德國配電網(wǎng)的規(guī)劃與評估.ppt

Planung und Bewertung von Verteilungsnetzen in Deutschland,德國配電網(wǎng)的規(guī)劃與評估,Univ.-Prof. Dr.-Ing. H.-J. Haubrich 亞琛工業(yè)大學(xué) H.-J. Haubrich教授,Struktur der deutschen Stromversorgung 德國電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu), , , ,P 1 MW,500.000 Netze, , ,Mittelspannung中壓10/20 kV,P 10-20 MW,5.000 Netze, , ,Hochspannung高壓 110 kV,P 100 MW,100 Netze,Ausland, , ,Hchstspannung超高壓 380/220 kV,1 Netz, ,P 1000 MW,Niederspannung低壓 0,4 kV,Zuverlssigkeitskriterien 可靠性標(biāo)準(zhǔn),Reparatur 維修,Umschaltung vor Ort 站內(nèi)手動(dòng)分合閘操作,Umschaltung fernbedient 遙控分合閘操作,automatische Umschaltung 自動(dòng)分合閘操作,Ausfall-Leistung 損失功率,0,01,0,1,1,10,100,10000,24 h,10 h,1 h,10 min,1 min,10 s,1 s,Unterbrechungsdauer 恢復(fù)供電時(shí)間,MVA,Nieder- spannung 低壓,Mittel- spannung 中壓,Hoch- spannung 高壓,Hchst- spannung 超高壓,Netzzuverlssigkeit 電網(wǎng)的可靠性,beeinflusst durch 受以下因素影響： Netzstruktur 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(Topologie und Anlagendimensionierung 拓?fù)浼霸O(shè)備容量) Netzfhrung 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行(berwachung監(jiān)視, Steuerung控制, Entstrung排出故障) Instandhaltung 系統(tǒng)維護(hù)(inkl. Erneuerung包括系統(tǒng)更新) bisher nur qualitative Vorgaben 目前只有確定性的標(biāo)準(zhǔn) (n-1)-Kriterium 電網(wǎng)安全(n-1)準(zhǔn)則 zuknftig auch quantitative Vorgaben 將來還會(huì)引入定量標(biāo)準(zhǔn) Tu Unterbrechungsdauer 恢復(fù)供電時(shí)間 Hu Unterbrechungshufigkeit 供電中斷頻率 Qu = Tu Hu Unterbrechungswahrscheinlichkeit (Nichtverfgbarkeit) 供電中斷概率 (不可用率),Deutschland 德國,Niederlande 荷蘭,Frankreich 法國,Grobritannien 英國,Italien 意大利,Spanien 西班牙,Irland 愛爾蘭,Norwegen 挪威,Finnland 芬蘭,Portugal 葡萄牙,0,500,22,34,59,70,171,179,197,218,456,500,Nichtverfgbarkeit 不可用率,min/a,300,200,100,Europaweiter Zuverlssigkeitsvergleich 歐洲各國可靠性比較,Nichtverfgbarkeit in Deutschland (2006) 2006年德國電網(wǎng)的不可用率,Erzeugung und Vertrieb 發(fā)電成本 及銷售,36%,38%,26%,Strompreis-Komponenten bei Haushaltskunden 居民用戶的電價(jià)構(gòu)成,Gesetzliche Abgaben 賦稅,Netz 網(wǎng)架費(fèi)用,380 kV,110 kV,10/20 kV,400 V,50%,25%,15%,10%,Verteilung 配電網(wǎng) 90%,Netzoptimierung 網(wǎng)架優(yōu)化,Anlagen- Menge Verluste 設(shè)備及損耗,Kalkulations-parameter 計(jì)算參數(shù),Versorgungs-aufgabe 供電區(qū)域情況,techn. Planungs-vorgaben,Spezifische Anlagen- und Verlustkosten 單位損耗及設(shè)備費(fèi)用,Netz- konzept 網(wǎng)架結(jié)構(gòu),Netzoptimierung 