基于供电能力的变电站供电范围优化分析

[摘 要]电力资源是发展国民经济的重要一环，电网的供电能力在某种程度上代表了国家工业经济的发展水平。随着我国城市化进程的不断推进，工业与居民用电量在不断增加，这对国家电网的供电能力，特别是供电范围提出了更高的要求。本研究基于变电站的供电能力，选取了不同的外界影响因素，针对供电过程中涉及到的具体问题进行了系统分析，对供电网络的优化以及变电站的供电半径、负载率提供了一些参考意见，在工程实际方面具有一定的研究价值。

[关键词]供电范围；变电站；配电系统

中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0056-01

前言

电力能源，是一个国家经济发展不断推进的必要保障。我国在新中国成立后，逐步搭设了相对比较完善的供电系统，尤其是在改革开放以后，顺应潮流，经过经济体制改革，成立了国家电网集团，我国的电力能源行业向着标准化、自动化、网络化发展，这标志着整个行业的兴起。现阶段，我国的供电网络基本已覆盖整个国家，但在供电过程中存在着一些问题，例如部分地区变电站选址不正确，负载率不均衡，利用率低，甚至造成浪费的现象，这都需要引起我们的关注，投入人力物力来解决它们。

1 目前变电站供电能力的现状

1.1 配电系统中存在不合理规划

我国目前现有的电力资源，在数量上可能与欧美的一些发达国家相当，但资源的利用率却远远达不到国际标准。供电系统中最核心的就是配电系统，即供电网络，它的合理程度决定了资源的利用水平。我国的配电系统同国外相比，大致基本框架是相似的，差距存在最大的地方来自于网络的局部优化，我们对于这些细节的处理还不够完善。目前，我国大部分城市所使用的仍然是十几年前旧的配电系统，这些系统所附属的线路、设备有的已经出现老化，但还没有更替，这不仅对日常的工业或居民供电造成困扰，也会诱发一些潜在的安全隐患。我国部分地区现在实行限电政策，有时会出现“电荒”现象，这都是由于当地的配电系统中存在有不合理的规划，这就需要我们认真面对这些问题。随着时代的进步，城市逐渐发展，这些旧的配电系统提供的电能已远远不能满足扩大后的城市的需求，成为阻碍城市发展的制约因素，迫切需要解决。

1.2 供电过程中局部负载率过大

随着我国城市化进程的加快，农村人口不断迁到移城市，城市的范围逐渐变广，管理变得复杂起来。水、电能源是居民日常生活的必需品，其需求随着城市化程度的提高也逐渐增加。不同地区社会发展的不均衡，导致经济水平不同，其对电力能源的需求也各异，这就使得各个地区的电力利用率是不一样的。负载率，是反映当地供电网络实际使用情况的数据，通常采用它来进行各个地区实际用电情况的比较。一个城市的电力负载率在70%左右比较合理，此时的供电质量及效率较好，低于30%属于负载率过低，可能会造成能源浪费；但东部发达地区的负载率经常达到80%以上，属于高负载状态，此时的供电质量很差，并且线路的高强度负荷工作损耗，可能导致对设备造成一定的损耗，继而影响供电效率，甚至有时会造成停电现象。现在有的城市为了避免发生局部高负载供电，对某些地区或某些时段进行限电。

1.3 部分电能资源利用率低

各地区的供电网络服务利用率不同，相对城市地区而言，农村等欠发达地区的用电量无疑要小很多。电能资源的服务利用率低，大致有两种情况。一种是在农村等欠发达地区，由于用电量较小，有相当数量的变电站及供电线路是处于闲置状态的，这是一种对供电网络的浪费。另一种是在发达城市地区，变电站的出线间隔非常重要，如果出线间隔不足的话，大部分电力资源会被专线用户占用，剩余资源不足以满足其他用户需求，导致电网资源利用率低[1]。通常各个地区都有自己的供电区，但某些地区由于其地域的特殊性或者别的原因，需要跨供电区供电，这对于电力能源的提供及管理是十分麻烦的。对于这些特殊地区，其变电站的供电范围比较难划分确认，一般会出现供电范围重叠或者均不覆盖的问题，造成居民或企业的用电困难，影响社会发展。

