城市电力设施空间布局研究

杨海林，张 玲，仲曙光，方晓曦，郝良霞，纳 真

(国网青海省电力公司西宁供电公司，青海 西宁 810008)

0 引言

城市电力设施建设，其建设规模和实施难易程度会随城市发展而不断扩大与增加，以至于在城市发展中逐渐暴露出站点用地规划不合理、落点与布点困难、电力走廊受限制等问题，在后期电力设施建设进度的同时，不仅对该城市区域供电可靠性、电压质量等要素提升产生不良影响，而且限制地区经济快速发展。基于城市电力设施建设重要性，为推动电网规划与地区空间布局规划深度融合,更好协调城市建设和电网建设同步发展，集中力量开展电力设施布局优化和空间布局专项研究势在必行。

以西宁市为例，以政府规划和电网规划为基本依据，深入研究城区电网存在问题、发展定位及电力需求，以解决现状问题、满足电力发展需求为目标，确定城区变电站布点及线路廊道规划方案，深化布局规划与城市规划、土地规划、项目计划等无缝衔接，以确保后期电力设施建设顺利实施。

1 电网现状

1.1 现状电网规模及布局

“十三五”末，西宁城区共有110 kV变电站34座，主变压器69台、容量3 372 MVA；35 kV变电站3座，主变压器6台、容量39 MVA；110 kV线路86条,长度914 km；35 kV线路6条,长度68 km。变电站布点及供电范围如图1所示。

图1 变电站布点及供电范围

1.2 电网存在问题

1)供电可靠率不高。根据国家能源局发布的全国52个主要城市用户供电可靠性指标报告中，西宁市用户平均停电时间排名47名，西宁市停电事故时发，导致供电可靠率低。

2)网架结构薄弱。城区110 kV电网有9座双辐射接线变电站，10 kV电网有42条辐射线路，致使西宁地区配电网网架尚不够坚强，难以满足城网高可靠性供电要求。

3)安全稳定供电能力薄弱。部分变压器和线路负载率过大的问题，影响电网安全稳定运行。突出表现在，110 kV电网有2座变电站4台主变压器负载率接近80%，导致电网设备之间互相供电功能受限，同时易造成变压器和导线损坏。

4)用电需求和站址廊道不协调。负荷密集中心城区布点和廊道困难，城市中心负荷集中区域变电站站点难以落地，关键廊道尚未贯通。110 kV中心变(水井巷变电站)为“十二五”初就纳入电力规划重要变电站，但由于站址难以选取，至今尚未确定，影响了中心商务区安全可靠供电；尚在建设的110 kV维物变站点位于湟水河河边，变电站配出方向单一，通道紧张，线路迂回供电问题突出。为配合政府市政建设，小桥变电站需迁址，将导致小桥变电站供电范围远离负荷中心，供电半径较长，影响供电电压质量；昆仑大道、南川东路等13条主要街道电力廊道尚需贯通。

5)电网建设与城市发展节奏不协调。城市路网建设与电力廊道建设立项节奏不匹配，电力建设难以有力支撑经济社会发展，电网超前建设还需足够重视和支持。

2 规划思路和目标

2.1 规划思路

在西宁市总体发展战略框架内，以市总体规划、土地利用规划、控制性详细规划、基础设施专项规划等政府规划为依据，分析负荷发展需求，结合现状电网存在问题，整合资源，与市政道路修建计划相衔接，实施电力廊道贯通，推动电网规划落地。

2.2 规划目标

1)服务西宁市发展定位，满足经济社会发展电力需求。以政府规划为依据，采用空间负荷预测方法开展电力需求预测，完成电力设施空间布局，将规划的站址与廊道纳入西宁市发展总体规划和土地利用规划，确保规划项目顺利实施。

2)提高供电可靠性，缩短停电时间，满足人民用电需求。中心城区发展定位较高，负荷密度大，可靠性要求高，现有变电站可扩建能力不足，配出电力廊道资源紧张，应根据负荷发展需求新建变电站，同时结合市政道路修建计划，开展电力廊道贯通，解决电缆通道卡脖子的问题；

针对城市发展区域存在影响供电可靠性单幅射供电、供电距离较长等问题，通过合理增加变电站布点，利用新增布点的配出与原有线路形成联络或新建配出合理切改供电范围等方法，缩短供电距离；

