未来的城市电网及其规划工作现状天津大学余贻鑫2010.10.22内容I.未来的城市电网I-1.今日之系统所面临的挑战I-2.应对措施I-3.通过馈线自动化，提高馈线可靠性和利用率的例子II.城市电网规划工作现状II-1.城市电网规划决策支持系统II-2.新进展III.中/低压配网规划中的新问题I．未来的城市电网高压配网：200kV,110kV,66kV,35kV中压（一次）配网：10kV,20kV低压（二次）配网220V/380V第二代系统•确定性的设计准则(需要概率的设计准则）•高压变电站占地面积大（需要紧凑电器）•高压配电变电站彼此间和中压配网彼此间不能有效地相互支援(网络拓扑不灵活—不能有效地通过开关连接）•网络的负荷不能进行细微的控制（不易区分可靠性要求；不能实现电压与无功优化)高、中压配网均不能互相支援I-1.今日之系统所面临的挑战•满足市区和社区环境、健康和安全需要的问题•建设场地（不动产）的获取问题•高负荷增长需求•维持高（和不同的）可靠性要求•高成本低使用系数的问题需要解决•需要具有容许接入分布式电源的灵活性现实电网的利用系数很低•由于负荷曲线峰谷差比较大，致使现实电网的利用系数很低（据美国统计，约55%），一年内只有少数时间资产是被完全使用的。解决办法是缩小负荷曲线峰谷差。我国配电资产利用率比美国还低下ZZ10kV线路利用率ZZ10kV配变利用率100100909080807070606050504040线路负载率（%）303020配变平均负载率（%）2010100010210304050607080900100102030405060708090100运行时间（%）运行时间（%）•2008我国某配电设施利用率较高城市的配电线路和配电变压器载荷率的年持续曲线•最大负荷时的馈线载荷率全部在50％以下数据由天大求实公司提供数字化社会对可靠性和电能质量的要求•美国EPRI对未来20-30年对电网可靠性的预测可靠性比例•Reliabilityof9nine0.6%增加到10%;•Reliabilityof6nine8-10%增加到60%每年美国不可靠的电力所造成的损失多于1000亿美元...相当于花一美元买电，同时还得付出30美分的停电损失。我国城市用户供电可靠性的调研年份供电可用户平均10kV及以下电10kV及以下靠率停电时间网影响的用户电网影响比（%）（时/户）平均停电时间例（%）（时/户）深圳城网200799.77419.7813.8670.07深圳城网200899.9246.696.0089.69佛山城网200699.9593.593.0785.52佛山城网200799.9107.886.6784.64佛山城网200899.9583.683.2588.32贵阳城网200799.79418.0416.7192.64遵义城网200799.53440.8340.5299.25遵义城网200899.75721.3320.2795.06•配网裕度高，而可靠性低具有讽刺意味的•要提高对用户的供电可靠性指标，必须着重提高中压配电网以下系统的可靠性•需强化配电管理和实施配电自动化网络具备转供电能力但供电可靠性不高的原因•配电网自动化技术水平低：—配网运行状况监测欠缺，运行人员缺乏情景知晓，无法及时有效地确定转供电方案；—配电网的操作全部依靠运行人员现场手动操作，造成完成一次转供电操作时间很长、实施难度大；•管理水平低下：—人员、车辆等要素的不足，使得在供电可靠性的管理上无法强行要求工作人员在指定时间内完成操作；—管理不精细、考核不到位，使得我国城市中压配电网运行出现“管理制约技术及人员水平的提高，技术及人员水平低造成管理空泛”的严重后果。削峰添谷的可能性与意义工业民用不商业不可调配可调配备用容量商业可调配居民不可平移5%10%民用可调配10%民用不可调配工业28%备用容量工业和其他民用可调配居民可平移45%13%20%商业可调配16%运行储备商业29%商业不13%可调配11%美国典型峰荷日峰荷期间各类负荷中国某大城市的夏大负荷组成比例示意图所占比重•我国城市中居民用电在年典型峰荷日的峰荷时大多占到峰荷的15%~20%，其中约有一半是可以与电网友好合作的可平移负荷。应该注意到，如果我们能消减6%~8%的峰荷，其所节约的电力资产额已是十分巨大的。更何况，商业用户和工业用户负荷，均具有与电网友好合作的潜力。•负