措施,减少能源的消耗;3. 实行高峰时段限制用电政策,对高能耗行业限电,减少负荷峰值的发生。
三、优化电源结构优化电源结构是指通过调整电源的组成,降低污染排放,提高电网的可靠性。
可以采取以下措施:1. 推广清洁能源,如太阳能、风能等;2. 加强对火电、燃气等能源的研究,降低污染排放;3. 建立多级电源体系,提高电网的可靠性和安全性。
1. 加强对输电线路的研究,优化输电线路的走向和容量;2. 采用智能配电技术,对配电线路进行优化,降低损耗;3. 实行分布式电力系统,增加电网的灵活性和可靠性。
五、完善电网调度管理系统电网调度管理系统是指通过先进技术手段,对电网进行调度和管理。
可以采取以下措施:1. 实现全网联调联控,提高调度管理的精度和效率;2. 加强对电网安全运行的监控和预警,保证电网的安全稳定运行;3. 推广区域调度模式,提高对局部电网的细化调度能力。
综上所述,电网调度运行方式优化措施是一项重要的工作。
通过加强智能化管理、降低负荷峰值、优化电源结构、优化电网结构和完善电网调度管理系统等措施,可以提高电网的运行效率和稳定性,为经济社会发展提供稳定可靠的能源保障。
直流微电网的优化设计与控制研究

直流微电网的优化设计与控制研究随着能源需求的不断增长和环境问题的严重加剧,新能源技术的应用越来越受到人们的关注。
而微电网作为一种新兴的电力系统,可以很好地满足分布式电源接入、提高供电可靠性以及发电削峰填谷等需求。
本文将重点介绍直流微电网的优化设计和控制研究。
一、直流微电网的基本结构直流微电网主要由分布式电源、负载、直流汇流箱、电池组、逆变器、配电网等组成。
其中,分布式电源和电池组是微电网系统的重要组成部分,可以实现各种能源的输入和输出。
直流汇流箱则是微电网系统中的中心枢纽装置,可以实现各种设备的连接和互联,同时还可以实现负载功率的调节和能量的存储。
逆变器是将直流电转换成交流电的重要装置,其主要功能是将电池组所储存的能量转化为交流电提供给负载使用。
二、直流微电网的优化设计为了提高微电网系统的效率和可靠性,需要对微电网系统进行优化设计。
直流微电网的优化设计主要包括三方面:电源优化、逆变器优化和存储优化。
1. 电源优化电源优化是指通过优化电源系统的结构和参数,使其适应微电网系统的运行需求。
其中,太阳能、风能等可再生能源的接入是微电网系统的一大特色。
针对这一特色,可以通过多线路多端子的设计方式,实现各种电源的输入和输出。
同时,通过对电源转换器的参数进行优化,可以提高系统的充电效率,减少能量损失,实现对电源系统的优化设计。
2. 逆变器优化逆变器作为微电网系统中重要的装置之一,其优化设计尤为重要。
优化逆变器的输出电压、电流、波形等参数,可以提高微电网的稳定性和安全性。
同时,通过合理控制逆变器的输出功率和频率,可以实现对负载的精确定时,提高微电网系统的效率和可靠性。
3. 存储优化电池组作为微电网中能量的主要存储装置,其优化设计可以实现对微电网能量的有效利用。
通过对电池组的数量和容量进行优化,可以提高微电网系统的存储效率和安全性。
同时,通过对电池组的运行控制,可以实现对能量的精准调节,提高微电网系统的能量利用效率。
电网的电力需求与平衡优化

电网的电力需求与平衡优化电力是现代社会发展和生活的重要基础,电网的电力需求与平衡优化对供电稳定和能源可持续发展至关重要。
本文将探讨电网的电力需求以及如何进行平衡优化的相关问题。
一、电网的电力需求电网是由发电设备、输电线路和配电设备组成的能源传输和分配系统。
它承担着将发电厂产生的电能输送到用户终端的重要任务。
电网的电力需求主要由以下几个方面决定。
1.1 工业需求工业部门是电力消费的重要领域,包括制造业、矿业等行业。
