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《供电系统设施管理技术、方法及应用》之一:供电系统

已有 1817 次阅读 2017-10-28 09:23 |个人分类:电力科技|系统分类:论文交流| 配电系统, 配电网, 设施老化管理

作者在本书中特别使用了“供电(Power Delivery)”而不是“输配电(Transmission and Distribution)”这个词,就是为了明确一点,即正确区分两者对有效解决设施老化问题至关重要,但这一点又经常被人忽视。这里讨论的供电设施涵盖了输配电系统中的大部分,但又不是全部,为了充分理解并以尽可能低的成本有效解决这个问题,必须从功能,即设备起什么作用这个角度,审视供电设施老化问题及其解决方案。

根据放松管制条件下电力系统各部分的不同功能,现代电力输配电系统可分为两个部分或是两个层面,即批发层和零售层。作为影响供电服务可靠性的设施老化问题,本章和本书的重点基本上仅限于零售层面。

但这并不是说,电力输送这个批发层面不重要,可以肯定地说,它同样很重要,该层面的问题会引起供电服务的中断,但最重要的是它关系到系统安全,即维持系统持续“运行”的能力。这与FERC(联邦能源监管委员会)NERC(北美电力可靠性公司)要求很好处理的可靠性指标略有不同。本书主要涉及符合这些要求的由相同的测试,跟踪监测,评估分析和规划技术构成的项目和方法。不过,批发层面的重点问题由监管机构和区域电网公司考虑。在此不处理这些内容。

作者认为,消费者并不关心他家的灯是因为输电网不能够提供整个区域的电力需求而停电还是由于本地供电网故障而停电,消费者只关心停电的事实。但是本书是理解和解决有关供电基础设施老化引发的问题,消除供电基础设施老化给客户供电服务质量、地区供电企业运营带来的问题。在这种背景下,批发电网和零售电网的区别影响很大。记录表明,从整个电力行业看,绝大多数的客户供电服务质量问题是在本地的供电网产生的,这些问题也只能在本地的供电网解决。输电网的问题主要是发电容量短缺以及输电网阻塞。这些都是输电网中非常严重的问题,但与供电网中的问题完全不同,在此没有涉及。



1.1 美国联邦能源监管委员会确定的配电(供电)系统与输电网不同的7个特征


1.通常,本地配电系统与零售用户相连。
2.本地配电系统主要为辐射状结构网。
3.电力流入本地配电系统,很少会出现供出电力的情况。
4.本地配电系统中的电力不再重新分配或输送到其他地区。
5.本地配电系统中的电力在相对固定的区域内使用。
6.利用位于输、配电之间的关口表测量流入配电系统的电量。
7.本地配电系统的额定电压低于输电网的额定电压。


1.1显示了一个从发电厂到客户家(瓦特太太家)的典型电力系统。本周瓦特太太家用于取暖的电力可能来自批发电网中任意几家发电厂而且不一定总是来自相同的几家发电厂。但这些电力总会流入相同的本地配电系统。除了在事故或紧急情况下,这些电力总是沿相同的路径流到瓦特太太家。这类“供电系统”由本地供电企业所有并负责运营。

与输电层相比,供电层或供电层存在的唯一功能是为客户供电。表1.1列出了FERC(联邦能源监管委员会)建立的识别本地供电层的标准。在讨论中最重要的是前面提到的一点:除了紧急情况,一个具体消费者的电力总是流过供电系统中同一部分电网。每天瓦特太太要使用的电力总是通过相同的一组下户线、通过相同的配电变压器、分支线、馈线主干线、变电站开关设备、配电变压器、高压侧开关装置、变电站输电层进线。只有当其中一个设备失效时才会通过供电系统的其他部分供电。

供电基础设施是电力系统的组成部分,其唯一的功能是为终端客户提供电力,因而其中不包括与批发电网有关的设备。

尽管供电系统肯定包括本地配电系统,但其中不仅仅是本地配电系统。供电系统中还包括输电层中通常被称为高压配电线路的那一部分输电线路——这些线路将电力输送到配电变电站。图1.1显示了电力系统中属于供电系统的那一部分输电系统。这部分电网通常属于输电网,尽管这部分电网的电压在FERC规定的配电系统电压范围内,不属于批发电网(见表1.1)








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