昆明城市配网规划存在问题及提升措施 文∕昆明供电局 何吉翔 随着新昆明城市化建设的急速推进,区域负荷逐年攀升,以及电力系统整体配置的不断更新与发展,配电网在为地区经济社会发展做出巨大贡献的同时,也暴露出供电能力不足、网架结构薄弱、新技术新设备运用投资过大等突出问题。为尽快解决现状电网存在的问题,迅速提高供电能力与供电质量,深入推进电网与其他基础设施的协调发展,全面建设坚强智能配电网,我们对昆明城市配电网进行了梳理和分析,提出了强化城市配电网的措施。 配电网规划建设现状 2014年昆明城市配电网规模:高压配电网:全市共有110kV变电站83座,110kV变电容量813.45万kVA;110kV线路191回,110kV线路总长度为2164.04km,其中,公用110kV线路166回,线路总长度为1925.12km;35kV变电站87座,35kV变电容量107.32万kVA;35kV线路178回,35kV供电线路长度为2144.77km,其中,公用35kV线路139回,线路总长度为1908.58km。中压配电网:全市共有10kV公用线路1343回,总长17865.72km,其中电缆2595.72km,架空线15269.99km,开关柜7737面,柱上开关2752台;专用线路472回。低压配电网:昆明市现状室内配电站660座,箱变583座,台架变12117台;共有公用配变13360台,容量256.26万kVA,专用配变22668台,容量695.83万kVA。 由上述现状可知,随着《现代新昆明建设规划》的实施,目前昆明配电网仍旧存在诸多薄弱之处,暴露出一些不适宜城市发展的问题。 一是部分区域负荷中心存在重过载变电站,区域内又无条件扩建或增容改造,原规划建设的变电站又不能如期投运,导致已有变电站供电压力较大。同时,现阶段,各区招商引资力度都非常大,一些区域中心原规划建设的变电站容量小,线路截面小,无法满足大型CBD商业中心用电负荷的接入,存在“卡脖子”现象。据昆明市十三五期间配电网负荷预测结果,2020年昆明市全社会最高负荷914万kW,全社会用电量552亿kWh;2025年昆明市全社会最高负荷1215万kW,全社会用电量730亿kWh。可见,城市负荷仍在不断地增长,问题急需进一步得到解决。 二是城区大部分原已建变电站,中压出线备用间隔资源稀缺,甚至为零,其中已出线间隔资源均为变电站新出线、完善中压网架联络出线、客户专线占据,据不完全统计分析,占比分别约为40%、30%、30%,导致新增负荷无法接入,影响了供电的经济性,同时也影响间隔设备的事故检修工作,一定程度上降低供电可靠性。其次,由于城区的线路走廊有限,地理位置限制又无法开挖新建,存在部分老旧设备及线路无法进行技术改造入地,给安全稳定运行带来了一定的风险。 三是部分区域高压配电网结构薄弱,电源点单一,存在主变不满足N-1的配置,导致部分主变负载率较高,主变、线路故障及检修时严重影响供电可靠性,存在一定的运行风险;高压配电网中,由于部分变电站采用了∏接方式,负荷恢复必须通过110kV变电站,而其多为终端站,都未配置线路保护,负荷恢复中保护不能相互配合,如果发生线路故障,将导致故障扩大;高压配电网线路在通道走廊资源有限的情况下,存在部分线路段同杆双回、三回架设的情况,一定程度上影响着供电可靠性。 四是区域中压配电网线路存在结构不合理的现象,虽然网架结构极力按照各类标准接线模式进行改造建设,部分线路虽已有联络点,但由于自身负荷较重,线路的带负载能力有限,大多数情况下只能转供一部分重要负荷,还有很大一部分负荷无法恢复,影响了供电可靠性;中压线路网络中存在供电半径过大、近电远送、联络接线及运行方式较为复杂、迂回供电、专用线路占用主线路走廊资源过多等不合理的地方,也为今后重新建设新线路网架带来了极大的不便,同时也增大了线路检修的困难;城区部分变电站供电范围不明确,交叉供电现象较为严重,不利于设备运行维护。 