李胜洪1,王家斌1,张巧霞2 1.湖北省电力设计院,湖北武汉 430022; 2.湖北省机关管理局水电暖供应中心,武汉 430071
1 典型日容载比 湖北电网典型日中,220 kV、110 kV电压等级平均容载比(见表1)、运行变电站容载比合格率(见表2)、部分变电站容载比严重不满足《城市电力网规划设计导则》简称《导则》)上下限值的容载比数值(见表3)。
2 容载比存在的问题及其原因分析
2.1 存在的主要问题 从表1中不难看出,就总体水平讲,全省220kV电压等级的平均容载比均达到或超过《导则》规定的要求,而110kV电压等级除宜昌电网处在《导则》下限边缘外,其余亦均达到或超过《导则》规定的要求。这说明湖北电网经过多年的建设,已在变电容量的配套建设方面有了长足的进步,与过去那种变电容量与用电负荷严重不匹配的状况相比,可以讲是上了一个新台阶。但是,由于自1996年下半年开始出现的用电“滑坡”现象,电力负荷增长量的绝对值上升缓慢或呈下降趋势,已使湖北电网的容载比出现严重不合理现象(见表2及表3)。概括起来容载比存在的主要问题有如下几个方面: (1)变电站容载比合格率严重偏低 典型日里,在54个座运行中的220 kV变电站,容载比在《导则》规定范围内的为10~13座,合格占有率仅为18.5%~24.1%,不到1/4;未达规定下限的有14~16座,占25.9%~29.6%,近1/3;而超过规定上限的有27座,占有率已高达50%左右。而在228座运行中的110 kV变电站,在《导则》规定范围内的为32~36座,合格占有率仅为14%~15.8%,不到1/6;未达规定下限的有62~68座,占27.2%~29.8%,近1/3;而超过规定上限的有130座,占有率已高达57%左右。这意味着,湖北电网容载比在典型日的不合格率竟接近77%,而且110 kV电压等级比220 kV电压等级更为严重。 (2)容载比在分布上的不均衡性 城市(特别是武汉市)的居民居住稠密区、繁华的商业区和开工较好的工业区域以及县城的城关区域,在高温气候条件下,其变电站容载比相对偏低,一般在《导则》规定的下限值波动,严重的则较大程度地低于下限值波动,其比值约在1.0~1.3范围内(220 kV、110 kV电压等级均如此)。如向汉口城区供电的220 kV以及110 kV变电站均在低容载比和高负荷条件下运行。这种情况下如遇主变检修、故障停运,即会出现主变满载或严重过负荷的供电卡口现象,从而影响正常的供电为电力系统的安全稳定运行埋下隐患(这种状况在湖北的11个地、市电网中均不同程度地存在着);而在产业密集又开工不足(或处于停产、半停产状态)的区域和刚投产的新建变电站以及涉及向小城镇或农网供电的区域,其变电站容载比一般偏高,在《导则》规定的上限值运行,严重的则较大程度地超越上限值,其容载比比值约在2.6~13.0范围内(详见表3)。这类变电站是造成湖北电网变电容载比不合格率较高的最直接和最主要因素,这种状况使得湖北电网相当一部分变电设备的空闲容量增大,也造成了主变“空耗”的增加,给电网的经济运行带来不利影响。

2.2 原因分析 分析湖北电网的现状,造成电力容载比合格率较低的主要原因有以下几个方面: (1)电力负荷增长缓慢对容载比的影响 统计资料表明,“七五”、“八五”期间,湖北省国民经济发展较快,尤其是工业和第三产业的迅猛发展,使得湖北电网电力负荷的增速一直维持在8.5%左右,而湖北电网的用电构成中,工业用电约占75%~80%[1]。因此为了满足工业用电的需要,湖北电网新建和增容了不少220 kV、110 kV变电站,这在一定程度上缓解了用电卡口的紧张局面。进入“九五”期后,国家对产业结构的调整政策和从总体上的“宏观调控”作用已逐步显示出来,特别是亚洲金融危机对中国经济的冲击和影响,使得不少大中型厂矿企业的生产及其产品销售出现“滑坡”现象,全省电力负荷的增速锐减到4%左右,部分地区电网近几年内还出现了用电量持续的负增长(如十堰等地电网)。不少向大中型工业用户供电的变电站由过去的重载转变为近几年中的轻载甚至几近空载,从而造成这类变电站容载比严重超《导则》规定的上限值。