基于差異化視角電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)研究

1、基于差異化視角電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)研究【摘要】隨著用電負(fù)荷的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃的重要 性越來越明顯，文章基于差異化視角對電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行了 分析，具有一定的參考價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】差異化；電網(wǎng)規(guī)劃【中圖分類號】tm715【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】a【文章編號】16725158 (2012) 10-0248-02電力建設(shè)，規(guī)劃先行。為了提高電力建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益，避 免隨意建設(shè)帶來資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，科學(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 日益顯得重要。電網(wǎng)規(guī)劃的目的是通過合理的規(guī)劃，建設(shè)網(wǎng) 絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、運(yùn)行靈活、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì) 高效的電網(wǎng)，不斷提高電網(wǎng)供電能力和電能質(zhì)量，以滿足社 會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長對電力供應(yīng)的需求，而傳統(tǒng)的

2、電網(wǎng)規(guī)劃往 往無法實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，需要針對電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)實(shí)，創(chuàng)新電網(wǎng)規(guī) 劃技術(shù)，建設(shè)科學(xué)的配電網(wǎng)絡(luò)，基于此，筆者分析基于差異 化視角的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)，具有一定的參考。1差異化電網(wǎng)規(guī)劃基本思想“電網(wǎng)差異化規(guī)劃”思想于2008年出。電網(wǎng)差異化規(guī) 劃設(shè)計(jì)的目的就是為了提高電網(wǎng)抵抗自然災(zāi)害的能力，努力 降低嚴(yán)重自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)造成的損失，并使被自然災(zāi)害 破壞的電力系統(tǒng)能夠盡快恢復(fù)，同時(shí)力求經(jīng)濟(jì)合理。2008年 初，我國南方部分多個(gè)省份出現(xiàn)了罕見的雨雪冰凍天氣，惡 劣的天氣致使廣大區(qū)域的電力線路嚴(yán)重覆冰并造成大面的 輸電線路倒塔事故。這次冰災(zāi)，使湖南、貴州、江西和浙江 等地的電力系統(tǒng)嚴(yán)重受損，電力供應(yīng)大面積、

3、長時(shí)間中斷， 并引發(fā)京廣鐵路廣東至湖南段的長時(shí)間癱瘓，極大地干擾了 社會(huì)的正常秩序和廣大人民的正常生活，造成的經(jīng)濟(jì)損失非 常巨大。這次冰災(zāi)，全國受損停運(yùn)電力線路36056條，變電 站1933座，170個(gè)縣供電中斷，電網(wǎng)直接經(jīng)濟(jì)損失超過180 億元。分析表明，這次冰災(zāi)導(dǎo)致大量輸電線路損壞的主要原因 是導(dǎo)線覆冰大大超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。所以，要提高輸電線路抵 抗自然災(zāi)害的能力，就要提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然而，電力系統(tǒng)是 極其龐大的，電網(wǎng)的覆蓋面非常廣，全面提高輸電線路的設(shè) 計(jì)標(biāo)準(zhǔn)意味著巨大的經(jīng)濟(jì)投入。因此，如何在提高電網(wǎng)抵抗 自然災(zāi)害能力的同時(shí)保證經(jīng)濟(jì)合理是一個(gè)非常值得研究的 課題。在此背景下，電網(wǎng)差異化規(guī)劃思

4、想應(yīng)運(yùn)而生，電網(wǎng)差異 化規(guī)劃基本思想是在滿足可靠性和經(jīng)濟(jì)性綜合要求的情況 下突出重點(diǎn)，對重要電源送出線路、戰(zhàn)略性輸電線路、骨干 網(wǎng)架、高危和重點(diǎn)用戶的供電線路等進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，在發(fā) 生超過一般輸電線路設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重自然災(zāi)害情況下，能夠 保持各電壓等級核心骨干網(wǎng)架、戰(zhàn)略性輸電通道、重要負(fù)荷 供電線路等重要線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)國家電網(wǎng)公司修訂后的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和電網(wǎng)差異化規(guī) 劃指導(dǎo)意見，普遍提高國家電網(wǎng)公司輸電線路的設(shè)防等級， 35kv330kv電網(wǎng)災(zāi)害設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由15年一遇提高到30年一 遇，500kv電網(wǎng)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)將由30年一遇提高到50年一遇， 750kv電網(wǎng)和正在建設(shè)的特高壓電網(wǎng)的防災(zāi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提

