園區(qū)電力專項規(guī)劃思路及案例分析

董思遠(yuǎn)，符茜茜

（海南電力設(shè)計研究院，海南 ?？?571100）

園區(qū)電力專項規(guī)劃思路及案例分析

董思遠(yuǎn)，符茜茜

（海南電力設(shè)計研究院，海南 ?？?571100）

園區(qū)電力專項規(guī)劃應(yīng)緊密結(jié)合城市及園區(qū)總體規(guī)劃、園區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃、園區(qū)土地利用規(guī)劃，圍繞負(fù)荷預(yù)測、高壓網(wǎng)架規(guī)劃、中壓網(wǎng)架規(guī)劃三大部分展開，根據(jù)園區(qū)高壓和中壓的飽和網(wǎng)架規(guī)劃方案，合理提出園區(qū)遠(yuǎn)期變電站布點和線路走廊需求，并根據(jù)開發(fā)時序提出分期建設(shè)方案，避免電網(wǎng)工程的無序建設(shè)，滿足園區(qū)的電力需求。以海南省澄邁縣A園區(qū)電力專項規(guī)劃為例，具體闡述、分析了園區(qū)電力專項規(guī)劃的思路，以期為園區(qū)電力專項規(guī)劃提供參考。

電力專項規(guī)劃；負(fù)荷預(yù)測；高壓網(wǎng)架；中壓網(wǎng)架

城市規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃是由2個不同主體組織編制，易出現(xiàn)脫節(jié)的情況，導(dǎo)致規(guī)劃區(qū)域內(nèi)未預(yù)留變電站站址，電力需求無法保障，電力線路斜穿建設(shè)用地，影響建設(shè)用地的開發(fā)應(yīng)用。為了避免這些問題的出現(xiàn)，電力專項規(guī)劃緊密結(jié)合城市總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和電力平衡結(jié)果，提出遠(yuǎn)期變電站布點和線路走廊需求，避免電網(wǎng)工程的無序建設(shè)。

1 園區(qū)概況

澄邁縣A園區(qū)地處海南省的北端，位于海南西線高速公路、海榆西線公路和環(huán)海口高速公路的交匯處。園區(qū)規(guī)劃總面積為48 km2，一期面積6.95 km2（其中，城市建設(shè)用地為5.36 km2），遠(yuǎn)期面積為14.49 km2（其中，城市建設(shè)用地為12.36 km2），規(guī)劃人口一期3.6萬，遠(yuǎn)期8.91萬。

2 負(fù)荷預(yù)測

電力負(fù)荷預(yù)測的方法很多，常用的有時間序列法、產(chǎn)值單耗法、負(fù)荷密度法、比例系數(shù)增長法、電力彈性系數(shù)法、回歸模型預(yù)測法、灰色系統(tǒng)法和人工神經(jīng)網(wǎng)架法，等等。

在實際應(yīng)用中，適用于具體某個區(qū)域的方法并不多，主要有負(fù)荷密度法、單位建筑面積用電指標(biāo)法、人均用電指標(biāo)法等。因此，需要結(jié)合該區(qū)域的實際情況和特點進(jìn)行相關(guān)分析，最終選擇合理的預(yù)測方法。有時，負(fù)荷預(yù)測采取的方法不止一個，需要多種方法相結(jié)合。

A園區(qū)主要采用負(fù)荷密度法預(yù)測一期和遠(yuǎn)期的飽和負(fù)荷，主要步驟如下：①進(jìn)行負(fù)荷分類，確定分類負(fù)荷密度指標(biāo)；②結(jié)合各片區(qū)控規(guī)劃分用地；③采用負(fù)荷密度法預(yù)測各片區(qū)遠(yuǎn)期飽和負(fù)荷；④根據(jù)開發(fā)進(jìn)度確定各水平年負(fù)荷。

