城市電網系統規劃設計論文

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摘要：電力體制改革的核心是圍繞電價的市場化改革，整個電力系統隨著改革的逐步深化，徹底將電力系統的管理、輸送和運營分開，文章以某大型城市的輸變電網絡規劃為例，探索電力體制改革背景下的城市電網規劃設計。

關鍵詞：電力體制改革；城市電網規劃；規劃設計

按照國家電力體制改革采取的積極穩妥、分步有序推進的原則，電力體制改革中最為關鍵的輸配電價改革以開始試點推廣，其他重大改革事項也進行了試點推廣，并準備全面鋪開。由于電價的放開和市場化推進，用戶對于電價的市場化選擇，有可能導致遠距離跨城市的電力輸送，因此城市電網規劃也必須做出及時的相應調整，以適應電力體制改革下的市場化需求。

1城市電網整體規劃

1.1城市電網規劃原則。城市核心區、繁華地區，重要用戶供電以及負荷密度較高、二類用戶較為密集、可靠性要求較高，開發比較成熟的區域，如高層住宅區、多電源用戶集中區的配電網等采用雙環式。城市一般區域（負荷密度不高、三類用戶較為密集、一般可靠性要求的區域），中小容量單路用戶集中區域，工業開發區、電纜化區域容量較小的用戶采用單環式。負荷密度較大，可靠性要求高的區域，變電站布點充足，具備聯絡條件的區域采用多分段適度聯絡。負荷密度一般，對可靠性有一定要求的區域，在變電站布點滿足條件的情況下采用多分段單聯絡。該市電網網架規劃中，架空網三聯絡占比23.52%，架空兩聯絡占比32.21%，架空單聯絡占比13.51%，電纜網雙環網占比19.29%，單環網占比78.29%。1.2城市電網規劃目標。“十四五”期間，該市電網規劃新建5座500kV變電站，改擴建等4座500kV變電站，合計新增變電容量1200萬kVA。電網主要依托某輸變電工程，拉通500kV雙回路聯絡通道，進一步完善500kV主網架結構。2019~2020年，該市電網規劃新建2座500kV變電站，擴建1座500kV變電站，合計新增變電容量400萬kVA。電網依托該市特高壓以及輸變電工程，拉通500kV雙回路聯絡通道。至2020年，整個地區構建以一座特高壓直流、一座特高壓交流為支撐的500kV堅強主網架，基本建成核心雙環網及東部的“8”字形雙環網；至2025年，基本建成立體雙環網結構。

2城市220kV電網規劃

2.1220kV目標網架規劃。目前，該市城區220kV電網劃分為河東、河西兩片，河東與河西220kV電網之間僅通過一條雙回聯絡。河西220kV電網主要依托一座500kV變電站形成雙鏈式及雙輻射式網絡結構，河東220kV電網主要依托三座500kV變電站形成雙鏈式、單雙混合環網式及雙輻射式網絡結構。該市目標網架規劃中，城區220kV電網主要以500kV變電站為依托，采用雙回路環網、雙回路鏈式等220kV典型網架結構模式，構筑較為堅強的220kV網絡，逐步形成“分區供電、區內成環”的新格局，同時通過兩條雙回220kV線路與兩座相鄰城市實現電網互聯。2.2220kV變電建設規劃。城市電網建設受市政規劃、征地等影響，大部分變電站建設周期長，不確定因素多，為滿足負荷增長需求及電力體制改革的市場化需要，規劃考慮適當超前安排變電容量。結合220kV網供負荷預測及變電容量平衡分析，變電站建設規劃如下：“十三五”期間，規劃新建220kV變電站9座，擴建變電站9座，新增主變23臺，新增變電容量546萬kVA。至“十三五”末，220kV公用變電站23座，主變55臺，變電容量1140萬kVA，城區220kV電網容載比提升至1.95。“十四五”期間，規劃新建220kV變電站14座，改造變電站2座，新增主變17臺，新增變電容量480萬kVA。至“十四五”末，220kV公用變電站37座，主變72臺，變電容量1620萬kVA，220kV電網容載比為1.87。2.3220kV線路建設規劃。“十三五”期間，規劃新建220kV架空線路37條，改造架空線路2條，改造電纜線路2條。新建220kV線路長度379km，其中架空長度339.5km，電纜長度39.5km；改造220kV線路長度17.74km，其中架空長度15.6km，電纜長度2.14km。“十四五”期間，規劃新建220kV架空線路53條，新建電纜線路12條，改造架空線路2條。新建220kV線路長度518.72km，其中架空長度477.92km，電纜長度40.8km；改造220kV架空線路長度26km。

