配电网规划设计技术导则

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标准类别:电力标准
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配电网规划设计技术导则

4.4.1综合考虑资产全寿命周期、土地资源、电网经济性等因素, 从变电站建设型式、线路建设型式、电网结构型式、配电自动化 及通信方式等方面给出了各类供电区域配电网建设的基本参考标 准。本条款旨在综合多个技术方面提出配电网的差异化建设模式, 具体的技术要求应参照“7电网结构”、“8设备选型”、“9智

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CECS 462-2017-T 健康住宅评价标准5.1.2负荷发展特性曲线是描述一定区域内(一般小于)

5.1.2负荷发展特性曲线是描述一定区域内(一般小于5km)负 荷所处的发展阶段(慢速增长初期、快速增长期以及缓慢增长饱 和期)的曲线,主要用于判别、分析区域负荷发展所处的阶段。 依据区域负荷历史数据和预测结果,负荷变化趋势一一般呈现为 形曲线。区域的负荷成长特性与其发展阶段密切相关,一般可分为 慢速增长期、快速增长期和缓慢增长饱和期三个阶段。这三个阶段 的长短与区域大小和建设进度有关,区域越大,每阶段持续的时间 越长,S形曲线越平滑;区域越小,每阶段持续的时间越短,S形曲 线饱和得越快。S形曲线及负荷年增长率曲线见图1。根据S形

(b)负荷年增长率曲线 图1S形曲线及增长率曲线图

曲线可以确定电网发展阶段,并以此作为变电站建设时序等的 划依据。

式相比,用户终端用电方式和负荷特性也正发生改变,在负荷预 侧时应予以考虑;此外,分布式电源以及电动汽车、储能装置等 新型负荷会使电力消费模式产生新的变化,因此应分析其对负荷 预测结果的影响。

5.2.1配电网规划常用的负荷预测方法有:空间负荷预测法、弹 性系数法、单耗法、趋势外推法等。本条款提出“应结合城乡规 划和土地利用规划的功能区域划分,开展规划区的空间负荷预 卿”。对于已完成城乡规划和土地利用规划的区域,由于其用地 性质、规模和空间分布已明确,可采用空间负荷预测法进行负荷 预测,以利于配电网的布点和布线规划。对于基础数据有限的地 区,空间负荷预测的精度可以适当降低

5.3.1电力平衡是确定规划水平年新增变电容量规模的主要依据。 5.3.4分布式电源高比例接入后,会对配电网电力平衡产生较大 影响,此外光伏、风电等间歇性电源的发电利用小时数在不同地 区差异较大,因此应通过电力电量平衡综合计算来支撑配电网规 划方案的财务可行性分析

6.1.2本条款提出了110kV及以下电网电压等级的选择原则, 110kV及以下各电压等级电网应根据现有实际情况和远景发展慎 重研究后确定,应尽量简化变压层次、优化配置电压等级序列, 啦色重复险压

5.1.3本条款结合供电区域划分推荐了适用的主要电压等级序 列。根据35kV电压等级的发展特点,A+、A、B类供电区域经充 分论证后可逐步取消110kV/35kV变压层次,以避免重复降压。对 于上海、天津、青岛等仍采用220kV/35kV变压层次的地区,可结 合实际情况继续发展35kV电压等级。对于E类供电区域中的偏 远地区,经论证可采用110kV/35kV/0.38kV电压序列。对于工业 负荷较为集中的区域,经论证亦可采用35kV电压等级为大用户 供电。

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求水平加以综合界定,可分为初期、过渡期和完善期三个阶段。 般情况下,变压器或线路的最大负载率在25%以下时,可认为 电网建设处于初期;变压器或线路的最大负载率在25%~50%时, 可认为电网建设处于过渡期;变压器或线路的最大负载率在50% 以上时,可认为电网建设处于完善期。

