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110 kV及以上高压大用户接入湖北电网的适应性探讨

110 kV及以上高压大用户接入湖北电网的适应性探讨

赵雄光1,郑云飞1,赵红生1,明 裕2,王 博1,鄢 晶1,杜 剑1

(1.国网湖北省电力公司经济技术研究院,湖北 武汉,430077)

(2.国网湖北省电力公司客户服务中心,湖北 武汉,430077)

[摘 要]阐述了在电力体制改革以及产业转型升级的新形势下做好高压大用户的接入管理工作的重要性,分析了目前湖北省110 kV及以上高压大用户的接入现状,研究了“十三五”期间新型产业高压大用户的产业特点、负荷特性等,从报装接电周期、与电网规划的衔接、接入电网方式、用户与电网企业的资产权属等方面探讨总结了新形势下110 kV及以上高压大用户接入湖北电网的适应性。

[关键词]新形势;高压大用户;电网规划;负荷特性

0 引言

在中国,110 kV及以上高压大用户大多属于行业领头企业,具有生产技术相对先进、电力电量需求量大、用电潜能大、对供电可靠性要求高、在地区经济总量中所占比重大、电费在成本支出中占有较大比例等特点[1],是电力公司经济效益的重要来源。在电力市场改革的新形势下,售电侧将逐步放开,各地方和各产业园区可自行成立售电公司,增量配电网也将逐步对社会放开,随着电力行业市场竞争的加剧,大用户将是各类售电公司竞相追逐的重点对象,做好大用户的接入和服务管理工作至关重要[2]、[3]

“十三五”期间,湖北省工业经济增长呈现新常态特征,随着《长江经济带创新驱动产业转型升级方案》的实施,一批新兴产业和重大战略行业企业在湖北兴起,如天马微电子、华星光电、长江存储器等,这类大用户项目普遍存在报装容量大、用电需求急、电压等级高、用电安全保障度高的特点,且此前没有参考先例。随着大用户对电力企业的供电效率和服务质量提出了越来越高的要求,迫切需要研究新形势下高压大用户的接入适应性,有针对性的提出相关优化策略[4]

1 湖北电网110 kV及以上高压大用户的接入现状

1.1 220 kV大用户

截止2016年8月,以220 kV电压等级接入湖北电网的高压大用户总计25家,其中交通运输行业20家,冶金行业5家,数量分别占比80%和20%。25家高压大用户中重要客户21家,高危客户4家;一级客户4家,二级客户21家;双电源供电客户17家,双回路供电客户8家;220 kV大用户容量合计有4 710 MVA,其中容量最大为1 871.5 MVA,最小为36 MVA。各个行业大用户的最低容量、最高容量及平均容量如表1所示。从表1可知,虽然220 kV大用户中交通行业数量占比高达80%,但其总容量占比仅39%,而数量上不占优势的冶金行业,其总容量占整个220 kV大用户容量的61%。冶金行业是220 kV大用户容量最重要组成部分。

表1 220 kV大用户各行业容量最低、最高及平均容量
Table 1 The maximum and minimum power average capacity rate of the 220 kV large users with different industries

大用户行业交通运输行业冶金行业最低容量/MVA 36 90最高容量/MVA 160 1871.5总容量/MVA 1860 2850平均容量/MVA 93 570

1.2 110 kV大用户

截止2016年8月,以 110 kV电压等级接入湖北电网的高压大用户数量总计115家;其中交通运输行业46家,石油化工行业21家,煤矿冶金行业13家,公共事业11家,其他行业24家;115家大用户中重要客户有79家,高危客户有36家;一级客户有60家,二级客户有52家;双电源供电客户有91家,双回路供电客户有24家;115家110 kV大用户的容量合计7 452 MVA,其中容量最大的为133 MVA,最小为4.35 MVA。 各行业110 kV高压大用户的数量和容量占比如图1所示。110 kV高压大用户主要集中在交通运输和石油化工行业,两个行业合计用户数量和容量占比分别为58%和62%。

2 “十三五”期间湖北新型产业大用户发展特点

从上节可以看出,目前湖北110 kV及以上高压大用户主要分布在交通运输、石油化工、煤矿冶金等传统行业,“十三五”期间,工业经济增长呈现新常态特征,随着供给侧改革的推进,湖北产业结构调整和转型升级将进一步深化。根据国务院《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》,湖北将建设一批战略性新兴产业,集中在新型平板显示、集成电路、先进轨道交通装备、汽车制造、电子商务五大重点领域。“十三五”期间已报装的新型产业大用户有天马微电子、华星光电、长江存储器等。

图1 110 kV高压大用户各行业数量及容量占比
Figure 1 The quantity and power capacity rate of the 110 kV large user with different industries

天马微电子项目计划总投资120亿元人民币,加工玻璃基板尺寸为1 500 mm×1 850 mm,包括阵列、彩膜、成盒和模组四部分生产工序,产品主要应用在移动终端、车载显示、娱乐显示、工业仪表、办公显示等领域。天马微电子用户变拟以110 kV接入电网,主变容量本、终期为 4×50 MVA。

