2011年年初,从河南省荥阳市电业局传来好消息。该局被国家电网公司确立为2010年度“新农村典型供电模式”项目推广应用的试点单位。
建设背景
荥阳市电网区域间发展不平衡,负荷分散。近年来用电需求快速增长,对电网发展提出了更高的要求。服务新农村、建设新电网,提高电网技术经济水平、满足新农村建设需要,成为当前全市电网发展的重要课题。新农村典型供电模式研究主要针对电网规划建设层面的实际需要,着眼于优化电网资源配置,为基层工作人员提供有效、实用的电网规划建设技术手段和模式化的供电方案,以达到规范电网建设,提高建设水平、促进不同地区电网协调发展的目的。
随着形势的变化,农村供电遭遇壁垒,特别是10千伏及以下的中低压电网格外薄弱,部分村庄负荷中心偏移,配变容量不足,低压配网线径细、电压偏低,供电能力亟待提高。有的配电室年久失修,低压配电设施锈蚀老化,存在安全隐患;农村高低压线路绝缘化率低,私拉乱扯现象严重,农村用电管理难度大。针对以上情况,结合国网公司《新农村电气化标准体系》、《新农村电气化实施纲要》,大力推进新农村电气化建设。
建设方案
根据实际需要,该局制订出切实可行的建设方案。一是该市的建筑机械产业聚居区位于城关乡卅铺村、东史村、安庄村,该区域主要靠110千伏道北变电站北24板北史线供电,供电线路较长,供电电压较低,供电可靠率较差,不能满足负荷增长的需要。根据该区域供电状况及用地状况需建设35千伏紧凑型变电站1座。二是随着该市“东引东进”战略的实施,荥东新区发展迅猛,负荷密集并且增长较快,受已有建筑及市政要求所限,线路通道选取困难。为满足重要用户及负荷发展需要,提高供电可靠性,需建设集成化封闭式开闭所1座。三是为适应当前电力营销信息管理现代化的要求和发展,应对市场经济环境下电力营业管理体制改革的需要,适应当前及以后的电力营销管理制度及技术方法的更新,并提供数据采集手段,需建设基于WSN通信技术的低压电网综合管理系统。四是随着社会经济的发展,人民群众对电力的需求越来越高,为有效减少停电时间,缩小停电面积,需对城区10千伏线路进行升级改造,建设配网自动化系统。五是针对当前信息化建设的实际情况,解决标准不统一、不完备,信息化程度低、存在信息孤岛和信息化建设与运行管理脱节等问题,为探索信息化建设的可持续发展之路,以信息化促进企业管理水平和经济效益的提高,需建设县供电企业信息资源整合平台。六是为了实现输电网建设和配电网改造及发展的合理规划,提高电能的质量和供电可靠性,降低线损,提高电力设备运行的安全性、经济性,需要建设分布式配电管理地理信息系统,将现代化的计算机和通讯技术用于电网的管理,实现各种图形、地图、数据信息统一共享。七是永磁操作机构柱上真空开关与弹簧操作机构柱上开关相比,结构高度简化,动作过程简单,故障率低,为保障安全可靠供电,根据相关线路实际情况,需安装10千伏永磁柱上真空断路器。
效益分析
荥阳市作为典型供电模式试点县,示范工程建设的多项内容,截止2010年12月已全部完成,取得了良好的效果。
以新农村典型供电模式推广应用为例。该局2009年低压线损率为8.17%,2010年1-11月份低压线损率累计完成为8.13%,同2009年相比下降了0.04%,节约电量12.3万千万时。全市居民通电率已达到100%,配电设备完好率达100%,县城供电可靠率RS3达到99.91%,农村供电可靠率RS3达到99.85%,电网发展满足了当地经济社会发展的需求。
再如,通过10千伏集成化封闭式开闭所的建设,提高了供电可靠率,使客户用电更加方便、可靠,通过设备的一次性投入,提升了供电能力,保障了供电质量,降低线路损耗,减少维护费用,实现了增供扩销,为辐射区域的长远发展打下了良好的基础,据测算,年收益额约为25万元。充分满足了所辐射区域内的社会及居民日益增长的用电需要,使该局社会满意度得到稳固提升。
基于WSN通信技术的低压电网综合管理系统的建设,提高了企业管理水平,实现抄表自动化,节省了人力资源,提高了工作效率。就目前来看,电工每抄一块表按工资比例大约是0.3元钱,目前一共在8个台区986户居民安装使用了WSN低压电网综合管理系统,大约每年能节省0.4万元的人工费。通过WSN低压电网综合管理系统的应用,缩短了故障信息收集、故障排查时间,提高抄表的准确率以及同时率,有效的避免了估抄、漏抄、错抄等现象,提升了低压线损计算的准确率。改造前与改造后线损同期下降1.2%,每年约能实现10.16万元利润。在发现故障时,工作人员能在第一时间赶到事故现场,能最大限度的缩短停电时间,提高了供电可靠率,增加了供电量,提高了客户满意度,极大地提升了供电企业在广大客户中的良好形象。
对于农网综合配调自动化系统来说,它的建设一是促进电力系统技术水平的提高。二是保障地区经济建设快速发展。三是形成良好的行业风格,提升社会形象。四是及时发现事故隐患,提高工作效率。五是提高了配网运行可靠率。六是提高了设备操作正确率。
而县供电企业信息资源整合平台的建设,为大大简化工作流程,减轻工作强度,提高工作效率打下了良好的基础,每年可减少各种办公成本15万元。
应用建议
十二五期间,荥阳电网主网将逐步由35千伏向110千伏过渡,逐步限制35千伏供电网络的发展。但对于荥阳南部山区密集负荷地带,由于距离110千伏变电站较远,用10千伏电压等级供电不经济,同时受地形限制,考虑在该地区按照35千伏集成化变电站模式进行建设。
关于集成化封闭式开闭所建设,建议综合考虑各方面因素在城区内重点客户所在区域推广建设集成化封闭式开闭所。同时应在现有工程的基础上,结合日常运行状况,进一步完善设计应用方案,充分考虑各种不同的用电性质及用电负荷情况,使集成化封闭式开闭所做到模块化、系列化、型制化,进一步降低设备采购及工程建设成本,完善各项日常运行维护管理制度,规范各种操作行为,保障供电区域的可靠供电。
在农网综合配调自动化系统方面,一是在考虑进行网络调整时,除考虑配网自动化外,还要充分考虑到缩短供电半径以降低线损、提高客户端电压质量、为负荷的自然增长留下足够的容量等因素,并于电网建设改造紧密结合起来,使的配电网有较大的适应性。二是充分利用现有应用技术,通过信息网络将客户服务,用电营销管理等系统进行连接,实现数据源头唯一、信息共享,避免重复投资。随着新技术的推广应用与发展,配网自动化系统要有良好的系统接口,以适应信息化的发展。
关于县供电企业信息资源整合平台,应提供目录系统,使得各业务系统的人员权限统一管理和分配;各业务系统之间的数据还需要进行流程整合。
分布式配电管理地理信息系统需研究故障停电的预警机制。目前虽然实现了故障停电的及时获知及用户率先通知功能,但是不能做到故障停电的事前预警与防范。可以结合智能电网试点工作开展这方面的研究,做到事前进行处理,并和客户在事前沟通,将优质服务工作向前再推进一步。
10千伏永磁柱上真空断路器中永磁机构智能开关设备应考虑预留智能化监控装置接口。