面向工业大用户接网的电网规划新方法研究
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浅谈城市10kV配电网规划方法的创新一、城市10kV配电网规划和建设中存在的问题1.城市10kV电源点布点方式不合理。
由于对城市10kV配电网的建设缺乏整体的规划设计,我国部分城市的10kV电源点布局不够合理,再加上布点量不足,容易造成供电半径过大,继而使得线损过高、电压偏低。
此外,由于电源点的分布量不足以及分布方式的不合理,很多地区出现了负载不均的现象,影响当地供电系统的正常运行。
2.城市10kV 配电网络结构不合理。
在之前的城市发展规划中,由于设计不够合理使得我国的10kV配电网网络架构不合理。
这些日益沉积的不合理因素成为直接影响配电网检修、故障排查等相关工作的一大障碍。
3.运行可靠性差。
原来我国城区10kV配电网多为单辐射结线模式,随着城区的扩展建设,新开发及旧城改造的电源均从原有线路引用,直接导致原有线路的负荷大大增加。
这就使得配电网的供电可靠性变得更差。
二、10kV 配电网规划与建设的思路一般来说,考虑到城市规划的复杂性,可将电力规划分为5年、10年、20年三个规划阶段。
应当针对城区配电网存在的主要问题,结合城市电网建设规划进一步优化、简化网络结构,提高供电可靠性和经济效益水平,保证供电的质量。
在实施策略上,应远近结合、分步实施。
对于城市配电网的建设与规划需要做到以下几个方面:做好负荷预测工作;中压变电站的结构是影响配电网供电质量和供电可靠性的主要因素,关系到整个电网的发展,因此应采用合理的接线模式,而且还要随着负荷的增长逐步趋向于环网等接线方式;在网架结构方面,要增加配电网线路之间的联络,逐步形成结构清晰,供电范围明确的骨干网架;增加供电电源点,合理减少供电半径,合理分配负荷,同时增大中压配电网的导线截面,改造旧线,更换高耗能变压器,这些都将对降低配电网的电能损耗起到明显作用。
1.基础工作10kV配电网的规划与建设是以负荷预测基础为的。
负荷预测的正确性及预见性对城市电网规划的影响极大,网架结构的设置、变电所的布点的选择都由负荷水平决定。
新形势下城市电网规划设计研究前言新形势下能源、环境问题是世界关注的焦点,当今社会科学发展观引领全球,资源节约环境友好是社会的大标准化理念,城市电网规划是电力系统规划中的一个重要环节,城网规划在电网发展中具有引领作用,规划实现的节约是最大的节约,随着国民经济的迅速增长,城网规划的问题也随着变得较为复杂,面临着新的工作形势。
在城市电网规划过程中,既要兼顾土地及其他资源的节约又要保证不对周边环境造成不良影响,包括自然环境和宜居环境,保证居民生活质量。
既要考虑供电公司的成本收益又要保证城市美化不被破坏,既要保证用电单位安全可靠,适应工业化过程中的建设速度又要与城市总体规划相协调。
同时当今社会大力提倡的低碳经济对电网规划设计也会产生很大的影响,以上种种因素使得当前的电网规划存在一系列问题,如何解决这些问题,使城市电网规划设计遵循可持续发展的原则,兼顾各方面利益,在满足生产和生活用电要求的前提下,实现经济效益和社会效益双赢是新形势下城市电网规划设计的目标。
摘要本文对城市电网规划的相关概念和规划原则各个方面进行了详尽的阐述,首先,本文提出必须建立起长远科学合理的发展规划,与外部环境的变化相配合;其次要考虑局部和整体,从城市电力预测到具体网点布局进行具体阐述,注重经济效益和投资回报,使规划结果在社会和经济等方面达到最优。
城市电网规划的相关概念城市电网是指在该城市范围内向城市及其郊区分配和供应电能的电力网,它包括输电网(220KV 以上),高压配电网(35,63,110KV),中压配电网(10KV)和低压配电网(0.38KV)等各级电压电网的总称。
电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分,同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。
电网规划的目标就是能够使电网发展,能适应,满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求,并能发挥其对于电网建设,运行和供电保障的先导和决定作用。
城市电网规划是城市电网发展和改造的总体计划。
新型电力系统背景下考虑源荷的配电网规划策略优化研究摘要:在新能源并网装机规模不断扩大的前提基础之上,与之相配套的储能需求也呈现出一种不断提升的趋势。
据不完全统计,2022年超20家A股公司跨界进入储能赛道,跨界选手涵盖教育、家电等五花八门的行业,具体的切入方式之中,涵盖子公司的新设、储能公司的收购等。
据相关业内人士表示,在我国,关于电力系统的创新构建,将以新能源为主题,在这种前提下,储能行业的发展,将迎来黄金时期。
而对于以新能源为主体新型电力系统建设的探讨,则是一种推进黄金发展期迅速到来的关键。
在这种大背景下,本文将针对考虑源荷的配电网规划策略优化,进行具体的剖析与全面的阐释。
关键词:新型电力系统;源荷配电网;规划策略前言:新型电力系统的出现,是电力领域为实现我国碳达峰、碳中和的目标,而做出的积极探索,而对于新能源的高比例引入,使得我国电力系统建设的安全、稳定问题受到了更进一步的影响,而在实际推进新型电力系统建设的过程中,想要将碳排放量,进行及时有效的减少,化石能源使用频率、频次的降低是关键,而对于化石能源的有效替代,则需要利用光能、风能等新能源的采用,才能够达成清洁替代的目的[1]。
基于此,本文将在新型电力系统有效构建的前提下,对考虑源荷的配电网规划对策做出探讨。
1新型电力系统背景建设现状输配分开,输配各自独立经营,已经成为电力市场化国家的标准模式。
历经几十年来电力市场的各种检验与持续改进,叠加各种智慧化技术的广泛应用,电力行业分拆被证明是迄今为止最佳的制度安排,而新型电力系统的构建具体如图1所示。
图1 新型电力系统运行模型特别的是,各国绿色发展与能源转型加快,可再生能源电力规模与比例越来越大。
其中,星罗棋布、遍地开花的分布式发电更是飞速增长,而最适合可再生能源加速渗透的电力体系,即所谓的“新型电力系统”,无疑是分拆制度下统一市场模式。
对统一市场(或共同市场)模式有不同的理解和定义。
常规来看,统一市场是一套体系。