6.3.1容载比是配电网规划的重要宏观性指标,是合理安排变申 站布点和变电容量的重要依据。合理的容载比与网架结构相结合: 可确保故障时负荷的有序转移,保障供电可靠性,满足负荷增长 需求。计算各电压等级容载比时,变电设备总容量应扣除该电压 等级发电厂的升压变压器容量和该电压等级用户专用变电站的变 玉器容量(部分区域之间仅进行故障时功率交换的联络变压器容 量,如有必要也应扣除),对应的总负荷为该电压等级的网供负荷

6.3.1容载比是配电网规划的重要宏观性指标,是合理安排变电 站布点和变电容量的重要依据。合理的容载比与网架结构相结合 可确保故障时负荷的有序转移,保障供电可靠性,满足负荷增长 需求。计算各电压等级容载比时,变电设备总容量应扣除该电压 等级发电厂的升压变压器容量和该电压等级用户专用变电站的变 压器容量(部分区域之间仅进行故障时功率交换的联络变压器容 量,如有必要也应扣除),对应的总负荷为该电压等级的网供负荷 6.3.5本条款中补充“对处于发展初期、快速发展期的地区、发 展潜力大的重点开发区或负荷较为分散的偏远地区,可适当提高 容载比的取值;对于网络发展完善或规划期内负荷明确的地区, 在满足用电需求和可靠性要求的前提下,可以适当降低容载比的 取值”,以适应当前配电网规划和发展的需要。对于政治中心所 在供电区域,需多电源点保障其供区内重要用户的供电可靠性时 可结合实际情况适当提高容载比的取值。此外,容载比的选取范 围还与变电站站间转供能力、变电站的过载能力有关

6.4.1本条款主要考虑到短路电流水平由上级变压器容量和电压 等级等因素决定,而各类供电区域内的变压器容量大小不同,所 以宜分区分电压等级给出短路电流限定值。在设备选型时,应参 照各电压等级的短路电流限定值,并留有裕度,例如短路电流限 定值为20kA时,设备一般按照遮断容量25kA的标准来选取。

对于35kV及以下电网,考虑其上级变压器容量逐步增大, 各类电源接入容量不断增加的趋势,宜适当提高35kV和10kV电 网的短路电流限定值水平。 对于10kV电压等级,目前大部分地区母线短路电流水平均 在16kA或20kA以内,部分地区(如北京核心区等)个别变电站 母线短路电流超过20kA,主要为220kV/10kV变电站和个别 110kV/10kV变电站,可通过使用高阻抗变压器等措施解决。由于 母线短路电流水平关系到配电网主要设备的选型,提高短路电流 水平将大幅增加配电网建设投资,因此建议将10kV母线短路电 流控制在16kA或20kA,220kV变电站10kV侧无馈线出线时不 宜超过25kA,有10kV出线时不宜超过20kA。当短路电流难以 控制时,应采取高阻抗变压器等措施降低。

6.5无功补偿和电压调整

6.5无功补偿和电压调整

6.5.1由于目前用户侧非线性设备较为普遍,因此提出“在配置 无功补偿装置时应考虑谐波治理措施”,否则将可能影响补偿电 容器的寿命。

6.6电压质量及其监测

6.6.2电压偏差的监测是评价配电网电压质量的重要手段,配电 网电压监测点的具体设置应执行相关规定。 6.7中性点接地方式 6.7.1中性点接地方式对供电可靠性、人身安全、设备绝缘水平 及继电保护方式等有直接影响。中性点接地方式不同的配电网应 避免互带负荷,否则当发生单相接地故障时,有可能导致相关继 电保护装置异常运行,增加电网运行风险。因此,同一区域内宜 统一中性点接地方式,以利于负荷转供。

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7.1.2配电网的拓扑结构包括常开点、常闭点、负荷点、电源接 入点等,这些拓扑结构的不同组合会对配电网运行产生较大影响, 因此在规划时需合理配置。

7.2.2本条款规范了110kV~35kV电网规划的电网结构,依据各 类供电区域供电安全准则要求和实际情况,给出各类供电区域推 荐采用的电网结构。综合考虑上级电源点的配置、110kV~35kV 线路导线截面、110kV~35kV变电站的配置和供电安全水平等因 素,每条110kV~35kV线路上接入的变电站一般不宜超过3座, 具体可结合实际情况计算得出。各类供电区域内的电网可根据电 网建设阶段、供电安全水平要求和实际情况,在发展初期及过渡 期可采用过渡电网结构,通过建设与改造,逐步实现推荐的目标 电网结构。

