結合供電區域特點的供電分區細分方法研究

黃存強，賀永龍，安 娟，趙 占，李寧可，姜連旭

（1.國網青海省電力公司經濟技術研究院，青海 西寧 810000；2.天地電研（北京）科技有限公司，北京，102206）

結合供電區域特點的供電分區細分方法研究

黃存強1，賀永龍1，安 娟1，趙 占2，李寧可2，姜連旭2

（1.國網青海省電力公司經濟技術研究院，青海 西寧 810000；2.天地電研（北京）科技有限公司，北京，102206）

同類供電分區差異較大，而統一建設標準宜造成標準過高或偏低。通過對各類供電區域的行政級別、人口、經濟規模等方面特點進行研究，對供電分區進行細分，以更好地貫徹落實國家電網公司差異化建設的要求，為不同區域選取合理的供電模式及建設標準奠定基礎。

供電分區；供電；配電網；供電模式

0 引言

國家電網公司系統覆蓋面積廣大，各地發展情況和電網特點差異明顯。若按照一個統一的標準建設配電網，則會造成設備資產利用率不高甚至嚴重浪費的情況，在技術、經濟上不合理。為此，國家電網公司根據《配電網規劃設計技術導則》中各類供電區域可靠性需求不同，結合地區建設條件，差異化地設計了不同的典型供電模式[1]

供電區域合理劃分是充分利用典型供電模式研究成果的基礎，近年來從配電網規劃可研，到初步設計，再到建設實施階段，對供電區域分類的應用均已較為廣泛[2]-[3]。各級電力公司在“十三五”配電網規劃工作中已經依據《配電網規劃設計技術導則》對供電區域進行了劃分，劃分結果對電網差異化建設起到了一定的指導作用，但是仍存在不足之處。例如某省西部地區和東部地區的多個縣城根據行政級別，均劃分為C類供區，但東部地區縣城負荷密度水平及城區面積均遠高于西部地區，如果兩個地區縣城選取相同的供電模式，會造成西部縣城在主變、線路容量等方面一定程度的浪費，或東部縣城不能滿足供電可靠性及未來發展需求。

本文首先分析《配電網規劃設計技術導則》中供電分區方法存在的不足；再從行政級別、人口規模、經濟規模等方面，探索供電分區細分的方法；最后，以某地區為案例，對劃分方法及步驟進行示例。

1 現狀Q/GDW 1738供電分區劃分方法

1.1 供電分區

根據《配電網規劃設計技術導則》，供電區域劃分應在省級公司指導下統一開展，供電區域劃分主要依據行政級別或規劃水平年的負荷密度，也可參考經濟發達程度、用戶重要程度、用電水平、GDP等因素確定。劃分標準如表1所示。

表1 供電區域劃分表Tab.1 Dividing method of power supply subarea

1.2 應用中存在的不足

依照《配電網規劃設計技術導則》的劃分方法劃分供區，對指導各地配電網實施差異化規劃設計和建設具有一定的指導作用，但仍存在以下不足。

（1）不能反映同類供區不同功能定位的差異性。例如省會城市市區有3個行政區，核心區均劃入A類供區，定位分別為政治中心、經濟中心和文化中心；由于定位不同的3個地區對供電能力以及供電可靠性等方面的要求差別也較大，劃分為同一類供區不能體現其差異性。

（2）不能反映同類供電區人口、經濟規模的差異性。負荷密度僅能反映某個區域單位面積的負荷需求水平，而不能體現全區負荷需求水平，不利于差異性的確定相同負荷密度不同規模區域電網建設標準。例如兩個負荷密度相近的城區，人口規模、經濟規模相差1倍，則負荷需求也相差1倍左右，最終會導致電網規模增大1倍。規模較小的城區可以將多數變電站布置在區域邊緣，而規模較大的城區需要在城區核心區布置電源點，其變電站布置形式、主變容量、變電站規模都應該有所區別，否則將造成變電站選址困難、電網建設投資增大。

（3）不能反映農村區域村莊密集程度的差異性。例如某省根據《配電網規劃設計技術導則》將其所有農村劃入D類供區，但是位于城區附近的農村密度大，村與村之間的距離一般小于5 km，而偏遠山區村與村之間的距離普遍超過15 km，導致同為D類供區的農村對供電可靠性及供電質量要求差異較大，劃分為同一類供區不能體現其差異性。

因此本文從功能定位、人口規模、經濟規模、行政村間距四個角度探索供電分區細分的方法。

2 結合經濟自然條件的供電分區細分方法

2.1 功能定位

一般某省、市的同類供電區按功能定位不同可以分為政治中心、經濟中心、文化中心、科技中心等。根據對供電可靠性要求及負荷發展需求的差異將政治中心納入甲類區域，經濟中心、科技中心納入乙類區域，文化中心等納入丙類區域。