3城市110kV電網規劃

3.1110kV目標網架規劃。該市城區110kV電網目前主要以220kV變電站為依托，采用雙鏈、單鏈等110kV典型網架結構模式，構筑較為堅強的110kV網絡。規劃整體做強110kV電網，逐步形成供電可靠性高、網絡結構清晰、互供能力強的目標網架。同時，由于站址廊道資源緊張，部分區域難以新增110kV布點一步到位形成完善的網架結構，針對此類區域，規劃主要考慮依托周邊220kV及110kV變電站新出10kV線路實現靈活負荷轉接，補足110kV電網供電短板。整體來看，該市110kV電網規劃依托新增220kV變電站，通過新增站間110kV線路通道，逐步減少非標準接線結構，完善電網結構，形成以鏈式為主的標準接線網絡。3.2110kV變電站規劃。根據網供負荷預測結果及容量平衡分析，按容載比2.0考慮，預計至2020年，該市電網需增加110kV變電容量233.78萬kVA；至2025年該市電網需增加110kV變電容量303.39萬kVA。其變電建設規劃如下：“十三五”期間，規劃建變電站22座，擴建變電站15座，改造變電站9座，新增主變47臺，新增變電容量348.7萬kVA。至“十三五”末，110kV公用變電站77座，主變159臺，變電容量882.85萬kVA，容載比達1.99。“十四五”期間，規劃新建變電站24座，擴建變電站10座，新增主變39臺，新增變電容量281.25萬kVA。至“十四五”末，110kV公用變電站101座，主變198臺，變電容量1135.75萬kVA，容載比達1.96。3.3110kV線路規劃。“十三五”期間，規劃新建110kV架空線路38條，電纜線路65條，改造電纜線路3條。新建110kV線路長度575.92km，其中架空長度383.12km，電纜長度192.8km；改造110kV線路長度20.61km，均為電纜線路。至“十三五”末，該市規劃建設110kV線路總長度1280.7km。“十四五”期間，規劃新建110kV架空線路56條，電纜線路41條。新建110kV線路長度417.7km，其中架空長度322.7km，電纜長度95km。至“十四五”末，該是規劃建設110kV線路總長度1698.4km，其中架空線路長度1139.88km，電纜線路長度558.52km。4城市35kV電網規劃該市電網35kV電壓等級現僅存1座35kV變電站和2條35kV線路。由于近年來該市經濟社會發展較為迅猛，35kV主變容量單臺一般不超過10MVA，且10kV出線間隔配置較少，難以滿足城區新增負荷需求，因此規劃采用異地新建的形式替代原有35kV變電站。到“十四五”期間，隨著220kV變電站、110kV變電站建成投產，35kV變電站及線路將退出運行，35kV電壓等級將完全退出該市電網。

5城市10kV電網

10kV電網規劃總體遵循由遠及近、分區分片及配電網建設標準化簡單化原則。根據區域負荷發展程度、電源點分布、城市電網建設模式，確定遠景中壓配電網主網架結構，遠景中壓配電網網架指導近期中壓配電網絡的建設；供電分區、供電網格、供電單元，三級劃分，供電分區—高壓配網，供電網格—中壓配網，供電單元—中壓設備接入。“十三五”期間，新增架空線路48條，長度109.55km，新增電纜326條，長度767.99km，改造架空線路32條，長度131.6km，改造電纜78條，長度332.79km，新建電纜線路比例為87.52%；其中架空線路長度817.18km，電纜線路長度463.52km；其中架空線路288條，長度3188.27km，電纜1436條，長度7141.15km，單條線路平均長度為5.99，電纜化率為69.13%。“十四五”期間，新增架空線路13條，長度34.07km，新增電纜478條，長度1116.97km，改造架空線路101條，長度167.57km，改造電纜117條，長度274.57km，新建電纜線路比例為97.04%；其中架空線路301條，長度3222.34km，電纜1914條，長度8258.12km，單條線路平均長度為5.18km，電纜化率為71.93%。依據配電網建設標準化、簡單化、規范化接線方式，標準化網架結構；適當簡化中壓配電網結構，提高配電網運行、管理效率。根據規劃建成區、規劃建設區及自然增長區不同區域劃分規劃線路過度區域。其中規劃建成區須充分考慮現狀負荷已趨于飽和的情況，制定合理的目標網架，杜絕“大拆大建”，對于已形成標準接線的網架進行固化，不再進行網架調整，對于網格內存在的復雜接線，甄別聯絡點的作用和性質，拆除無效聯絡；規劃建設區目標網架根據供電可靠性需求選取，采取“新建與改造并舉”原則進行，近期過渡方案應充分結合網格目標網架建設，避免重復投資；自然增長區近期過渡方案應結合負荷增長、道路改造、架空電纜化情況按照遠景目標網架“一次性建成”。

6結語

通過對該市的電網進行規劃設計可以看出，在電力體制改革下，為滿足供電負荷的需要和市場機制的需要，在城市電網規劃中，必須結合該城市的產業結構變化和社會經濟發展需求，特別電能的市場需求來進行規劃設計，采取主新建、輔改造的規劃設計思路，以規劃建設區為重點開展配變建設，以迎合新增產能和恢復產能共同作用下的市場化電量需求增速，同時推進改造對線路結構形式進行優化，與政府、園區、大型用戶積極溝通，在城市電纜區內推進桿線下地工程，在已形成電網供電單元的基礎上以點帶面，逐步實現城市電網的整體標準化構建。

參考文獻

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作者:胡真 單位:國網湖南省電力有限公司慈利縣供電分公司