田浩宇

摘要：自2016年太原供電公司開始了大范圍的“煤改電”改造工程。在工程實(shí)施中存在戶均投資過高的問題，影響了冬季居民供暖的保障，造成了資源和資金的浪費(fèi)，需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)流程和質(zhì)量從源頭上壓降工程投資。本文一方面通過研究差異化負(fù)荷計(jì)算方法精準(zhǔn)選擇變壓器容量;另一方面編制供電能力分析流程深度挖掘臺(tái)區(qū)供電能力。并且在后續(xù)的煤改電設(shè)計(jì)工作中加以推廣，顯著降低了煤改電投資，滿足了居民供暖的需求。

關(guān)鍵詞：煤改電;差異化;設(shè)計(jì);

2016年以來，為深入貫徹黨中央“堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)”的決策部署，太原市政府全面實(shí)施清潔供暖工程，改善冬季空氣質(zhì)量。截止2018年度采暖季，太原市煤改電居民戶數(shù)已超3.7萬戶，配套電網(wǎng)工程總投資超5億元，戶均投資高達(dá)近1萬元。為確保2019年度“煤改電”配套電網(wǎng)工程建設(shè)任務(wù)高質(zhì)效完成，進(jìn)一步提升項(xiàng)目決策的精準(zhǔn)性和科學(xué)性，亟需從規(guī)劃設(shè)計(jì)源頭開展“煤改電”設(shè)計(jì)方法的研究，在滿足居民供暖需求，電網(wǎng)安全需求的前提下降低工程投資。

一.“煤改電”工程造價(jià)偏高原因分析

近年來“煤改電”工程投資偏高，對(duì)太原市“煤改電”工程投資情況全面調(diào)查并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以2018年10-12月為樣本期，選取太原地區(qū)具有代表性的清徐、陽曲等5個(gè)地區(qū)“煤改電”配套電網(wǎng)工程戶均投資進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在統(tǒng)計(jì)整理期的太原地區(qū)“煤改電”配套電網(wǎng)工程平均戶均投資達(dá)到了8100元，高于太原公司戶均投資6000元的要求。

“煤改電”工程投資按專業(yè)可以分為：線路費(fèi)用、變電費(fèi)用、土建費(fèi)用、通信費(fèi)用以及其他費(fèi)用。以2018年10-12月煤改電工程實(shí)際結(jié)算數(shù)據(jù)為樣本期，抽取太原地區(qū)具有代表性的清徐、陽曲等5個(gè)地區(qū)煤改電配套電網(wǎng)工程投資構(gòu)成各要素進(jìn)行調(diào)查分析，統(tǒng)計(jì)如下表：

通過上表可以看出，線路費(fèi)用占太原地區(qū)煤改電配套電網(wǎng)工程投資占比為84.79%，要想降低煤改電投資主要需要降低線路部分投資，由此可以確定線路費(fèi)用高是造成戶均投資居高不下的主要癥結(jié)。

線路設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)線路組成部分一般可以分為變壓器、高壓線路、低壓線路、戶表和接戶線。對(duì)線路費(fèi)用進(jìn)行進(jìn)一步分解，最終確定變壓器費(fèi)用超標(biāo)是造成煤改電工程造價(jià)偏高的末端因素。

二.降低“煤改電”變壓器費(fèi)用方法研究

在煤改電工程設(shè)計(jì)中，變壓器費(fèi)用主要由兩個(gè)因素決定，即變壓器的容量選擇和數(shù)量確定，降低變壓器容量可以降低單臺(tái)變壓器的費(fèi)用，降低變壓器數(shù)量可以降低變壓器整體費(fèi)用，這兩種因素主要通過對(duì)煤改電變壓器輕載數(shù)量分析確定。

太原地區(qū)設(shè)計(jì)人員對(duì)于新設(shè)變壓器容量計(jì)算方法統(tǒng)一為戶均容量×用戶數(shù)量×同時(shí)率÷變壓器理想負(fù)載率，對(duì)不同用戶的戶均容量未進(jìn)行區(qū)分導(dǎo)致單臺(tái)變壓器容量選擇偏大。