华星光电项目计划总投资160亿元人民币,新建第6代LTPS(OXIDE)·LCD/AMOLED显示面板生产线项目,主要生产以LTPS TFT-LCD为主的中小尺寸显示器件,后期逐步导入Oxide LCD及AMO⁃LED技术。华星光电用户变拟以220 kV接入电网,项目本期容量2×100 MVA,终期容量3×100 MVA。

长江存储器项目位于湖北武汉东湖高新区,计划总投资240亿美元,主要生产10纳米级的3D NAND芯片,项目分三期建设,每期规划产能为10万片/月,终期规划产能为30万片/月。该大用户的专用变长江存储变拟以220 kV接入电网,本期主变容量2×140 MVA,终期6×140 MVA。

天马微电子、华星光电、长江存储等新型产业与传统行业相比,具有如下特点:

1)各级政府高度重视,政治、经济意义重大。这些新型产业均为政府结构、实现转型跨越发展的高科技产业项目,政府高度重视,相关工作推进快,报装接电时间紧迫。

2)均为一级负荷,对供电可靠性要求极高,要求24 h不断电,如厂区突然失电将造成生产线停运、产品受损,产生严重的经济损失,要求“双电源”供电,满足“N-1”要求,外线电源廊道需独立走线。

3)负荷平稳。没有冲击性负荷,注入电网的谐波以及电压波动和闪变较小。

4)负荷功率因数较高,一般能达到0.9以上,且在低压配网侧配备有无功补偿设备。

5)对电能质量要求极高。受电端的电压偏差和波形、频率必须严格控制在允许范围内。

3 新形势下湖北电网高压大用户的接入适应性

尽管目前电网企业上下都很重视大用户的接入管理工作,也出台了一系列规范和简化大用户业扩报装手续、提高大客户供电方便编制评审质量和提高办电效率的文件,但由于历史原因、传统理念和一些体制机制上的障碍,目前在高压大用户的业扩报装、接入管理方面仍然存在一些问题,与当前电力体制改革、以及产业转型升级的新形势和大用户的需求仍有一些不相适应的地方。下面将从报装接电周期、与电网规划的衔接、接入电网方式、用户与电网企业的资产权属四个方面分析新形势下湖北电网高压大用户的接入适应性。

3.1 报装接电周期

由于市场经济形势变幻莫测,高压大用户都希望缩短报装接电时间,使得生产线尽快投产运行,率先抢占市场,降低企业成本,占领市场高点。目前大用户报装接电周期仍显偏长,存在一些与新形势不适应的地方:一是业扩报装工作流程环节仍显过多。客户在进行业扩报装的过程中,需要经过多个申报流程才能审批,涉及多个部门的多个岗位人员,耽误了用户大量的时间。二是内部各环节衔接不畅。大用户的业扩报装涉及多个部门和人员,同部门、单位环节的处理还比较顺利,但不同部门的衔接处理时间可能比较长。三是业扩报装人员的服务意识与电力体制改革对电力企业的要求仍有差距。供电服务人员一般只是按照程序办理,主动服务意识仍较缺乏,难以满足大用户的期望值。

3.2 与电网规划的衔接

大用户往往是地方政府招商引资的重点企业,与地方政府的产业发展政策及市场经济形势密切相关,电力企业往往难以及时掌握,而大用户报装容量大,客户等级高,往往需要双电源供电,对地区电网的影响面广,大用户的接入规划本应纳入电网规划,但实际工作中两者仍存在衔接不够的问题,给电网和用户均造成不利影响。一是地区电网往往存在老旧线路,导线截面小,送电能力不足,大用户接入后造成送电卡口。对这些老旧线路要求客户出资改造不符合当前的营销服务策略,而供电企业自行改造这些落后的供电线路,又需要一定的时间逐步改造,这样的线路状况改造周期一般较长,难以满足客户用电时间的需求。二是大用户接入的电源点和间隔资源不足。大用户往往是一级或二级负荷,需要双回路或双电源供电,而电网尤其是中心城区的电网电源点和间隔资源十分有限,一些站点间隔扩建困难,造成大用户无法接入周边电网,即使站点具备间隔扩建条件,按照公司规定,用户对侧的站点间隔扩建须由电网公司出资,走基建流程又会造成周期较长,无法满足用户用电需求的问题。例如2017年拟建设的荆门110 kV花竹变得间隔扩建工程,该工程是大用户荆门石化的110 kV专用变盈德变的供电电源,拟从220 kV掇刀变和110 kV花竹变各采用1回110 kV线路向该站供电。如图2所示,但110 kV花竹变目前已无间隔,走基建流程的周期较长,无法满足大用户荆门石化的用电需求。

图2 花竹变电站新增110 kV出线间隔工程接线示意图
Figure 2 The main electrical wiring diagram of the 110 kV Huazhu substation

