配電網規劃評價指標體系

2021-06-16 18:31:03 字數 5039 閱讀 1105

一、評價指標體系研究的背景

配電網是電網重要的組成部分。由於和廣大使用者緊密關聯,配電網對實現向使用者可靠電力**、促進地區經濟發展、保持社會和諧穩定發揮著至關重要的作用。

為改善配電網建設執行條件,公司認真組織實施配電網建設與改造工程,不斷提公升工程管理水平,規範工程建設標準。整體上看,公司配電網建設管理工作成效顯著,有效改善了供用電條件,為地區經濟和社會發展提供了重要基礎和保障。截至2023年底,公司系統110kv及以下配電網投資佔電網總投資比例已達到40%以上。

隨著我國經濟社會的快速發展,特別是社會主義新農村建設的不斷深入,近些年來城市和農村電力需求增勢強勁,部分地區用電增長速度不斷加快,公司系統配電網的建設和發展也面臨著新的挑戰。一方面,現有配電網結構和供電能力已出現難以滿足用電發展要求的情況,配電網供電面臨著巨大壓力和風險。另一方面,與發達國家相比,公司系統配電網電能質量、供電可靠性還存在較大差距,亟待進一步提高。

為加快配電網發展,改變配電網建設滯後的局面,提高配電網管控力度,更好的滿足經濟社會快速發展的電力需求,公司於2023年年初提出了實施城市和農村配電網統一規劃的工作部署,並以此為指導要求進一步深入開展公司系統配電網「十二五」規劃工作。與傳統配電網規劃按照專業分頭管理的工作模式不同,「十二五」配電網規劃採取城、農網合一規劃,並由公司發展部統一管理,不僅有利於統籌協調城、農網規劃工作,而且也有利於實現配電網規劃的前瞻性、開放性和靈活性。但是目前公司系統配電網執行管理水平參差不齊,特別是在農村地區,配電網基礎資料的積累普遍不足,無論是在資料統計範圍上還是在資料統計口徑上尚不能滿足「縱到底、橫到邊」的大規劃體系的要求。

上述情況給「十二五」配電網規劃帶來了前所未有的挑戰。為進一步提公升配電網管理水平,推動配電網規劃工作有序開展,公司適時提出了開展配電網規劃指標體系的研究工作。配電網規劃指標體系對提高公司系統配電網規劃工作的科學性、指導性和可操作性將具有十分重要的現實意義,一方面通過引導建立指標資料庫,逐步積累覆蓋公司各項管理和業務的指標資料,能夠為配電網規劃提供條件;另一方面將其作為評價配電網統一規劃成效的工具,及時對規劃實施效果進行檢驗,能夠為配電網的建設改造提供依據。

二、評價指標體系研究的目的

配電網規劃評價指標體系旨在全面衡量公司配電網規劃的工作水平,通過對配電網規劃內容的技術可行性和經濟合理性進行評價,掌握配電網規劃方案對規劃目標的滿足程度和對現狀電網的改善程度,並通過指標體系的實施及結果的分析,進一步促進配電網規劃方法和手段的創新和實踐,推進配電網規劃工作的精細化、精準化,不斷滿足新形勢下經濟社會發展對配電網建設和發展提出的新要求。

三、評價指標體系的適用範圍

配電網規劃評價指標體系主要針對110(66)kv、35kv高壓配電網和10(20)kv中壓配電網,並適度反映110kv以上主幹網和0.4kv低壓配電網;重點應用於公司總部對省級公司配電網規劃內容的評價。考慮到地區發展的差異性,省級公司可參照此制定相應的評價細則對區縣公司配電網進行評價。

四、評價指標系統建立的指導思想、原則和依據

(一)評價指標體系建立的指導思想

堅持以科學發展觀為指導,貫徹落實國家法律法規、技術規範和節能環保政策,遵循電網發展規律,以滿足客戶需求為導向,以建設堅強智慧型配電網為目標,以提高配電網供電可靠率和供電質量為總抓手,堅持配電網發展速度、質量和效益的協調統一,按照統一規劃、統一標準、統一建設的要求,推動建成結構合理、安全可靠、經濟環保、技術先進的現代化配電網,不斷滿足經濟社會快速發展對用電的需求。