2.2 人口規模

根據人口規模對供電分區進行細分，首先對同類供電區中不同區塊的人口規模進行統計，計算出同類供電區各區塊的平均值，再根據各供區與平均人口規模的差距對供區進行細分。

人口規模在平均值40%范圍內的劃分為乙類供區，人口規模比平均值少40%以上的劃為丙類供區，人口規模比平均值多40%以上的劃為甲類供區。如果某區域同類供電區域人口分布較為均勻，均在平均值的40%上下范圍內，則說明該供電區域人口規模差距較小，無需根據人口規模對同類供電區不同區塊進行細分；反之，如果比平均值高出40%以上或比平均值少40%以上的區塊比較多，則說明有必要根據人口規模對供電分區進行細分。按人口規模對同類供電區不同區塊細分示意圖見圖1。

圖1 供電分區按人口分類示意圖Fig.1 Sketch map of classification by population

2.3 GDP規模

根據GDP規模對供電區進行細分與按人口規模對供電分區進行細分類似，首先對同類供電區中不同區塊的GDP規模進行統計，計算出GDP的平均值，再根據各供區與GDP平均規模的差距對供區進行細分。

GDP規模在平均值40%上下范圍內的劃分為乙類供區，GDP規模比平均值少40%的劃為丙類供區，GDP規模比平均值高40%以上的劃為甲類供區。

2.4 行政村間距

農村區域行政村之間的距離對電網供電模式影響較大，按照《配電網規劃設計技術導則》簡單的將農業區劃分為D類供區，將牧業區劃分為E類供區，不能體現行政村之間的差異。

根據導則要求D類供電區10 kV供電半徑不超過15 km，可根據10 kV供電半徑要求將D類供區行政村進行細分，行政村之間的距離小于15 km的為甲類供區，行政村之間距離15～25 km范圍內的為乙類供區，行政村之間距離大于25 km的為丙類供區。

E類供區導則中沒有明確要求供電半徑，可結合當地具體情況根據行政村之間的距離將行政村進行細分。

2.5 供電分區細分方法及步驟

供電分區細分大致分為5步：（1）根據《配電網規劃設計技術導則》對供電分區進行劃分；（2）收集同類分區中不同區塊的功能定位、人口規模、GDP規模和行政村間距信息；（3）根據2.1～2.4節制定的標準將不同區塊細分為甲、乙、丙三類；（4）根據不同標準細分結果確定最終結果，按照不同標準劃分中最高的級別確定最終結果。供電區細分詳細步驟見圖2。

圖2 供電分區細分步驟Fig.2 Subdivision step of power supply subarea

通過供電區細分最終將C類及以上供區按照功能定位、人口規模和GDP規模分為甲、乙、丙三類供區，將D、E類供區根據人口規模、行政村之間距離分為甲、乙、丙三類供區。

供電分區細分為甲、乙、丙三類供區后，可以更有針對性地確定差異化電網規劃設計標準，例如根據配電網規劃設計導則C類供區110 kV主變推薦采用50、40、31.5 MVA三種規格的主變，細分后甲類供區采用50 MVA主變，乙類供區采用40 MVA主變，丙類供區采用31.5 MVA主變。

3 案例

國網青海省電力公司在“十三五”配電網規劃工作中對供電分區進行了分類，將青海省劃分為了A∽E五類。由于供電區塊較多，本文以其中屬于西寧市、海北州的C類區塊，以及西寧市大通縣和海北州剛察縣D類供區的10個村為例進行示例。

大通縣、湟中縣、湟源縣位于西寧市，為區域經濟中心，人口規模和GDP規模均高于縣城平均水平40%以上，細分為甲類供區；多巴鎮、西海鎮為區域經濟中心，人口規模和GDP規模均在平均值40%以內，細分為乙類供區；海晏縣縣城為海北州州政府所在地，為海北州政治中心，人口規模和GDP規模在平均值40%以內，細分為甲類供區；門源縣、剛察縣、祁連縣為區域旅游文化中心，人口規模、GDP規模均較小，細分為丙類供區，細分結果見表2。