3.3 接入电网方式

在电网规划中,大用户的专用变一般作为终端站接入电网,方便对大用户的管理及电网运行方式的安排,避免电网潮流从大用户专用变穿越。但一些大用户专用变作为中间站点串入电网,造成潮流穿越,电网运行方式安排受限。如鄂州220 kV制氧和炼钢专用变串入鄂州电网的南北送电断面中,分别π入华容——郎家畈送电通道,如图3所示,大量潮流需经用户专用变的母线穿越,鄂钢220 kV变电站运行方式及设备可靠性会对鄂州主网安全可靠运行产生重要影响。

图3 鄂州电网现况接线示意图
Figure 3 The main electrical wiring diagram of the Ezhou substation

3.4 用户与电网企业资产权属

绝大多数情况下,用户与电网企业的资产权属明确。大用户自建的电网至用户专用变的线路,资产属用户所有,电网公司在该地区规划的站点若接入大用户专用线路,当电网公司的公用站点接入并未影响大用户的受电时,一般不会产生资产纠纷。但市场形势变幻万千,在推进供给侧改革的新形势下,一些大用户一旦停产,相应站点和线路闲置,极易造成资产纠纷。如宜昌大用户长江铝业的220 kV铝厂专用变,用户投产时自建了220 kV葛铝双回线,电网公司公用站点220 kV点军变建成后π接进入葛铝双回从而形成葛点双回及点铝双回线(如图4所示),2015年由于炼铝行业不景气、国家政策调整,长江铝业公司停产,要求电网公司支付使用葛点双回线路的相应费用,给予收购或赔偿,造成了资产纠纷和不利的社会影响。

3.5 接入优化策略

做好110 kV及以上的高压大用户的接入管理工作对提升电力企业的经济效益、社会美誉度均具有重要意义。当前,大用户的接入管理仍存在一些与当前电力体制改革和产业转型升级的新形势不相适应的地方。建议从技术和管理两个层面对110 kV及以上高压大用户的接入管理进行优化。在技术上,以电网规划为基础,做好大用户的接入规划和电网规划的衔接,从负荷预测、电压等级和容量、接入系统方案、电能质量等方面重点把握相关技术原则,规范大用户的接入。在管理上,应转变思想观念,强化日常培训;优化业务流程,缩短大用户接电周期;开辟绿色通道,提升管理效率。确保大用户接入工作的高效开展,实现大用户和电力企业的双赢。

图4 220 kV点军变接入示意图
Figure 4 The main electrical wiring diagram of the 220 kV Dianjun substation

4 结语

110 kV及以上的高压大用户是地方经济社会发展的重要支柱,也是电力公司经济效益的重要来源,随着电力市场竞争的不断加剧,高压大用户对电力服务、供电可靠性及电能质量的要求不断提高,供电企业所面临的竞争有增无减。“十三五”期间,一批新型产业大用户投产,需要进一步研究其产业特点、负荷特性等,新形势下电力企业应加强对大用户重要性的认知,做好大用户的接入管理工作。受历史原因、传统理念和一些体制机制上的障碍,目前在大用户的业扩报装、接入管理方面仍然存在一些与当前电力体制改革和产业转型升级的新形势不相适应的地方。主要体现在:①大用户报装接电时间长,难以满足用户用电需求。②大用户接入与电网规划衔接不够。大用户接入存在供电卡口、接入电源点及间隔不足的情况。③大用户专用变串入电网引起潮流穿越,电网运行方式受限。④电网公司公用变接入大用户专用线路,造成资产纠纷和不利的社会影响。为解决这些面临的问题,电力企业必须创新电力服务,树立企业发展意识,做好大用户的接入规划与电网规划的衔接,促进电力企业又快又好地发展。

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Study on the Adaptability of 110 kV and Above Large Users Connected to Hubei Power Grid under the New Situation

Zhao Xiongguang1,Zheng Yunfei1,Zhao Hongsheng1, Ming Yu2,Qiao Li1,Yan Jing1,Du Jian1
(1.Economy&Technology Research Institute,Hubei Electric Power Company,Wuhan Hubei430077,China)
(2.State Grid Hubei Electric Power Company Customer Service Center,Wuhan Hubei430077,China)

[Abstract]This paper expounds the importance of the access management of high-voltage large us⁃ers in the new situation of power system reform and industrial transformation and upgrading.The current situation of 110 kV and above large users in Hubei province is discussed.The industrial features,load characteristics and several other effective factors of the recent emergent industries large electricity users during the 13th Five-Year Plan period are analyzed.Also,by analyzing the issues with the period of reported loading,connection between the power grid planning,power grid accessing strategies,ownership of the assets between users and state power grid company for these large electricity customers,in the end,a summary for the adaptability of the 110 kV and above large user connected to Hubei power grid under the new situation is given.

[Key words]the new situation;high voltage large users;power grid planning;load characteristics

[中图分类号]TM73

[文献标志码]A

[文章编号]1006-3986(2017)04-0031-04

[收稿日期]2017-03-10

[作者简介]赵雄光(1988—),男,湖北孝感人,硕士,工程师。

DOI:10.19308/j.hep.2017.04.007

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