一、建设背景2020年,国网公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,提出“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”发展战略。
在当前能源革命与数字革命相融并进的背景下,建设能源互联网,其实质就是以数字化技术在清洁为主、多能互补、和谐共生的能源互联网生态环境下促进能源企业不断创新。
班组是电力企业最小业务执行单元,是支撑公司生产经营的细胞群。
要推动公司数字化转型和产业升级,激发基层活力,全员提质增效,最重要的抓手就是要以数字化建设改变传统的班组作业方式与管理模式,以新兴科技盘活电网企业基本盘,小步快跑,构建数字经济时代快速解构、灵活组合的智慧型生态组织。
(一)数字化班组建设为电力行业坚持自主创新、推进科技进步指明了方向数字化班组建设是基层班组员工在业务前端实践中涌现的技术与管理创新集合体,这种创新根植于人民的切身诉求与具体工作的实际需要。
这一创新集合体所凸显的业务需求与技术创新趋势,为电力行业在更高层面坚持自主创新、推进科技进步指明了具体方向。
(二)数字化班组建设是确保电网安全运行,提升国家安全保障水平的重要支撑当前国家经济社会发展对安全可靠用电提出越来越高的要求,电网安全对于维护社会公共安全,构建和谐社会大局至关重要。
数字化班组建设将以技术革新和组织管理创新全面提升设备状态感知水平,提高故障监测诊断和快速响应能力,为确保电网安全运行提供更加坚实的支撑。
(三)数字化班组建设是电网企业顺应数字经济时代生产方式变革的必由之路在新一轮的科技革命与产业变革中,数据作为数字经济时代的新型要素已成为生产领域的核心驱动力。
从微观层面看,企业的决策很大程度上依赖于基层班组对一线数据的收集、整合与分析,数据力已成为企业的一项核心能力,并为企业保持增长动能提供了有效保障。
(四)数字化班组建设是电网企业履行社会责任,服务民生需求的时代担当数字化班组建设将以建立更加全能、灵活、快速的智慧型班组,以更加强调知识能力、协同能力、学习能力的业务实施满足人民群众和市场主体对电力供应的多样化需求,努力胜任一线业务的“全科医生”角色,积极履行电网企业的社会责任。
电力配网规划及建设思路分析1. 引言1.1 电力配网规划及建设思路分析电力配网规划及建设思路分析是指在电力系统建设过程中,针对配电网络的规划和设计,结合当前技术趋势和需求预测,制定合理的建设思路和方案。
电力配网是电力系统中的重要组成部分,其规划和建设将直接影响电力供应的稳定性、安全性和经济性。
在当前社会经济快速发展的背景下,电力需求不断增长,迫使电力配网规划与建设面临新的挑战和机遇。
对电力配网规划及建设思路进行分析和研究显得尤为重要。
本文将从现状分析、需求预测、技术选择、布局设计和安全措施等方面展开讨论,全面探讨电力配网规划与建设的相关问题。
通过对现有电力配网的问题和趋势进行深入剖析,提出面向未来的规划与建设思路,为电力系统的可持续发展提供参考和指导。
在电力配网规划及建设思路分析中,需综合考虑技术、经济、环境等多方面因素,以确保配电网络的安全性、高效性和可靠性。
未来展望中,我们期待电力配网能够更好地适应新形势下的发展需要,实现智能化、数字化和可再生能源的有效融合,为人们提供更便捷、清洁和稳定的电力供应。
2. 正文2.1 现状分析电力配网是电力系统中的一个重要组成部分,它承担着将发电厂产生的电能通过输电线路和变电设施送达用户的功能。
在我国,随着经济社会的发展和人民生活水平的提高,电力需求量不断增长,电力配网规划与建设也面临着诸多挑战和压力。
首先,现状分析方面,我国电力配网存在着以下几个主要问题:1. 电网规模不断扩大,但建设速度滞后。
随着城市化进程加快和新型城镇化的推进,电力需求不断增长,但电网建设速度与之不相匹配,导致一些地区出现了电力供应不足的情况。
2. 电网设备老化,存在安全隐患。
许多地方的配电设备已经使用多年,设备老化严重,存在着漏电、短路等安全隐患,需要加强设备更新与维护。
3. 电网运行效率低下。
由于电力配网结构复杂、线路长,运行管理不够精细和科学,使得电网运行效率偏低,供电可靠性有待提高。
为深入贯彻落实“制造强国、网络强国、数字中国”战略部署,国网上海市电力公司以《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《上海市制造业数字化转型实施方案》《上海市工业互联网创新发展行动计划》为指引,在实现全流程业务贯通、全要素数据贯通、全领域技术贯通的基础上,以“资源充分共享、业务高效协同、融合创新应用、价值全工业互联网平台建设文 陈宇近年来,国家高度重视工业互联网建设,将工业互联网作为数字经济基础设施和重点产业。
国家《十四五规划和2035年远景目标纲要》提出打造自主可控的标识解析体系、标准体系、安全管理体系,稳步推进“工业互联网+智能制造”产业生态建设。
面实现”为目标,高质量推进电力行业工业互联网平台建设应用,带动和赋能“能源+工业互联网”产业生态发展,助力打响“工赋上海”品牌。
建设背景自2017年工业互联网上升为国家战略以来,党中央、国务院高度重视工业互联网发展,“工业互联网”连续6年写入《政府工作报告》。
工业互联网标识解析体系的建立,能够一定程度上突破西方垄断,构建多边、对等、透明、民主的国际互联网治理格局,提供难得的历史发展机遇。
近年来,我国坚持走新型工业化发展道路,以信息化带动工业化,以国家工业和信息化部提出庆、广州、武汉5个国家值链全面连接的新篇章。
上海一直是我国工业一,经过多年发展,形成了非常完善的工业制造体系。
国内首个工业互联网创新中心、标识解析国家顶级节点、首个地方性工业互联网协会相继在上海落地。
而今,上海深入贯彻习近平总书记指示要求,相继出台《上海市推进高端制造业发展的若干措施》《工业互联网创新发展行动计划》等一系列政策,全面推动实体经济高质量发展,打响上海制造品牌。
国网上海市电力公司作为“世界观察中国电力的窗口”,以上海推动城市数字化转型、打造国际数字之都为契机,积极争当赋能数字经济建设的推动者、先行者、引领者、示范者,全面推进“产品卓越、品牌卓著、创新领先、治理现代”的世界一流企业。
电力系统的电网规划与优化随着工业化和城市化的发展,电力供应成为现代社会的基本需求。
为了确保电力的稳定和可靠供应,电力系统的电网规划与优化变得至关重要。
本文将探讨电力系统电网规划与优化的重要性,并介绍相关的方法和技术。