根據(jù)園區(qū)控規(guī)，確定了負(fù)荷分類，同時，根據(jù)GB 50293—1999《城市電力規(guī)劃規(guī)范》和《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施?電氣》（2003）中分類建筑綜合用電指標(biāo)推薦值，類比海南本地類似園區(qū)規(guī)劃，確定園區(qū)各負(fù)荷分類的負(fù)荷密度指標(biāo)，具體如表1所示。

表1 園區(qū)各負(fù)荷分類的負(fù)荷密度指標(biāo)取值

表2 園區(qū)規(guī)劃建設(shè)用地表

結(jié)合園區(qū)規(guī)劃建設(shè)用地表，如表2所示，求得園區(qū)遠(yuǎn)期飽和負(fù)荷約194 MW，一期飽和負(fù)荷約82 MW（同時率取0.7，是根據(jù)澄邁縣各類型地塊典型日負(fù)荷曲線擬合求得）。根據(jù)A園區(qū)一期控制性詳細(xì)規(guī)劃，A園區(qū)一期地塊分為A，B，C，D4個地塊，同樣采取負(fù)荷密度法預(yù)測各地塊負(fù)荷：A地塊飽和負(fù)荷12.7 MW，B地塊飽和負(fù)荷28.7 MW，C地塊飽和負(fù)荷17.4 MW，D地塊飽和負(fù)荷51.6 MW。

3 高壓規(guī)劃

園區(qū)高壓規(guī)劃步驟如下：①根據(jù)飽和負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷分布情況，計算遠(yuǎn)景高壓變電站主變?nèi)萘?，分析變電站布點，確定各變電站的供電范圍和供電負(fù)荷；②以遠(yuǎn)景變電站布點和主變?nèi)萘繛槟繕?biāo)，結(jié)合現(xiàn)狀情況，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果進(jìn)行近期變電站布點和主變?nèi)萘垦芯?，確定供電范圍，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以適應(yīng)各水平年間的方案過渡。

3.1 變電站容量選擇

考慮到園區(qū)周邊僅有一座110 kV變電站（#1變），它位于園區(qū)北側(cè)5 km處，現(xiàn)有主變?nèi)萘浚?0+50）MVA，終期主變?nèi)萘浚?×50）MVA，2016年最大負(fù)荷為30.5 MW，負(fù)載率為45.86%，根據(jù)歷史負(fù)荷增長情況，預(yù)計2021年負(fù)荷為41 MW。根據(jù)調(diào)研，該站“十三五”期間無增容計劃。根據(jù)A園區(qū)飽和負(fù)荷預(yù)測和分年度負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，園區(qū)一期飽和負(fù)荷約為82 MW，2021年負(fù)荷約為21.4 MW，如果由#1變供電，屆時，#1變最大負(fù)荷將達(dá)到56 MW左右（同時率取0.9），難以滿足園區(qū)負(fù)荷增長需求，因此，在園區(qū)內(nèi)部規(guī)劃建設(shè)變電站作為電源點。

考慮到園區(qū)一期地塊飽和負(fù)荷82 MW，遠(yuǎn)期飽和負(fù)荷194 MW，僅在一期飽和負(fù)荷基礎(chǔ)上新增約112 MW。考慮到園區(qū)負(fù)荷以居住、科研教育和商業(yè)為主，仍需經(jīng)過一段時間的發(fā)展才能形成規(guī)模。

如果一期建設(shè)220 kV變電站供電，則投資較高，且在園區(qū)發(fā)展初期易發(fā)生主變利用率比較低的情況（按滿足主變N-1運行需求，主變?nèi)萘?×180 MVA考慮），因此，一期可建設(shè)1座110 kV變電站供電，遠(yuǎn)期負(fù)荷提高后，再建設(shè)一座220 kV變電站或110 kV變電站供電。所以，擬定2種方案進(jìn)行變電站容量和布點選擇分析。

