现代配电网规划 陈旭 主编 2013年版.pdf

书书书现代配电网规划主编陈旭编者戴志伟葛少云申刚刘中胜李小宇图书在版编目(CIP)数据现代配电网规划/陈旭主编 天津:天津科学技术出版社，2013 3ISBN 978 7 5308 7804 0 现 陈 配电系统 电力系统规划 TM715中国版本图书馆 CIP 数据核字(2013)第 048546 号责任编辑:王祯责任印制:张军利天津出版传媒集团天津科学技术出版社出版出版人:蔡颢天津市西康路 35 号邮编 300051电话(022)23332400(编辑部)网址:www tjkjcbs com cn新华书店经销天津市蓟县宏图印务有限公司印制开本 787 10921/16印张 7.25字数 168 0002013 年 3 月第 1 版第 1 次印刷定价:20.00 元前言国内有关配电网规划的研究起步于 20 世纪 90 年代初，由于赶上了国内经济持续发展所带来的配电网快速发展的契机，同时伴随着计算机技术、数据库技术、网络技术和通讯技术的发展应用，国内近二十年的配电网规划研究和实践工作取得了丰硕的成果。随着我国配电网规划的蓬勃发展，投资力度的进一步加大，如何更有效地进行电力网络规划，如何在规划过程中解决好电网的安全性、可靠性和经济性等问题，已成为供电部门亟待解决的实际课题。为了帮助供电部门的同志更好地理解并掌握配电网规划，作者结合南方电网近年来加强配电网规划规范化、精细化方面的实践成果，进行了总结，组织编写了本书，期望对广大读者有一定的参考价值。本书内容着重于 110 kV 及以下的配电网络规划，从配电网规划的总体思路方法、各环节具体实施流程、关键问题的解决方式等相关内容入手，编制过程中参阅和引用了不少前辈和同行的工作成果，并结合南方电网各地市“十五”“十一五”“十二五”电网规划的实践经验、典型案例进行了具体的讲解阐述。本书共七章，分别为配电网规划简介、现状电网评估、电力需求预测、高压配电网规划、中压配电网规划、规划方案评估及配电网规划展望。各章节主体编制思路为理论方法的简要阐述、流程步骤的细化说明、关键问题结合典型案例的具体阐述。体系结构比较完整，编制形式直观、内容易懂、语言通俗，可作为从事电力网络规划等相关领域工作人员学习、参考之用，也可作为专业培训教材使用。本书的编制和出版凝聚了作者多年来的经验，得到了省、地市供电部门、设计咨询单位有关工作人员的大力协助配合，并结合了专家给出的宝贵建议。希望本书能够对从事电力网络规划等相关领域的工作人员有所帮助和指导。本书定位为规划参考实用性手册，目的是指导配电网的实际规划工作，限于作者的写作水平及工作经验，本书可能存在不完善的地方，恳请读者见谅，并予以批评指正!作者书书书目录第一章绪论(1)1.1配电网规划概述(1)1.1.1配电网定义(1)1.1.2配电网规划的作用(1)1.1.3配电网规划与输电网规划的关系(2)1.2配电网规划发展历程(3)1.3配电网规划主要环节(4)1.4配电网规划参考依据(6)1.5配电网规划准备工作(7)第二章现状电网评估(8)2.1概述(8)2.2基于层次分析法的指标评估体系(8)2.2.1理论依据(8)2.2.2评价标准体系(9)2.3现状电网综合评估流程(10)2.3.1基础数据收集(10)2.3.2指标确定及评估体系建立(10)2.3.3评估指标选取适当性(11)2.3.4评价标准的确定(13)2.4小结(14)第三章电力需求预测(16)3.1概述(16)3.2预测思路(16)3.3预测方法(17)3.3.1预测基本模型(17)3.3.2实际应用(20)3.4预测流程(21)3.4.1基础数据收集(21)3.4.2原始数据校核(21)3.4.3电力需求预测相关分析(22)3.4.4预测方法确定(25)3.4.5预测结果校核(36)3.5小结(38)第四章高压配电网规划(40)4.1概述(40)4.2高压配电网规划思路方法(40)4.2.1总体思路(40)4.2.2规划目标