一、电力系统的电网规划电力系统的电网规划是指在特定区域内,根据需求、资源和环境等因素,确定电力网的布局、容量和配置等方面的决策过程。
电网规划的目标是提供稳定、经济和环境友好的电力供应。
以下是一些常见的电网规划考虑因素:1. 电力需求:根据区域内的电力需求及其发展趋势,制定电力系统的发展目标和规划策略,并确定合适的电力输送能力。
2. 资源分布:研究和评估可再生能源(例如风能、太阳能等)和传统能源(例如火力发电、水力发电等)的分布情况,以确定最佳的发电站和输电线路的位置。
3. 环境影响:考虑电网建设和运营对环境的影响,以最大程度地减少环境污染和生态破坏。
4. 安全性和可靠性:确保电力系统能够满足用户的需求,并具备应对异常情况(如故障、灾害等)的能力。
二、电力系统的电网优化电力系统的电网优化是指通过改变电力系统的结构、运行策略和控制方法等措施,以提高电力系统的经济性、可靠性和效率。
以下是一些常见的电网优化方法:1. 输电网规划优化:通过数学模型和算法,确定最佳的输电线路和变电站位置。
这既考虑了成本因素,又满足了电力需求和环境要求。
2. 发电机组优化调度:根据电力需求和能源成本等因素,优化发电机组的调度策略,以确保电力供应的经济性和稳定性。
3. 负荷预测与管理:利用统计和数据分析方法,预测电力负荷的变化趋势,并通过负荷管理和优化策略,合理调度电力供应。
4. 新能源集成与优化:将可再生能源与传统能源有机结合,通过智能电网技术实现新能源的有效利用和优化供电。
5. 智能电网技术:利用先进的通信、控制和信息技术,实现电力系统的自动化和智能化,提高电网运行的安全性和效率。
总结:电力系统的电网规划与优化对于实现稳定、高效、环保的电力供应至关重要。
目前,我国工业互联网发展迅猛,从国家层面、部委层面、地方层面都在积极推动,国际上对工业互联网发展也比较关注。
本文主要介绍工业互联网的三个方面内容:工业互联网的基本认识、国内外工业互联网的主要进展、我国工业互联网发展部署。
工业互联网的基本内涵现在很多新的技术不断涌现,除了原来侧重的IT行业,新的技术还在加速向新的实体经济产业各个环节渗透,包括共享单车、自动驾驶、人工智能等。
工业互联网本身就是和制造业的结合,ICT新的技术融合将会对原有工业模式产生很大的变化和影响。
国家强调数字化转型或数字经济。
数字经济包含数字经济产业化和产业数字化两部分。
产业数字化部分强调ICT对其他产业的贡献,它会带动GDP增长,在农业、工业和服务业三大产业当中,目前对服务业影响比较大,其次是工业,对GDP增长的贡献超过30%。
在当前工业领域,工业数字化已经是很重要的一块内容,也是工业转型升级很重要的推动力。
工业互联网发展的大脉络有两个维度,上面是互联网的发展,下面是工业的发展。
互联网是从消费互联网向产业互联网发展,其中一个很重要的方面,就是面向实际的生产经营,利用互联网提供相关的服务和支撑。
工业本身也是有自动化、系统化的一个过程。
一开始是单机控制到工控系统出现,到ERP等工业的管理系统,工业和互联网逐步出现融合发展,到2012年工业互联网的概念正式提出来。
随着新技术、新发展理念的引入,工业系统正在从单点的信息技术应用向全面的数字化、网络化、智能化演进。
工业互联网最开始由美国提出。
美国对技术创新非常重视,在2011年就围绕实体经济进行创新发展布局。
美国还有先进制造计划,积极打造制造业创新网络,即NNMI。
这类似我国正在推动的创新中心,目前,美国已经有14个,围绕一些关键创新领域,把产业链相关方都聚集在一起,从而加速技术成果的产业化。
2014年美国成立了工业互联网联盟即IIC,包含GE、AT&T、英特尔、思科等企业,在全球形成了很大的影响力。
城镇工业园区配电网规划方法研究摘要:随着社会经济的快速发展,各地都建立了大量的工业园区,电力企业做好城镇工业园区配电网规划就显得尤为重要,而负荷预测是配电网规划的基础工作,是电网规划的核心内容,而电力负荷预测是电力规划的基础工作,电力企业配电规划人员要做好城镇工业园区完善的计划方案,提升10kV配电网规划工作质量,为我国城镇化发展奠定基础。
关键词:城镇工业园,配电网,规划,负荷预测?0背景工业园区配电网规划是与工业园区总体规划、控制性详细规划、土地利用规划紧密结合的。
因工业园区在规划年限期间的发展程度难以确定,所以工业园区配电网规划一般按饱和深度开展,预测远景年负荷,根据负荷预测和电力平衡结果搭建目标网架,对变电站站址和线路走廊进行预控,避免电网工程的无序建设。
配电网具有系统性、长期性的特点,运营维护阶段发生的费用在配电系统全寿命周期成本中占很大比重,其规划设计的合理性直接影响到配电系统建设和运营阶段的经济性和可靠性,电力专项规划既要反映规划区域未来对电力经济性和可靠性的需求,又要满足当前负荷增长需要,其依据的基础是负荷预测。
负荷预测的合理性和准确性直接影响着电力专项规划的质量。
1.工业园区10kV配电网规划的意义1.1工业园区10kV配电网规划是城镇建设基础10kV配电网规划是城镇规划中的重要组成部分,有利于对城镇进行开发与建设。
因此,相关技术人员必须要提升配电系统规划设计工作质量,避免出现用电拥挤等现象。
由于配电规划设计工作周期较长,为了可以避免出现设计规划冲突的现象,相关设计人员与管理人员必须要全面控制规划改革方案,保证可以提升规划设计工作的有效性。
同时,设计人员必须要全面控制规划成本,不可以出现资源浪费等问题,提升配电网规划工作质量。
1.2工业园区10kV配电网规划与人们的生产生活相在人们实际生活中,对于电力能源的需求较高,无论是工作还是生活,都离不开电力能源。
一旦配电网系统出现规划设计问题,将会影响配电网的稳定性与安全性,甚至出现用电超负荷的现象,影响着电力企业的长远进步。
运营探讨DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2022.24.080面向工商业用电能量管理的储能系统设计和系统搭建陈浩1,朱跃贴2,刘际波1,南隆1(1.浙江电力变压器有限公司,浙江温州325000;2.温州电力设计有限公司,浙江温州325000)摘要:为提高电网运行的稳定性,面向工商业用电用户,研究了一种储能系统容量规划方法。
采用聚类分析方法对工商业用户的用电特征进行辨识,根据储能系统的供电模式构建储能系统容量规划的目标,并在主、备用电池容量规划的约束条件下优化目标,根据计算的目标结果得到最优容量规划方案。
