中新知识城智能电网示范区建设方案研究

中新知识城智能电网示范区建设方案研究-机电论文

中新知识城智能电网示范区建设方案研究

李文娟1许苑2

（1.广州电力设计院，广东广州510610；2.广州供电局有限公司，广东广州510620）

摘要：中新知识城位于广州市东北部萝岗区，规划建设成为广州向世界一流城市看齐的窗口。在中新知识城进行智能电网建设，将其打造为“智能、高效、可靠、绿色”的智能电网示范区，是广州电网一次积极有益的探索，对广州电网优化能源结构、提高资源配置能力、推动节能减排具有重要意义。在调研知识城城市发展概况的基础上，分析了知识城智能电网的建设条件，确立了知识城智能电网的具体建设目标，全方位制定了知识城的建设方案，估算了项目的整体投资。

关键词：中新知识城；智能电网；建设

1知识城城市发展概况

国家智慧城市示范区——知识城规划区位于广州市东北部萝岗区九龙镇内，用地面积约123km2。

中新知识城建设的总体目标为：立足广东，服务全国，辐射东南亚，面向全球，把知识城建设成为引领泛珠三角区域以至中国改革开放、知识创新、产业升级、经济转型和发展模式转变的先行区；力争通过20年左右的努力，建设成为具有全球重要影响力的高端人才汇聚高地、自主创新的首善之区、战略型新兴产业的集聚中心、知识经济发展的重要引擎，成为开放合作、创新发展、生态文明、和谐宜居的智慧城市。

2知识城智能电网建设目标

2.1知识城智能电网建设条件分析

（1）知识城规划定位高，区域高端客户群体对建设能源综合利用、双向互动的新型电力系统存在旺盛需求，适合推广新型电力系统新型运营模式和理念。（2）知识城为全新规划的新兴区域，非常适合开展建设新型电力系统的试点。（3）政府对该区域建设具有较高的支持力度，建设思路开放，为应用各项新技术、推广新的运营模式创造了良好条件。

（4）知识城的建设强调“科技与自然、人与社会”和谐共生，与新型电力系统的理念相契合，为新型电力系统示范项目的建设增加了助力。

2.2知识城智能电网建设目标

根据知识城地区内外部建设条件以及需求分析，未来该地区有开展智能电网建设的需求和优势，适于推广各项新技术和新型运营、管理体制。知识城智能电网建设目标如下：

（1）绿色电网。未来知识城电网能满足用户的电、热、冷等综合能源利用需求，建设绿色变电站、推广电动汽车，实现环境得以最大程度保护的目标；通过制度创新和可再生能源的便利使用，提高一次能源的高效利用。

（2）开放电网。未来知识城电网能支持可再生能源入网，实现电能流双向流动；同时用户既是生产者又是消费者，实现信息流的双向交换、共享、互动。（3）透明电网。未来知识城电网将通过智能配电网、实时运营监控系统、输电网在线监测技术和智能家居家电试点技术的应用，使用户能够充分了解电力生产情况，实现自动管理用电情况的同时引导用户用电行为，最终达到用户节能；同时实现电网企业对电力生产和传输的实时自动化监控。

3知识城智能电网建设方案

3.1综合能源建设

结合中新知识城具体情况，在知识城开展联合循环、冷热电三联供和光伏发电三种分布式能源的建设，整个知识城分布式能源出力合计将达30万kW，每年发电量接近10万kW·h，约占总供电量的12%。

根据对起步区地块的使用面积和产业性质的比较和分析，在区域内负荷密度较大的商业区块共设置4个燃气冷热电三联供能源站；在工业区内设置一套由两台25MW的燃气轮机组成的联合循环系统（总装机容量为75MW等级）；另设置三个集中制冷站；对于负荷密度较小（如住宅配套、分散类教育用地等）的区块，用户自行考虑分散制冷（如直接采用较为灵活的分体空调）。

3.2一次网架设计

根据《中新知识城电网规划设计技术原则》，知识城“220kV容载比一般控制在1.9～2.1范围；新建220kV变电站一般采用4台主变，单台主变容量采用100MVA”。通过对知识城220kV变电容量进行测算，若不考虑综合能源利用，远景年知识城需建设9座220kV变电站，考虑综合能源利用后，远景年知识城需建设7座220kV变电站。

近期知识城北部电源从白云区的220kV汉田站引入，南部电源从220kV迁岗站、500kV穗东站引入。从汉田站新建两回架空线路至规划

#1站，规划#2站敷设双回电缆至#1站，从穗东站新建两回架空线路至规划#5站，规划#5站敷设双回电缆至#2站。从220kV迁岗站新建双回架空线路至#1站。

中期知识城需投产#1站、#3站、#4站及#5站，扩建#2站。将#1站至汉田双回线路改接至500kV汾水站，规划#1站、#3站和#4站均解口#1站至汾水

站双回电缆，规划#5站解口#2站至穗东双回线路。

远期电网达到目标网架，知识城需投产#6站、#7站。将#2站—#5站双回电缆改接至#4站，形成#4站—#5站双回线路。#6站投产后，分别建设至#5站及科北站双回架空线路。#7站投产后，分别建设至#3站及科北站双回线路。

3.3绿色变电站

知识城220kV变电站采用全户内GIS型式，按3C绿色变电站建设，采用节能、降耗、降噪等措施。同时采用先进、可靠、集成、环保的智能设备，按照全站信息化、通信平台网络化、信息共享标准化的要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能，对站内设备的运行状态进行在线监测，智能评估设备的检修周期；支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。

开关类设备应实现智能化控制，可实时显现开关分合闸位置信息和其他状态信息，接受分合闸命令；由电力电子器件组成的执行单元代替常规辅助开关、继电器，实现电子操动，提高设备可靠性；实现在线监测功能，给出预警信号。

智能变压器应配备电子器件、传感器和执行器等设备，通过网络数字接口实现关键状态参量的监测、控制与数据共享，具有自我诊断、状态评估、风险评估、状态检修等功能。

电压/电流互感器采用电子式电流/电压互感器，减少变电站占地面积及基础工程施工量。

电容器配置在线监测功能组件，监测范围包括三相不平衡电流、电容量及介质损耗等。