(二)評價指標體系建立的原則

配電網處於整個電網的最底層,與使用者緊密相連,具有點多、面廣、線路長的特點。配電網規劃指標體系的建立,必須充分考慮配電網的上述特點,確保指標體系的實用性和可操作性。即在評價指標選擇方面,應準確、規範、可比;在評價指標資料**方面,應真實、可靠;在評價結果方面,應客觀、全面。

具體的講,配電網規劃評價指標體系的建立應遵循以下6個方面原則:

1.準確性原則。評價指標的內涵與外延界定確切,統計口徑無歧義,重複計算的指標資料應具有高度的一致性。

2.規範性原則。評價指標的分類、計量單位、計算方法、調查表式等應有統一的規範性要求,以便於在實際工作中推廣應用。

3.可比性原則。評價指標應方便不同地區之間和同一地區不同時間狀態下配電網規劃建設情況的相互比較,突出導向性效果。

4.可靠性原則。評價指標要有可靠的統計資料渠道,具有可操作性,對於暫時不能統計又十分必要的指標可先設定,隨著公司資訊系統的完善而後進行統計。

5.客觀性原則。評價指標應能夠真實地反映所統計的物件,客觀的了解和掌握配電網的實有狀態。

6.全面性原則。評價指標所組成的體系結構應盡量覆蓋配電網執行的方方面面,確定單個指標與整個指標體系所要表達的範圍無盲區。

(三)評價指標體系建立的依據

根據配電網評價指標的選取原則,結合目前公司系統配電網管理現狀和統計手段,配電網規劃評價指標主要從以下資料中提取,或在此基礎上進一步演繹總結得到:

1.《電力系統統計手冊》;

2.《供用電統計指標解釋(修訂版)》;

3.《國家電網公司創一流同業對標指標體系(2023年版)》;

4.《電力發展水平評估指標體系》;

5.有關規程、規範和規定。例如,《供電系統使用者供電可靠性評價規程》(dl/t836-2003)、《輸變電設施可靠性評價規程》(dl0/t837-2003)、《城市電力網規劃設計導則》(q-gdw156-2006)、《城市配電網技術導則》(國家電網科[2009]1194號)等等;

6.其它相關資料等。

五、評價指標體系的構建實現

配電網規劃是乙個多目標、全過程、多維度的複雜系統工程,因此,配電網規劃評價指標體系也是乙個多層次的指標體系。參照系統分析法和層次分析法的基本理論,配電網規劃指標體系總體框架設計由4個層級構成。其中,最低層為措施層,對應配電網規劃的具體評價指標;最高層為總目標層,藉此表達配電網規劃所追求實現的終極目標;中間層由準則層(含子準則層)構成,決定著指標體系的整體構架。

根據配電網規劃的作用和要求,圍繞使用者、負荷、裝置、效益等影響配電網發展的內外在因素,從全系統角度考慮,配電網規劃評價指標體系的中間準則層可由4類指標構成。其中,供電可靠性和電壓質量指標用來評估配電網安全可靠性水平;發展適用性和協調性指標用來評估配電網發展可持續性;裝置利用效率和技術裝備水平指標用來評估配電網資產情況;經濟性和社會效果指標用來評估配電網運營效益。考慮到同一時期不同地區的配電網在供電面積、電力需求水平以及電網規模等方面可能差別很大,為便於進一步反映上述情況對配電網規劃技術方案複雜性的影響,配電網規劃評價指標體系中還增加了規劃區配電網基本情況的相關資訊。

整合後的配電網規劃評價指標體系的基本邏輯架構如圖1所示。

圖1 配電網規劃評價指標體系基本邏輯架構

1.基本情況

配電網基本情況是對配電網總體形象的概要描述,主要是通過把握配電網供電營業區情況、資產規模和電力供需水平等方面資訊,為下一步進行配電網規劃內容的評價做好基礎,由供電營業區情況、電網資產規模和電力供需水平三部分組成。其中,供電營業區情況關注的內容通常包括供電人口、供電面積、用電戶數、供電區gdp等;電網資產規模相關的內容包括配電網各電壓等級變(配)電容量規模、線路長度、年末淨資產總額等;電力供需水平相關的內容包括全社會最大用電量、全社會最大負荷、網供電量、網供負荷以及負荷密度等,詳細情況如圖2所示。配電網基本情況除在給出上述定量統計分析資料外,一般還需要對配電網各電壓等級網路結構進行定性的描述,以便充分掌握配電網發展的特點及相關影響因素等情況。