5、高到 了 100年一遇，重要輸電線路在上述基礎(chǔ)上再提高12個(gè) 設(shè)防等級。2差異化電網(wǎng)規(guī)劃方法電網(wǎng)差異化規(guī)劃的概念剛提出不久，有關(guān)電網(wǎng)差異化規(guī) 劃的技術(shù)方法亟待研究。在此，文章從重要輸電線路確定、 差異化電力平衡和核心骨干網(wǎng)架設(shè)計(jì)三個(gè)方面闡述電網(wǎng)差 異化規(guī)劃設(shè)計(jì)的具有步驟和方法。2. 1重要輸電線路確定電網(wǎng)差異化規(guī)劃就要緊抓“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、重點(diǎn) 突出”這三條原則，在發(fā)生超過一般線路設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重自 然災(zāi)害情況下，能夠保持各電壓等級核心骨干網(wǎng)架、戰(zhàn)略性 輸電通道、重要負(fù)荷供電線路等重要線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 根據(jù)差異化規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本思想，一個(gè)電網(wǎng)的所有線路被分 為“普通線路”和“重要線路”兩個(gè)

6、子集，重要線路的設(shè)防 等級比普通線路提高12個(gè)等級。因此，差異化規(guī)劃設(shè)計(jì) 的第一個(gè)步驟是確定重要線路。重要輸電線路包括一下幾個(gè) 方面的線路：(1) 保持核心骨干網(wǎng)架的輸電線路。設(shè)想遭到自然災(zāi) 害嚴(yán)重破壞后，整個(gè)電網(wǎng)的普通線路全部損壞，只剩下重要 線路、通過重要線路并網(wǎng)的發(fā)電廠和通過重要線路供電的用 戶。這樣，“發(fā)電廠一一重要線路一一重要用戶(包括髙危 用戶)”形成了一個(gè)規(guī)模較小的'堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”，這個(gè)“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”的網(wǎng)架即為核心骨干網(wǎng)架。對于一個(gè)具體 的電力系統(tǒng)，核心骨干網(wǎng)架可能是一個(gè)整體，也可能是幾個(gè) 小電網(wǎng)。因此，保持核心骨干網(wǎng)架的輸電線路一定是重要線 路。(2) 重要發(fā)電廠的送

7、出線路和電源線路。為了保證向 重要用戶供電，必須要有電源，因此，系統(tǒng)內(nèi)重要的發(fā)電廠 送出線路一定是重要線路。對于缺乏電源的受端電力系統(tǒng)， 重要的電源進(jìn)線一定是重要線路；對于有大量電力富裕的供 端電力系統(tǒng)，為了向外網(wǎng)供電，電力送出線路也一定是重要 線路。(3) 戰(zhàn)略性輸電通道。戰(zhàn)略性輸電通道是指那些輸送 容量大、對整個(gè)電網(wǎng)有重要意義的輸電線路。例如，大型電 廠的送出線路、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)線路以及跨國輸電線路等為戰(zhàn)略輸 電通道。戰(zhàn)略輸電通道一定是重要線路。(4) 重要負(fù)荷的供電線路。實(shí)行差異化設(shè)計(jì)，就是要 在遭受自然災(zāi)害破壞后，仍能向重要負(fù)荷(包括高危負(fù)荷) 供電，因此，重要負(fù)荷的供電線路一定是重要線路。

