[科普中国]-城市电力网规划

简介

城网规划范围包括城市的全部地区，但以市区电力网规划为主要组成部分。计算城网负荷所用的供电面积，原则上不包括大片农田、山区、水域、荒地等。一个城市可根据中心区的布局、地理条件、负荷分布和电压等级的选择，划分为几个区域电力网。市区以外负荷集中的工业区和城镇可分别建设区域性电力网规划内容城网规划内容一般包括以下诸方面：

（1）分析城网布局和负荷分布的现状。

（2）负荷预测。

（3）确定各规划期的目标、电力网结构原则和设施的标准化。

（4）对有功、无功电力平衡，提出电源点建设的要求。

（5）各规划期城网结构的整体设计。

（6）确定变电所的地理位置、线路路径。分期建设的工程项目。

（7）确定调度、通信、自动化的规模和要求。

（8）估算各规划期所需的投资。主要设备的规范和数量。

（9）估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力以后取得的社会效益。

（10）绘斜各规划期的城网规划地理位置接线图。

（11）编制规划说明书1。

规划年限城网规划年限应与城市总体规划的年限一致。一般分为近期(5年)、中期(14年)、远期(24年）三个阶段。近期规划着重解决当前城网存在的主要问题，逐步满足负荷需要，提高供电质量和可靠性。是编制年度计划项目的依据。中期规划着重将城网结构及设施有步骤地过渡到规划目标，并对大型项目进行可行性研究，做好前期工作。远期规划主要考虑城网的长远发展，研究确定电镖布局和规划网络.使之满足远期预侧负荷水平。

规划编制由于城网既是电力系统的主要负荷中心，又是城市现代化建设的重要基础设施，为此城网规划的编制应以当地供电部门为主和城市规划部门共同编制。并纳入相应的城市规划和电力系统规划，编制工作首先要做好负荷预测，并经过技术经济比较，确定各规划期的目标、电力网技术原则和设施的标准化。为了使近期规划项目能符合规划的目标方向.中期规模能逐步过波到规划网络，远期规划又具有现实的目标内容，编制可按以下三个步骤进行:第一步是建立远期电力网的初步布局，作为编制分期规划的发展目标;第二步根据预测的负荷和现有的电力网结构，经过分析计算，逐步编制近期的分年规划和中期规划;第三步以中期规划期末的电力网规模和预侧的远期负荷水平，经过分析计算，编制远期规划。由于远期规划内容是近、中期规划的积票和发展，因受各种具体因来的影响。必将对原定的初步布局有所调整和修改。

在城网规划的编制上由于元件节点较多、数据量大，而且受城市建设和用户方面的影响需要经常更新数据，国际上不少大城市己在采用计算机辅助规划设计，中国也已在一些城市开始此项工作。它可以进行大量的精确计算，节省时间。各国开发的程序，已全面包括负荷预测、变电所定位、线路定路径、网络分析计算、可靠性校核、经济评估等方面。然而计算机辅助规划设计的成功应用需要建立强大的城网数据库(包括图形系统)，有赖于电力部门信息系统的支持。

负荷预测和分析负荷预测是城网规划设计的基础，要有一定的准确性，应在经常调查分析的基础。收集城市建设和各行各业发展的信息.充分研究本地区用电量和负荷的历史数据及发展趋势，采用符合实际规律的数学方法进行测算，并适当参考各国同类型地区的资料进行校核。负荷预测数据按规划的目标年限分为近、中、远各期，由于影响负荷变化的因素太多。

预测数据也可用高低二个幅值。为使城网结构的规划设计更为合理，负荷预测还应按用电性质分类，按地理区域功能分区，并按电压等级分层等几方面分别进行。负荷测算的方法很多，中国各城市常用的几种实用方法是:单耗法、弹性系数法、外推法、综合水平法、负荷密度法等。井将其结果相互校核。由于城网预测所需数据量大、归类分析工作量大。且需经常更新保持准确性，因此宜用计算机进行。

城网电压等级中国确定城网由220 kV的输电网。110, 63, 35 kV的高压配电网。10kv的中压配电网，380、220 V的低压配电网组成城网电压等级和最高一级电压的选择，要根据电力网现有的实际情况和远景发展慎重研究确定。现有非标准电压应限制发展。合理利用，分批改造.除在城网的改造过渡期间外，一个地区同一电压等级的相位排列和相序应相同2。

城网结构城网结构是规划设计的主体，基本要求是达到供电的连续可靠、合格的电能质量和运行的经济性。结构上的点线布局形式很多，规划中应通过多方案比较确定。选择的原则一般如下:

①各级电压电力网的接线应标准化;

②高压电力网的接线应力求简化;

③下一级电力网应能支持1级电力网;

④满足供电可靠性的要求，一般用N-1准则及故津时允许对用户停电的目标时间校核（见中国城市电力网可靠性规定）。

无功补偿城网的无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配胜。可采用分散和集中补偿 相结合的方式。接近用户端的分散补偿可取得较好的经济效益，集中安装在变电所内有利于控制电压水平。无功补偿设施应便于投切，装设在变电所和用户处的电容器应能自动投切。

供电设施的选择城网的供电设施应满足城网规 划设计的要求，适应城市建设的特点，与市容环境协调。为了简化设计施工，方便运行维护，城网供电设施应逐步实现标准化、如变电所的主变台数、容量，架空线或电缆的导线截面都应统一规定，减少规格，并按远期规划考虑实施。又如变电所宜采用占地较少的布置及选用相应的设备，市中心区多采用全屋内型布置并考虑与其他建筑物综合建设或建地下变电所。

调度、通信及自动化城网规划设计时.应按城市规划和电力系统规划考虑设里相应的调度机构和配置通信、远动、自动、计算机等技术装备.城网需建立的专用通信系统应满足以下要求:①调度人员在指挥操作、处理事故时。通道畅通、语音清晰;②继电保护、远动、自动装置等各项信息、数据正确传送和实时记录;③行政管理等通信需要。城网自动化包括变电所综合自动化、调度自动化、配电自动化和负荷管理自动化等4个方面。虽然自动化提供的功能对城网具有重大的效益，然而开发实用、价廉、可靠的产品尚是当前的关键问题。为此各国各城市在自动化方面的进程差别很大，一般多从调度自动化和变电所综合自动化两方面人手逐步开展，近年时负荷管理自动化做了很多工作，至于配电自动化一般还未能全面开展，相信随着计算机技术等的发展，必将使其功能和覆盖面进一步扩大，逐步完善，接近全自动化3。