3．1．1 一期及遠(yuǎn)期均建設(shè)110 kV變電站

表3 110 kV變電容量需求分析（單位：MW，MVA）

根據(jù)110 kV變電容量需求分析，智慧新城一期飽和負(fù)荷為82 MW，需要110 kV變電容量為148 MW，遠(yuǎn)期飽和負(fù)荷為194 MW，需要110 kV變電容量為349 MW，因此，建議一期、遠(yuǎn)期各建設(shè)1座110 kV變電站。每座變電站主變規(guī)模為本期（2×63）MVA，終期按（3×63）MVA設(shè)計。110 kV變電容量需求分析如表3所示。

3．1．2 一期建設(shè)110 kV變電站，遠(yuǎn)期建設(shè)220 kV變電站

3.1.2.1 220 kV變電站容量選擇

根據(jù)220 kV變電容量需求分析，智慧新城一期飽和負(fù)荷為82 MW，需要220 kV變電容量為156 MW，遠(yuǎn)期飽和負(fù)荷為194 MW，需要220 kV變電容量為369 MW，因此，建議遠(yuǎn)期建設(shè)1座220 kV的變電站，主變的規(guī)模本期為（2×180）MVA，終期按（3×180）MVA設(shè)計。220 kV變電容量需求分析如表4所示。

表4 220 kV變電容量需求分析（單位：MW，MVA）

3.1.2.2 110 kV變電站容量選擇

考慮遠(yuǎn)期建設(shè)的220 kV變電站主要為遠(yuǎn)期區(qū)域供電，因此，220 kV直供負(fù)荷為112 MW。根據(jù)110 kV變電容量需求，一期和遠(yuǎn)期需要的110 kV變電容量均為148 MW，所以，建議一期建設(shè)1座110 kV變電站，變電站主變規(guī)模本期為（2×63）MVA，終期按（3×63）MVA設(shè)計。110 kV變電容量需求如表5所示。

表5 110 kV變電容量需求分析（單位：MW，MVA）

3.2 高壓網(wǎng)架方案

根據(jù)變電站容量選擇方案，可擬定2種網(wǎng)架方案。

方案一：一期和遠(yuǎn)期各建設(shè)1座110 kV變電站，分別為110 kV變電站（A變）和110 kV變電站（B變）。

根據(jù)《澄邁縣“十三五”配電網(wǎng)規(guī)劃修編》（審定稿）和《海南電網(wǎng)“十三五”輸電網(wǎng)規(guī)劃修編》（審定稿），A園區(qū)近期的西北側(cè)4 km處規(guī)劃一座220 kV變電站（C變），遠(yuǎn)期的東南側(cè)4 km處規(guī)劃一座220 kV變電站（D變）。因此，可擬定遠(yuǎn)期網(wǎng)架方案，形成110 kV網(wǎng)架C變～A變～B變～D變不完全雙回鏈?zhǔn)浇泳€；一期網(wǎng)架方案，即形成110 kV網(wǎng)架C變～A變雙回輻射接線。

方案二：一期建設(shè)1座110 kV變電站，遠(yuǎn)期建設(shè)1座220 kV變電站，分別為110 kV變電站（A變）和220 kV變電站（B變）。

根據(jù)周邊規(guī)劃，類比方案一，可擬定遠(yuǎn)期網(wǎng)架方案，即形成220 kV網(wǎng)架B變～D變雙回輻射接線，110 kV網(wǎng)架C變～A變～B變不完全雙回鏈?zhǔn)浇泳€；一期網(wǎng)架方案，即形成110 kV網(wǎng)架C變～A變雙回輻射接線。

由于2個方案一期網(wǎng)架均相同，因此，僅針對2種方案的遠(yuǎn)期網(wǎng)架方案，從潮流合理性（用BPA軟件進(jìn)行仿真計算）、可實施性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較，得出最優(yōu)方案。

