城市电网系统规划设计论文

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摘要：电力体制改革的核心是围绕电价的市场化改革，整个电力系统随着改革的逐步深化，彻底将电力系统的管理、输送和运营分开，文章以某大型城市的输变电网络规划为例，探索电力体制改革背景下的城市电网规划设计。

关键词：电力体制改革；城市电网规划；规划设计

按照国家电力体制改革采取的积极稳妥、分步有序推进的原则，电力体制改革中最为关键的输配电价改革以开始试点推广，其他重大改革事项也进行了试点推广，并准备全面铺开。由于电价的放开和市场化推进，用户对于电价的市场化选择，有可能导致远距离跨城市的电力输送，因此城市电网规划也必须做出及时的相应调整，以适应电力体制改革下的市场化需求。

1城市电网整体规划

1.1城市电网规划原则。城市核心区、繁华地区，重要用户供电以及负荷密度较高、二类用户较为密集、可靠性要求较高，开发比较成熟的区域，如高层住宅区、多电源用户集中区的配电网等采用双环式。城市一般区域（负荷密度不高、三类用户较为密集、一般可靠性要求的区域），中小容量单路用户集中区域，工业开发区、电缆化区域容量较小的用户采用单环式。负荷密度较大，可靠性要求高的区域，变电站布点充足，具备联络条件的区域采用多分段适度联络。负荷密度一般，对可靠性有一定要求的区域，在变电站布点满足条件的情况下采用多分段单联络。该市电网网架规划中，架空网三联络占比23.52%，架空两联络占比32.21%，架空单联络占比13.51%，电缆网双环网占比19.29%，单环网占比78.29%。1.2城市电网规划目标。“十四五”期间，该市电网规划新建5座500kV变电站，改扩建等4座500kV变电站，合计新增变电容量1200万kVA。电网主要依托某输变电工程，拉通500kV双回路联络通道，进一步完善500kV主网架结构。2019~2020年，该市电网规划新建2座500kV变电站，扩建1座500kV变电站，合计新增变电容量400万kVA。电网依托该市特高压以及输变电工程，拉通500kV双回路联络通道。至2020年，整个地区构建以一座特高压直流、一座特高压交流为支撑的500kV坚强主网架，基本建成核心双环网及东部的“8”字形双环网；至2025年，基本建成立体双环网结构。

2城市220kV电网规划

2.1220kV目标网架规划。目前，该市城区220kV电网划分为河东、河西两片，河东与河西220kV电网之间仅通过一条双回联络。河西220kV电网主要依托一座500kV变电站形成双链式及双辐射式网络结构，河东220kV电网主要依托三座500kV变电站形成双链式、单双混合环网式及双辐射式网络结构。该市目标网架规划中，城区220kV电网主要以500kV变电站为依托，采用双回路环网、双回路链式等220kV典型网架结构模式，构筑较为坚强的220kV网络，逐步形成“分区供电、区内成环”的新格局，同时通过两条双回220kV线路与两座相邻城市实现电网互联。2.2220kV变电建设规划。城市电网建设受市政规划、征地等影响，大部分变电站建设周期长，不确定因素多，为满足负荷增长需求及电力体制改革的市场化需要，规划考虑适当超前安排变电容量。结合220kV网供负荷预测及变电容量平衡分析，变电站建设规划如下：“十三五”期间，规划新建220kV变电站9座，扩建变电站9座，新增主变23台，新增变电容量546万kVA。至“十三五”末，220kV公用变电站23座，主变55台，变电容量1140万kVA，城区220kV电网容载比提升至1.95。“十四五”期间，规划新建220kV变电站14座，改造变电站2座，新增主变17台，新增变电容量480万kVA。至“十四五”末，220kV公用变电站37座，主变72台，变电容量1620万kVA，220kV电网容载比为1.87。2.3220kV线路建设规划。“十三五”期间，规划新建220kV架空线路37条，改造架空线路2条，改造电缆线路2条。新建220kV线路长度379km，其中架空长度339.5km，电缆长度39.5km；改造220kV线路长度17.74km，其中架空长度15.6km，电缆长度2.14km。“十四五”期间，规划新建220kV架空线路53条，新建电缆线路12条，改造架空线路2条。新建220kV线路长度518.72km，其中架空长度477.92km，电缆长度40.8km；改造220kV架空线路长度26km。