8、(5) 損壞后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的輸電線路。跨越鐵路、 跨越大橋等的輸電線路，損壞后可能會(huì)引發(fā)鐵路或交通要道 中斷，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，因此也應(yīng)該作為重要線路考慮。(6) 某些搶修困難的輸電線路。那些輸電容量較大， 沿線交通不便，搶修困難的輸電線路應(yīng)該作為重要線路考 慮。此外，在確定重要線路時(shí)，還應(yīng)注意兩點(diǎn)：其一是，包 含在核心骨干網(wǎng)架中的變電站至少要有一條進(jìn)線；其二是， 核心骨干網(wǎng)架在運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象。2.2差異化電力平衡差異化電力平衡需要完成兩個(gè)任務(wù)，即重要用戶的負(fù)荷 預(yù)測和災(zāi)害后'堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”的電力平衡。重要用戶的負(fù)荷預(yù)測與常規(guī)的負(fù)荷預(yù)測相似，可采用多 種方法進(jìn)行。最好能夠通過

9、三種不同的方法預(yù)測，綜合后得 出比較準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。由于自然災(zāi)害后仍然存活的“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”是個(gè)應(yīng)急方案，因此，在差異化電力平衡 中只需作電力平衡而不作電量平衡。差異化電力平衡要考慮 全網(wǎng)電力平衡和分電壓等級平衡，并以分電壓等級電力平衡 為主。以某電網(wǎng)為例，分電壓等級的電力平衡過程如圖1所 不o圖1中，每個(gè)電壓等級的電力必須平衡，在忽略網(wǎng)損的 情況下，某等壓等級發(fā)電廠的出力加上該電壓等級的外網(wǎng)輸 入功率和上一電壓等級傳送下來的功率應(yīng)該等于該電壓等 級的負(fù)荷功率。對于“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”的電力平衡，只考慮 重要負(fù)荷功率，發(fā)電廠也只考慮大容量發(fā)電廠和重要發(fā)電廠 （在災(zāi)害情況下，容量不大的發(fā)電廠也可能成

10、為重要發(fā)電 廠）。需要說明的是，阜新電網(wǎng)是典型的供端系統(tǒng)，其220 千伏電壓等級的電源功率很大，因此，由500千伏電壓等級 傳送下來的功率為負(fù)，外網(wǎng)從200千伏電壓等級輸入的功率 也為負(fù)。2. 3核心骨干網(wǎng)架的規(guī)劃從前文知，假設(shè)電力系統(tǒng)在嚴(yán)重自然災(zāi)害破壞后，所有 普通線路都已損壞，剩下的重要線路、重要發(fā)電廠和重要用 戶構(gòu)成一個(gè)“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”。這個(gè)規(guī)模較小的“堅(jiān)強(qiáng)電力 系統(tǒng)”的網(wǎng)架即為核心骨干網(wǎng)架。因此，從這個(gè)“堅(jiān)強(qiáng)電力 系統(tǒng)”來看，核心骨干網(wǎng)架的設(shè)計(jì)步驟和方法與常規(guī)電力系 統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)一樣。一般要經(jīng)過負(fù)荷預(yù)測、變電站布點(diǎn)和變 電容量選擇、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣計(jì)算分析（包括潮流計(jì)算、 短路計(jì)算和

11、n-1校驗(yàn)）、方案優(yōu)化等階段。但是，從遭受災(zāi) 害前的大電力系統(tǒng)看，上述“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”實(shí)際上是整個(gè) 系統(tǒng)的一組成部分，是嵌入其中的“堅(jiān)強(qiáng)子系統(tǒng)”。因此， 這個(gè)“堅(jiān)強(qiáng)的子系統(tǒng)”又應(yīng)該納入整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃。這 樣，核心骨干網(wǎng)架的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要兼顧“大”、“小”電力 系統(tǒng)，設(shè)計(jì)過程比常規(guī)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要復(fù)雜的多，整個(gè) 規(guī)劃過程需要多次交叉反復(fù)。本文提出從“小”到"大”的嵌套式電網(wǎng)差異化規(guī)劃 設(shè)計(jì)流程，如圖2所示。圖2中，s表示“堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟，l 表示整個(gè)電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟。y1代表“堅(jiān)強(qiáng)電力系 統(tǒng)”第一個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程結(jié)束，y2表示整個(gè)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè) 計(jì)過程結(jié)束。3結(jié)語經(jīng)過以上分析，