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36200字硕士课程论文乐清地区20kV配电网规划项目的实践研究

论文类型:硕士课程论文
论文字数:36200字
论点:规划,电压,配电网
论文概述:

本次规划中20kV电缆主要釆用排管敷设方式,乐清经济开发区(新区)排管规格有6孔、8孔及10孔三种规格、乐清港湾一期及船舶基地排管规格8孔及12孔两种规格

论文正文:

第一章引言

1.1研究的背景和意义

中国UHV电网建成后,中国将形成1000/500/220千伏的输电电压序列,西北地区将形成750/330千伏的输电电压序列。配电网以110千伏/35kV/10kV为主要电压等级。然而,随着中国经济近几年的快速发展,一些经济发达地区的电力负荷需求大幅增加,尤其是北京、上海、浙江等电力负荷密度接近或达到发达国家水平的地区。现有配电网的供电能力已逐渐不能满足供电需求。因此,如何保证配电网满足负荷发展的需求是我们迫切需要研究和解决的问题。其中,配电网电压等级的合理选择,尤其是中压配电网电压等级的合理选择,是核心关键问题之一。合理选择和及时提高电网电压水平,尤其是中压配电功率水平,缓解当前供电紧张的局面,有效促进电力行业健康有序发展,具有十分重要的意义。中压配电网在35kV以上的高压电网和220々80V低压电网之间起着连接作用。中压配电网电压等级的选择将直接影响电网的线损、电能质量和系统稳定性。目前,我国中压配电网的电压等级大多为lOkV。虽然lOkv中压配电网在我国电网发展中发挥了重要作用,但随着经济水平的快速发展,各地(尤其是城市)的用电量也在快速增长。lOkV配电网逐渐凸显了其在经济方面的一些局限性,确保了电能质量和系统稳定性。在上海、武汉、广州等城市,负荷密度已达到10 MW/kN2,特别是在城市新区、工业新城等繁华地区,甚至超过50 MW/km2。LOKV配电网已无法满足新城市供电和用电的发展需求。为了应对这种情况,一些电力工作者提出将中压配电网的电压等级提高到20kV,并将中压配电网的额定电压等级从10kV改为20KV,这将对配电网相关电力设备的设计和制造以及电力系统的运行和管理产生重大影响。中压配电网电压水平的提高也可以节约配电网系统的运行成本,提高经济效益。电压水平的变化也将影响电网建设的投资和发展速度,并将对整个国民经济的总体布局和长远规划产生重大影响。甚至对中国生产建设的发展和现代化水平的提高都具有深远的战略意义,也具有重要的现实意义。因此,确定一个地区的电压水平需要科学研究和认真的决策。这是一个涉及广泛方面的综合性课题。目前,许多学者对20kV在配电网中的应用进行了研究。

第二章配电网规划模型及优化理论

传统上,关于配电网规划的研究大多采用确定性优化算法,即配电网规划问题的精确数学建模,即配电网规划被视为一个多变量、多约束、混合整数的非线性问题来求解。然而,在实际规划中,仍然存在许多不确定因素,如工程、投资、环境等。如果将这些不确定因素考虑在内,配电网规划是一项非常复杂的系统工程,其复杂性主要表现在超大规模上,这限制了规划方法的可采用性。配电网包括变电站低压侧的配电设备,以及相应的设备,如关闭站、配电站和机架空线、电力电缆等。因此,我们一般认为配电网是指二次降压变电站低压侧降压(或直接降压)后向用户供电的网络。配电网按电压等级可分为高压配电网(35-10kV)、中压配电网(3-20kV)和低压配电网(220-380V)c配电网。配电网的优化规划是在保证配电网经济运行的前提下(即保证较高的电能质量和较低的成本),同时也符合城市环境保护的要求。通过对电网现状和预测负荷的分析,得出配电网的最优结构。本章简单介绍了配电网规划的基本概念和模型,并阐述了相关的优化算法,为后面章节讨论的配电网规划的实际研究提供了理论依据。

2.1配电网规划的基本概念

配电网规划包括三个方面:1 .配电网负荷预测;2.配电网短期规划;3.配电网的长期规划。在配电网规划中,负荷预测是基于电网规划的目标和内容,它不仅预测与规划年相对应的供电区域的总负荷,而且预测供电区域的块负荷(这里的负荷是指负荷的容量和负荷的类型),从而为确定供电区域内变电站和线路等供电设备的合理分布提供依据。配电网长期规划(long planning of distribution network)是指基于负荷预测,结合城市发展的长期规划和经济发展水平,特别是从以前没有特别重视的环境保护的角度,从整个配电网系统的长期发展的角度,对配电网的用电量进行具体分析,从而确定电压等级、输电范围等问题。配电网的长期规划一般为10年以上。配电网的长期规划一般包括:初步确定新建主电源、变电站和供电线路的建设位置、建设时间和建设能力等。

第三章20kV/10kV电压等级的对比分析……17

3.1线损和压降17

3.2引出线17的数量和长度

3.3电源容量18

3.4分销能力19

3.5变压器损耗……20

3.6受土地资源约束的临界负荷密度20

3.7本章总结21

第四章乐清市规划小区22现状及负荷预测

4.1规划地块22的现状

4.2负荷预测方法23

4.3长期负荷预测24

4.4长期负荷预测结果的验证……26

4.5最近负荷预测

4.6本章总结28

第五章高中及高中网络规划……29

5.1高压变电站的规划原则29

5.2规划区内变电站的长期规划……31

5.3中压配电网规划32

5.4本章总结37

第六章规划方案对比分析38

6.1技术比较38

6.2经济比较40

6.3最近的高压配电网规划41

6.4近期中压配电网规划42

6.5电缆管道布局……42

6.6本章概述43

第七章结论44

目前,20kV电压等级已广泛应用于国内外许多城市配电网建设和改造工程中。本文首先回顾了国内外20kV配电网的研究和应用,然后给出了10kV电压等级和20kV电压等级的理论比较结果。其次,结合乐清地区的规划项目,根据规划地块的现状分析和负荷预测结果,分别给出10kV和20kV电压等级的配电网规划方案。根据规划结果,从技术层面和经济层面对10kV和20kV电压等级配电网规划方案进行了对比分析。解东表示,与10kV配电网相比,20kV在供电半径、电能质量、电能损耗、建设用地和建设成本等方面具有相当大的优势。最后,在选择20kV作为主配电网电压等级的基础上,给出了近期规划区域的中高压电网规划方案,并绘制了详细的规划方案图。简而言之,随着中压配电电压水平的提高,中压配电网在供电能力和电压质量方面将得到显著改善。从国内外20kV电压等级作为中压配电电压等级的应用实践来看,20kV作为中压配电电压等级在技术上是可行的。展望未来,随着我国经济的快速发展,现有大中型城市10kV配电网供电压力相对较高,难以满足新开发、快速发展的城市新区和工业新城10kV供电需求。因此,有必要提高中压配电网的电压水平,以适应社会发展的需要。