石狮市高新区配电网目标网架规划探讨

林志福

(福建省城乡规划设计研究院 福建福州 350008)

0 引言

城市配电网是从电源侧接受电能，直接面向各类用户的电力网络，是供电质量得以保证的根本，用户服务科学创新的关键环节，城市现代化建设加快实现的重要保障。

随着城市发展，用电负荷不断增长、配电线路逐步延伸，为了避免出现界线重叠、线路迂回，科学、合理地处理配电网建设中用地和空间之间日益突出的矛盾，以“网格”为单位开展配电网目标网架规划，更好地指导配电网规划实施、强化目标网架引领、推进现代化配电网的建设。

现代化配电网的建设，应结合城市总体规划、控制性详细规划，紧扣城市功能定位、发展目标、用地布局、产业发展方向，对近、远期用电负荷分地块、分单元、分网格进行预测，近期结合配电网滚动规划、产业进驻情况进行配电网设施落位，远期根据预测的用电负荷提出电力设施的需求。

在规划过程中，加强同政府部门、电力(运检、调控、发展、建设等)专业部门的协作，依据功能定位、负荷水平、《配电网规划设计技术导则》进行供电区域分类，结合《配电网典型供电模式》对不同供电区域配电网设施进行差异化布局，分网格、分期列出配电网建设、改造计划，有针对性、可操作性地引领配电网项目的建设实施。

本文拟以福建省石狮市高新区为例，详细介绍其配电网目标网架规划，与同仁共探讨，以助推现代化配电网建设。

1 项目概况

1.1 园区概况

石狮高新技术开发区(以下称“高新区”) 为国家级高新技术产业开发区，位于石狮中心城区北部、石狮环湾新城中部、泉州湾南部，毗邻石湖港，空间结构为“双核、五园、两轴、两带”。主要发展纺织服装、电子信息、石化化纤、五金机械、仓储物流等。规划总面积为23.01 km2，建设用地面积22.59 km2，人口规模约为9.1万人[1]。

1.2 配电网现状

目前为高新区提供10kV电源的变电站共6座，其中220kV变电站2座(园区内1座)，110kV变电站4座(园区内2座，110kV接线为链式结构，高压均为架空线路)，共计10kV线路30回，其中架空线路22回，电缆线路8回[2]。

主要对电气设备负载率、容载比、中压线路配变装接容量等指标进行分析，得出配电网现状存在部分区域供需不平衡，2座110kV变电站不满足主变N-1，10kV间隔紧张，10回10kV线路负债率大于80%，仍有非标接线、联络关系复杂等影响供电可靠性的问题；同时，10kV主干层、分支层结构划分、建设原则不清晰。

结论，配电网现状110kV及以下电网供电能力有待进一步提高，以满足园区电力增长需求。高新区土地资源十分紧缺，变电站选址困难；线路走廊有限。

2 网格划分

原则上以城市组团、园区作为一个供电区开展，划分原则整理如图1所示。网格划分过程中应充分考虑现状实际情况，统筹网格中压路径的选择、过境通道的预留，避免重复建设、造成浪费。

图1 网格划分原则示意图

高新区网格划分时以东西向石狮大道和南北向共富路为界，结合控规空间结构，将GX-A、B、C基本单元划为网格SS-GX-01(10.42km2)；东侧GX-D基本单元划为网格SS-GX-02(4.47km2)；西侧GX-E、F基本单元同属一个功能分区，划为网格SS-GX-03(5.52km2)。每个网格电源主要3～4座变电站提供，绘制成网格后，能较为直观地展现该网格的情况，便于管理，如图2所示。

图2 高新区网格划分图

3 用电负荷预测

3.1 预测方法

主要采用空间负荷预测法进行，通过增长率法、人均用电量法等进行校核，并选取国内相近类型园区进行横向比较以确认负荷预测的合理性。

3.2 负荷预测

在空间负荷预测上根据高新区地块特点采用单位建筑面积用电指标法、单位建设用地用电指标法及户均配置容量指标法进行预测，分述如下：

(1)《石狮高新技术产业开发区控制性详细规划》[1](以下简称“控规”)中已经明确地块性质、地块面积、容积率等地块指标时，采用单位建筑面积用电指标法；

(2)控规中地块指标中仅给出用地性质、用地面积时，采用单位建设用地用电指标法；

(3)较大楼盘、公建及已批租的地块，公建部分采用单位建筑面积用电指标法，住宅部分负荷预测采用户均配置容量指标法。

地块负荷预测后，基本单元、网格、园区各级用电负荷计算时，结合典型负荷特性采用一定的同时系数(利用系数、需用系数)。

其中：

P规划区最高负荷(MW或万kW)；

Si地块i规划建筑面积m2(或用地面积hm2)；

Li地块i用电指标(W/m2或kW/hm2)；

Kc同时系数。

高新区远期计算负荷306.84MW,负荷密度15.41MW/km2,与园区的发展定位相符，本次负荷预测结果较为合理。

结合控规中分期建设情况，对近期负荷进行预测。对远期地块性质改变而近期保留现状的地块采用单位建设用地用电指标法预测。高新区近期计算负荷150.42MW，负荷密度8.83MW/km2。