7.2.3双侧电源指来自不同变电站、为同一变电站供电的两路供

7.2.3双侧电源指来自不同变电站、为同一变电站供电的两路 电电源。

7.3.1本条款规范了10kV电网规划的电网结构,依据各类供电 区域供电安全水平要求和实际情况,给出各类供电区域推荐采用 的电网结构。 1)A+类供电区域因负荷密度高、上级电源点较多,且供电

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安全水平要求很高,10kV配电网应采用坚强的网架结构 (如双环式、多分段适度联络、n供一备等)。双环式结构 的配电变压器接入方式既可采用两个单切开关,也可采 用一个双切开关(简称“三双”),以满足双环之间的负 荷切换。 2)A类供电区域因负荷密度高、上级电源点较多,且供电安 全水平要求高,10kV配电网应采用坚强的网架结构(如 双环式、单环式、多分段适度联络、n供一备等)。 3)B、C类供电区域因负荷较为集中,供电安全水平要求较 高,10kV配电网应采用较强的网架结构(如多分段适度 联络、单环式等)。 4)D类供电区域因负荷分散、供电距离较远、上级电源点 少,10kV配电网可根据实际情况采用多分段适度联络、 辐射状结构。 5)E类供电区域因负荷极度分散、供电距离远、上级电源点 少,10kV配电网可采用辐射状结构。 6)对于部分地区的电缆网,可根据实际需要采用多分支多 联络等接线方式。 7)除上述典型电网结构外,还存在双射式、对射式等过渡结 构。各类供电区域内的电网可根据电网建设阶段,供电安 全水平要求和实际情况,通过建设与改造,分阶段逐步实 现推荐采用的电网结构。 8)“多分段适度联络”结构是指一方面应根据线路长度和负 荷分布情况进行分段,以限制故障范围:另一方面应配置 合适的联络点数,过少的联络点难以满足负荷转供需求 而过多的联络点则不利于配电网运行方式的优化。 针对10kV配电网存在的供电范围交义、重叠情况,本条 出10kV配电网应依据变电站的位置、负荷密度和运行管理 要。分成若于个相对独立的分区。为了适应配由网不同阶段

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的需要,充允许电网发展后能够重新分区,增加电网规划的适应性。

7.4.1考虑运行安全性,本条款明确了220V/380V配电网应结构 简单、安全可靠,宜采用辐射式结构。 7.4.2220V/380V配电网应实行分区供电的原则,220V/380V线 路应有明确的供电范围。此外,本条款提出“低压架空线路可与 中压架空线路同杆架设,但不应跨越中压分段开关区域。”主要 是考虑低压架空线路一旦跨越中压分段开关区域,会对线路隔离 段检修过程中的人身安全产生不利影响

8.1.1本条款从设备全寿命周期管理、差异化、适应性、标准化、 序列化、智能化需求、线路型式等几个方面给出了设备选型的一 般要求,并明确了设备检测方面的相关要求。 8.1.5本条款提出“在计划实施配电自动化的规划区域内,应 司步考虑配电自动化的建设需求”,主要考虑避免在电网后续 建设配电自动化时,由于一次设备不满足要求而发生重复 改造。

8.2110kV~35kV变电站

2.1负荷密度、供电安全水平要求和短路电流水平决定了变电 容量和台数的配置,本条款明确了各类供电区域的变电站容量 可台数配置。 1)考虑到偏远农牧区负荷极度分散且成长周期漫长的特 点,表8.2.1在110kV主变压器容量序列中增加了 6.3MVA。 2)对于负荷密度高的供电区域,若变电站布点困难,可选 用大容量变压器以提高供电能力,并应加强上下级电网 的联络来增加供电可靠性。

