新形势下城市电网规划设计研究

新形势下城市电网规划设计研究前言新形势下能源、环境问题是世界关注的焦点，当今社会科学发展观引领全球，资源节约环境友好是社会的大标准化理念，城市电网规划是电力系统规划中的一个重要环节，城网规划在电网发展中具有引领作用，规划实现的节约是最大的节约，随着国民经济的迅速增长，城网规划的问题也随着变得较为复杂，面临着新的工作形势。

在城市电网规划过程中，既要兼顾土地及其他资源的节约又要保证不对周边环境造成不良影响，包括自然环境和宜居环境，保证居民生活质量。

既要考虑供电公司的成本收益又要保证城市美化不被破坏，既要保证用电单位安全可靠，适应工业化过程中的建设速度又要与城市总体规划相协调。

同时当今社会大力提倡的低碳经济对电网规划设计也会产生很大的影响，以上种种因素使得当前的电网规划存在一系列问题，如何解决这些问题，使城市电网规划设计遵循可持续发展的原则，兼顾各方面利益，在满足生产和生活用电要求的前提下，实现经济效益和社会效益双赢是新形势下城市电网规划设计的目标。

摘要本文对城市电网规划的相关概念和规划原则各个方面进行了详尽的阐述，首先，本文提出必须建立起长远科学合理的发展规划，与外部环境的变化相配合；其次要考虑局部和整体，从城市电力预测到具体网点布局进行具体阐述，注重经济效益和投资回报，使规划结果在社会和经济等方面达到最优。

城市电网规划的相关概念城市电网是指在该城市范围内向城市及其郊区分配和供应电能的电力网，它包括输电网（220KV 以上），高压配电网（35，63，110KV），中压配电网（10KV）和低压配电网（0.38KV）等各级电压电网的总称。

电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。

电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定作用。

城市电网规划是城市电网发展和改造的总体计划。

其任务是研究城市负荷增长的规律，改造和加强现有城网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的城网。

城网规划的目的和意义城市电网规划的目的是采用科学的方法确定何时何地在规划区内新建或改建何种电力设施，使得未来的电网：（1）能够满足负荷的发展和各种电网技术要求，安全可靠地为电力用户提供客户所需要质量的电能；（2）能够满足城市规划的环保，美观等公众要求；（3）在满足上述两者的基础上为电力企业追求最大的经济效益和社会效益。

城市电网规划的意义：（1）配电系统的优化规划是提高系统投资效益的最有效途径，它可以降低系统的网络损耗，改进未来电网的运行效益；（2）配电网络结构的优化规划，可以大大提高系统同的供电可靠性；（3）科学合理地确定变电站的容量，位置及供电范围，有利于系统的运行管理，提高系统管理和运行效率。

1.2 城网规划的内容城市电网规划的主要内容大体相同，主要包括以下内容：（1）分析规划区内的现状，明确规划区内电网布局，电量，负荷，负荷分布和负荷曲线预测的情况；（2）确定规划区内规划各期的目标及电网结构原则和供电设备的标准化，包括中，低压配电网的改造原则；（3）进行有功，无功电力平衡，提出城网供电电源点（发电厂，220KV 级以上的变电所）的建设要求；（4）确定城市电网变电所的地理位置，线路路径，确定分期建设的工程项目；（5）确定调度，通信，自动化等的规模和要求；（6）编写规划说明书及绘出个规划期末的城网规划地理位置结构图（包括现状接线图）。

当前城市电网规划设计现状分析及存在的问题与不足目前我国形成了东北，华北，华东，华中，川渝，南方七个跨省（直辖市，自治区）大电网以及山东，海南，福建，新疆，西藏等独立省（市）电网。

大电网覆盖了全部城市和大部分农村。

全国各主要电网，超高压500KV 和330KV 网架已逐步形成。

一般大，中城市电网都由220KV输电网络和110KV 级以下配电网络构成，担负约80%的电力的送配任务（含转送电网部分）。

但由于城市经济的发展迅速，用电负荷需求量猛增，对供电的质量和可靠性要求也逐渐提高，普遍出现城网不能充分满足各方面要求，城网严重过负荷的现象，电源结构有待进一步优化，配电网存在薄弱环节，电网智能化水平有待提高。

并且由于各种原因城网建设严重滞后电源建设和负荷的发展，电网有电送不进、供不出、用不上的现象非常严重。

这表明城市电网己成为制约用电市场进一步扩大的瓶颈，影响到国民经济的发展，加速城市电网建设与改造己经是当前电力工业的急迫任务。

新形势下城市电网规划设计的原则与思路城市电网科学规划原则“十二五”是我国全面落实科学发展观，加快推进转方式、调结构、促升级、构和谐的重要时期，无论是作为电网发展规划重要基础、推动经济社会发展的电力需求，还是对电网规划有重大影响的电源均具有一定的不确定性。

为此，要注重全面分析，认清发展阶段和主要问题，把握发展趋势和规律，才能使城市电网规划科学合理。

准确分析预测城市电力需求的增长和分布，是电网规划的前提和基础。

要根据经济社会发展分析，以及低碳经济发展和节能减排的新要求，全面分析预测电力、电量增速及负荷特性变化。

如城市产业结构的变化影响用电水平和用电结构。

城市电网规划要全面贯彻落实科学发展观，坚持统筹兼顾，实现全面协调可持续发展。

结合城市具体情况及未来需求，城市电网规划应坚持以下主要原则：一是坚持安全第一。

注重研究解决电网的薄弱环节和结构性问题，防止发生电网瓦解、稳定破坏等大面积停电事故。

二是改善电源结构，优化电源布局。

三是坚持适度超前发展。

以满足电力市场需求为目标，优化项目建设时序，适应经济社会又好又快发展并适度超前。

四是坚持协调发展。

统筹电网与电源、输电网与配电网、有功规划与无功规划。

五是推进智能电网建设。

不断提高电网的信息化、自动化、互动化水平。

六是注重电网投资效益。

在满足电网安全稳定和供电需求的前提下，提高电网投资效益。

七是重视环境及社会影响。

积极推行“两型一化”（资源节约型、环境友好型、工业化）、“两型三新”（资源节约型、环境友好型、新技术、新材料、新工艺）工程建设，满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求。