这些行业对电力的需求量大,且通常具有较高的用电负荷。
因此,电网需要根据工业部门的用电需求来进行电力供应的平衡。
1.2 商业需求商业领域是电力消费的另一个主要领域,包括商铺、写字楼、超市等。
商业用电的需求通常有较大的时段差异,例如早晚高峰期需求较大,电网需要针对商业领域的特点进行供电计划的调整。
1.3 居民需求居民生活是电力消费的基础,居民对电力的需求主要包括生活照明、家用电器等。
随着城市化的进程,居民用电需求不断增加,电网需要根据居民的用电习惯和规模来满足其需求。
二、电网的电力平衡优化为了保证电力的稳定供应和最大化能源利用效率,电网需要进行电力平衡优化。
电力平衡是指电网供电与需求之间的平衡关系,而优化则是通过合理安排电网运行以达到最佳供需匹配。
2.1 发电优化发电优化是指根据电网的需求特点和能源的供应情况,合理调整发电设备的出力和运行方式。
例如,通过优化运行模式,提高发电机组的效率和稳定性,以降低电网的供电成本。
2.2 能源调度能源调度是指根据电力需求的变化,合理分配能源资源的过程。
通过对不同能源之间的平衡和协调,实现供需的匹配。
以尽可能降低厂用电消耗和环境污染为目标。
2.3 负荷调度负荷调度是根据电网的需求和运行情况,合理调整负荷侧的用电计划,以保证电网供需平衡。
例如,通过实施差时电价政策,引导用户在谷电时段使用电力,平衡电力供需关系。
2.4 储能优化储能技术是电力平衡优化的重要手段之一。
电网的电力系统优化与调度

电网的电力系统优化与调度电力系统是指由电源、输电线路、变电站、配电站等组成的电力供应和分配网络。
电力系统优化与调度是指通过科学的方法对电网进行调整和优化,以提高电网的稳定性、经济性和可靠性。
下面将从电力系统优化和电力系统调度两个方面进行论述。
一、电力系统优化1. 供需平衡优化供需平衡是指在电力系统中,根据负荷需求和电源供给的关系,合理规划和调整电力的生产和供应。
供需平衡的优化包括以下几个方面:(1)负荷预测:通过分析历史数据和使用预测模型,对未来负荷进行准确预测,以便合理安排电力供给。
(2)电力生产规划:根据负荷预测结果,合理安排电力生产的计划,包括发电机组的出力和运行时间等。
(3)电力调度:根据电力生产计划和实时负荷变化,及时调整发电机组的出力,保持电力系统的供需平衡。
2. 输电线路优化输电线路是将发电站产生的电力输送到各个用户的重要组成部分。
输电线路的优化包括以下几个方面:(1)线路规划与布置:根据供需关系、负荷分布和地理条件等因素,确定输电线路的规划和布置方案,以提高输电效率。
(2)线路选型与参数优化:选择合适的导线类型和线路参数,以减小线路功率损耗和电压降低。
(3)智能输电技术:利用智能输电技术,如高压直流输电和柔性交流输电等,提高输电能力和系统稳定性。
二、电力系统调度电力系统调度是指根据实时的负荷需求和电源情况,合理安排电力的分配和调整,以保证电网的正常运行和供电的可靠性。
电力系统调度主要包括以下几个方面:1. 负荷调度负荷调度是指根据用户需求,合理安排电力的分配和使用,以保证供电的可靠性和质量。
负荷调度主要包括负荷预测、负荷调控和负荷管理等环节。
2. 发电机组调度发电机组调度是指根据负荷需求和电源情况,合理安排发电机组的出力和运行方式。
发电机组调度主要包括发电机组的启停、出力调整和备用电源的调度等环节。
3. 输电线路调度输电线路调度是指根据输电线路的安全限制和电力需求,合理安排输电线路的运行和调整。
电网的可靠性分析与优化决策方法与应用案例解析与总结
电网的可靠性分析与优化决策方法与应用案例解析与总结随着社会发展和经济进步,电网在现代社会中起着至关重要的作用。