五是部分城中村区域低压配电网的更新改造滞后、设备位置设置的不合理、老旧低压线路较多、居民素质的参差不齐存在私拉乱接等现象,导致配变及线路“带病”或过负荷运行,必然影响供电的质量和效率,降低了供电的可靠性并存在一定的安全隐患。 六是由于云南昆明得天独厚的环境资源,加之国家对低碳环保要求的提高,鼓励企业和民营资本大力开发新能源(太阳能、风能、水能、生物能等),以此为契机,大量的新能源分布式电源建成后就将接入不同电压等级的配电网,由于点多面广,潮流的大量穿越,增大了网损,同时,对网架的稳定性和安全性造成一定的影响。 七是整个地区配电网自动化程度较低,目前仅在昆明市五华区供电范围网架进行了中压配网自动化的改造运行作为试点。在其他片区,配电网运行管理还得依靠大量的人力,费时费力、工作效率低、缺乏实时性,往往是一点小故障导致一片区域长时间停电,降低了供电质量和供电可靠性,严重影响了人民生活和经济建设的发展。 八是就目前而言,国家的整体经济发展明显放缓,随之出现部分原规划商业区、地产楼盘及大型工商业的建设也慢速推进,甚至停滞,为满足其供电负荷原已规划建设的变电站落成投产后,长期处于轻载运行,未能有效发挥设备效能,设备利用率低,严重影响电网的经济效益。 配电网规划建设存在的问题 城市建设发展不稳定 云南省人民政府提出了滇中城市经济圈一体化发展总体规划(2014—2020年)。规划指出,对滇中城市经济圈的定位为:我国面向西南开放重要桥头堡建设的核心区,长江上游的重要经济增长极,我国新型城镇化战略格局的重要组成部分,全省全面建成小康社会的强大引擎。并依据滇中各区域的发展基础、资源环境承载能力和发展潜力,进一步优化空间发展格局,明确各区域的功能定位,加快推进形成“一区两带四城多点”的滇中城市经济圈空间发展格局,其中一区:滇中产业聚集区。为推动全省科学发展、和谐发展、跨越发展,选择滇池径流区域以外的安宁、易门、禄丰、楚雄四县市(西片区)和位于昆明东部的官渡、嵩明、寻甸、马龙四县区(东片区)的局部区域规划建设滇中产业聚集区。以加快转变经济发展方式为主线,以改革创新体制机制为突破口,以产业园区为载体,按照产业带动、组团发展、产城融合、城乡统筹的要求,整合优势资源,采取有力政策措施,大力发展以现代生物、汽车和装备制造、石油化工、新材料、电子信息、轻纺、家电、现代服务业等为主的中高端产业,努力聚集一批科技含量高、产业关联度大、经济效益好,具有较强市场竞争力和带动力的新型化、集群式现代新兴产业。可见,昆明市作为云南省实施桥头堡战略的核心区域,滇中城市群核心城市,建设发展尤为重要。 规划衔接不顺畅 城市电网规划的衔接问题一般分为两方面:城市电网规划和城市规划衔接存在问题,城市电网建设和城市建设衔接存在问题。这两者相辅相成,互相影响。城市规划包含电网规划,电网规划又对城市规划起着至关重要的作用。依据规划进行建设,所以也导致城市建设与电网建设之间有着很深的摩擦。城市在规划中一般是同一时间编制,所以在面临突发问题时不能及时快速地进行修改和协调,导致了城市规划与电网规划之间出现问题。另一方面,城市建设和电网建设时序不同,有时候不能同时建设,这样也导致了资源的极大浪费。 支持城市规划建设的政策不确定性 在风云变化的经济信息时代,国际和国家经济政策实时会有阶段性变化,政策的不确定性会给配电网规划建设效用带来一定的影响。 