为检测模型的容量规划效果,根据某地工商业用户群体的日负荷特征进行了仿真实验,结果显示,容量规划后,实验组峰谷之间的差值比对照组高31.93%,表明所设计的储能系统容量规划方法优化程度更显著,提高了储存电能的利用效率以及工商业用户的用电经济性。
关键词:工商业用电;用电管理;能量储存;储能系统;储能系统容量规划;容量配置Design and System Construction of Energy Storage System for Industrial and CommercialEnergy ManagementCHEN Hao1, ZHU Yuetie2, LIU Jibo3, NAN Long4(1.Zhejiang Power Transformer Co., Ltd., Wenzhou 325000, China;2.Wenzhou Electric Power Design Co., Ltd., Wenzhou 325000, China)Abstract: In order to improve the stability of power grid operation, a capacity planning method of energy storage system is studied for industrial and commercial users. The cluster analysis method is used to identify the power consumption characteristics of industrial and commercial users. According to the power supply mode of energy storage system, the objective function of capacity planning of energy storage system is constructed, and the objective function is optimized under the constraints of capacity planning of main and standby batteries. According to the calculated objective function results, the optimal capacity planning scheme is obtained. In order to test the capacity planning effect of the model, according to the daily load characteristics of some industrial and commercial users, a simulation experiment was conducted. The results show that after capacity planning, the difference between peaks and valleys in the experimental group is 31.93% higher than that in the control group. It shows that the optimization degree of the capacity planning method of energy storage system designed in this paper is more remarkable, which improves the utilization efficiency of stored electric energy and the electricity economy of industrial and commercial users.Keywords: industrial and commercial electricity; electricity consumption management; energy storage; energy storage system; energy storage capacity planning; capacity configuration0 引 言经济不断发展与进步,使我国进入了数字化时代,许多行业顺应时代发展,进行了智能化的变革与更新[1]。
国家电网公司“五大”体系重点国家电网公司建设大规划体系的重点是:实施全公司规划和计划统一编制、统一管理,建立包含各专业、贯穿各层级、涵盖各电压等级的统一规划体系。
国家电网公司建设大建设体系的重点是:统一管理流程、技术规范和建设标准,建立由省建设公司、地(市)建设公司按电压等级承担项目建设任务的建设管理体系。
国家电网公司建设大运行体系的重点是:实现国调网调运行业务一体化运作,建立各级变电设备运行集中监控业务与电网调度业务高度融合的一体化调控体系。
国家电网公司建设大检修体系的重点是:实施运维、检修一体化管理,建立由省检修公司、地(市)检修公司按电压等级承担输变电设备运维和检修任务的一体化运作体系。
国家电网公司建设大营销体系的重点是:以客户和市场为导向,建立95598电话服务和计量检定配送业务向省级集中、业扩报装实施属地化管理的营销管理体系和24小时面向客户的营销服务系统。
国家电网公司“五大”体系建设的重要意义优化整合规划、建设、运行、检修、营销等电网核心业务,建立集约化、扁平化、专业化的管理运行模式,形成以“五大”为特征的新体制新机制,是公司深入贯彻落实科学发展观,推进改革创新,服务经济发展方式转变的具体实践;是适应电网发展方式转变,加快建设坚强智能电网的迫切需要;是深化公司发展方式转变,建设国际一流企业的重要举措。
国家电网公司建设“五大”体系的总体思路建设“五大”体系的总体思路是,以科学发展观为指导,遵循电力工业发展规律,围绕“一强三优”现代公司战略目标,按照集约化、扁平化、专业化的方向,建设“大规划、大建设、大运行、大检修、大营销”体系,做强公司总部,做实省公司,做优地(市)公司,做精县公司,提高公司发展能力和运营效率,提升公司服务水平和社会形象。