8.2.4针对部分地区配电网存在的变电站供电范围交叉情

条款提出随着负荷的增长和新变电站站址的确定,应及时调整相 关变电站的供电范围。

8.3110kV~35kV线路

8.3.2本条款给出了各类供电区域内的110kV~35kV架空线路 导线截面推荐选型。 8.3.5电缆线路导线选型时应参照该区域架空线路的选型截面, 确保载流量的匹配协调。

8.410kV 线 路

8.4.1本条款明确了不同主变压器容量下的10kV线路导线截面 推荐选型。中压配电网由主干线、分支线和用户(电源)接入线 组成,是配电网的核心和中坚,在正常运行时承担着电力配送的 任务,故障或检修时承担着负荷转移的任务。中压主于线导线截 面应首尾相同,有联络的中压分支线其功能视同中压主干线,也 是负荷转移的通道,导线截面选择应与中压主于线标准等同。 8.4.2本条款依据各类供电区域的负荷密度、10kV线路导线截面 选取和线路压降要求等,通过计算得出各类供电区域10kV线路 在正常负荷下的供电半径。实际中10kV线路的供电半径也可以 经计算确定,在工程中一般可采用下式计算线路的供电距离:

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Xo 导线单位长度电抗(Q2/km); a 三相供电时取为V3,单相供电时取为2。

8.5.1本条款给出了各类供电区域内柱上变压器的推

1)三相柱上变压器容量序列为30kVA、50kVA、100kVA、 160kVA、200kVA、315kVA、400kVA。 2)从技术经济性上看,单相配电方式在负荷密度低、负荷分 散等条件下具有一定优势,单相柱上变压器容量序列为 30kVA、50kVA、80kVA、100kVA。 3)对超过10kV线路供电延伸范围,且负荷点距离35kV电 源点较近的偏远地区(主要存在于E类供电区域),可采 用35kV配电化建设模式,即由35kV/0.38kV配电变压器 直接向低压用户供电。35kV配电化包括35kV/10kV配电 化变电站、35kV配电化线路和35kV/0.38kV直配台区三 个方面,表8.5.1注中的35kV配电化建设模式即指 35kV/0.38kV直配台区,通过将35kV线路延伸至负荷中 心,采用35kV/0.38kV配电变压器供电,简化变电层级 有效降低线路损耗,提升供电能力。 8.5.7在缺少电源站点的地区,部分10kV架空线路过长,线路 中、后端电压质量往往不能满足要求。即使采取增加无功补偿、 改变线路参数等措施,仍不能解决电压质量问题,此时可以选择 在线路上加装线路调压装置。目前线路调压器是一种较为有效 的方式,其在国外已普遍采用,近年来国内也取得了较为丰富的 运行经验,线路调压器一般可配置在10kV架空线路的1/2处或 2/3处。

1)三相柱上变压器容量序列为30kVA、50kVA、100kVA、 160kVA、200kVA、315kVA、400kVA。 2)从技术经济性上看,单相配电方式在负荷密度低、负荷分 散等条件下具有一定优势,单相柱上变压器容量序列为 30kVA、50kVA、80kVA、100kVA。 3)对超过10kV线路供电延伸范围,且负荷点距离35kV电 源点较近的偏远地区(主要存在于E类供电区域),可采 用35kV配电化建设模式,即由35kV/0.38kV配电变压器 直接向低压用户供电。35kV配电化包括35kV/10kV配电 化变电站、35kV配电化线路和35kV/0.38kV直配台区三 个方面,表8.5.1注中的35kV配电化建设模式即指 35kV/0.38kV直配台区,通过将35kV线路延伸至负荷中 心,采用35kV/0.38kV配电变压器供电,简化变电层级 有效降低线路损耗,提升供电能力。 7在缺少电源站点的地区,部分10kV架空线路过长,线路 后端电压质量往往不能满足要求。即使采取增加无功补偿、 变线路参数等措施,仍不能解决电压质量问题,此时可以选择 线路上加装线路调压装置。目前线路调压器是一种较为有效 方式,其在国外已普遍采用,近年来国内也取得了较为丰富的 行经验,线路调压器一般可配置在10kV架空线路的1/2处或 处。

