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基于RS计算群力新区不同供电方案的可靠性

排列3 www.jeimw.cn 可靠性指标比较, 基本方法 可靠性是电力系统的一项最重要的基本指标,它直接关系到供电质量的 好坏。供电可靠性的主要指标有每次停电时间、停电的频率和用户在停电期 间组织供电的代价等。有很多因素会影响这些指标,例如,线路长度、设备 安全系数、网架结构、外力破坏、设备检修频率等。供电网的可靠性要求具 有相对性,要对保障高可靠性要求用户供电进行的投资予以评估 [43,44] 。通 过可靠性分析,确定为某一重要负荷安全可靠供电需对区域网架结构进行升 级改造的方案。 平均故障率 S 、年平均停运时间 和平均停运时间 三个指标分别 为:依据式(4-25)、(4-26)、(4-27)能够得到平均故障率、平均停运持续时间 和平均年停运时间这三个主要指标。 需要注意的是,它们并不总是能完全反映系统的特性和状态。例如,不 管负荷点连接的是 1 个用户还是 n 个用户,也不管负荷点的平均负荷是 10kW 还是 10MW,指标都是相同的。为更加准确的将系统停运带来的严重 后果和其重要性体现出来,可以通过系统平均用电有效度( )、平均断 电频率(SA )和平均断电持续时间指标(SA )来进行评估: ASAI IFI IDI

鉴于前三个指标中都涉及到用户总数及断电受影响的用户数,这些变量 对于刚刚处于规划期的群力新区来说,很难获得准确的值。因此本文采用第 四个指标 RS 来计算群力新区不同供电方案的可靠性。 4.4.2 算例分析 取三种方案下电缆线路故障率 0.38次/100km 年,负荷转移时间取 t 4小时/次; 供电方案一中,开闭站共为 9 座,每条出线长度为 2km,变电所出线 总长度为: 由以上分析可知,采用 20kV 供电方案时,在减少投资和占地面积的同 时,其可靠性也要较 10kV 供电模式更高,这也不难理解,在同样线路故障 率情况下,因为 20kV 供电方案线路总长度较 10kV 短很多,线路总的故障 次数少,可靠性相对要高。 4.5 最终方案确定 表 4-12 为三种方案比较的汇总。通过以上三种供电方案的经济性、技 术性、可靠性全面比较,可以看出 20kV 供电方案的综合性能优于 10kV 供 电方案,尤其对于群力新区这个发展迅速,负荷密度不断增大的区域来说, 采用 20kV 供电方案则更为合理。20kV 的三个供电方案中,方案一在占地 面积,综合投资,建设规模,供电半径方面占有明显优势,方案二在线路压 降,有功损耗方面性能更优越。综合来看,方案一变电站数量大大减少,节 省了大量投资和占地面积,这对于寸土寸金的群力新区来说,更为重要。因 此综合来看,适宜采纳供电方案一作为最终供电方案。

本章从经济指标、技术指标、可靠性等几方面对两种供电方案进行了定 量的比较。从经济指标来看,采用供电方案一可以减少变电站的数量,节省 土地,降低经济投入,虽然某些设备的费用要较 10kV 高出 10%~20%,但综合投资仍然大大降低。从技术指标看,20kV 供电方案不但降低了线损, 线路压降还有所降低。从可靠性指标来看,20kV 供电方案可靠性略高于 10kV 供电方案,均能满足供电质量的要求。综合来看,方案一的总体性能 更优越。

20kV 已在国外有了丰富的运行经验。近年来,随着经济的不断繁荣, 国内各地的工业区负荷密度不断加大,对于新建的或改建的中压供电网络是 否也应采纳 20kV 系统成为人们关注的焦点问题。哈尔滨群力新区位于城市 西部,是城市规划确定的重要发展方向之一,目前正处于规划建设当中。为 了满足市政府对群力新区的定位和要求,实现电网建设适度超前发展,寻求 最适合的电压等级,本文结合群力新区的实际情况,从技术、经济和可靠性 三方面对 20kV 供电网络是否适用进行了深入的探讨。并得到如下结论: 1. 当负荷较为密集时,20kV 供电网络在技术、经济上的优势就显现出 来,而群力新区本身属于城市规划的重点地带,通过对其负荷预测,可知负 荷密度较大,且逐年增长,因此满足建设 20kV 供电网络的前提条件。 2. 从技术上看,20kV 供电方案在建设规模、供电半径、线路压降、线 路损耗及占地面积方面均优于 10kV 方案。 3. 从经济上看,虽然 20kV 设备价格较 10kV 高出 10%-20%,但容量提 高了一倍,性能价格比高。且 20kV 供电方案总投资和运行费用显著减少, 总的来讲供电成本降低了,同时对不可再生能源(如有色金属等)的消耗量 也大幅降低。 4. 从可靠性看,20kV 供电方案可靠性比 10kV 供电方案可靠性略高, 三个方案的供电可靠性均在 99.99%以上,满足电网运行可靠性的要求。因 为 20kV 出线回路数量和网络节点数量的明显减少,客观上有助于降低电网 故障率,有利于电网的安全稳定运行。 5. 通过三种不同供电方案的比较,供电方案一的综合性能优于供电方 案二和供电方案三,因此宜采纳供电方案一作为最终群力新区供电方案。 综上,群力新区引入 20kV 电压等级作为配电电压在技术、经济上是可 行的,并具有一定的超前性和先进性,能有效避免二次升级改造,比 10kV 方案能更合理的利用有限的通道走廊资源,减少变电站布点,同时显著降低 运行维护工作量。在保证电网供电可靠性和电能质量的前提下,推荐群力新 区中压配电网采用 20kV 电压等级,具体供电方案推荐采用供电方案一的设 计形式。

 

 
   
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