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4.2提升可靠性标准的具体措施
1)提升检修方式N-1标准。立足于打造高可靠性的国际一流城市电网,同时考虑重要地区对电网安全可靠供电的特殊要求,明确提出检修方式N-1标准:35kV及以上变电站的主变压器、进线,应按满足正常方式N-1标准规划设计,外环以内中心城区、区县政府所在地及重要地区(如迪士尼、自贸区、临港等)电网,应按春秋季检修方式N-1不失负荷进行规划设计。春秋季计划检修负荷水平,按照最高负荷的70%进行控制。过渡阶段应根据不同电压等级负荷组的大小和故障的影响程度,分阶段逐步满足检修方式N-1不失负荷。
2)提升变电站双侧电源标准。双侧电源是指电源直接来自两个变电站或电厂,并能追溯至不同的上级电源(变电站或电厂)的供电方式,仅有两路电源线的不采用同杆双回线路供电。双侧电源是实现检修方式N-1标准的重要手段。上海地区35kV及以上变电站最终均应达到双侧电源标准,过渡阶段在外环以内中心城区、区县政府所在地及重要地区应根据不同电压等级负荷组的大小和故障的影响程度,分阶段逐步满足检修方式N-1不失负荷。新建变电站初期宜达到双侧电源标准。如因上级电源点建设滞后或通道落实受阻等原因,初期无法达到双侧电源标准的,应明确提出双侧电源完善时间和下级电网不少于50%负荷的转供能力控制目标。
3)明确高压配电网目标网架结构。为实现供电可靠性要求,各区域110kV远景接线均按110kV双侧三链实施,35kV网络远景接线均按双侧电源实施,近期可根据地区重要程度,合理选择辐射、单链、双链等电网接线方式。同时根据不同供电区域差异化要求,A+、A类区域初期宜按较高标准实施,B、C类供电区域初期可按次高标准实施。新建项目严格按照标准网络接线模式实施,而原有不满足标准的现状接线宜结合基建、业扩等项目创造条件逐步向标准接线优化,高可靠性区域优先改造优化。
4)新增链式接线“自愈”系统。通常,链式接线下的110kV线路故障时,故障线路所供110kV主变压器失电,变电站通过10kV母线自切转移负荷。为恢复正常运行,调度人员根据故障情况安排运行方式,运行人员至现场进行控制,恢复时间为小时级。而通过自愈系统子站采集信息至主站,主站通过协同控制策略决策并下发执行指令,恢复时间缩短至自动控制的秒级,大大缩短了故障情况下恢复正常运行方式供电的时间,提升了供电可靠性和电网运行效率。2015年4月3日,松江公司陈春B串自愈系统动作,2s即恢复故障变电站供电。综合此类使用情况表明,该系统稳定可靠,效果良好。
5)优化中压配电网结构。
中压配电网建设是提高供电可靠性的重点,中压配电网的优化是释放110kV主变压器供电能力、提高10kV电网转供能力的核心手段。上海10kV电缆网的建设以开关站为核心节点,形成单环网、双环网接线结构。除少量负荷较高的直供用户、电缆环网及规定应由变电站直供的重要用户外,变电站10kV电缆出线采用图3所示的出线供开关站后转供环网站、用户的接线模式,最大程度释放110kV主变压器供电能力。10kV架空网架应形成环网布置开环运行的架空配电网,按多分段三联络接线模式规划建设,电源由变电站直供。
图310kV电缆网出线典型供电模式
4.3 标准提升对投资影响
根据上述配电网安全可靠性标准提升要求和措施,上海配电网规划编制中分类安排了双侧电源改造、链接网络建设、110kV自愈系统建设、加强分区联络、增加互馈线等多类项目提升供电安全水平。至2020年,上海电网拟实施70余项110kV电网可靠性提升工程、30余项35kV电网可靠性提升工程,其中用于可靠性提升的工程投资超过50亿元,约占35~110kV电网基建投资的17.5%。分电压等级来看,110、35kV电网基建投资中,可靠性提升工程投资分别约52.0亿元和3.8亿元,占比分别为17.9%和13.4%。
5 结语
本文根据上海超大型城市配电网发展面临的实际需求,首先对上海配电网现状进行了简述,对高中压配电网的运行特点和不足进行了分析。围绕超大型城市配电网发展面临的典型问题,从建设国际一流电网的要求出发提出并论述了上海配电网供电安全可靠性提升总体策略和主要措施。这些措施的应用将有效提升上海超大型城市配电网的供电可靠性,为建设与“全球城市”相匹配的城市电网提供理论指导和实践依据,同时也为国内其他大型城市的配电网规划建设提供一定参考。
下一步,上海电网将以现有规划原则为基础,充分考虑分布式电源、电动汽车等多元化负荷的大量接入,结合主动配电网技术进一步探索适合上海超大型城市配电网发展的优化思路和措施。
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