8.6220V/380V线路

8.6.4综合考虑各类供电区域用电水平、220V/380V线路导线截 面和压降要求等因素,本条款明确了各类供电区域220V/380V线 路的供电半径。实际中,220V/380V线路供电半径也可以经计算 确定,计算方法可参照条文说明式(1)。

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9.1.1本条款突出了配电网一二次协调规划的基本要求。通过实 现配电网一次规划、配电自动化、配电网通信系统等智能化规划 的协调同步,可以有效提升配电网规划的总体水平。

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9.2.4本条款对不同类型供电区域的配电自动化模式进行了规

9.2.4本条款对不同类型供电区域的配电自动化模式进行了规 范,其中: 1)集中式是指主站通过收集区域内配电终端的信息,判断 配电网运行状态,集中进行故障定位,自动或通过遥控完 成故障隔离和非故障区域恢复供电: 2)智能分布式是指通过配电终端之间的故障处理逻辑,实 现故障隔离和非故障区域恢复供电,并将故障处理结果 上报给配电主站: 3)就地型重合器式是指在故障发生时,通过线路开关间的 逻辑配合,利用重合器实现线路故障的定位、隔离和非故 障区域恢复供电: 4)故障指示器方式是指采用具有通信功能的故障指示器采 集、上传线路故障信息,实现对配电线路的故障定位。 9.2.5配电终端类型应综合可靠性需求、网架结构和设备状况确 定。对关键性节点,如主于线联络开关、必要的分段开关,进出 线较多的开关站、环网室(箱)和配电室,宜配置三遥”(遥 信、遥测、遥控)配电自动化终端;对般性节点,如分支升关、 无联络的末端站室,宜配置“二遥”(遥信、遥测)配电自动化 终端,用户进线处宜配置分界开关或具备遥信、遥测功能的故障 指示器。对于有条件的地区,变电站低压出线开关信息也可由配 电自动化系统直接采集。

9.3.3配电自动化是配电通信网的主要支撑业务,因此通信方式 的选择主要依据配电自动化的建设需求来确定。

9.4用电信息采集系统

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10用户及电源接入要求

10.1.2本条款明确了用户接入容量和推荐的供电电压,考虑到仅 存在110kV、10kV电压等级的电网,受电变压器容量在10MVA 20MVA之间时无相应的供电电压等级:仅存在66kV、10kV电压 等级的电网,受电变压器容量在10MVA~15MVA之间时无相应 的供电电压等级,在备注中补充“无20kV、35kV、66kV电压等 级的电网,10kV电压等级受电变压器总容量为50kVA~ 20MVA。”

10.2.4分布式电源接入会提高电网的短路电流水平。当馈线发生 故障时,流过断路器的短路电流等于系统短路电流与电源短路电 流之和。为了保证配电网的安全运行,应保证电源接入后配电线 路的短路容量不应超过该电压等级的短路电流限定值,否则电源 应加装短路电流限制装置。此外,为保证电源启停、波动对系统 供电电压的影响在规定的电压偏差范围之内,电源并网点的系统 短路电流与电源额定电流之比不宜低于10。 10.2.7本条款明确了电源接入配电网的推荐电压等级

10.2.7本条款明确了电源接入配电网的推荐电压等级。

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11 规划计算分析要求

11.1.1规划计算分析是保障配电网规划方案科学合理的重要手 段。在配电网规划设计工作中,量化计算分析是电网参数配置、 方案论证等的支撑,同时也是后续技术经济分析的重要基础。此 外,随着分布式电源以及电动汽车、储能装置等新型负荷的大量 人,配电网运行方式将会变得更加复杂,规划计算分析的重要 性也会更为突出。

11.2 潮流计算分析

11.2.1潮流计算分析是供电能力校核、线损分析、短路电流计算、 供电安全水平分析、可靠性计算和无功规划计算的基础。 11.2.2电网典型运行方式指电网最大、最小等典型运行方式。