这是造成湖北电网容载比不合格率较高的最主要原因。 (2)高温下负荷的急剧增大对容载比的影响 居民生活用电中一个显著的特点,这就是每当夏季高温(36℃以上)时节,空调降温负荷便会急剧增长,负荷曲线十分陡峭,只要气温不降,空调负荷也不会下降。以典型日的武汉电网为例,其电网最大运行负荷就较平日常温时高出约1 000 MW,这个差值基本上就是空调负荷[2]。而由于早年一直缺电,电力系统对居民用电(特别是高容量的大电器)则采取了严格的限制政策,因此,居民生活区(包括商业区)的中低压变(配)电站以及向这些变电站送电的高压变电所,其主变容量配备得都不是很大。当近几年电力供需关系和用电结构发生变化后,湖北电网的建设与改造还来不及跟上这种变化,加上居民用户和商业网点(大中型商场的空调容量亦相当可观)在分布上的不均衡性,也给变电站的均匀分配带来相当的困难,从而造成这类变电站在夏季高温时节其容载比严重低于《导则》规定的下限值。这也是造成湖北电网容载比合格率偏低的主要原因。 (3)负荷预测准确与否对容载比的影响 这一点至关重要。因为负荷预测是变电站布点和容量配置的基础。过去,湖北电网在负荷预测和电力市场方面作了大量工作,积累了大量第一手资料和丰富的经验。随着电力供需矛盾的转化以及市场经济杠杆调节作用的加强,电力市场的预测(即电力负荷的预测)难度亦越来越大。笔者认为,近几年湖北电网在电力负荷预测方面,还未完全摆脱“行政干预”的束缚,对一些报表数据还缺乏足够的科学分析,使得少数含有“水份”的报表未能及时改正过来。其结果是负荷预测还不够准确和符合实际,从而造成少数变电站在布点上和容量上不尽合理。这也是造成湖北电网容载比合格率偏低的原因之一。
3 对策探讨 为了较好地解决湖北电网容载比方面存在的上述问题,本文提出如下措施和建议: (1)“有的放矢”地进行城、农网建设与改造工程 目前城、农网建设与改造工程项目的设计与施工已进入实质性阶段。但在实际运作过程中,还应当对已审批的项目进行认真的复核,发现不符合实际情况的则应坚决及时地给予调整,真正做到按“轻重缓急”、“有的放矢”的原则进行工程建设,避免变电容量上的“放空”,以免造成投资使用上的不合理。 (2)电网实际负荷的调查和实测工作经常化 这一点相当重要。只有充分掌握了真实的第一手资料,才能知道电网中各变电站、线路上的潮流是如何在流动,量值多大,电压水平如何,与平日相比发生了哪些变化,而这些变化又是什么原因引起来的,等等。现时电网实时监测能力已很强,应当充分利用这些先进的检测系统和科学手段,将电网运行的真实情况“再现”出来,并认真地作好记录对其进行必要的分析(特别是高温气候的记录),只有这样才能有针对性地进行电网建设。 (3)进行必要的运行方式调整 根据各变电站潮流实测结果,并结合变电站所供区域的负荷性质和近期内可能达到的负荷量,对下网功率远达不到主变容量的,则应考虑停运1台主变作备用;而对接近满载或在大方式下甚至超载运行的变电站,一方面应向规划主管部门及时提出增容申请,另一方面则可以根据当地电网实际的接线情况,有计划地启用备用线路,使部分潮流能够分担到其它变电站。实践证明,此措施对有效降低变压器和线路的空载损耗,提高变压器的经济运行,合理地分配变电站潮流,提高供电质量和供电可靠性,均起到了积极作用。 (4)对规划实行动态管理 计划、规划部门应根据运行部门提供的实际电力负荷量,及时地对负荷预测滚动规划(计划)中偏差较大的预测值进行必要的调整与修编,以尽可能保证预测值的准确度。同时,应将调整与修编后的规划(计划)及时反馈给生产、基建口,以保证修编后的规划(计划)得到落实。
[参考文献]
[1] 李胜洪,戴福清.论负荷变化对系统规化的影响及其对策[J].电网技术,1998,(5). [2] 赵德应,李胜洪,张巧霞.气温变化对用电负荷和电网运行影响的初步探讨[J].电网技术,2000,(1).
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