網(wǎng)架優(yōu)化,Zielfunktion目標(biāo): minimale Errichtungs- und Betriebskosten 建造及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最小化 Nebenbedingung約束條件: angemessene Zuverlssigkeit 適當(dāng)?shù)目煽啃?Kalkulations-parameter 計(jì)算參數(shù),Kalkulations-parameter 計(jì)算參數(shù),110-kV-Netzoptimierung 網(wǎng)架優(yōu)化,5000 km lndliches Gebiet 28 Stationen 電站 800 MW Lastspitze 最高負(fù)荷,380-kV-Station,110-kV-Station,Einfach- oder Doppelfreileitung 380/110-kV-Transformatoren Schaltanlagenkonzepte Trassenwahl,Versorgungsaufgabe 供電區(qū)域情況,Freiheitsgrade 自由度,Fixpunkte 固定點(diǎn),Kostengnstigstes (n-1)-Konzept 遵守(n-1)準(zhǔn)則的成本最低電網(wǎng),0,4,12,Mio. /a,Verluste 損耗,Leitungen 線路,Stationen (110 kV) 變電站,(2x300),(2x300),(2x300),groe Zuverlssigkeitsunterschiede 相當(dāng)大的可靠性差異,Einspeisung (380 kV) 饋電部分,(n-1)- sicheres Netz 滿足(n-1) 的網(wǎng)絡(luò),8,Qu 3 min/a im gesamten Netz 不可用率小于 3 分鐘/年,(2x300),(2x300),(2x300),Exemplarische Ergebnisse 結(jié)果示例,V,L,S,V,L,S,Andere Netztopologie, mehr Einfachleitungen, aufwndigere Stationskonzepte 網(wǎng)架拓?fù)涓淖?，更多的單回路線路，更昂貴的變電站技術(shù),E,E,(n-1), 3 min/a,0,4,12,Mio. /a,8,+6,6 %,Effizienzvergleich von 110-kV-Netzen 網(wǎng)架效率比較,60,80,%,100,110-kV-Netze 110千伏電網(wǎng),0,5,10,15,20,20,40,Netzkosten 電網(wǎng)成本,Istnetz 現(xiàn)有電網(wǎng),Zielnetz優(yōu)化后電網(wǎng),OST,WEST,110-kV-Station (2),10-kV-Station (265),10-kV-Kabel 電纜,10-kV-Netzoptimierung 電網(wǎng)優(yōu)化,Ist-Netz 現(xiàn)有電網(wǎng),10-kV-Zielnetz 優(yōu)化后電網(wǎng),Leitungslnge: 162 km 73 % 線路總長 Leistungsschalter: 26 34 % 斷路器數(shù)量,Ist 現(xiàn)有電網(wǎng),Ziel 優(yōu)化電網(wǎng),0 %,50 %,100 %,Kosten 費(fèi)用,Kostenvergleich 費(fèi)用比較,-24%,Ist 現(xiàn)有電網(wǎng),0,0,25,0,5,1/a,0,36,0,05,Ist 現(xiàn)有電網(wǎng),0,120,240,min,230,25,Ziel 優(yōu)化電網(wǎng)l,Ziel 優(yōu)化電網(wǎng),Zuverlssigkeitsvergleich 可靠性比較,HU,TU,Zusammenfassung 總結(jié),Verteilungsnetze bestimmen zu ber 90 % 配電網(wǎng)決定著90%以上的 die Netzkosten und 網(wǎng)架費(fèi)用和 die Versorgungszuverlssigkeit 供電可靠性 Optimierung der Netzstruktur durch Minimierung 通過優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以降低 der Errichtungskosten und 設(shè)備成本 der Betriebskosten (Instandhaltung, Verluste) 運(yùn)行成本 (維護(hù)，損耗) Erfolgreich eingesetzte Optimierungsverfahren sind 已成功運(yùn)用的優(yōu)化算法有 Genetischer Algorithmus fr Grundsatzplanung 基因算法 (110 kV) Ameisen Algorithmus fr Ausbauplanung 蟻群算法 (110 kV)