基于空間負荷預測法的城市新增片區電網規劃研究

崔紀民 劉軍 韋正元 任麗閃

摘 要：隨著社會經濟的發展，中國城市化進程越來越快，城市周邊地帶發展迅速，為滿足新增負荷要求，需進行新增片區電網規劃。本文針對城市新增片區，采用空間負荷預測法預測最終用電負荷，并進行相應電網規劃，優化地區網架結構，提高供電可靠性。

關鍵詞：空間負荷預測；電網規劃

1 片區基本情況

某市臨近城區部分規劃新建1個產業園區，面積1.8km2，現有1條10kV農網線路供電，該線路為單輻射接線形式，且供電半徑20km，導線型號為LGJ-185，負載率60%，區塊附近僅有1座110kV變電站，主供負荷重，無10kV新出線間隔。按照政府最新土地規劃，需新增負荷電源點及相應中壓配出。

2 空間負荷預測

利用負荷密度指標的方法進行負荷預測，確定每一類負荷的用電負荷密度參考指標。

（1）居住用地。為了對規劃區內各類居民家庭未來用電情況有比較明確的了解，根據有關部門提供的參考資料，并結合實際情況，初步確定未來家庭電器的擁有情況及其應用情況以作參考。再結合城區居民生活的實際情況，以及《城市電力規劃規范》對居民生活用電20～60W/m2的規定，確定居住用地的負荷密度指標選取為30W/m2。

（2）該區域以一類、三類工業為主，主要集中在農產品加工產業、食品加工工業、裝備制造業、煤電煤化工產業等幾大行業產品上。根據城區產業規劃，并結合《城市電力規劃規范》對工業用地20～80W/m2規定，確定樂都區城一類工業用地的負荷密度指標選取為25W/m2，二類工業用地的負荷密度指標選取為30W/m2，三類工業用地的負荷密度指標選取為40W/m2。

（3）公共設施用地主要包括行政辦公、教育科研、文化娛樂、醫療衛生、體育用地、其他公共設施。參考公共設施用地負荷密度指標調查結果，結合樂都區城的實際情況，以及《城市電力規劃規范》對公共設施用電30～120W/m2的規定，確定樂都區城C1-C4用地的負荷密度指標選取為40W/m2；C5-Cn用地的負荷密度指標選取為35W/m2。

（4）市政設施用地選取為20W/m2，倉儲物流用地負荷密度指標選取為15W/m2，道路廣場及綠地負荷密度指標選取為100kW/km2。

對上述各類性質用地的2020年負荷密度指標選取結果進行統計（如表1）。需用系數選取依據包括《中國建筑電氣》和《工業與民用建筑供電》，所謂需用系數指的是同時系數與負荷系數的乘積。其中，同時系數（kt）指運行中所有電氣設備的綜合最大負荷與各個設備最大負荷之和的比值，負荷系數（k）即電氣設備的實際負荷與其額定負荷之比。此處需用系數按最大值選取。

最終用地面積指標=建筑面積指標*需用系數/容積率，即用地面積負荷密度。最后將各類用地性質的負荷（用地面積*用地面積負荷密度）進行同時率加和，得出預測區域負荷，此處同時率考慮0.8。預計城區負荷遠期將達到17.53MW，結果如表1所示。

3 中高壓電網規劃

此區塊目前只有1條10kV線路供電，且負載率達到60%，根據負荷預測結果，區塊遠期負荷將達到17.53MW，僅靠1條10kV線路無法滿足供電需求，且臨近110kV電源點主供城網負荷，無剩余10kV出線間隔。考慮到城市近期用電需求及遠期發展需求，考慮在區塊新建1座110kV變電站，主變容量2×31.5MVA，本期新增1臺主變，遠期2臺。

考慮區塊位置及周邊鄉鎮、農村供電需求，此變電站電壓序列選擇為110kV/35kV/10kV，110kV出線2回，35kV出線4回，10kV出線12回。

由負荷預測可知，此區塊負荷為17.53MW，考慮區塊臨近城區，變電站10kV配出線路型號選擇JKLGYJ-240，線路極限輸送容量為8.9MVA。考慮線路負載率為50%，功率因數取0.95，則單條10kV線路可帶4.23MW負荷，計算可知，4條10kV配出線路足以滿足該區塊供電需求。考慮新出10kV線路切改原過境10kV線路，優化網架結構，使城農網線路分開，此次一期配出6條10kV線路。

考慮區塊內各類用地負荷，新出10kV配出如圖1所示。規劃變電站新出6回10kV線路，其中區1路、區2路將原10kV線路π開，區2路與原10kV線路聯絡，調整聯絡開關位置，使原10kV線路城農網分開，切改部分負荷并供沿線C4、R區塊部分負荷；區3、區4、區5、區6路同塔4回向南出線，在第一個路口處區3、4、5路同塔三回向西走線，區6路繼續向南走線，其中區3、4路主供區塊西部負荷，并在末端聯絡，形成單聯絡；區5、6路主供區塊東部負荷，在線路末端聯絡，形成單聯絡。區3、4、5、6路主供區塊負荷，且每條線路所帶負荷控制在4.23MW內。