随着城市区域的发展，区域内35 kV变电站在供电容量和供电可靠性方面已不能满足城市发展需求，规划将原有35 kV变电站退出运行，改为110 kV变电站供电；

对于市政统一规划有搬迁需求的变电站，结合区域负荷发展需求及可靠性要求及时选取新的变电站布点，为原有区域内电力用户提供稳定优质电力供应。

3)挖掘现有变电站的供电容量，利用现有廊道资源优化提升电网结构。根据区域负荷发展需求，分析现有变电站供电容量和站内可扩建空间，优先考虑利用现有站址资源，原址增容扩建变电站；网架优化项目充分利用现有廊道资源，综合优化和释放现有土地资源利用效率空间，提高土地资源利用效率。

4)按照问题导向、可执行、可落地目标网架构建思路，完善各级配电网目标网架。城区同塔双辐射单系统供电的110 kV变电站基本集中在城中区，无法对其进行扩建，将通过330 kV变电站110 kV配出工程，调整为单链双系统供电模式；

利用330 kV变电站配出优化城区现有网架，将部分110 kV变电站进线电源就近改接，减少跨区供电，缩短输电线路供电长度，腾出330 kV变电站110 kV间隔，为其他规划变电站就近接入系统提供便利；

加强城市边缘负荷发展热点区域110 kV网架结构优化和变电站布点，推进330 kV变电站配出进程和变电站布点。

3 负荷预测及需求分析

3.1 负荷预测

根据《西宁市城市总体规划》，按照不同性质用地分类，将西宁城区用地分为八类，分别是居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、道路与交通设施用地、公用设施用地、绿地与广场用地。

依据《城市电力规划规范》(GB/T 50293—2014))、《青海配电网网格化规划指导手册》、《城市房屋供配电设施建设技术导则》相关内容，确定本地区各类用地饱和负荷密度指标及需用系数。除高山、水域、森林等无效供电面积外，西宁城区有效面积为176.25 km2，应用空间负荷预测法得到各地具体负荷分布预测结果，选取适当同时率，得到西宁市区总负荷预测结果见表1。

表1 西宁市饱和负荷预测结果

3.2 供电容量需求分析

按照《城市电力规划规范》(GB/T 50293—2014))要求，110 kV容载比范围宜在1.8～2.2，考虑到西宁市饱和年负荷发展趋于平缓，将容载比取值为1.8，根据负荷预测结果确定容量需求。110 kV供电容量分析见表2。

表 2 110 kV供电容量

根据上述110 kV供电容量分析结果得出，到2035年城区负荷预计达到3 146 MW，变电容量需求为5 663 MW，现状区域内变电容量为3 735 MVA，到2035年容量缺额为1 928 MVA。按照每座变电站2×50 MVA规模计算，到2035年，城区需规划建设19座110 kV变电站,考虑小桥变迁站址，共有20个站址的需求。

3.3 各分区供电容量需求分析

根据行政区划和区域发展特点将西宁划分为7个片区，应用空间负荷预测法得到各片区具体负荷预测结果，负荷预测结果及变电站站址需求见表3。

表3 负荷预测结果及变电站需求

4 站址及廊道规划

4.1 城区站址规划

根据上述分区变电站布点需求情况，依据电力设施空间布局思路及目标，可规划变电站建设时序与占地面积，合计规划站址20座，占地面积9.8公顷。规划变电站布点及供电范围如图2所示。

图2 规划变电站布点及供电范围

4.2 城区线路廊道规划

根据各区域变电站布点情况，综合考虑电源进线及网架优化需求，规划相应线路廊道，合计需建廊道29回。城区廊道规划见表4。

表4 城区廊道规划

4.3 上一级输电网(750 kV、330 kV)规划布局需求

1)站址需求。西宁向东、西拓展缺少330 kV电源点支撑，同时规划建设的地铁牵引站需要330 kV变电站提供上级电源布点。

根据上级主网架空间布局规划，西宁城区至2035年需建设2座330 kV变电站，城东区及多巴新城各规划新建1座。

2)廊道需求。750 kV线路廊道为跨越城区的电力线路通道，330 kV线路廊道为规划2座330 kV变电站电源进线通道。

5 建议

1.建议市政府研究出台支持电网发展政策意见，建立电网发展沟通协调机制，将电网建设项目分级纳入政府重点项目清册，统筹协调项目规划融合、行政审批、建设供电、征拆赔偿等相关工作，确保电网规划项目顺利落地实施。

2.建议市政府加大电力管廊建设支持力度，在相关道路修建方案和可研阶段，通知供电公司同步开展配套电网工程可研和前期工作，实现电力廊道与道路建设改造同步立项、同步建设。