基于网格化的城市配电网综合评价体系探讨王磊

基于网格化的城市配电网综合评价体系探讨王磊

(国网安徽省电力公司宿州供电公司安徽宿州234000)

摘要:随着生活质量的改善,人们对供电质量的要求也有了明显的提升。基于网格化的思想体系,采用综合评价的方式对城市配电网进行研究,主要是为了找到配电网中最薄弱的变电站,实现配电网的不断完善和扩建。在构建配电网综合评价体系的过程中,需要合理划分网格,建立一级和二级指标,根据不同的指标,不断提高供电的质量。

关键词:网格化;城市配电网;综合评价体系

在城市的发展过程中,配电网的使用频率越来越高,而且其结构的复杂程度也在明显增加。所以为了保证配电网更好的发展,需要明确配电网的供电方式,采用网格划分的形式可以找到弱势环节并且进行改善,能够为配电网的规划发展提供更多的便利。在研究配电网的供电能力和质量的过程中,如果只用单一的评价方式,无法有效判断其效果和水平,因此本次研究采用的是基于网格化的配电网综合评价方式,可以从多个角度来判断配电网的发展趋势。

一、配电网的网格划分

一般的配电网的网格划分可以选择多种方式,比如可以基于行政区进行划分,将按照大城市和城市内的区域进行划分,分别可以作为子网格以及更小的子网格。区域之下还有街道以及社区等更小的网格。一般的行政区域划分无法完全和配电网有较高的契合度,尤其是无法确保配电网发挥优势,包括供电半径被约束等情况都不利于配电网特性的发挥。有的配电网会采用正方形划分的方式,对于这些区域来说,采用等分的方法虽然有利于规划分析,但是不适合实际的配电网供电范围划分,实际供电不会完全实现区域等分。因此在进行网格划分的时候需要注意几点要求:第一,要求保证合理使用已经具备的资源,包括将实测的数据以及原有的数据作为依据进行划分。第二,注意避免网格的重叠,尤其是不可以出现一些数据同时用于两个以上网格的情况,要求数据合理使用在网格之中。第三,网格划分需要满足配电网发展的需求。

本次研究的内容是采用了三级网格划分的方式,结合城区的特点以及供电范围的分析,变电站的范围可以划分在第一网格。然后利用相关的网格进行研究,综合评价变电站的供电能力以及可靠性,在分析之后可以确认最薄弱的变电站。二级网格的划分,可以利用10KV出线辐射的供电范围,并且研究其供电的能力以及网架结构,找到最薄弱的10KV配电线路。三级网格可以定位于变压器覆盖的供电范围,主要是观察10KV线路的配电供电情况,找到最重要的配变。在进行三级网格划分的过程中,需要综合考虑各种情况,因此最后会将整个配电网络包含进去,有助于系统的分析。划分网格需要灵活的利用现有的资源,合理使用配电网的结构特点[1]。

二、基于网格化的城市配电网综合评价体系建立

基于网格化的城市配电网综合评价体系,需要对配电网进行多级评价,这样才可以借助资源的优势及时发现其中的薄弱环节,在今后的配电网规划和扩展过程中有更科学的依据。在不同的网格划分情况下,会产生不同的评价形式以及不同的结果。制定相关的评价指标要求可以反应出网格层级的特点,并且可以满足配电网发展的需求,达到企业供电的目标,即为用户提供更高质量的电能服务。在建立配电网综合评价体系的过程中,需要坚持一定的原则,尤其是要保证供电的安全,在三级网格的划分下,需要明确各个指标的意义,合理进行指标的分类。在三级网格下指标主要是从可靠性、多样性等多种角度提出的。城市配电网的不断发展,主要是通过运行效果体现出来,但是除了这种结果的反应之外,也要综合考虑多种影响因素,分析影响配电网发展的所有指标(如表1)。

安全可靠性是对城市配电网最基本的要求,为了保证城市配电网的安全可靠,可以对电网的配合协调性等进行量化分析。而使用网格化的规划形式,主要是可以在此基础上采用多种方法对配电网进行评价,根据不同的评价标准对配电网进行更全面的判定。结合不同的指标对配电网进行分析,综合评价指标分为一级指标和二级指标,一级指标包括安全可靠性、协调性等内容,二级指标需要结合实际的电网情况进行具体的分析[2]。

1.供电的安全可靠性

目前人们的用电需求越来越多,包括生活用电以及工作用电等都对配电网提出了更高的要求。配电网使用过程中,需要保证供电的安全性,尤其是为了避免故障问题对用户造成影响,要求保持配电网具有持续供电的能力。基于网格化的城市配电网综合评价体系的建立,主要是从不同层级的网格出发,如果是一级网格区域,要求确保电网供电的稳定性,关注电压稳定指标,避免出现电压崩溃造成的大面积停电以及影响用户正常工作和生活的情况。所以对于配电网的安全可靠行评价,一级网格可以从供电可靠率、供电故障自愈率等多个方面进行衡量,二级网格可以从中压线路运行年限分布、中压线路重载率供电可靠率等方面进行衡量。三级网格可以从供电可靠率、功率因数合格率等方面进行衡量。要求电网的元件容量以及母线电压等控制在合理的范围之内,保证在电网元件停运的情况下,还可以支持用户继续用电的需求。根据表2可以看出,其中综合得分最低的是C3,这个网格主要是处于一个旧城区的老线路,居民日常用电较多,而且线路目前是出于满载运行的状态,在配电网改造的过程中,需要先改造C3,其次再改造C1等网格。处于弱势的网格比较容易出现故障,因此在分析配电网安全性和协调性的过程中,需要优先考虑最薄弱的环节。

2.协调性

配电网的发展要重视协调性,尤其是电网属于一个整体,需要从整体的角度出发,如果出现了局部负载过重等情况,容易增加电网运行的风险。所以需要提高电网的协调性,要强调高中压电网之间的科学配合,避免一些较弱的电网削弱其他电网的供电水平。在一级网格中,考察电网的协调性主要是以容载比、标准化接线率等因素作为衡量的标准,在二级网格中,将中压线路装接容量、中压线路负载均衡度等作为衡量的标准。在三级网格中,主要是将配变负载均衡度、负荷密度等作为评价的内容,要求确保各等级电网变电站的容量匹配以及负荷均衡[3]。

结论

面对更多的供电需求,在未来配电网扩建和完善的过程中,使用基于网格化综合评价体系有利于促进配电网的发展。三级网格的划分可以采用不同的指标体系,在研究不同电压等级的配电网使用的过程中,更多需要考虑的是客观的因素。网格的指标体系还可以在此基础上进一步的完善,主要是为了确保指标设立的有效性。在对配电网进行综合评价的过程中,需要找到最弱的变电站,能够不断提供高配电网整体供电的质量。

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