表2 C類供區細分結果表Tab.2 Subdivision results table of power supply subarea for C

針對細分結果，確定各類供區10 kV及以上電網規劃建設標準。C-甲類供區110 kV電網結構推薦采用單鏈結構，主變3臺，容量為50 MVA，10 kV導線截面推薦采用240 mm2，配變容量推薦采用315 kVA及以上；C-乙類供區110 kV電網結構推薦采用雙輻射結構，主變3臺，容量為40 MVA，10 kV導線截面推薦采用185 mm2，配變容量推薦采用200 kVA及以上；C-丙類供區110 kV電網結構推薦采用雙輻射結構，主變2臺，容量為31.5 MVA，10 kV導線截面推薦采用150 mm2，配變容量推薦采用100 kVA及以上。

景陽村和熱水村人口規模大于平均水平40%以上，且相鄰行政村距離小于15 km，細分為甲類供區；寶庫村按人口規模劃為乙類供區，但根據行政村距離劃為甲類供區，綜合兩個因素細分為甲類供區；吉爾孟村，祁漢溝村根據人口規模和行政村距離均細分為乙類供區；哈家嘴、張家灘村村按人口規模分為丙類供區，按行政村距離細分為乙類供區，綜合兩個因素細分為乙類供區；向陽村、尕曲村、新泉村按人口規模和行政村距離均細分為丙類供區。D類供區細分結果見表3。

表3 D類供區分析細分結果表Tab.3 Subdivision results table of power supply subarea for D

針對細分結果，確定各類供區10 kV及以上電網規劃建設標準。D-甲類供區110 kV電網結構推薦采用單環網結構，主變2臺，容量為40 MVA，10 kV導線截面推薦采用150 mm2，配變容量推薦采用200 kVA及以上；D-乙類供區110 kV電網結構推薦采用雙輻射結構，主變2臺，容量為31.5 MVA，10 kV導線截面推薦采用120 mm2，配變容量推薦采用100 kVA及以上；D-丙類供區110 kV電網結構推薦采用單輻射結構，主變2臺，容量為20 MVA，10 kV導線截面推薦采用120 mm2，配變容量推薦采用50 kVA及以上。

4 結語

本文形成了供電分區細分方法，為更加合理地開展差異化電網建設、確定各區域典型供電模式奠定了基礎。

對供電區域進行細分，首先需根據《配電網規劃設計技術導則》對供電分區進行初步劃分；然后根據同類供區不同區塊功能定位、人口規模、GDP規模、行政村之間的距離四個因素將不同區塊細分為甲、乙、丙三類；再綜合考慮不同因素的細分結果，取各因素中細分結果的最高級作為最終結果。

最終，將C類及以上供區按照功能定位、人口規模和GDP規模分為甲、乙、丙三類供區，將D、E類供區根據人口規模、行政村之間距離分為甲、乙、丙三類供區。

（References）

[1]中國電力科學研究院，國家電網公司.DL/T 5729-2016《配電網規劃設計技術導則》[S].國家能源局，2016.China Electric Power Research Institute,State Grid Corporation of China.The guide of planning and design of distribution network[S].National Energy Administration,2016.

[2]宋勝參，陳笑宇，張秋雨等.基于供電分區的配電網規劃技術與分區模塊設計研究[J].現代工業經濟和信息化，2016,6(4):63-64.Song Shengcan,Chen Xiaoyu,Zhang Qiuyu ,et al.Design Research on Distribution Network Planning Techniques and Partition Module Based on Power Supply Zone[J].Modern Industrial Economy and In?formationization,2016,6(4):63-64.

[3]梁標，張炎，孫超等.考慮負荷特性的工業城市分區供電方案設計與優化研究[J].電力科學與技術學報，2015,(2):28-34.LIANG Biao,ZHANG Yan,SUN Chao,et al.Design and optimization of partitioning power supply con?sidering load characteristics for industrial city[J].Journal of Electric Power Science and Technology, 2015,(2):28-34.

Study on Characteristics of Power Supply Regions and Subdivision Method of Power Supply Subarea in Qinghai

Huang Cunqiang1，He Yonglong1，An Juan1，Zhao Zhan2，Li Ningke2，Jiang Lianxu2
（1.Economic&Technology Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Company,Xining Qinghai810000,China;2.Beijing T&D Power Research Co.,Ltd.,Beijing102206,China）

The same power supply subarea still has relatively large differences,so unified con?struction standards for different regions of the same type may be too high or too low.In order to bet?ter implement the requirements of differentiation construction proposed by State Grid and lay the foundation for choosing a reasonable power supply mode and construction standard for different re?gions,subdivision method of power supply district is given through study of administrative level, population,economic scale and other characteristics of different regions.

power supply subarea;power supply;distribution network;power supply mode

TM715< class="emphasis_bold">[文獻標志碼][文章編號]

[文章編號]1006-3986(2017)04-0040-05

2017-02-21

黃存強（1992）,男，青海省海東市人，助理工程師。

10.19308/j.hep.2017.04.009