数据统计收集有难度 城市配电网在规划过程中需要海量数据进行考证和收集,以保障能做出合理有效的配电网规划,同时还要注意各方面的因素。如前期考证、收集数据时耗费大量的人力资源,数据收集口径的是否一致,收集过程是否严谨,责任是否有效传递,花费多大成本等,这些都需要我们事先做好规划安排。但是这样的复杂大工程,其实施难度可想而知,也是摆在我们面前的一个巨大难题。 城市配电网规划建设中审批流程复杂 配电网规划的审批要经过各种复杂的程序,时间长、审批难度较大,需要结合城市自身的情况和人力、物力等各方面的条件进行综合考虑。同时,配电网规划建设的适宜性将影响到国计民生。 配电网规划提升措施 技术方面 高压配电网中接入变电站,应该尽量采用T接的形式,不宜采用∏接,以免系统的保护配置、配合、整定复杂化,给电网的安全稳定运行埋下隐患。如采用∏接形式的变电站及其110kV线路,建议不用做故障时的负荷恢复电源。 中压线路网架应合理分段,优化联络点,规范分区供电,同时作为变电站间联络的线路,应严格控制负荷接入,否则由于线路负荷过重,需要作为电源线路供电时,容量不足,无法满足供电要求。(见下表a) 电网规划建设中,建议适当建设变电站间的专用联络线和直供联络线,提高配网的负荷恢复能力。同时,在电网规划、建设、改造中,尽可能理顺供电区,保证正常运行时各行政区之间有足够事故备用联络线,减少正常方式下的跨区供电比例。 在电网建设中,配电网的设备选择应进一步升级,应向着配网自动化全面发展的需要顺势而为。要合理控制用电负荷,提高设备的利用率;采用自动抄表计费,保证抄表记费的及时与准确,不断提高配电网的供电可靠性和供电质量。 对于负荷中心区域原已建容量小、线路截面小,供电压力比较大的老变电站及线路,建议与城市规划部门积极沟通协调,与城市旧城改造规划紧密衔接,做好出线通道的建设,同时加快规划变电站的建设进度,尽可能提前或按期投运,及时转移负荷,缓解原重载变电站的供电压力,而后逐步对老旧变电站和线路进行增容改造,消除“卡脖子”现象。 在确保电网安全、可靠、经济性的前提下,分析研究如何提高主变经济运行的指标,进一步完善高压配电网网架,着力解决35kV变电站无法满足主变N-1校验的状况,逐步消除全网主变不满足N-1的配置,以坚强的网架配置迎接城市的快速发展。(见下表b) 在配电网规划中,为提高负荷预测的准确性,除了运用负荷预测方法分析城市规划报告信息、大客户信息外,建议将配电网设备利用率指标纳入规划中进行分析研究。同时要不断增加配电线路所带负荷多元化,缩小负荷的自然峰谷差,合理接入分布式电源,开展微电网建设和智能用电交互管理,促进分时/实时电价的实施,通过技术手段进行消峰填谷,不断提高配电网负载率,从而使设备更加经济运行。 管理方面 对于原已规划大负荷区域,在国家和地方政治经济政策所影响下,暂时放缓建设的经济区域,电力规划人员应及时向城市规划主管部门、客户等多方面收集资料与信息,分析反馈,对配电网规划建设进行阶段性修编与评价,紧紧跟上政策变化的步伐,因地制宜地调整好建设进度,降低资金与设备的效用成本,提高规划建设的经济性,使规划成果发挥最佳效用。 为适应城市景观改造建设的发展与要求,在高、中压配电网走廊通道极度紧张的环境下,不断加强与政府城市规划部门的联系,紧密协调,遵循合理、科学、实用的原则,实事求是地提出规划建设的需求,争取到政府部门的鼎力支持,不断提高电力设施用地与通道审批效率,逐步进行入地改造,避免数回电源线路同杆架设。同时,建议公用通道占用以公共线路建设为主,用户专线次之,提高通道占用效用,节约通道资源,确保电网建设留有裕度,为随后建设强大的配电网奠定好基础。■ |