110kV城区电网调度优化对策分析

110kV城区电网调度优化对策分析

马宁

国网太原供电公司 山西 太原 030012

        摘要：近年来我国电力事业取得了长足的发展进步，城区电网正向简化、完善和可靠性高等方向进行调度优化。供电能力是衡量地区配电网的重要指标，本文主要从浅析110kV城区电网主要设计原则和介绍110kV城区电网调度优化对策两方面阐述了如何提高电网调度运行技术水平，是实现城市快速发展的重要保证。
        关键词：城区电网  电网负荷  电力需求
        引言：与新加坡、法国等国家相比，我国电力系统发展起步较晚，电网结构规划不够合理，部分地区的配电已经不能满足城市发展的需求。在电网建设资金有限但城市电力需求日渐增大的背景下，确保供电的安全与稳定是供电及用电人员共同的心愿。
        一、浅析110kV城区电网主要设计原则
        电网设计规划的原则是，对其进行优化提升，满足人们对电力日益增加的需求。为此我们需要了解国家对电网的各项要求，结合本地区的实际情况，采用各项新技术，应用新设备，提高电网的品质，在保证电网的安全性、可靠性的同时，确保电力的合理规划减少浪费，从而促进经济发展。以内蒙古电网设计为例，根据电网规划的设计标准，对变电站主变压器的数量及容量、出线规模、无功配置、电气主接线方式、设备水平和配电装置布置形式等进行细化优化，设计出6种通用设计方案，其中包括2个全户内气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），1个半户内GIS，3个户外空气绝缘敞开式开关设备（AIS）变电站设计方案。根据中国电网规划的设计标准，向中心城市、城镇及工业园区供电的110kV变电站，需要容量为63MVA的2到3台主变压器，而向乡村及边远地区供电的110kV变电站，只需要容量为40MVA的2台主变压器。因此通用设计方案选择的主变压器是容量为40MVA和63MVA的两种。通用设计中110kV远期出线选择的回路分别为2回、3回、4回。110kV的电气接线方案的最终规模是：2线2变选用内桥接线;3线3变选用扩大内桥接线;4回出线方案选用单母线分段接线。110kV户外采用瓷柱式SF6断路器，户外采用GIS组合电器。
        二、介绍110kV城区电网调度优化对策
        110kV城区电网接线方式极为复杂，因此要对调度运行方式进行优化，需要充分考虑工作环境和维修人员的实际情况制定合理的优化策略。
        （一）提高电网维修人员的工作能力
        电网维修人员的水品参差不齐，比如说，在部分电网调度部门拥有一些文化程度较低，但实操水平极高的老员工，还有一些理论水平极高，但实际操作能力较差的新员工。此时就需要电力企业定期请专业人员对工作人员进行专业知识、岗位技能和实操安全的培训，这有利于维修人员在实际工作中对常见用电故障的准确判别，安全的应对日常工作中的危险，从而促进工作人员技术的不断提升和进步。
        （二）优化电网的调度计划
        部分地区对电网调度缺乏科学合理的计划安排，使重复停电、停电时间过长等现象屡屡发生，为了避免以上情况的发生，需要我们从计划的编制、管控和公布等方面進行完善。首先，调度人员要每天定时的做好检修和制定合理的调度计划。其次，要合理的控制停电次数，在完成电网的日常维护要求的同时满足用户的日常生活需求。再次，提前公布停电计划，将需要停电的原因、时长、次数和具体范围等信息及时详细的对用户说明，尽可能避免意外情况的发生，将停电对用户的影响降至最低水平。最后，将生产计划和检修计划协调起来。在检修时考虑到生产承载能力，在生产计划中预留出足够的检修时间，做好安全生产工作，保证生产计划与标准需求一致。
        （三）优化电网的运行方式
        以内蒙古电网为例，随着内蒙古自治区区域经济的飞速发展，内蒙古地区电网建设规模日益加大，然而国家电网的通用设计并不适用于内蒙古全部地区，这就造成了内蒙古地区电网结构复杂，掌控困难等情况。为了避免超限运行等情况的发生，保证电网的稳定运行，需要电网部门在实际工作中，监视电网负荷变化，对相关的数据进行记录分析。确认电网的运行方式，对电网可能出现的问题做出科学的预测，并做出紧急处理预案。根据居民区夜间用电量大，企业日间用电量大的实际用电情况，以及类似春节等临时大规模用电的状况，电网单位需要合理调整电网负荷，在用电量较大的区域架设双环网，并设置负荷开关和开闭所，在满足各方面的用电需求的同时，减少电力资源的浪费。
        （四）完善电网的基础设施
        由于部分地区电力部门资金缺口大，电网基础设施未能及时更新，设备存在老化问题，这给电网调度运行的安全稳定带来了极大的隐患。对此，我们需要加大对用电设备的投入，及时更新老化破损的设备，确保电力设备的更新速度适用于电网的发展速度。还要合理采用新技术，比如说，电缆一般是由金属导体和外层的绝缘皮组成，被雷劈中后可能会造成绝缘皮破损导致漏电，严重的可能会造成电缆断折。对此我们可以将雷电定位技术应用于电网的调度运行，既可以预测雷电天气可能发生的灾害，又可以避免线路在雷电天气发生跳闸。再有，我们可以使用新型的柱上分段断路器，这种环网设备可以架空电路网，具有容量大、可靠性高等优点。发生故障时，柱上分段断路器就会迅速的隔离故障点，不影响非故障段用户用电。同时还可以应用数据库技术，将设备的运行情况、运行历史参数和线路情况输入数据库，同时对设备的数据信息进行优化，达到一体化管理的目的。这样就可以及时排除电网存在的安全隐患，保障电网的安全有序运行。