然而,电网的可靠性问题一直是电力行业面临的挑战之一。
电网的可靠性分析以及相应的优化决策方法是解决这一问题的关键要素。
本文将对电网的可靠性分析与优化决策方法进行探讨,并通过实际案例解析与总结,提供深入的理解和应用指导。
一、可靠性分析方法1.1 可靠性评估指标电网的可靠性评估指标是衡量电网可靠性的重要标准。
常见的评估指标包括:(1)平均故障间隔时间(MAIFI):表示单位时间内平均发生故障的次数。
(2)平均故障持续时间(MADT):表示故障修复所需的平均时间。
(3)平均不可用时间(MAUI):表示电网无法正常运行的平均时间。
(4)系统可用性指标(SAIDI、SAIFI、CAIDI):反映电网对用户的可靠性水平。
1.2 可靠性分析方法(1)可靠性指标计算方法:通过统计电网的故障数据,计算出各项可靠性评估指标。
(2)可靠性分析模型:建立数学模型,综合考虑电网各个运行因素,通过模拟和计算得出电网可靠性指标。
(3)风险评估方法:从风险的角度分析电网的可靠性,识别可能的风险点,并采取相应的措施进行改进。
二、优化决策方法2.1 优化目标电网的可靠性优化决策旨在降低故障发生频率、缩短修复时间,提高系统的可用性和可靠性水平。
2.2 优化决策方法及工具(1)装备可靠性优化:通过识别电网中易发生故障的设备,采取相应的预防性维护措施,提高设备的可靠性。
(2)电网结构优化:通过改变电网的布局结构,提高电网的容错能力和鲁棒性,降低故障对系统的影响。
(3)容灾与备份优化:通过建立容灾备份机制,保障系统在故障发生时的可快速恢复能力。
(4)调度与控制优化:采用先进的调度与控制技术,实现对电网运行的有效监控和控制,提高电网的可靠性。
三、应用案例解析3.1 案例一:装备可靠性优化某电网系统的变电站设备频繁故障,导致供电中断的情况频发。
配网结构优化及配网自动化探讨
配网结构优化及配网自动化探讨摘要:目前,放射状电网电路是我国电网行业的主要供电方式。
长期以来,这种供电方式一直比较稳定,但其缺点也逐渐暴露出来。
其主要缺点是供电自动化水平低,而且每条电路线都连接到一个相对密集的区域。
如果其中一条线路不能供电,必然会影响周围线路的供电。
而且,密集的电网给维护带来了许多困难,造成维护时间长、成本高的问题,存在很大的隐患。
对城市的供电系统和日常生活工作负责。
因此,为了满足公众的需求,有必要对城市电网进行重大改革,优化结构,提高自动化水平,提高供电的稳定性和可靠性。
关键词:配网结构优化;配网自动化;措施引言近几年以来,在国家电网的设计指导之下,在城市配电网当中不断进行改造与建设,配电网的结构与可靠性明显得到提高。
伴随着社会工业化中的发展,对于电力的需求越来越大。
电力市场的发生了很大的变化。
为了保证其充足的电能质量,减少了安全的事故,从而提高了供电的可靠性,电力的部门开始建设当中低电压电网。
然而,我国在配电网建设当中还存在着许多的不足,如配电网设备的水平、网络的结构、供电的能力等。
因此,有必要对于配电网结构的优化和自动化进行了研究。
1概述配电网就是由架空的线路、断开器、无功补偿的电容器、配电的变压器、电缆与辅助设备组成。
分销网络在电力网络系统主要包括农村销售网络,城市分销网络,工业分销网络等。
一般来说,在配电网设计中多采用闭环模式,而在配电网设计中主要采用闭环模式。
在运行过程中,采用主开环方式,其结构往往是径向的。
由于配线的r/x比较大,难以保证传输网络中常用算法的收敛性得到准确计算。
为了满足日益增长的电力需求,应该优化其配电网,改变了配电网的自动化,提高供电网络的安全性和稳定性。
