珠海市橫琴新區(qū)20kV智能電網(wǎng)建設(shè)簡析

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展國民生活水平不斷提高人們對(duì)電力的需求日益增大。尤其當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)和企業(yè)運(yùn)作更是離不開電力一且停電便會(huì)造成難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。因此智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。本文主要針對(duì)珠海市橫琴新區(qū)的20kV智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行簡要分析。

1負(fù)荷預(yù)測(cè)

（1）負(fù)荷預(yù)測(cè)包括電量需求預(yù)測(cè)和電力需求預(yù)測(cè)中低壓配電網(wǎng)主要開展電力需求負(fù)荷預(yù)測(cè)。在負(fù)荷預(yù)測(cè)中要做好近期負(fù)荷及遠(yuǎn)期負(fù)荷預(yù)測(cè)并且逐年列出近期負(fù)荷及遠(yuǎn)期負(fù)荷的末期規(guī)劃結(jié)果。

（2）中低壓配電網(wǎng)近期負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括歷史年負(fù)荷和電量數(shù)據(jù)、用地出讓、規(guī)劃報(bào)建、用電報(bào)裝及項(xiàng)目建設(shè)情況等鼓勵(lì)全方位收集信息降低負(fù)荷預(yù)測(cè)的不確定性。中低壓配電網(wǎng)近期負(fù)荷預(yù)測(cè)宜細(xì)化到網(wǎng)格、饋線組、線路和臺(tái)區(qū)。新報(bào)裝用戶投運(yùn)后第二年需用系數(shù)為0.1～0.4住宅負(fù)荷取低值工商業(yè)負(fù)荷取高值。

（3）中低壓配電網(wǎng)遠(yuǎn)期負(fù)荷預(yù)測(cè)重點(diǎn)參考區(qū)域控制性詳細(xì)規(guī)劃預(yù)測(cè)精度宜細(xì)化到每一個(gè)最小出讓地塊。

（4）對(duì)于高壓配電網(wǎng)來說負(fù)荷預(yù)測(cè)必須做好電量及電力的需求預(yù)測(cè)并且要公布電量和負(fù)荷的總量及分布預(yù)測(cè)結(jié)果同樣需要逐年列出近期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果以及中期和遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)的末期規(guī)劃結(jié)果。

（5）在高壓電網(wǎng)中負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)該包含社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然氣候數(shù)據(jù)、上級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)本規(guī)劃區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果、歷史年負(fù)荷和電量數(shù)據(jù)、中低壓配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果等。

（6）在負(fù)荷預(yù)測(cè)中使用"自下而上"與"自上而下"相結(jié)合的方法同時(shí)可使用點(diǎn)負(fù)荷增長與區(qū)域負(fù)荷自然增長相結(jié)合的方法進(jìn)行預(yù)測(cè)最后使用趨勢(shì)外推法進(jìn)行校核通過整體綜合分析確定負(fù)荷預(yù)測(cè)方案在此基礎(chǔ)上提出推薦方案。

（7）當(dāng)條件允許時(shí)電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)該將城鄉(xiāng)規(guī)劃及土地的功能利用等因素考慮進(jìn)來。通過一系列綜合分析對(duì)用電區(qū)域的用戶負(fù)荷特性以及未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)繼而對(duì)電力用戶和負(fù)荷分布位置、數(shù)量和時(shí)序進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（8）負(fù)荷預(yù)測(cè)中要考慮分布式電源、新型負(fù)荷的接入對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響。

（9）城市地區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)指標(biāo)可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市電力規(guī)劃規(guī)范》（GB/T50293）的相關(guān)規(guī)定。用地負(fù)荷密度、同時(shí)率、階段系數(shù)的大小應(yīng)根據(jù)各地市電網(wǎng)用電負(fù)荷特性確定。

2橫琴新區(qū)20kV目標(biāo)網(wǎng)架

（1）20kV目標(biāo)網(wǎng)架按主干層、支線層和負(fù)荷層3層建設(shè)宜采用單聯(lián)絡(luò)接線模式。具體接線模式如表1所示。

（2）中壓配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架按網(wǎng)格化要求規(guī)劃設(shè)計(jì)同一饋線組不宜跨網(wǎng)格供電。一個(gè)網(wǎng)格不宜超過3個(gè)接線組。存量線路跨網(wǎng)格交叉供電時(shí)正常運(yùn)行方式下各網(wǎng)格配電網(wǎng)應(yīng)有明確的供電范圍。

3網(wǎng)架和饋線自動(dòng)化細(xì)則

橫琴新區(qū)20kV智能電網(wǎng)采用雙環(huán)網(wǎng)接線模式。

3.1主干層

（1）如圖1所示主干層按雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)格化建設(shè)運(yùn)行四回線路來自兩個(gè)變電站同一變電站出線的兩回線路來自同一段母線。