11.5 可靠性计算分析

11.5 可靠性计算分析

11.5.2用户平均停电缺供电量指在统计期间内,平均每一用户因 停电缺供的电量,可按式(2)计算:

ZENS AENS = N

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12.0.1备选方案通常包括以下原则选取的方案:维持现状的方 案、减少停电次数的方案、减少停电时间的方案。减少停电次数 及停电时间的方案需根据供电可靠性目标设定。评估周期一般指 设定的设备运营期。 12.0.2本条款明确了技术经济分析需确定供电可靠性和投资费 用的最佳组合。 技术经济分析的过程主要包括:对规划项目各备选方案的技术 经济指标进行评估,根据指标对备选方案进行比较、排序,寻求技 术与经济的最佳结合点,确定技术先进与经济合理的最优方案。 规划属性分为单属性规划和多属性规划。在单属性规划中, 只能确定一个属性,如费用最小或可靠性最大,无法同时考虑这 两个属性的关系;而在多属性规划中,最终可确定属性之间的关 系sap2000钢结构设计手册,如可靠性属性和费用属性之间的价值关系。 帕累托(Pareto)优化曲线可显示多属性规划中多个属性情况 下的分析结果,如可靠性、费用等。电力企业在对系统进行扩展 现划或运行时,帕累托曲线可显示不同方案的费用与可靠性之间 的关系。帕累托曲线上的每一个点都代表一个可靠性和费用的最 圭组合,也即获得任何一种可靠性水平所需花费的最少费用。帕 累托曲线可为电力企业在多属性规划中提供选择,并可对多个属 生进行权衡。 图2给出了某个供电区域的帕累托优化曲线示意图,包括三 种不同的投资方案,第一段曲线对应架空线模式的投资方案,第 二段曲线对应电缆线路模式,第三段曲线对应电缆及配电自动化 模式。

0.3本条款明确了技术经济分析的评估方法。 1)在对规划项目进行评估过程中可选择不同的评估方法, 规划项目的评估方法主要包括最小费用评估法、收益/成 本评估法以及收益增量/成本增量评估法,不同评估方法 的适用范围不同。 2)最小费用评估法为单属性规划方法,是一种采用标准驱 动、最小费用、面向项目的评估和选择过程,用于确定各 个项目的投资规模及相应的分配方案。 3)收益/成本评估法为多属性规划方法,以收益与成本两者 的比值来确定项目的优点,其评估和选择过程一般是通 过有效的比值来评估各备选项目。该方法主要用于新建 项目评估。 4)收益增量/成本增量评估法为多属性规划方法,基于收益 增量与成本增量比值,既可用于新建项目评估,也可用于 改造项目评估。收益增量是当前方案与相邻方案(比当前 方案收益稍差的方案)间的收益差值,成本增量是当前方 案与相邻方案间的成本差值(即边际成本)。

5)技术经济分析的评估指标主要包括供电能力、转供能力、 线损率、供电可靠性、设备投资费用、运行费用、检修维 护费用、故障损失费用等。 6)总费用指全寿命周期成本,包括投资成本、运行成本、检 修维护成本、故障成本、退役处置成本等。总费用现值可 按下式计算:

CI(n)+CO(n)+CM(n)+CF(n) CD(n) LCC (1+i) (1+i)" n=0

L n=0 ((+) 式中:LCC总费用现值: N一评估年限,与设备寿命周期相对应; 贴现率; CI(n)第n年的投资成本,主要包括设备的购置费、安 装调试费和其他费用; CO(n) 第n年的运行成本,主要包括设备能耗费、日常 巡视检查费和环保等费用; CM(n) 第n年的检修维护成本,主要包括周期性解体检 修费用、周期性检修维护费用; CF(n) — 第n年的故障成本,包括故障检修费用与故障损 失成本; CD(n) 第n年(期末)的退役处置成本,包括设备退役 时处置的人入工、设备费用以及运输费和设备退役 处理时的环保费用,并应减去设备退役时的残值。

连梁超筋的几种处理方法12.0.4财务评价的评价指标主要包括资产负债率、内部收益率 投资回收期等。

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