3城市110kV电网规划

3.1110kV目标网架规划。该市城区110kV电网目前主要以220kV变电站为依托，采用双链、单链等110kV典型网架结构模式，构筑较为坚强的110kV网络。规划整体做强110kV电网，逐步形成供电可靠性高、网络结构清晰、互供能力强的目标网架。同时，由于站址廊道资源紧张，部分区域难以新增110kV布点一步到位形成完善的网架结构，针对此类区域，规划主要考虑依托周边220kV及110kV变电站新出10kV线路实现灵活负荷转接，补足110kV电网供电短板。整体来看，该市110kV电网规划依托新增220kV变电站，通过新增站间110kV线路通道，逐步减少非标准接线结构，完善电网结构，形成以链式为主的标准接线网络。3.2110kV变电站规划。根据网供负荷预测结果及容量平衡分析，按容载比2.0考虑，预计至2020年，该市电网需增加110kV变电容量233.78万kVA；至2025年该市电网需增加110kV变电容量303.39万kVA。其变电建设规划如下：“十三五”期间，规划建变电站22座，扩建变电站15座，改造变电站9座，新增主变47台，新增变电容量348.7万kVA。至“十三五”末，110kV公用变电站77座，主变159台，变电容量882.85万kVA，容载比达1.99。“十四五”期间，规划新建变电站24座，扩建变电站10座，新增主变39台，新增变电容量281.25万kVA。至“十四五”末，110kV公用变电站101座，主变198台，变电容量1135.75万kVA，容载比达1.96。3.3110kV线路规划。“十三五”期间，规划新建110kV架空线路38条，电缆线路65条，改造电缆线路3条。新建110kV线路长度575.92km，其中架空长度383.12km，电缆长度192.8km；改造110kV线路长度20.61km，均为电缆线路。至“十三五”末，该市规划建设110kV线路总长度1280.7km。“十四五”期间，规划新建110kV架空线路56条，电缆线路41条。新建110kV线路长度417.7km，其中架空长度322.7km，电缆长度95km。至“十四五”末，该是规划建设110kV线路总长度1698.4km，其中架空线路长度1139.88km，电缆线路长度558.52km。4城市35kV电网规划该市电网35kV电压等级现仅存1座35kV变电站和2条35kV线路。由于近年来该市经济社会发展较为迅猛，35kV主变容量单台一般不超过10MVA，且10kV出线间隔配置较少，难以满足城区新增负荷需求，因此规划采用异地新建的形式替代原有35kV变电站。到“十四五”期间，随着220kV变电站、110kV变电站建成投产，35kV变电站及线路将退出运行，35kV电压等级将完全退出该市电网。

5城市10kV电网

10kV电网规划总体遵循由远及近、分区分片及配电网建设标准化简单化原则。根据区域负荷发展程度、电源点分布、城市电网建设模式，确定远景中压配电网主网架结构，远景中压配电网网架指导近期中压配电网络的建设；供电分区、供电网格、供电单元，三级划分，供电分区—高压配网，供电网格—中压配网，供电单元—中压设备接入。“十三五”期间，新增架空线路48条，长度109.55km，新增电缆326条，长度767.99km，改造架空线路32条，长度131.6km，改造电缆78条，长度332.79km，新建电缆线路比例为87.52%；其中架空线路长度817.18km，电缆线路长度463.52km；其中架空线路288条，长度3188.27km，电缆1436条，长度7141.15km，单条线路平均长度为5.99，电缆化率为69.13%。“十四五”期间，新增架空线路13条，长度34.07km，新增电缆478条，长度1116.97km，改造架空线路101条，长度167.57km，改造电缆117条，长度274.57km，新建电缆线路比例为97.04%；其中架空线路301条，长度3222.34km，电缆1914条，长度8258.12km，单条线路平均长度为5.18km，电缆化率为71.93%。依据配电网建设标准化、简单化、规范化接线方式，标准化网架结构；适当简化中压配电网结构，提高配电网运行、管理效率。根据规划建成区、规划建设区及自然增长区不同区域划分规划线路过度区域。其中规划建成区须充分考虑现状负荷已趋于饱和的情况，制定合理的目标网架，杜绝“大拆大建”，对于已形成标准接线的网架进行固化，不再进行网架调整，对于网格内存在的复杂接线，甄别联络点的作用和性质，拆除无效联络；规划建设区目标网架根据供电可靠性需求选取，采取“新建与改造并举”原则进行，近期过渡方案应充分结合网格目标网架建设，避免重复投资；自然增长区近期过渡方案应结合负荷增长、道路改造、架空电缆化情况按照远景目标网架“一次性建成”。

6结语

通过对该市的电网进行规划设计可以看出，在电力体制改革下，为满足供电负荷的需要和市场机制的需要，在城市电网规划中，必须结合该城市的产业结构变化和社会经济发展需求，特别电能的市场需求来进行规划设计，采取主新建、辅改造的规划设计思路，以规划建设区为重点开展配变建设，以迎合新增产能和恢复产能共同作用下的市场化电量需求增速，同时推进改造对线路结构形式进行优化，与政府、园区、大型用户积极沟通，在城市电缆区内推进杆线下地工程，在已形成电网供电单元的基础上以点带面，逐步实现城市电网的整体标准化构建。

参考文献

[1]曹勇，雷涛.浅谈城市电网规划现状及解决办法[J].计算机产品与流通，2018（12）：70.

[2]王丹凤.浅谈智造城市发展态势下的城市电网规划——以无锡市为例[J].智能城市，2018，4（23）：68-69.

[3]潘筱，慕莉.城市电网规划设计问题与关键技术探究[J].现代工业经济和信息化，2018，8（15）：40-41.

作者:胡真 单位:国网湖南省电力有限公司慈利县供电分公司