方案一潮流合理、實施便利、可靠性較高、投資較少、網(wǎng)損小，因此推薦方案一為園區(qū)遠(yuǎn)期高壓網(wǎng)架，形成110 kV網(wǎng)架C變～A變～B變～D變不完全雙回鏈?zhǔn)浇泳€。

4 中壓規(guī)劃

中低壓配電網(wǎng)由10 kV、380/220 V線路、開閉所、配電變壓器、環(huán)網(wǎng)開關(guān)（環(huán)網(wǎng)柜）、電纜分支箱、配電所、接戶線等構(gòu)成。一般電力專項規(guī)劃僅規(guī)劃10 kV主干網(wǎng)絡(luò)，即規(guī)劃主干網(wǎng)架、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜，不涉及次干網(wǎng)絡(luò)和分支線路。制訂方案的步驟為：①規(guī)劃區(qū)內(nèi)10 kV電網(wǎng)全部按電纜考慮。電纜采用電纜溝敷設(shè)方式，電纜溝應(yīng)盡量沿區(qū)內(nèi)道路建設(shè)，并留有足夠的備用空間，電纜溝與道路配套建設(shè)，在道路施工時配套建設(shè)過路穿管。②結(jié)合用戶要求，規(guī)劃區(qū)內(nèi)新建10 kV線路時需采用電纜線路。為了提高供電的可靠性，采用單環(huán)網(wǎng)接線方式構(gòu)網(wǎng)。考慮截面為（3×300）mm2的10 kV電纜極限輸送容量約為10 MVA，為了滿足線路N-1供電需求，建議每個環(huán)網(wǎng)回路承擔(dān)約10 MW負(fù)荷，每個環(huán)網(wǎng)中可連入1個開閉所或三四個環(huán)網(wǎng)柜。③10 kV主干網(wǎng)優(yōu)先采用不同母線出線形成單環(huán)網(wǎng)接線。根據(jù)開發(fā)計劃和負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，結(jié)合確定的規(guī)劃目標(biāo)、技術(shù)原則和供電模式，考慮到開閉所具有容量大、布點少、施工集中、運行維護(hù)相對比較方便的特點，擬采用開閉所供電方案。

具體的開閉所供電方案是：A地塊飽和負(fù)荷為12.7 MW，B地塊飽和負(fù)荷為28.7 MW，共41.4 MW。考慮布置5座開閉所，其中，A地塊布置2座，B地塊布置3座。C地塊飽和負(fù)荷為17.4 MW，D地塊飽和負(fù)荷為51.6 MW，共69.0 MW，考慮布置7座開閉所，其中，C地塊布置2座，D地塊布置5座。每座開閉所均由A變不同10 kV母線分別出2回10 kV線路供電。

5 結(jié)束語

本文以A園區(qū)為例，具體闡述、分析了園區(qū)電力專項規(guī)劃的規(guī)劃思路，即負(fù)荷預(yù)測、高壓規(guī)劃和中壓規(guī)劃，根據(jù)園區(qū)高壓和中壓的飽和網(wǎng)架規(guī)劃方案，提出園區(qū)遠(yuǎn)期變電站布點和線路走廊需求，并根據(jù)開發(fā)時序提出分期建設(shè)方案，避免了電網(wǎng)工程的無序建設(shè)，滿足了園區(qū)的電力需求，從而為類似園區(qū)電力專項規(guī)劃提供參考。

［1］張偉漢.工業(yè)園區(qū)電力專項規(guī)劃要點分析［J］.科技與企業(yè)，2013（18）：197.

［2］徐強(qiáng).杭州城東新城高壓電網(wǎng)規(guī)劃研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2013.

［3］陳敏，田銘興，張燕蘭，等.基于負(fù)荷密度法的綜合住宅小區(qū)負(fù)荷計算［J］.電氣應(yīng)用，2014（14）：57-60.本文部分參考文獻(xiàn)因著錄項目不全被刪除。

〔編輯：白潔〕

TM715

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.082

2095-6835（2017）13-0082-03