圖2 配電網基本情況資訊構成

2.供電可靠性和電壓質量

滿足供電可靠性和電壓質量要求是配電網建設的主要任務之一。配電網供電可靠性是指在滿足電網供電安全性準則的前提下,對使用者連續供電的可靠程度,相關評價指標包括使用者平均停電頻率、使用者平均停電時間、供電可靠率、高壓裝置可用係數等。電壓質量是反映供電企業管理水平的重要標誌,主要通過電壓水平來衡量,相關評價指標包括高壓配電網電壓合格率、中低壓配電網電壓合格率以及綜合電壓合格率等。

配電網規劃供電可靠性和電壓質量評價指標的體系結構如圖3所示。

圖3 配電網供電可靠性和電壓質量評價指標的構成

● 使用者平均停電頻率

該指標設定依據於《供電系統使用者供電可靠性評價規程》(dl/t836-2003),表示在統計期內為供電使用者平均停電的次數,計算公式如下:

● 使用者平均停電時間

該指標設定依據於《供電系統使用者供電可靠性評價規程》(dl/t836-2003),為供電使用者在統計期內的平均停電小時數,計算公式如下:

● 供電可靠率(rs-3)

該指標設定依據於《供電系統使用者供電可靠性評價規程》(dl/t836-2003),用於定量衡量供電網路向使用者可靠供電的程度。供電可靠率指標細分為rs-1、rs-2和rs-3三種。其中,rs-1考慮了所有因素的停電事故;rs-2不計轄區外部電網事故造成的停電;rs-3不計及因系統電源不足而需限電的情況。

供電可靠率rs-3指標的計算公式如下:

● 高壓裝置(變壓器、斷路器和架空線路)可用係數

該指標設定依據於《輸變電設施可靠性評價規程》(dl/t837-2003),適用於110(66)kv、35kv高壓配電網,用來反映變壓器、斷路器和架空線路等裝置的可利用程度,計算公式如下:

● 電壓合格率

該指標適用於各級配電網路,是衡量向使用者供電質量的重要依據,共分為a、b、c、d四類。其中,a類電壓合格率為地區供電負荷的變電站和發電廠的10kv母線電壓合格率;b類電壓合格率為35kv、66kv專線供電和110kv及以上供電的使用者端電壓合格率;c類電壓合格率為10kv線路末端使用者的電壓合格率;d類電壓合格率為低壓配電網的首末端和部分主要使用者的電壓合格率。根據配電網電壓等級的不同,高壓配電網採用a、b類電壓合格率;中低壓配電網採用c、d類電壓合格率。

某監測點電壓合格率指標的計算公式如下:

根據《國家電網公司電力系統電壓質量和無功電力管理規定》(國家電網生[2009]133號)有關規定,綜合電壓合格率可由a、b、c、d類電壓合格率通過下式計算得到:

式中,va、vb、vc、vd分別表示a、b、c、d類電壓合格率。

3.發展適應性和協調性

配電網發展適用性和協調性是保證配電網建設方案具備可持續能力的基本要求。配電網負荷的波動性以及負荷**的不準確性,要求配電網能夠對未來負荷具有一定的「彈性」,對負荷增長的預期保持一定的適應性。配電網發展適應性評價指標包括主變n-1通過率、線路n-1通過率、變電容載比等。

考慮到電網本身也是乙個有機的整體,為體現電網天然網路特徵,配電網的建設和發展還應保持輸配電網之間以及配電網各層級之間的相互協調。配電網發展協調性評價指標包括輸配電網變電容量比、高中壓配電網變電容量比、中壓線路平均裝接配變容量等。配電網發展適應性和協調性評價指標的體系結構如圖4所示。

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