总之,配电网在改造之后,从而实现了自动化将有助于全面提高在供电系统当中的稳定性,也大大降低在配电网人员当中的劳动强度,从而提高了工作的效率,大大降低线路故障的发生率。
2配网自动化探讨在电力系统之中配电系统功能的目标所包括了电力的传输、供应、转换与配置,也就是在电力用户当中大多数的重要基础设施。
配电网网架结构优化及其对供电影响
浅析配电网网架结构优化及其对供电影响[摘要] 配电系统供电可靠性直接反映配电系统对用户供电能力,是配电系统可靠性管理的基础。
文章分析了配电网网架结构的优化原则和内容,指出配电网网架结构对供电可靠性的影响是最为主要的,然后对配电网网架结构应用及评估进行了分析,指出了未来网架优化规划问题应是我们关注和研究的方向。
[关键词]配电网网架结构网架结构应用影响分析中图分类号:tm73 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)17-622-01前言:配电网络指的是电力系统中二次降压变电站低压端直接或者降压后向用户供电的网络。
它的构成要素包括架空线或是电缆配电线路、配电所或者降压变压器等。
通过配电网络,可以将电能安全地分配到相应的用电场所,满足配电的可靠性、高效性以及合理性。
由于进入新世纪以来,用电需求大大增加,国家电网建设力度的不断加大,过去的配电方法越来越不适合新时代,配电网网架结构亟待优化。
优化的核心思想是“随机应变”,随时根据用电负荷的不断变化而调整相应的配电网络规划。
优化的目标是节约成本,减少整个配电网络规划的投入,更加合理地配置网架结构,最终使配电网在满足供电需求和发展需求的同时,使资源达到最合理的利用。
网架优化是一项系统的工程,优化的目标性以及阶段性很强,需要多种方式、多种手段共同作用才能真正实现网架结构的优化。
一、我国配电网网架结构的优化原则配电网的发展,体现在电压等级的配置水平,它不仅决定了配电网的整体适应性,还决定变电站的电网结构。
合理配置电压等级有利于从整体上提高配电网架供电能力,有利于压缩工程成本,提高供电能力,方便后续维护,还有利于提高企业的经济效益,为后期的电网建设提供良好的基础。
因此,笔者认为配电网网架结构的优化原则有三,分别是可靠原则、稳定原则以及适应原则。
可靠原则与稳定原则是前提与基础,适应原则是另一需要考虑的。
可靠原则是指当电力需求提高时,保证用户正常作业用电,当线路出现故障时,保证应急线路快速正常供电;稳定原则是指当线路的负载增加时,合理配置线路电流分配,增加线路使用率;稳定原则是根据不同地区的不同供电需求,设计不同供电系统,设计适宜发展模式,除保证满足供电需求的同时提高配电网的使用率,增强供电能力,适应不同需求。
10kV配电网网架结构的优化
10kV配电网网架结构的优化摘要:目前我国城市快速的发展,加大了供电企业供电压力,存在配网供电能力不足、电网结构薄弱等问题。
再加上电网建设方面得不到重视,供电企业忽略了 10kV 及以下的配电网建设。
这是因为采用的设备比较陈旧、技术比较落后,导致供电的可靠性不高、电压质量差、线路耗损比较高。
要改变现有的配电网网架结构,以实现配电站的基本功能,本文主要介绍了10kV配电网网架结构的现状,并提出了具体的结构优化措施。
关键词:10kV配电网;网架结构;结构优化引言:配电网作为联系终端用户与发、输电系统的纽带,在保证用户安全可靠的连续供电方面是一个十分重要的环节。
目前,枣庄市配电网还普遍存在网架结构薄弱、设备利用率低、电网规划不合理等问题,已在程度上滞后于城市的经济发展,成为制约经济发展的瓶颈。
本文通过利用可靠性评估模型对城市10kV配电网网架结构优化方案进行研究,分析各种目标网架的可靠性,并给出网架结构的具体优化措施。