城市电网建设与经济社会、环境生态协调发展：当前，我国存在经济发展快、社会发展慢不相协调的现象。

具体表现为二产用电增长趋缓、比例下降，三产和居民生活用电增速趋快、比例提升。

全面分析配电网存在的问题，找准薄弱环节，根据城市特点、用户性质和负荷特性，开展针对性专题研究，进行科学规划，做，加大投入、加强建设、加快发展，根本扭转配电网薄弱局面。

积极推动城市充电站（桩）建设，支持分布式电源发展，全面提升配电网智能化水平，提高城市配电网供电能力、供电质量和供电可靠性。

要更加注重电网发展与环境生态相协调，并贯穿于电网规划、前期、设计、建设和运行的全过程。

在变电站规划布点方面，充分利用工业废弃地等建设用地、荒地和低产地，少占农田，尽量不占基本农田。

在输电走廊规划方面，尽量避开城市公园和居民区等敏感目标，尽量采用高跨、减少树木砍伐；通过广泛使用组合设备、加强技术更新，努力节省变电站建设用地。

积极采用紧凑型线路，大截面导线，同塔双回或多回线路，大容量变压器等先进适用新技术，不断提高电网输电能力和安全可靠性，节约线路走廊，降低电网损耗，集约使用站址资源.为了减少高压架空线路、环城高速公路以及火车线路等对环境的影响，应尽可能将500kV，220kV，110kV甚至10kV高压架空线路走廊与火车轨道线、环城高速路线等集中在一起并行排列，努力将它们对环境的影响降到最低。

变电站建在靠近铁路、公路等本身噪音污染比较重的地方，可建成室外变电站。

此外，为了节约用地，减少对环境的影响，在其它地方布点的变电站应该优先采用室内变电站。

由于500kV的高压线路一般都在城市的外围，且500kV的电缆成本过高，因此该电压等级的线路走廊以架空线为宜。

但应尽可能避开人群聚居区。

市内其它高压线路走廊包括220kV、110kV、10kV／20kV等电压等级的线路建设，除了在铁路沿线、公路沿线可采用架空线路外，在其它地方应先考虑电缆线路。

其他如配电变压器、环网柜、开闭站等电力设备也要选用新型的体积小、损耗低、噪音小的环保设备。

城市电网发展速度与投资、效益：要充分考虑经济社会发展、结构调整和产业布局的不确定性和表观电力需求的延滞性，适度超前规划电网并实行动态滚动调整，提高电网的科学性、前瞻性和适应性。

充分考虑电网项目前期工作周期加长，工程建设民事协调难度增大的新情况，超前开展电网项目前期工作，有效发挥优化配置资源能力。

规划是电网发展的“龙头”，规划的节约是最大的节约。

要结合负荷及特性分布、电源规划，以及潮流、稳定和短路电流等因素，系统分析、认真研究，论证提出安全可靠、经济合理的网架结构、接入方案和电压等级，按照全寿命周期管理要求，采用经济合理、适度超前的变电和线路设备，做到节能、省地、节材和节约资金；综合考虑电网安全、市场需求、供电可靠性等因素，对电网项目进行优化排序；在完成项目前期核准后，结合公司投资能力和资产负债率控制要求合理安排建设时序，实现电网发展与公司发展的协调统一，电网发展速度与质量效益的统一城网规划的技术原则城市电力需求分布负荷预测以往电源和超高压电网规划中常用的负荷预测方法, 如产品产量单耗法、回归分析法、电力弹性系数法、投入产出法、灰色分析法等诸多预测方法, 大都是用于电量的总量预测, 若直接将其用于城网规划缺少负荷分布的概念。

由于10kV 配电变压器分布非常广泛, 研究其布局应该是城市电网规划的基础。

以往某些城市供电局在做城网规划时, 很少做科学的负荷分布预测(尤其是对中压配电网的负荷分布预测), 多凭经验布局配电变压器或变电站, 规划电网。

常常出现城网总体容载比很高, 但因变电容量布局不合理, 局部电网会同时出现配电变压器或变电站主变轻载和超载问题, 致使电网不能安全、可靠、经济运行, 达不到预期的效果。

城网规划的重点工作是负荷分布的预测, 我国经济体制由计划经济向市场经济转变, 一度使得电力负荷预测“无法”可依。

因为, 以往大多数已基本成形的电力负荷预测方法都是依托国民经济计划的。

进入市场经济, 政府更加重视城市总体规划的编制工作, 这正是负荷分布预测的基础。

因此，时下的电力负荷预测必须紧紧依托城市各功能小区的规划, 根据不同的小区功能合理划分供电区,进行电力负荷分布预测。

1.将城市划分为诸多功能小区根据城市总体规划结合负荷特性将城市划为诸多功能小区。

一般常划分为如下几种: 纯工业区；纯商贸区；普通居民住宅区；高档居民住宅区；工住区；商住区；仓储区；机关区；学校区；娱乐区；绿地；公园等。