国家电网公司建设“五大”体系的主要目标变革组织架构,创新管理模式,优化业务流程,整合五大业务模式,统筹公司内部资源,有效利用社会资源,加强总部管控能力,压缩公司管理层级,缩短管理链条,建立纵向贯通、横向协同、权责清晰、流程顺畅、管理高效的“五大”体系,大幅度提高公司管理水平和运营效率。
利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法代贤忠,韩新阳,靳晓凌(国网能源研究院有限公司,北京 102209)基金项目:国家电网有限公司科技项目(52020118007D)。
Supported by State Grid Corporation of China (52020118007D).摘 要:随着清洁能源发展、电网结构演变与用电负荷增长,仅依靠电源侧扩展规划与优化调度将影响电网规划运行效率,亟须挖掘用户侧资源可利用潜力,提升电网规划运行效率。
针对用户侧资源利用潜力进行分类评估,提出考虑用户侧资源的电力系统灵活性协调优化规划方法。
该方法以全社会综合经济成本最小为目标,决定各类型用户侧资源改造规模、灵活性电源及其配套电网建设容量,能够提升电网规划运行效率。
结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。
关键词:用户侧资源;利用潜力;源网荷互动;协调优化;电网运行效率中图分类号:TM71 文献标志码:A DOI :10.19421/ki.1006-6357.2021.03.003[引文信息]代贤忠,韩新阳,靳晓凌.利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法[J ].供用电,2021,38(3):17-21,30.DAI Xianzhong ,HAN Xinyang ,JIN Xiaoling .Method of improving power grid plan and operation efficiency considering demand side resource [J ].Distribution & Utilization ,2021,38(3):17-21,30.0 引言为构建清洁、低碳的现代能源体系[1],我国大力发展风电、光伏等新能源。
风电、光伏出力具有不确定性和随机性,对电力系统调峰能力提出很高要求,目前电源侧调峰能力的欠缺使得弃风、弃光现象严重。
基于电力大数据的电网规划研究李小平摘要:随着社会经济的发展以及生产方式的不断变化,电力资源逐渐成为当前社会生产生活中利用率最高的一种能源,伴随用电户的增加,传统的网络规划模式也越来越不能适应当前电网与用户和公用事业之间联系越加紧密的现状,因而在先进的信息技术手段支持下的智能供电网络开始逐渐普及,在确保电力能源运输过程中的安全性和稳定性具有重要的作用,其中电力大数据的运用更是进一步完善了智能供电网,为我国智能电网安全、稳定地运行奠定了坚实的基础。
基于此,本文阐述了电力大数据的相关概念,提出了当前电力大数据面临的机遇与挑战,最后分析了基于电力大数据的电网规划,以便增强智能电网规划工作的科学性和实用性。
关键词:电力大数据;电网;规划引言电力大数据在智能供电网中的应用有效地改善了统供电网络中存在的电力传输效率低、稳定性不高以及安全性能差等问题,在加快能源发展模式转变,加快转变经济发展,促进经济社会发展具有重要意义。
一、电力大数据(一)电力大数据的定义电力大数据通过以电力为中心的数据综合服务平台,充分利用实际电网和经营管理中产生的海量数据,并研究分析其中的规律,从而获取潜在的高附加值服务,以便提高供配电与电力调度决策的准确性等,实现更科学的需求侧管理,为电网创造更大的经济效益。
(二)电力大数据的特征1、数据量大各行各业在信息化建设的过程中产生了大量的数据信息,在加上企业在生产运营的过程中还会不断的出现海量的新数据。
2、数据种类多电力生产的过程中会根据生产方式的不同产生各种不同类型的数据,比如设备监控数据、电网状态信息数据、采样数据等等,而且生产环节的不同也会出现由发电侧产生的、由输变电侧产生的、由用电侧产生的大数据。
3、价值潜力大大量的数据信息在分析处理的过程中可以一定程上反映出电力行业内部规律特征,因而具有巨大的潜在价值。
4、处理迅速随着现金信息技术手段的不断发展进步,数据处理技术也在不断的发展当中,能够较高的满足当前电力企业在对电力调度、设备运行等数据快速处理的要求。
电网规划中的三大关键技术研究关键词:智能电网电网规划技术研究改变现状0 引言现今我国电网在规划过程中设计到了很多的技术问题,在这些技术中最为重要的三大技术便是如何预测负荷,如何将线损尽可能的降低以及配置pmu,本文重点研究了这三大技术。
在研究过程中首先针对现今电网在规划过程中存在的重要问题进行了阐述,电网运营的基础工作便是预测负荷,电网运行是否能够实现经济安全直接取决于能否准确的实现负荷的预测,准确的负荷预测能够保障电网运行的安全性和稳定性,同时使电网在运行过程中获得更多的经济效益。
本文结合某地电网在实际运行过程中的基本情况进行仔细的分析,并将较为适合该地电网预测负荷的方法和思路提出。
新的预测方法和预测思路在对负荷进行预测的过程中,替换了传统电网规划的方式,组团预测负荷的方式便在此基础上被提出,组团预测负荷的方式能够将分层分区原则在实际预测的过程中落实得更好。
电能损耗的降低能够使电力企业提供给客户得服务和电力资源更具安全可靠的保障。
在该地区要想能够将供电质量迅速提高,首先要将线损降低,降低线损也是现今电网规划过程中面临的重要问题之一。
文章结合了该地电网运行的实际情况,提出了较为科学和安全的降低线损的措施。
要使线损能够有效降低,仅靠改造线路以及无功补偿这两项措施是完全不够的,要结合当地的实际情况认真分析,分析之后发现当地的小水电也对线损有非常大的影响。
在对主点网的规划进行仔细研究的过程中发现,要想电网供电能够有可靠性就必须要保证电网的自动化,电网自动化还能使电网管理更加高效。
在对电网进行自动化规划之前首先要结合当地电网的实际情况进行仔细的分析,以系统的总体设计为基本依据将监控点和各种配置设备迅速设立和安装。
本文对pmu配置问题进行了简单阐述,提出了保证pmu系统的算法,并对算法进行验证,验证后优化方案能够使pmu配置达到最优化,电网运行效率也得到了显著的提升。
1 电网规划的阐述和规划类型的划分负荷预测和电源的规划是电网规划的重要组成部分。