1 10kV配电网网络架构现状分析1.1 架空(混合)网中压架空网的典型网架结构主要包括辐射式、多分段单联络、多分段多联络3种,其特点如下:一是辐射式,辐射式接线简单清晰、运行方便、建设投资低。
当出现故障或进行检修时,用户停电范围大;供电可靠性差,不能满足Ⅳ_1要求,但主干线正常运行时的负载率可达到100%;二是多分段单联络式,该接线模式的可靠性比辐射式接线模式大大提高,接线清晰、运行比较灵活。
任何一个区段发生故障,闭合联络开关,将负荷转供到相邻馈线,完成转供。
满足Ⅳ_1要求,但主干线正常运行时的负载率仅为50%;三是多分段多联络式,该接线模式由于每一段线路都有与其相联络的电源,任何一段线路发生故障时,均不影响其他线路段正常供电,使每条线路的故障范围缩小,提高了供电可靠性;由于联络较多,也提高了线路的利用率,两联络和三联络接线模式的负载率可分别达到67%和75%。
1.2 电缆网中压电缆网典型网架结构主要包括单射式、双射式、单环式、双环式、Ⅳ供一备5种类型,其特点如下。
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五、电网布局与结构优化农村电网是包含若干个电压等级的送、配电网。
显然在讨论电力网规划时,则必然涉及到它的结构是否合理的问题。
电网结构是指它的电压等级组合、各级变电所的供电范围、各级变压器的容量配置和网络布局等。
电网结构对电网的技术经济性具有决定性的作用,结构不合理将直接导致网损增加、电压合格率低、供电可靠性差、运行及建设费用增加等一系列不良后果。
电网结构不合理,主要原因是由于原来的规划设计不合理,以及由于地区用电负荷的发展变化、新用户的接入也使电网结构发生了变化。
研究电网结构时,常常通过确立一些电网结构参数来描述,这些参数有:各级电压的线路供电半径、各级电压变电容量的配置比例、各级电压线路长度的配置比例等。
因此,进行电网结构优化,主要是对比这些参数实际值与优化值,宏观分析电网结构存在的问题,以便在规划中有针对性地采取技术措施加以调整,使之各结构参数尽可能接近理论优化值。
1.线路供电半径(1)10kV线路经济供电半径目前我国农村配电网普遍采用10kV电压等级,它的供电范围将直接影响到35kV线路的供电半径、变电所布点和容量选择。
因此,确定10kV线路的经济供电半径,对于优化该电压等级供电范围以及优化整个电网结构都具有重要的技术经济意义。
农村电网35kV变电所多位于用电负荷中心,由于其供电范围较广,一般农村负荷又大都小而分散,故可近似设为面负荷具有均布性。
同时假定每个变电所有6回出线,供电面积为正六角形,每回出线的供电范围呈等腰三角形,经分析推导得出农村电网10kV配电线路的经济供电半径关系式为:(5-64)式中L j-10kV配电线路经济供电半径,km;σ-供电范围内的平均负荷密度,kW/km2;为了简化计算,以便于实际应用,经常采用计算系数并分段取常数的方法,可导出经济供电半径的直接计算公式为:(5-65)式中K L-经济供电半径计算常数,可按不同负荷密度分段取值,见表5-13。
表5-13 10kV线路经济供电半径计算常数取值表σ(kW/km2)<10 10~25 26~40 >40 K L22 27 31 34 利用经济供电半径评价实际网络的供电范围是否合适,首选需要计算出实际网络的负荷密度和供电半径。
如果实际供电半径与经济供电半径差距过大,则表明实际供电范围存在问题,应当进行改造与调整。
(2)35kV线路允许供电半径35kV线路在农村电网中,主要用来作为送电线路,故导线都是按经济电流密度选择,且其供电半径多受线路允许电压损失来控制。