煤改電工程中更換下的變壓器容量、型號(hào)、運(yùn)行情況進(jìn)行了調(diào)查。發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中缺少對(duì)臺(tái)區(qū)供電能力的分析流程，未對(duì)整個(gè)臺(tái)區(qū)進(jìn)行合理劃分，分配低壓用戶接線，導(dǎo)致更換變壓器數(shù)量較高。針對(duì)缺少差異化負(fù)荷計(jì)算方法和無供電能力分析流程兩條重要原因，研究差異化負(fù)荷分析方法和編制供電能力分析流程。

三.差異化負(fù)荷分析方法

差異化負(fù)荷分析方法主要通過摸排居民日常用電負(fù)荷情況和總居民戶數(shù)，調(diào)查煤改電地區(qū)變壓器所帶負(fù)荷情況;計(jì)算常住人口系數(shù);計(jì)算新增煤改電負(fù)荷;核算變壓器平均最大負(fù)載率等措施來確定改造地點(diǎn)的負(fù)荷總量，從而確定變壓器容量。小組利用WBS項(xiàng)目管理方法，尋找變壓器容量計(jì)算最接近實(shí)際的方法。從定量的角度尋找煤改電負(fù)荷與常住人口之間的關(guān)系。根據(jù)煤改電負(fù)荷的特點(diǎn)將其分為居民負(fù)荷，非居民負(fù)荷兩大類，對(duì)居民負(fù)荷引用常住人口系數(shù)來進(jìn)行煤改電負(fù)荷修正。

選取2019年清徐縣，古交市，陽曲縣，婁煩縣，迎澤區(qū)的煤改電負(fù)荷作為數(shù)據(jù)，查詢到當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)的煤改電負(fù)荷，通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得到各村落的常住人口系數(shù)（=用電量≥10kWh的戶數(shù)/居民用電總戶數(shù)），而后計(jì)算得到經(jīng)過常住人口系數(shù)校正后的居民煤改電負(fù)荷;

校正后的居民煤改電負(fù)荷=常住人口系數(shù)×設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)的居民煤改電負(fù)荷 （式由營銷采集系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)各村落2019年供暖月份的供電負(fù)荷，與計(jì)算得到的居民煤改電負(fù)荷對(duì)比表如下所示：

最終得到結(jié)果數(shù)據(jù)偏差范圍為2.1%—9.7%，平均偏差值6.3%，數(shù)據(jù)預(yù)測準(zhǔn)確率高，能夠基本滿足煤改電居民負(fù)荷估算的要求。

四.臺(tái)區(qū)供電能力分析方法

分析設(shè)備供電能力的過程中，主要針對(duì)設(shè)備的使用年限，現(xiàn)狀設(shè)備的可靠性進(jìn)行分析，設(shè)備運(yùn)行的可靠性計(jì)算公式如下：

設(shè)備的運(yùn)行可靠性K=1-設(shè)備故障停電時(shí)間/設(shè)備總投入運(yùn)行時(shí)間

設(shè)備可轉(zhuǎn)帶容量按照如下方法進(jìn)行計(jì)算（計(jì)算中考慮20%的負(fù)荷增長裕度）：

設(shè)備可轉(zhuǎn)帶容量=設(shè)備容量×（80%-日常最大負(fù)載率）×K

選取清徐縣，古交市，陽曲縣，婁煩縣，迎澤區(qū)的供電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過分析發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)線路選取規(guī)格往往偏大，制約可轉(zhuǎn)帶容量的供電設(shè)備為變壓器。根據(jù)上述方法對(duì)這些地區(qū)的變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得到臺(tái)區(qū)潛在供電能力，降低更換變壓器的數(shù)量，指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行低壓負(fù)荷分配。

結(jié)語

近兩年通過文中所述方法，太原地區(qū)煤改電投資中的變壓器投資費(fèi)用得到了顯著地降低，從而降低了煤改電戶均投資，提高了資金利用效率。在此過程中，發(fā)現(xiàn)差異化負(fù)荷計(jì)算和差異化設(shè)計(jì)的重要作用，今后計(jì)劃將這種差異化的負(fù)荷分析方法和設(shè)計(jì)方法推廣到整個(gè)10kV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，提高配網(wǎng)投資精準(zhǔn)度，助力城市電網(wǎng)發(fā)展。