2018年东北电力技术NORTHEASTELECTRICPOWERTECHNOLOGY专论面向工业大用户接网的电网规划新方法研究李㊀华1,金世鑫2,芦思晨1,张晓天1,赵㊀琳1(1 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁㊀沈阳㊀110015;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁㊀沈阳㊀110006)摘要:随着地方经济水平的提高,某些行业大负荷用户迅速发展,面对大用户接入系统,电网面临严峻挑战㊂在此背景下,对直供大用户接网对电网规划方案多个方面带来的影响进行深入分析,提出基于大用户报装的地区负荷预测方法和计及大用户供电裕度的地区供电能力分析模型,并对用户接入系统后可能带来的短路电流水平过高问题提出多项解决措施㊂最后,通过辽宁省营口市忠旺高精铝三期项目接入系统方案设计实际算例来说明所提出的模型和方法的可行性与有效性㊂关键词:负荷预测;供电能力;短路电流;分层分区[中图分类号]TM715㊀[文献标志码]A㊀[文章编号]1004-7913(2018)07-0001-05ResearchonSchemeofPowerNetworkPlanningtoImproveAdaptabilityofDirectLargeSubscriberAccessSystemLIHua1,JINShixin2,LUSichen1,ZHANGXiaotian1,ZHAOLin1(1.StateGridLiaoningElectricPowerCompanyLimitedEconomicResearchInstitute,Shenyang,Liaoning110015,China;2.ElectricPowerResearchInstituteofStateGridLiaoningElectricPowerCo.,Ltd.,Shenyang,Liaoning110006,China)Abstract:Withthedevelopmentofthelocaleconomy,theheavy-loadusersinsomeindustriesaredevelopingrapidlyandthepowergridisfacingseverechallengesinthefaceofthelarge-useraccesssystem.Thispaperanalyzesdeeplytheimpactofdirect⁃supplylarge⁃useraccessnetworkonvariousaspectsofthepowergridplanningscheme,andproposesanarealoadforecastingmethodbasedonlarge-usersubscription.Takingintoaccountthelargepowersupplymarginpowersupplycapacityanalysismodel,theuseraccesssys⁃temmaycauseshort-circuitcurrentleveltoohightoproposeanumberofsolutions.Finally,thefeasibilityandvalidityoftheproposedmodelandmethodareillustratedbyapracticalexampleoftheaccesssystemdesignofZhongwangHighPrecisionAluminumProjectinYingkoucity,Liaoningprovince.Keywords:loadforecasting;powersupplycapacity;short-circuitcurrent;hierarchicalzoning㊀㊀辽宁是我国的工业大省,冶金业㊁石化业㊁装备制造业等各个行业在 十三五 期间将面临新的发展㊂工业大用户的发展方向体现了宏观经济的发展趋势㊁国家和地区的经济政策㊁地区经济的产业结构特点㊁地区阶段性的资源优势等,并且工业大用户具有负荷特性复杂㊁用电可靠性要求高㊁对电网的冲击大等特点[1],当某一时期,地区某工业用户受经济政策等影响负荷发展较快甚至已经大大超过原地区负荷预测值时,用户的接入系统工作会面临严峻考验,需要计算系统在当前方式㊁负荷水平下,还能承受供电能力的大小,确保该用户接入系统供电后,系统依然能安全㊁可靠㊁经济运行㊂这类用户的接入,会对电网规划方案带来巨大的影响,甚至给地区网架发展趋势带来颠覆性变化㊂因此研究面向工业大用户接网的电网规划新方法具有重要意义㊂目前,对工业大用户接网给电网带来的多方面的影响已得到了一定的研究㊂文献[2]提出了基于大用户报装的一种中长期城市负荷预测方法;文献[3]提出了结合使用小波变换与BP神经网络对钢铁企业进行短期负荷预测的算法;文献[4]提出一种基于变权综合模糊推理的多模型综合预测方法,对大用户的短期电力负荷进行预测;文献[5]针对220kV分区电网的两种典型结构模式利用基本电路理论建立短路电流模型,在此基础上论述电网结构对短路电流水平及受电能力的影响;文献[6]引㊀东北电力技术2018年入了基于支路开断分布因子的N-1预想事故分析方法,并采用差异进化算法来求取地区电力系统最大供电能力;文献[7]提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法㊂文献[8]提出了短路电流限制措施,对其限流效果和所引起的供电能力问题进行了研究㊂目前关于面向工业大用户接网的电网规划方法研究的文献尚不多见,本文将结合实际案例重点研究大用户接网面临的主要问题,提出解决问题的方法,并在此基础上总结出便于大用户接网新的电网规划方法,提高地区电网的适应性,为科学㊁全面㊁规范㊁合理地做好大负荷用户系统接入工作提供支持㊂1㊀基于大用户报装的地区负荷预测1 1㊀大用户特性分析根据电网运行规定,各行各业的大用户是电力系统中长期负荷增长的主要组成部分,容量超过一定范围的大用户在建设之前需要向有关部门进行计划报装,为准确预测大用户负荷,需要通过对大用户的报装㊁建设及投产等多个阶段进行有效的数据分析,具体方法流程如图1所示㊂图1㊀大用户特性分析流程图1 