因此,若能同时满足上述要求,可以认为它已综合了送电线路的技术经济条件。
根据上述要求,对35kV线路(设无分支,ΔU<10%),可得允许供电半径计算式为(5-66)式中L r-35kV线路允许供电半径,km-线路负荷功率因数;P max-35kV线路最大供电负荷,kW。
允许供电半径表明了在按经济电流密度选择导线截面后,满足线路允许电压降时所能供电的距离。
35kV线路允许供电半径为农村电网规划主网架布局以及与上一级电压网络合理联络提供了依据。
2.变电所的布点及容量选择(1)变电所的布点变电所的布点主要取决于供电区域的负荷密度与供电半径。
在规划期内,35kV变电所布置何处以及布点多少对于网络结构的合理性有着重要的影响。
因此,它已成为配电网规划中的一项重要内容。
使用常规规划方法时,主要是根据已知的有关数据,提出若干个地理布置方案,然后进行技术经济比较推荐规划方案。
在方案设计中,首先考虑站址应尽可能靠近负荷中心,或靠近高负荷密度地区的中心,因为从一个变电所向较多负荷中心供电在经济上是不可取的。
其次,由于只能从有限数目的合适地点中进行选择,所以任何选择都必须考虑包括线路费用在内的总建设费用,否则方案的经济评估将失去合理意义。
如果考虑上一级高压电网的送电距离费用和下一级中压电网线路数目费用,那么站址的相对最优位置将由高压和中压线路的数目和长度来决定的。
站址规划方案基本步骤如下:1)据预测负荷及区域面积计算负荷密度;2)计算相应负荷密度的10kV线经济供电半径及35kV变电所容量;3)据所需输送负荷求出35kV线路的允许半径;4)依据点线平衡的基本关系在供电区地理图上确定初选方案;5)对初选方案进行技术经济比较;6)按10kV经济供电半径和35kV允许供电半径校核布点的合理性。
实际上,一个新的变电站的确切位置受到很多因素的影响,求解这样的问题,既使采用优化方法也需要作长期的研究。
(2)变电所的容量农村电网规划中,在选取上述10kV线路经济供电半径时,相应的35kV变电所的控制供电范围(km2)可根据下式进行计算:(5-67)由于假设前提认为供电负荷在供电区域内是均匀布的,故实际控制面积将小于上述的理论值。
同时,变电所的设计容量为:(5-68) 式中S-变电所的设计容量,kVA;P-变电所的供电负荷,kW;ΔP-10kV线路的功率损失率,%;-变电所要求达到的功率因数水平。
统计计算结果表明,一般35kV变电所的最大容量约为10~12MVA。
若所需负荷更大时,应考虑增加布点或建设高一级电压的变电所供电。
有些农业用电比重较大的地区,可能实际负荷很低,但35kV变电所的最小容量也不应小于1MVA。
此外还应考虑用电地区的负荷特点,地区的经济发展水平等因素。
(3)变电所主变台数由于农村负荷的季节性强、波动较大的特点,其变电所主变压器的台数一般宜选择两台为好,并考虑具备并列运行的可能性。
两台可以相同容量,但在负荷峰谷差大的地区,则两台主变压器宜选择一大一小。
其中小容量主变压器的选择,应以能满足低谷时最小负荷不低于其额定容量的50%左右为宜。
3.变压器容量的合理配置在农村电网中,各级变电所变压器容量合理配置对于优化网络结构有着重要的影响。
为此,引出主、配变压器容量比和配电变压器、用电设备容量比两个参数、从宏观的角度来反映出电网的设备利用及运行的经济情况。
1)主、配变压器容量的配置比例主、配变压器容量的合理配置是指在考虑一定条件下,它们的容量总和之比,即(5-69) 式中ΣSN1、ΣSN2-主、配变压器额定容量,kVA;12-主、配变压器负荷功率因数,可分别取0.95和0.8;K S1、K S2-主、配变压器经济负荷系数,可分别取0.6和0.5;K zt-35/10kV变电所母线上负载同时系数,统计数据一般约为0.47~0.63;ΔP-10kV电网允许功率损失率,约为0.07。
