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(转)配网专辑(一):改善配网网架 提升配网装备水平——侯义明

在我国经济发展“新常态”形式下,加大配电网建设改造力度,加快向安全可靠、高效智能的现代配电网转型升级,对于稳增长、防风险、调结构、惠民生,实现全面建设小康社会宏伟目标具有重要的意义。加快配电网建设改造是国家提出的“四个全面”中全面建成小康社会的重要举措。为加快推出配电网建设改造,推动转型升级,国家发展改革委,国家能源局于近期先后印发了《关于加快配电网建设改造指导意见》(发改能源(2015)1899号)和《配电网建设改造行动计划(2015~2020年)》(国能电力(2015)290号)。这两个文件是今后一段时间我国配电网建设改造的指导性文件与纲领性文件。

 

加快配电网建设改造,是全面建设小康社会的现实需要。根据国民经济发展的总体规划以及奋斗目标,即实现“2020年全面建成小康社会,国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番”,我国能源需求仍将保持中高速增长。2020年我国全社会用电量、最大负荷将分别达到2014年的1.4倍左右,配电网建设亟需加快。到2020年,中心城市智能化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到99.99%,年户均停电时间不超过1h,供电质量达到国际先进水平;城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升,供电可靠率达到99.86%以上,年户均停电时间不超过12h,保障地区经济社会快速发展;乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题,基本消除长期“低电压”,户均配变容量不低于2kVA,有效保障民生。为此要适度超前建设配电网,提高对负荷增长的适应能力。通过实施配电网建设改造行动计划,有效加大配电网资金投入。2015年~2020年,配电网建设改造投资不低于两万亿元,预计到2020年,高压配电网变电容量达到21亿千伏安、线路长度达到101万公里,分别是2014年的1.5倍、1.4倍,中压公用配变容量达到11.5亿千伏安、线路长度达到404万公里,分别是2014年的1.4倍、1.3倍。

 

2  改善配电网网架是提高供电可靠性的关键


为了在2020年中心城市电网供电可靠性达到99.99%,城镇地区供电可靠性达到99.86%,改善配电网网架是提高供电可靠性的关键,因此“配电网建设改造行动计划”将优化完善结构,消除薄弱环节作为重点任务。为落实“优化完善结构,消除薄弱环节”重点任务,配电网网架以构建强简有序、相互支援的目标网架,解决网架结构不清晰问题,提高配电网转供能力方面提出了优化网架结构的行动计划。


“配电网网架优化行动”,从构建灵活可靠的中心城市网络结构、优化规范城镇地区网络结构、逐步强化乡村地区网络结构三方面明确了中心城市、城镇、乡村地区网架优化的重点方向与细化目标。


(1)中心城市网络结构灵活可靠。中心城市高压配电网形成链式、环网等高可靠网架结构;中压配电网形成环网、多分段适度联络结构,2020年,高压配网“N-1”通过率达98%,中压配网线路联络率达到94%。


(2)优化规范城镇地区网络结构。解决高压配网“单线单变”,县域电网与主网联系薄弱等问题;中压配网合理设置线路分段,提高转供能力。2020年,高压配网“N-1”通过率达94%,中压线路联络率达82%。


(3)逐步强化乡村地区网络结构。乡村地区高压配电网适当增加布点,采用环网、辐射等结构,采取多种技术手段,解决供电半径和供电质量问题;中压配电网加快主干网架建设,标准配置导线截面,合理增加线路分段数,具备条件时可就近联络,提高供电安全水平。


3  提高装备水平促进节能降耗是改造的重点

 

推进标准配置,提升装备水平是适度超前建设配电网,提高对负荷增长的适应能力关键。推进配电设备标准化重点在于完善设备技术标准体系,优化设备序列,简化设备类型,推行功能模块化、接口标准化,提高配电网设备通用性、互换性;注重节能降耗、兼顾环境协调,采用技术成熟、少(免)维护、具备可扩展功能的设备。