2㊀考虑大负荷的地区负荷预测模型大用户负荷增长量和其他中小负荷增长量共同组成城市电网负荷增长量,所以本文的负荷预测模型根据两种负荷类型各自特点分别考虑㊂a大用户负荷增长量式(1)为第k种类型中第j个阶段所有大用户负荷增长量㊂Ljk=αjkðni=1βjkγjk(1)式中:k为用户分类数;i为大用户编号;j为阶段数;n为第k类大用户的数量;αjk为第k类大用户在第j个阶段的同时率;βjk为第k类大用户在第j个阶段的阶段投产系数;γjk为第k类大用户中第i个大用户的报装量;Ljk为第k类大用户在第j个阶段的负荷增长量㊂BLj=ðmk=1Ljk(2)式中:BLj为城市m类大用户负荷第j个阶段的增长量㊂b中小负荷增长量中小负荷数量庞大,增长规律复杂,无法进行单项数据统计和分析㊂因此,建议采用自然增长率的方法,从总体上对中小负荷增长量建模㊂MLi=μ㊃Di-1(3)式中:MLi为未来第i年城市中小负荷增长量;μ为城市中小负荷自然增长系数;Di-1为第i-1年城市负荷总量㊂基于大用户报装的中长期城市负荷预测模型如式(4)所示:Di=BLj+MLi(4)2㊀计及大用户供电裕度的地区供电能力分析2 1㊀地区供电能力分析供电能力可以反映电网安全性和可靠性裕度,为电网规划提供参考和依据㊂本文中地区指电力系统的分区,分区电网负荷由500kV主变和接入220kV分区电网的地方电源共同供电,一个地区中可能同时包含多个500kV供电片区㊂分区电网受电能力取决于与该地区联系的500kV输电线路㊁500kV变电站的配置情况㊁500kV变电站的开关遮断容量㊁该地区内的220kV输电线路㊁分区电网的电源容量和分区电网结构等多个因素㊂提高地区供电能力过程就是在分区内之间对系统可用资源进行最优分配的过程㊂500kV主变N-1后其余主变按过载1 3倍考虑,发电机备用容量按20%考虑,分区供电能力可按式(5)表示:Ci=1 3ˑðN-1l=1TCl+80%ðMg=1UCgMl<MlmaxLk≪Lkmaxlk≪lkmaxìîíïïïïïï(5)式中:Ci为地区第i年供电能力;N为地区500kV主变台数;l为主变编号;TCl为第l台主变容量;2018年李㊀华,等:面向工业大用户接网的电网规划新方法研究Ml为第l台500kV变电站的开关遮断容量;M为地区220kV装机台数;g为机组编号;UCg为第g台机组容量;K为地区500kV线路编号;Lk为第k条500kV输变电线路潮流;Lkmax为第k条500kV输变电线路潮流输送极限;k为地区220kV线路编号;lk为第k条220kV输变电线路潮流;lkmax为第k条220kV输变电线路潮流输送极限㊂按此模型,求得地区第i年的供电能力,为了保证地区大负荷用户的安全可靠接入,第i年地区供电能力满足CiȡDi的条件,在这个前提下继续开展地区大负荷用户接网方案的研究㊂2 2㊀最优工业大用户接网规划方法工业大用户接网能力不仅要考虑地区总体的供电能力,受用户地理位置的限制及接网方案的可实施性,还要重点研究工业大用户周边500kV变电站供电裕度和周边电网结构,为了满足工业大用户接网是否需要规划变电站新建及扩建工程,是否需要加强电网结构,并将这些项目及时列入地区电网规划方案中,满足工业大用户的按时接网㊂在实际用户接网方案设计中需要考虑用户用电特性㊁路径长短㊁成本约束等问题,比较复杂㊂本文不局限于对某个具体用户接网方案的研究,着重点在于从地区电网规划角度考虑地区供电能力发展,研究一种普遍适用各类工业大用户的接网方法,加强地区规划电网在规划年对大用户接网的适应性,及时可靠满足用户的接网需求㊂对于220kV直供工业大用户,本文主要考虑地区500kV变电站供电能力,直供大用户接入系统需要对用户周边500kV变电站供电能力进行评估,选取适当的接入点,并且在此基础上根据用户负荷的增长预测适当考虑电网供电裕度,以便未来网架的规划建设对大用户的接入有更好的适应性㊂最优工业大用户接网规划方法模型如式(6)所示,某地区接网能力优化的目标函数设置为最大化该地区各个500kV变电站的负荷母线供电裕度的总和,并可对不同站点按照其对大用户提供电力能力赋予不同的权重㊂maxF(x)=ðtc=1ωcˑλL,cλL,c<1 3ˑðN-1l=1TClcLk≪Lkmaxlk≪lkmax0ȡωcȡ1ìîíïïïïïïïï(6)式中:t为该地区中500kV变电站数量;ωc为第c个变电站的供电能力权值;λL,c为第c个变电站供电裕度;N为第c个变电站的主变台数;TClc为第c个变电站第l台主变容量,其他参数说明与式(5)相同㊂某个变电站负荷裕度较大,说明该站点可以增加的负荷较大㊂然而,一个变电站的实际供电范围有限,对大用户的供电能力不同,其供电裕度权值也不同㊂按此模型,对于地区规划每个大用户负荷从周围第一个500kV变电站开始计算供电裕度λL,1,以第i年始主变负荷为计算值,不考虑当年的负荷增长;再通过500kV变电站周围大用户负荷和中小负荷增长比率确定变电站供电裕度的权值ωc,以此类推,得到其他变电站值,利用式(6)得到满足该用户供电的最优方案㊂以此方法得到其他大用户的供电方案,直到maxF(x)≫BLj时停止,得到地区第i年考虑大用户负荷接网的规划方案㊂3㊀规划方案短路电流水平限制措施研究为了满足大负荷用户的接网需求,往往需要加大地区电网建设,新建或扩建500kV及220kV变电站,加强地区网架结构,使地区网架达到负荷接入的供电能力水平,但是这个过程往往会带来地区新的短路电流水平过高的问题,需要对地区规划方案进行短路水平校验,如存在短路水平较高的问题需要采取合适的限制措施㊂a电网分层分区运行主网联系加强后,将次级电网解环运行,实现电网分层分区运行,可以有效地限制地区短路电流㊂两相邻地区通过500kV和220kV线路互联形成的高低压电磁环网综合阻抗小,短路容量大,容易带来220kV系统的短路电流过高的危险,造成系统安全隐患㊂500kV主网加强后,通过电磁环网的解环实现220kV电网分区运行,可以降低220kV电网的短路电流水平㊂如图2所示,两个500kV系统电磁环网解环后,分区1变电站的220kV母线短路时,分区2的电源不再提供短路电流,分区1的短路电流水平将降低,提高了地区受电能力㊂b.变电站母线分列运行500kV主变较多时,系统通过500kV主变提供的短路电流占了主要的部分,最大220kV短路电流的短路点出现在500kV变电站220kV母线,㊀东北电力技术2018年(a)电磁环网解环前(b)电磁环网解环后图2㊀分区电网结构模式通过将500kV变电站220kV母线分列运行的方式来限制短路电流水平,具有非常明显的效果㊂如图3所示,打开变电站220kV母线分段开关,母线分列运行,可以增大系统阻抗,分区电网内的电源分散接到母线A和B上,当母线A短路时,接到母线B上的电源在母线A上的短路电流很小,从而控制了短路电流水平㊂图3㊀500kV变电站220kV母线分列运行模式c.