及原则(41)4.2.3规划关键环节说明(41)4.3高压配电网规划流程(44)4.3.1基础数据收集(44)4.3.2电力平衡分析(45)4.3.3变电站选址定容(48)4.3.4容载比分析(49)4.3.5网络结构规划(51)4.4小结(57)第五章中压配电网规划(58)5.1概述(58)5.2中压配电网规划思路方法(58)5.2.1总体思路(58)5.2.2规划目标及原则(59)5.2.3规划关键环节说明(60)5.3中压配电网规划流程(62)5.3.1基础数据收集(62)5.3.2目标网架接线模式选取(62)5.3.3不同年份电网规划及过渡(64)5.3.4走廊通道规划(71)5.3.5规划成效对比分析(76)5.4小结(77)第六章规划方案评估(79)6.1经济性评价(79)6.1.1主要思路与方法(79)6.1.2计算的基本条件和参数(81)6.1.3主要经济评价指标(82)6.1.4敏感性分析(83)6.2供电可靠性评估(87)6.2.1可靠性评估指标(87)6.2.2可靠性评估方法(87)6.2.3可靠性评估流程(90)6.2.4提升供电可靠性措施(95)6.3线损评估(96)6.3.1线损构成(96)6.3.2线损计算方法(97)2现代配电网规划6.3.3线损评估思路(98)6.3.4降损措施(99)6.4小结(101)第七章配电网规划展望(102)7.1配电网规划面临的问题及需求(102)7.1.1配电网规划面临的问题(102)7.1.2配电网规划发展需求(102)7.2配电网规划未来发展趋势(103)7.2.1配电网规划与可靠性规划的有效结合(103)7.2.2注重新技术新设备的推广应用(104)7.2.3配电网规划与城市建设规划有效结合(104)7.2.4配电网规划的智能化需求(104)7.2.5配电网规划工作与管理体系的高效融合(106)参考文献(107)3目录第一章绪论1.1配电网规划概述1.1.1配电网定义电能是现代社会中最重要也是最方便的能源。而将用于能源生产、输送、分配和消费的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力设备转化成电能，再经输电、变电和配电环节将电能供应到用户。电力系统是发电、输电、变电、配电、用电以及蓄电蓄能设备协调运行的有机总和，同时也包括它们的有关管理、控制、调节、保护、测量、自动化和通信系统。配电网是电力系统的重要组成部分，如图1-1 所示。在我国，按电压等级可划分为高压配电网(220 kV、110 kV、66 kV 和35 kV)、中压配电网(20 kV、10 kV)和低压配电网(380 V、220 V)三部分。图 1-1电力系统示意图1.1.2配电网规划的作用配电网规划的重点，是研究和制订配电网络的整体和长远发展目标，确定配电网的远景目标网架、中期目标网架及过渡方案和近期建设改造规划，使得未来电网发展能够适应、满足并适度超前于供电区域的国民经济和社会发展要求。本书重点讲解的内容主要分为高压配电网规划和中低压配电网规划。配电网规划主要解决城乡范围内电力负荷及电力平衡，供电电源(变电站)和供电系统及其布局的问题。作为向城乡分配和供应电能的供电保障，配电网的完善与否直接关系着城乡经济社会发展的步伐与质量。可以说，配电网规划是城乡规划的重要组成部分，需要以城乡总体发展规划为依据，对电网进行科学合理的规划，以保证电网改造的合理性和电网运行的安全性与经济性。同时配电网规划也是电力企业制定自身发展规划战略的重要技术基础。配电网规划采用科学的方法确定何时何地在规划区内新建或改建何种电力设施，使得未来的电网在满足城市规划、负荷发展、电网各种技术要求以及城市环保、美观等公众要求的前提下，安全可靠地为电力用户提供客户所需质量的电能，并为电力企业追求最大的经济效益和社会效益。