实现配电网装备水平升级重点在于推广应用新设备新技术,积极开展基于新材料、新原理、新工艺的变压器、断路器和二次设备的研制。①提升设备本体智能化水平。为落实“推进标准配置,提升装备水平”重点任务,“配电网装备提升行动”,从配电网核心设备配电变压器、配电开关的改造升级及城市电缆化率提升三方面明确了提升装备水平的重点措施,并明确了开关改造与城市电缆化率的细化目标。②在中心城市、城镇区域选用技术先进、节能环保、环境友好型的设备设施,提升设备本体智能化水平,推行功能一体化设备;在农村地区选用成熟可靠、经济实用的设备设施,适当提高中、低压线路绝缘化率,降低故障发生概率。


推进高效节能配电变压器的应用,优化配电变压器序列;大力推进老旧配变、高损配变升级改造,同时推进开关设备智能化发展,满足配电自动化及智能电网发展需求;重点升级改造防误装置不完善、操作困难的开关设备,提升配电网开关动作准确率。


制定电力电缆通道专项规划并落实到城市规划中,确保市政基础设施建设改造的同时,同步规划、同步设计、同步建设电力电缆通道,预留电缆管孔与位置;在符合条件的区域,结合市政建设与景观需要,持续提升电缆覆盖水平。到2020年,中心城市核心区新建线路电缆化率达到60%;大中城市加快启动地下综合管廊示范试点工程。


4 加快配电网的升级改造带动关联产业发展


(1)“配电网网架优化行动,构建灵活可靠的中心城市(区)网络结构,优化规范城镇地区网络结构,逐步强化乡村地区网络结构。”


实现网架结构规范化,设备选型序列化。增加变电站布点和线路,改善网架,增加分段和联络,对电缆、环网柜,柱上开关的需求增加。对这些设备的制造企业是利好的机遇。


(2)“农村供电能力提升行动。消除供电卡脖子,综合治理低电压,提升低压电网装备水平。”


目前低电压治理改造,增加了配电变压器、架空线和无功补偿设备等治理低压的相关产品的需求。另外低压开关设备改造也增加了低压开关设备的需求。对这些设备的制造企业是利好的机遇。


(3)“配电网装备提升行动。优化升级配电变压器,更新改造配电开关,提高电缆化率。”按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则,全面提升配电网装备水平;采用技术成熟、少(免)维护、低损耗、具备可扩展功能的设备;将拉动节能配电变压器和开关设备制造企业生产。逐步提升电缆覆盖水平,有序推进电力电缆通道建设,2020年,中心城市核心区新建线路电缆化率达到60%;这种数量级和覆盖面的配电网建设改造,对电缆企业当为利好。

 

(4)“新能源及多元化负荷接入畅通行动。满足新能源和分布式电源并网,实施用户智能友好互动工程,开展微电网示范工程。”


光伏、风机和储能制造企业参与分布式电源和微电网的建设示范工程建设,以智能电表为载体的智能友好互动工程对智能电表制造企业是新的机遇和挑战。

总之,“配电网建设改造行动计划”中的配电网改造投资用于采购电力线路、变压器、开关等电力通用设备的比重较大,而电力设备制造产业链条长,可以拉动相关零部件、原材料、电气设备等产业发展。


5 结语


加强城市配电网建设,推进农村电网改造升级,推动智能电网能源互联网发展,改善配网网架提升配网装备水平是基础。配电网建设与改造必将为国民经济发展需要和小康社会建设提高强有力的支撑,实施配电网建设改造行动计划,就是要加快配电网的智能化升级、提升适应性,提高配电网的核心竞争力,并带动关联产业发展,为经济社会发展培育新的增长点。

 

ZUOZ

作者简介


侯义明,中国电力科学研究院教授级工程师,享受国务院津贴,IEEE高级会员,主要从事电力系统规划及智能配电网的研究工作,多次获得国家、电力部和国网公司科技进步奖,发表出版了多篇论文和专著;参加了多个智能电网试点的规划设计和示范工程;参与了多个电网规划和智能电网的标准的制定和修编;正在主持起草多个微电网/分布式电源的国家标准和行业标准。

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