2 如何优化变电站的供电范围

2.1 对配电系统的性能进行加强

配电系统，其实就是一系列供电线路的综合控制，它是整个供电系统的核心。配电系统的优化，将会增加供电网络的合理性，使着整个电力能源行业逐渐向着标准化、自动化、网络化发展。要想形成自动化配电网，就必须先让整个国家的配电系统网络化，建立初步的框架供配电网络，在此基础上逐渐分析调试，不断完善。居民和企业是电力能源的主要使用者，它们的需求要首先考虑，可以采用问卷、走访等调查形式，收集较全面的数据，获得第一手的资料。针对用户的需求，结合日常工作的经验，采用科学的数据处理方法，改变不同联络站点的配置问题，达到线路优化的效果。例如，可以参考上述用户提供的数据，将比较大的供电区域，先划分为若干的小规模供电模块，再将其逐渐连接起来，形成一系列由小规模变电站组成而成的供电块集合，这样既能保证供电质量，又能提高管理效率，为今后再进行配电系统的性能提升奠定了结构基础[2]。

2.2 综合调配各个变电站的供电能力

变电站的供电范围是考虑多种影响因素，综合确定的较合理范围，但在实际工作过程中，还需要考虑更多相关的问题，例如各级变电站的供电能力。只考虑变电站的供电能力的话，可以从机械设备和搭接线路两方面来考虑。引进国外先进的设备和技术，增加供电设备的数量，从根本上保障供电源头的质量；供电线路在经过长时间使用下，容易老化，要组织专门的检测人员对其进行监督管理，防止线路破损漏电，减少供电过程中的能源损失。单个变电站的供电能力增强，只能影响该地区的电能供给，但供电范围是要考虑多方面因素的，需要上下级变电站的统一安排。上级供电网络统筹整个地区若干供电模块的用电情况，并据此向下级供电区合理布置任务，不同供电区承担各自的任务，互不交叉。在供电初始阶段，先采用单联络方式，各级变电站相互配合，循序渐进，最终到达要求的负载率。

2.3 合理调整变电站的供电半径

变电站供电范围的直接参数就是供电半径，其数值大小决定了供电范围的区域。各级变电站根据地域、经济等因素，合理确定变电站的供电半径，其合理取值，会增加供电质量及效率。因此，变电站的选址极为重要，一般情况下会处于供电网络的中心，方便线路的连接和传输。不同地区，电能资源的需求是有差异的。对于电能资源需求多的地区，减少专线用户的数量，尽量将出线资源最大化利用，增加线路分段和联络，控制负载率。当现有供电半径不能满足需求的话，可以采用双环（或多环）联络方式，或者增加供电线路的等级，避免电力不足和迂回供电。对于电能资源需求少的地区，要适度减小供电半径，一方面减少负载率，缓解供电压力；另一方面有利于资源的合理调配，避免资源供给过剩。只有充分考虑到两方面的问题，才能提出适合实际的解决方案，对供电半径进行优化。

3 结语

我国目前的电力系统已经构建了大致的基本框架，但在细节处理方面还有较大的问题，通过优化网络线路，调整供电半径等手段，将逐渐完善整个供电网络。我国的电力能源行业经过多年的发展，有了飞跃式的发展，但同欧美的发达国家相比，无疑还是有所欠缺的。现阶段，电力资源量成为了国家工业经济发展的一种指标，使得我国对电力行业非常关注，进行了一系列行业内部的整改，采用了更加先进的管理机制，引进了大量的优秀人才，提升了整个行业的竞争力。

参考文献

[1]刘芳，张子寒，基于供电能力的变电站供电范围优化[J]，农村电气化，2014（2）：13-14.

[2]韩俊，面向供电能力提升的中压配电系统协调规划研究[D]，天津：天津大学，2014：36-39.