通过配电网规划，确定合理的电网目标网架，使其满足供电安全、供电可靠、建设和运行经济、适应发展、供电协调等方面的要求;确定符合本地特点的技术原则和实施细则，为电网建设项目提供决策依据;将电力规划纳入城市规划，确定站址、廊道位置，综合分析电网建设成果与投资、企业运营等问题。科学的配电网规划是建设坚强电网、满足电力需求、保证安全可靠供电的前提;能够保证电网与城乡协调发展，解决站点、地上地下走廊等电网长期可持续发展的战略资源问题;科学的配电网规划，可以提高系统运行管理效率，降低网络损耗和停电损失，极大地提高电网的运行效益;科学的配电网规划能够优化电网建设改造项目，是提高系统投资效益的最有效途径。另外，科学的配电网规划是配电自动化规划实施的基础，也是电力企业战略发展规划的重要组成部分。1.1.3配电网规划与输电网规划的关系厂网分离改革后，我国有两大电网公司，国家电网公司和南方电网公司。两大公司均实行输、配垂直一体化管理体制，均下辖省、市、县等不同级别的公司。输电网(一般指 220 kV及以上的电网)规划由省一级电网公司负责，配电网(一般指 110 kV 及以下的电网)规划由市供电局完成。输电网规划的范围较配电网规划的范围要大得多，通常会涉及几座城市或整个省区，每2 3 年滚动修编一次。配电网规划涉及详细的负荷、线路等的变动，通常每年都要进行修编或细化工作，输配电网规划在如下方面会存在一定的不协调问题。(1)负荷预测。输电网规划进行负荷预测时结合省、市两级社会经济和电力发展情况，注重长期(5 年及以上)总量值的预测;配电网规划立足于当地实际情况，详细预测每一区域的负荷发展，注重短期(2 3 年)总量值和具体点负荷的预测。不同的人员预测结果可能不同，有时出入会很大。(2)电源点。输配电网规划的电源点的协调问题，通常出现在 220 kV 变电站的选址上。输电网规划末端为 220 kV 变电站，对 110 kV 及以下电网的发展考虑不足。在现阶段变电站站址和走廊都较紧张的情况下，220 kV 变电站作为 110 kV 电网的上级电源，不合适的站点可能会使110 kV 电网的建设在技术、经济等方面不是最优，甚至出现不能为 110 kV 变电站送电的极端情况。(3)网络。电源点出现问题一般会造成网络出现问题。因此，配电网规划与输电网规划的协调问题显得十分重要，一般需要考虑以下几点:输电网与配电网的配合问题。一般情况下，输电网规划对配电网规划起着导向作用，配电网规划对输电网规划起着基2现代配电网规划础作用;输电网规划为配电网规划提供框架和范围，但输电网规划也要考虑配电网的需求和特殊性。同时，配电网规划基础数据要尽量细化和准确，为输电网规划提供重要的参考和基础。供电半径问题。合理的输电网规划，可以减少配电网的供电半径，降低配电网的网损率，提高整个电网的安全性、投资效益和运行经济性。供电可靠性问题。配电网的供电可靠性与输电网关系很大。110 kV 变电站分布合理，可以提高配电网的联络和电能的互供能力，使得配电网布局结构得到优化。无功补偿配合问题。一般高压配电网以集中补偿为主，低压配电网以分散补偿为主。高压补偿对低压补偿有重要的区域、导向和基础作用，低压补偿则仅为局域、补充和调节作用。为了避免这类问题的出现，在进行配电网规划时，应注重与输电网的协调配合，一方面，地市供电局应加强与省电网公司的沟通、协调以及数据交换。必要时可对输电网规划进行修改，以完成切合实际并适当超前的电网规划。另外，还应从管理层面及技术层面入手，对规划沟通的细节出台约束性文件，建立完善的交流平台，使交流顺畅而易于完成，减少规划人员的工作障碍。1.2配电网规划发展历程国外有关配电网规划的研究始于 20 世纪 60 年代，并在 20 世纪七八十年代随着国外配电网规划工作的展开而得到空前发展。国内有关配电网规划的研究起步于 20 世纪 90 年代初，由于赶上了国内经济持续发展所带来的配电网快速发展的契机，同时伴随着计算机技术、数据库技术、网络技术和通讯技术的发展应用，国内近二十年的配电网规划研究和实践工作都取得了丰硕的成果。国内配电网规划的发展经历了四个阶段，见表 1-1。表 1-1国