3.3 负荷层次建立

空间分区模型与层次负荷之间存在负荷预测方面和电网规划方面的对应关系，如图3所示。地块的负荷预测实质上是对地块内配变的负荷预测；基本单元负荷预测实质上是对基本单元内10kV主干节点层的负荷预测；分区单元负荷预测实质上是网格划分层的负荷预测，是变电站设置、10kV主干配电网馈线层的负荷预测；规划区(城市组团)的负荷预测是规划区范围内高压配(输)电网的负荷预测。

图3 空间分区与负荷层次映射关系图

3.4 供电区域分类

综合供电区域的行政级别、地理位置、负荷水平、负荷特性、经济发达程度、用地布局、功能定位等因数，对供电区域类型进行划分。

高新区是国家级高新技术开发区，属于泉州市中心城区的南部片区。远期划定为A类供电区，近期划为B类供电区。

4 制定规划原则

依据导则对不同供电区域类型的要求，结合负荷水平及配电网实际，提出总体规划目标。

110kV配电网A、B类供电区域宜采用链式结构，上级电源点不足时可采用双环网结构，在上级电网较为坚强且中压配电网具有较强的站间转供能力时，也可采用双辐射结构。110kV典型接线模式如图4所示[3]。

图4 110kV典型接线模式

供电模式C-3接线适用于现况及近年已审核待建项目。供电模式A-5接线，变电站内部仍然保留扩大内桥接线，仅需对外部接线进行优化，从而实现双链接线。而对于远期新建变电站，可考虑采用内桥加线变组接线方式，选用供电模式A-3接线。

远期10kV中压主干原则上按电缆网络进行配置，采用单环网、双环网或开闭所接线；近期可结合现状保留架空网络，采用多分段适度联络的接线方式。10kV典型接线模式如图5所示[4]。

图5 10kV典型接线模式

采用上述接线模式，以满足配电网供电可靠率(RS-1)A类用户年平均停电时间不高于52min(≥99.990%)，B类不高于3h(≥99.965%)；综合电压合格率A类≥99.97%，B类≥99.95%的要求。

4.1 高压配电网规划

远期共有3座220kV变电站(外围新建1座)、7座110kV变电站(园区新建2座、外围新建1座)为高新区服务，如图6所示。

图6 网格SS-GX-03远期中压配电网地理接线图

4.2 中压配电网规划

结合变电站的位置、负荷密度、运行情况、城市路网等开展中压配电网规划，确保供电半径合理、线路走廊清晰、供电分区相对独立；电源点一般引自两个不同的变电站或同一变电站的不同母线段；按照远期规模一次选定导线截面，避免重复建设；加强10kV主干线路之间的联络，构建负荷转移通道；对于己建成区域，应结合现状配网存在的主要问题进行建设和改造。

远期共有117回10kV出线为石狮市高新区进行供电，其中24回为变电站之间的联络线，93回10kV线路有足够的供电能力，满足负荷增长需求。

分网格、分期开展配电网规划，以网格SS-GX-03为例:

现状：香山220kV变、石壁220kV变、仑后110kV变，共处11回10kV线路为园区供电。

近期：对现有的架空线路进行改造，解除复杂的联络情况，新出10kV线路满足周边地块的负荷增长需求。新建的中压线路以单环网进行组织，共计17回10kV线路为园区供电，新建环网柜11座、变电站主干电力出线环网2座。

中期：新出香山变和石壁变的10kV出线，满足北环路及纬六路周边的负荷增长需求，共计42回10kV线路供电，新建开闭所3座、环网柜10座、变电站主干电力出线环网2座。

远期：扩容石壁变和香山变为3台或4台主变，新出10kV线路，使得现有规划区内的10kV线路形成单环网、双环网、开闭所接线模式。同时增加变电站之间联络线，增强供电可靠性。共计42回10kV线路供电，新建开闭所3座、环网柜19座，如图7所示。

图7 高新区远期高压配电网地理接线图

5 结语

通过对石狮市高新区配电网目标网架规划的探讨，笔者认为：

(1)配电网目标网架规划必须结合城乡建设规划各个阶段成果，才有可靠的城市基础依据；配电网目标网架规划必须结合电力部门规划，开展近期建设计划，以此实现电网规划与城市规划的有机衔接，使配电网建设的用地及走廊得以控制、预留。

(2)园区规划中应对大用户企业的基本情况进行摸底，调研其用电负荷的特性及发展趋势，为各规划期负荷的预测提供支撑。

(3)以“网格”为单位开展配电网规划，加强电网规划工作管理，分网格、分期提出配电网项目建设清册，引导形成项目储备，保证项目落地实施。

(4)配电网作为电力系统的最后一个环节，直接关系到用户的供电质量和服务水平，应当积极开展配电网目标网架规划。

(5)只有切实提升配电网的质量和效益，引领配电网现代化、标准化建设，实现电网规划与城市规划协调发展、紧密结合、同步推进，才能更高水平地服务全面建成小康社会，推进实现社会主义现代化的宏伟目标。