定性分析可得出这样一个结论,即由于K S1/K S1≈1,2(1+ΔP)/1≈1,故B1≈K ZT(5-70)也就是说,主、配容量比的合理值近似等于变电所母线上的负荷同时系数,它常由变电所的运行记录计算得出。
因此,B1的合理数值为1.58~2.22。
(2)配电变压器与用电设备容量的配置比例农村配电变压器与用电设备容量的比例,可从一个侧面反映了配电网络布局的合理程度,其值过低或过高,都会导设备的利用率较差。
这个比例是指配电变压器总容量与用电设备总容量之比,即(5-71)式中ΣP N-用电设备额定容量总和,kW;K ZX-用电设备综合需用系数,为用电设备最大负荷与额定容量比,取0.2~0.22;K X-0.4kV电网允许损失率,约为0.12,则B2≈1.4K ZX (5-72)由此可见,配电变压器与用电设备合理配置,主要取决于用电设备的综合需用系数。
(3)整体配置分析在农村电网两个设备容量配置参数中,B2是基本参数,而B1是相对参数。
只有B2在合理范围内,而B1也在合理范围内,整个电网设备配置才算合理。
如果B2超出合理范围,即使B1相对合理,其整体配置也不能算是合理的。
一般说来,为满足农村用电的实际需求,应尽可能发挥配电变压器与用电设备利用率,为此B2较合理的配置比例以1:2.5~1:3.8为宜,而B1以1:1.58~1:2.2 左右为宜。
实际上,根据有关统计数据表明,我国目前农村电网配电变压器的容量相对过大,而负荷又相对较低。
因此在电网规划设计及改造中,应当注意配电变压器容量的合理选择。
4.电网的合理布局电网布局是指变电所布点和线路连接。
对农村电网而言,具体内容包括35kV变电所选址和10kV配电网接线的走向。
整体从技术经济角度评价电网布局也可以通过确立的一些结构参数来表示,这些参数有:合理的供电半径长度比,各级电压线路总长度比、分支线与主干线长度比等。
研究这些比例关系,有利于电网规划设计中提出相对合理的方案,使电网结构向优化的方向发展。
1)线路长度与变压器容量比例配置这个配置比例的计算条件是:不同电压等级电网线路的允许供电半径给定、不同电压等级电网允许功率损失率给定。
经推导得到不同电压等级电网线路合理长度计算成为(5-73)式中ΣL-相应电压级总长度,km;K-变压器经济运行系数,K=;A S-线路首端供电量,kWh;I d-日负荷曲线求出的等效电流,A;I e-电网主变压器的额定电流,A;S e-相应电压级变压器容量,kVA;L0-各电压级线路允许供电半径,km;r0-单位长导线综合电阻,Ω/km;ΔA-电网允许损失电量百分数,%。
U-线路首端电压,kV。
则长度与容量的合理比例配置为(5-74)式(5-73)中,系数K在电网经济运行条件下取值为:35kV约0.7,10kV约0.63。
式(5-73)的推导过程参见辅助教材。
(2)35kV与10kV线路长度比例配置如果给定35kV线路的允许供电半径L35以及允许损失电量百分数ΔA35,依据式(5-74)同样可以计算35kV线路长度和变压器容量的合理配置系数,若将前后两个系数相除即可得到两个电压级线路长度的比例关系。
读者有兴趣可以自行推导,此略。
总之,以上对常规规划方法的有关应用作了有关介绍,在实际规划设计中还应具体问题具体分析,并参照相关的设计规程进行。
本章结束语:本章对输电网和配电网规划设计的有关方法及技术要求作了基本介绍。
但在实际规划设计中一方面要加强计算机的应用;另一方面要加强理论与实践相结合。