基于空间负荷预测法的城市新增片区电网规划研究

崔纪民 刘军 韦正元 任丽闪

摘 要：随着社会经济的发展，中国城市化进程越来越快，城市周边地带发展迅速，为满足新增负荷要求，需进行新增片区电网规划。本文针对城市新增片区，采用空间负荷预测法预测最终用电负荷，并进行相应电网规划，优化地区网架结构，提高供电可靠性。

关键词：空间负荷预测；电网规划

1 片区基本情况

某市临近城区部分规划新建1个产业园区，面积1.8km2，现有1条10kV农网线路供电，该线路为单辐射接线形式，且供电半径20km，导线型号为LGJ-185，负载率60%，区块附近仅有1座110kV变电站，主供负荷重，无10kV新出线间隔。按照政府最新土地规划，需新增负荷电源点及相应中压配出。

2 空间负荷预测

利用负荷密度指标的方法进行负荷预测，确定每一类负荷的用电负荷密度参考指标。

（1）居住用地。为了对规划区内各类居民家庭未来用电情况有比较明确的了解，根据有关部门提供的参考资料，并结合实际情况，初步确定未来家庭电器的拥有情况及其应用情况以作参考。再结合城区居民生活的实际情况，以及《城市电力规划规范》对居民生活用电20～60W/m2的规定，确定居住用地的负荷密度指标选取为30W/m2。

（2）该区域以一类、三类工业为主，主要集中在农产品加工产业、食品加工工业、装备制造业、煤电煤化工产业等几大行业产品上。根据城区产业规划，并结合《城市电力规划规范》对工业用地20～80W/m2规定，确定乐都区城一类工业用地的负荷密度指标选取为25W/m2，二类工业用地的负荷密度指标选取为30W/m2，三类工业用地的负荷密度指标选取为40W/m2。

（3）公共设施用地主要包括行政办公、教育科研、文化娱乐、医疗卫生、体育用地、其他公共设施。参考公共设施用地负荷密度指标调查结果，结合乐都区城的实际情况，以及《城市电力规划规范》对公共设施用电30～120W/m2的规定，确定乐都区城C1-C4用地的负荷密度指标选取为40W/m2；C5-Cn用地的负荷密度指标选取为35W/m2。

（4）市政设施用地选取为20W/m2，仓储物流用地负荷密度指标选取为15W/m2，道路广场及绿地负荷密度指标选取为100kW/km2。

对上述各类性质用地的2020年负荷密度指标选取结果进行统计（如表1）。需用系数选取依据包括《中國建筑电气》和《工业与民用建筑供电》，所谓需用系数指的是同时系数与负荷系数的乘积。其中，同时系数（kt）指运行中所有电气设备的综合最大负荷与各个设备最大负荷之和的比值，负荷系数（k）即电气设备的实际负荷与其额定负荷之比。此处需用系数按最大值选取。

最终用地面积指标=建筑面积指标*需用系数/容积率，即用地面积负荷密度。最后将各类用地性质的负荷（用地面积*用地面积负荷密度）进行同时率加和，得出预测区域负荷，此处同时率考虑0.8。预计城区负荷远期将达到17.53MW，结果如表1所示。

3 中高压电网规划

此区块目前只有1条10kV线路供电，且负载率达到60%，根据负荷预测结果，区块远期负荷将达到17.53MW，仅靠1条10kV线路无法满足供电需求，且临近110kV电源点主供城网负荷，无剩余10kV出线间隔。考虑到城市近期用电需求及远期发展需求，考虑在区块新建1座110kV变电站，主变容量2×31.5MVA，本期新增1台主变，远期2台。

考虑区块位置及周边乡镇、农村供电需求，此变电站电压序列选择为110kV/35kV/10kV，110kV出线2回，35kV出线4回，10kV出线12回。

由负荷预测可知，此区块负荷为17.53MW，考虑区块临近城区，变电站10kV配出线路型号选择JKLGYJ-240，线路极限输送容量为8.9MVA。考虑线路负载率为50%，功率因数取0.95，则单条10kV线路可带4.23MW负荷，计算可知，4条10kV配出线路足以满足该区块供电需求。考虑新出10kV线路切改原过境10kV线路，优化网架结构，使城农网线路分开，此次一期配出6条10kV线路。

考虑区块内各类用地负荷，新出10kV配出如图1所示。规划变电站新出6回10kV线路，其中区1路、区2路将原10kV线路π开，区2路与原10kV线路联络，调整联络开关位置，使原10kV线路城农网分开，切改部分负荷并供沿线C4、R区块部分负荷；区3、区4、区5、区6路同塔4回向南出线，在第一个路口处区3、4、5路同塔三回向西走线，区6路继续向南走线，其中区3、4路主供区块西部负荷，并在末端联络，形成单联络；区5、6路主供区块东部负荷，在线路末端联络，形成单联络。区3、4、5、6路主供区块负荷，且每条线路所带负荷控制在4.23MW内。