（2）終期每個(gè)主干層雙鏈閉環(huán)配置4～6個(gè)開關(guān)站。

（3）主干層開關(guān)站型式宜為4進(jìn)8出單母分段。

（4）每個(gè)開關(guān)站的裝見容量宜控制在40MVA左右。

（5）主干層采用截面為300mm2的電纜。

（6）主干層開關(guān)站實(shí)現(xiàn)"四遙"（遙信、遙測(cè)、遙控、遙視）功能。

（7）主干層每個(gè)開關(guān)站配置兩臺(tái)智能分布式配網(wǎng)自動(dòng)化裝置。變電站出線的首個(gè)開關(guān)站進(jìn)線開關(guān)可配置一套光纖電流差動(dòng)保護(hù)型號(hào)與變電站出線開關(guān)的保護(hù)裝置一致。

（8）智能分布式配網(wǎng)自動(dòng)化裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)內(nèi)全部開關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控主干線路具備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔Ｗo(hù)、對(duì)等式備自投和電壓電流型功能支線開關(guān)具備帶方向過流、零序保護(hù)和重合閘功能分段開關(guān)具備帶方向過流、零序保護(hù)和分段備自投功能。

（9）開關(guān)柜進(jìn)、出線、各支出線間隔均裝設(shè)固定式、貫穿式三相電流互感器和零序電流互感器。選用保護(hù)、測(cè)量雙繞組電流互感器。

（10）開關(guān)站內(nèi)應(yīng)配置站用變壓器每段母線安裝三相PT采用Y/Y接線方式。

（11）開關(guān)站所有出線均采用中置式斷路器柜斷路器和接地刀閘應(yīng)配置位置輔助觸點(diǎn)。

(12）開關(guān)站內(nèi)應(yīng)安裝排風(fēng)扇,并按12m2/HP的容量安裝空調(diào)。

(13）備用電源采用蓄電池儲(chǔ)能,蓄電池容量應(yīng)保證在交流失壓后確保開關(guān)位置指示燈、DTU、通信管理模塊12h以及開關(guān)分合閘至少各3次的供電需求。蓄電池參數(shù)可按100Ah、110V選取。高頻開關(guān)電源和蓄電池同組一面直流屏。

3.2支線層

(1）支線層可采用2進(jìn)4出主干配開關(guān)房,按照單聯(lián)絡(luò)接線模式建設(shè),應(yīng)配置電壓電流型裝置,具備條件時(shí)可采用智能分布式裝置。當(dāng)1個(gè)開關(guān)房裝見容量達(dá)到10Mw時(shí),也可采用備自投實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)供電。

(2）每個(gè)支線層環(huán)網(wǎng)裝見容量宜控制在10MVA左右。

(3）支線層采用截面為120mm2的電纜,預(yù)計(jì)以后將發(fā)展成主干層的線路采用300mm2的電纜。

(4）支線層實(shí)現(xiàn)"三遙"(遙信、遙測(cè)、遙控）功能。

3.3負(fù)荷層

(1）負(fù)荷層室內(nèi)站宜按照雙變壓器建設(shè),配變母線分段開關(guān)配置380V備自投裝置。

(2）負(fù)荷層采用截面為70mm2的電纜。

(3）負(fù)荷層在公變應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)配變監(jiān)測(cè)終端,專變應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)荷管理終端,實(shí)現(xiàn)對(duì)配變運(yùn)行狀態(tài)判別和遙測(cè)數(shù)據(jù)的采集。

4橫琴新區(qū)通信

(1）主干層、支線層和負(fù)荷層20kV部分的通信方式以光纖通信為主,無線專網(wǎng)為輔。每回20kV線路宜配套建設(shè)一條通信光纜。

(2）配網(wǎng)通信光纜應(yīng)與配網(wǎng)電纜同步規(guī)劃、同步建設(shè):主干層、支線層和負(fù)荷層20kV部分光纜覆蓋率需達(dá)到100%。

(3）配網(wǎng)光纜宜成環(huán)建設(shè),主干層光纜成環(huán)率需達(dá)到100%,滿足"N-1"可靠性要求。起始點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在變電站,以"環(huán)狀"形態(tài)覆蓋配網(wǎng)自動(dòng)化節(jié)點(diǎn),采用36芯及以上光纜。

(4）配網(wǎng)通信光纖網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備宜選工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),并采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成通道自愈保護(hù)。

5結(jié)語

智能化電網(wǎng)的建設(shè),需要做好長期規(guī)劃,需要政府部門及社會(huì)力量共同完成。在規(guī)劃中,要做好負(fù)荷預(yù)測(cè)、目標(biāo)網(wǎng)架定位、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,合理設(shè)計(jì)通信,確保電網(wǎng)的順利工作,為用戶提供良好的用電體驗(yàn)。