        （五）完善管理制度和奖惩制度
        110kV城区电网接线方式复杂，不利于维修人员的维护工作。因此电力部门应制定详细的管理计划，明确每个工作人员的工作范围，将每名工作人员管理区域内的停电情况与奖金挂钩。这不但可以使调度工作无缝衔接，方便问题的发现和解决，减少工作失误带来的影响，还有利于提高工作人员的工作热情，从而保证调度工作的顺利进行。例如：内蒙古电网就将电网员工的资源规划、招聘、考勤、薪酬、福利以及一些内部管理培训，进行了整合和配置，不但提高了电网员工的归属感，扩大了企业积极因素，而且提升了电网的企业竞争力，增强了企业文化价值。
        三、不同备自投方式下的供电可靠性
　　1典型的单母线分段结构
　　根据电力系统的实际运行需要，这种方式下，当一条主供线路故障跳开，备自投装置应该具备分段备自投功能。如图1所示：线路1或线路2故障，1DL或2DL跳开，合3DL，就可以保证Ⅰ、Ⅱ段母线持续可靠供电，至少避免了一个三级事件的发生。
　　2典型的进线备自投
　　其备自投逻辑与分段备自投大致相同。如图2所示：线路1或线路2故障，1DL或2DL跳开，合2DL或1DL，同样可以保证Ⅰ、Ⅱ段母线持续可靠供电。
　　
　　3 多级串供线路备自投应用分析
　　两座110kV变电站串联，采用的备自投逻辑仍然是以上两种普通方式的话，就有一个110kV变电站无法实现备自投功能。如图3所示，变电站1和变电站2分别由两个电源供电，变电站1配置一套进线备自投装置，即一主一备，可以实现任何方式下的备投功能，保证变电站1所有设备可靠持续供电；这种方式只能保证变电站1的备用电源，而变电站2的两回进线必须同时运行，即便是配置了普通备自投装置，也无法实现备自投功能。
　　所以，对于变电站1来说，无论是线路1或线路2事故跳闸（永久性故障），备自投都将动作；对于变电站2来说，只要线路3发生永久性故障跳闸，都将会造成一次全站失压的事件或事故发生。
　　

结论
        随着我国电力体制改革的不断深入，优化110kV城区电网的工作并不是一蹴而就的，需要我们提出完整有效的规划方案，并明确该方案实施的合理性、必要性以及方案实施后所能达到的效果。使其能够满足城市用电需要，促进经济发展，提高人们的生活质量。
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