采用高遮断容量的开关设备除了以上所提到的两种限制方式之外,将现有断路器及配套的电气设备更换为遮断容量更大的设备是应对短路电流过大比较直接的方法㊂利用设备所具有的电流限制功能对短路电流的产生进行限制,并且避免了上述2种方法带来的降低电网可靠性及灵活性的缺点㊂目前,我国已经在220kV以及550kV电网中大量推行㊁应用该方式,并获得了较好的应用效果㊂在我国500kV或220kV采用50kA的设备已经相当普遍,63kA的设备也不少见㊂4㊀面向工业大用户接网的电网规划流程根据上述分析,对于规划的各阶段的方法进行了详细研究,下面利用前几节的方法,对地区电网进行规划,具体流程如图4所示㊂图4㊀电网规划流程图首先,用基于大用户报装的地区负荷预测方法对地区负荷进行负荷预测(包括工业大用户负荷和地区中小负荷)㊂根据地区规划年电网结构,综合考虑各种约束条件前提下,计算地区供电能力,以地区负荷和供电能力判定规划网架是否满足大用户接网条件,如不满足修订地区规划项目增加地区供电能力㊂对于某一工业大用户,用最优工业大用户接网规划方法求得接网方案,用同样流程方法得到地区各个工业大用户接网方案,直到满足所有大用户供电需求,确定地区用户接网方案和地区规划库,最后,对地区规划网架计算短路水平,校验是否存在短路电流超标的问题,如果存在采取相应的限制措施,得到地区最终的规划方案㊂5㊀实例分析辽宁(营口)沿海产业基地总规划面积180km2,建设中国制造和中国创造基地,促进高端产业集聚,强化高端装备制造㊁新材料㊁电子信息三大主导产业,乐器㊁印刷包装两大特色产业,打造高端工业铝材及精深加工㊁特种钢及制品㊁新型建材㊁工程塑料㊁民用商务卫星及卫星应用五大产业集群㊂目前,中冶京诚㊁五矿集团㊁辽宁特钢㊁忠旺集团㊁东旭集团㊁富士康㊁可口可乐㊁百威啤酒等一批国内外知名企业入驻园区㊂营口忠旺铝业有限公司高精铝及加工材项目厂址位于辽宁(营口)沿海产业基地二期地域内,一期项目已于2014年10月投产,建设规模为年产882018年李㊀华,等:面向工业大用户接网的电网规划新方法研究万t精铝㊁50万t阳极生产系统和必要的生产辅助系统及生活设施,二期项目建设规模与一期项目相同,投产后,两期项目达产后用户负荷达到158万kW,对营口电网规划建设带来巨大的影响㊂根据上文描述方法结合营口地区电网规划和新增用电情况,研究营口市考虑忠旺二期项目接网的规划方案㊂5 1㊀负荷预测首先对营口地区负荷特性进行分析,应用第2节的负荷预测方法对营口地区负荷进行预测㊂忠旺二期项目最大有功功率75万kW,年耗电量59 55ˑ108kWh㊂根据营口地域特点及电网电气联系将营口电网分为南北两个供电区域,分别进行预测,营口地区负荷预测结果如表1所示㊂表1㊀营口地区负荷预测万kW项目年份201520162017营口北部地区系统220站负荷108011601230220kV用户负荷720220kV网供最大负荷108011601950营口南部地区系统220站负荷101010801150220kV用户负荷720720750220kV网供最大负荷1730180019005 2㊀地区短路水平分析为满足地区负荷增长的需求,2016年营口北部地区将新建500kV历林变,地区电网发生较大的变化,需要对地区短路水平进行校核㊂历林变投运后,渤海变220kV侧三相㊁单相短路电流分别达到50 21kA㊁52 08kA,超过其开关遮断电流值,采取500kV渤海变220kV母线分列的措施,来限制短路电流,此时营口电网南北分区运行㊂5 3㊀地区供电能力分析历林变投运后,届时营口北部电网包括500kV历林变(2ˑ1002MVA)渤海变1台主变(1002MVA),营口热电厂2台机组(2ˑ330MW);营口南部电网包括500kV南海变(2ˑ1002MVA)渤海变1台主变(1002MVA),营口电厂2台机组(2ˑ300MW)㊂根据式(5)营口北部地区供电能力约为300万kW,正常方式下可以满足地区供电能力,但检修方式下地区供电能力为180万kW,供电能力不足;营口北部地区供电能力约为290万kW,正常方式下可以满足地区供电能力,但检修方式下地区供电能力为175万kW,供电能力不足㊂建议渤海南部母线扩建1台500kV主变,并梳理地区220网架,释放北部网架供电压力㊂5 4㊀供电方案如图5所示,500kV渤海变扩建1台主变,一期项目转接到渤海北部母线供电,新建220kV忠旺2号用户变,新建两回220kV线路至500kV渤海变南母线为用户供电,经过计算供电能力和短路电流水平均在合理范围内㊂图5㊀忠旺三期项目接网方案6㊀结论a.本文提出了一种基于大用户报装的地区负荷预测新方法,对大用户负荷和中小负荷进行分别分析,建立了负荷预测模型㊂b.本文建立了计及大用户供电裕度的地区供电能力模型,将变电站供电裕度作为优化变量,并根据变电站对大用户供电能力施加了适当约束㊂c.对大负荷用户接网后存在电网短路电流超过开关遮断容量的风险,本文提出了可以有效控制系统短路水平的方法,达到提升大负荷用户接入能力的目的,并给出模型图㊂参考文献:[1]㊀陈宇鸣.基于大用户报装的中长期城市负荷预测方法[J].中国新技术新产品,2016(7):57-58.[2]㊀康重庆,夏㊀清,张伯明.电力系统负荷预测研究综述与发展方向探讨[J].电力系统自动化,2004,28(17):1-11 [3]㊀刘㊀健,殷㊀强,张志华.配电网分层供电能力评估与分析[J].现代电力,2014,38(5):44-49 [4]㊀袁智强,黄㊀薇,江峰青.220kV电网短路电流控制措施研究[J].现代电力,2009,26(4):41-46 [5]㊀陆建忠,张啸虎 加强电网规划,优化电网结构,限制短路电流[J] 华东电力,2005,33(5):7-10 [6]㊀郭文涛,杨㊀燕,王㊀洁,等.地区电力系统供电能力评估[J].华北电力大学学报,2012,39(2):49-55 [7]㊀杨㊀冬,刘玉田,牛新生.电网结构对短路电流水平及受电能力的影响分析[J].电力系统保护与控制,2009,37(22):62-67作者简介:李㊀华(1986),女,硕士,工程师,研究方向为输电网规划技术㊂(收稿日期㊀2018-04-26)。