“單元制”在城市配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

王 彪，涂 昊

（國網(wǎng)安徽省電力公司安慶供電公司，安徽 安慶 246001）

0 引 言

電力網(wǎng)架作為城市建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)，在推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。當(dāng)下隨著城市化進(jìn)程不斷加快，原本的城市電網(wǎng)規(guī)劃體系已經(jīng)難以滿足城市發(fā)展需求，很多電網(wǎng)規(guī)劃不合理問題逐漸凸顯，導(dǎo)致大量電力資源浪費(fèi)。因此，有必要對城市配電網(wǎng)規(guī)劃中的單元制規(guī)劃方法進(jìn)行討論分析，從而有效改進(jìn)原有的規(guī)劃體系，推動(dòng)城市電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

1 配電網(wǎng)“單元制”規(guī)劃概述

城市配電網(wǎng)單元制規(guī)劃具體指的是結(jié)合城市不同區(qū)域的實(shí)際用電需求，將配電網(wǎng)劃分為不同的供電單元進(jìn)行供電，從而保證城市不同地區(qū)都能獲得穩(wěn)定的電力供應(yīng)，提升用電效率，避免資源浪費(fèi)。在具體進(jìn)行單元制配單網(wǎng)劃分時(shí)，需要以單元格為單位進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃，從而成功形成“一格一規(guī)劃”的配電局面。通過科學(xué)合理的規(guī)劃，在每一個(gè)供電單元內(nèi)，都能形成一個(gè)相對獨(dú)立的線路網(wǎng)架線路結(jié)構(gòu)，有效保障該地區(qū)的電力供應(yīng)，并且不同單元格的網(wǎng)架線路結(jié)構(gòu)具有一定的獨(dú)立性，在發(fā)生電力故障后，不會(huì)對其他正常網(wǎng)架線路造成影響，從而使得城市區(qū)域供電變得更加穩(wěn)定可靠。不僅如此，劃分的單元格網(wǎng)架線路通常還預(yù)留有備用容量，從而能夠更好的滿足后續(xù)用電負(fù)荷增長需求。

在城市配電網(wǎng)規(guī)劃中，通過采用網(wǎng)格化單元制劃分方法，不僅能夠使得城市配電網(wǎng)架分布更加清晰，而且有效提升了配電網(wǎng)負(fù)荷分配的均衡性，更加有利于電力企業(yè)對城市配電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和生產(chǎn)運(yùn)維管理，有助于配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。這對于后續(xù)城市配電網(wǎng)的增容擴(kuò)建也有著一定的積極的影響，使得城市配電網(wǎng)規(guī)劃工作開展越來越“精細(xì)化”，從而能夠更好的推動(dòng)城市配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并促使其在推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中發(fā)揮更大的功能作用[1]。

2 配電網(wǎng)“單元制”規(guī)劃步驟

2.1 科學(xué)合理劃分單元制網(wǎng)格

在進(jìn)行配電網(wǎng)單元制網(wǎng)格劃分前，除了要考慮城市不同地塊的實(shí)際用電需求，還要充分參考變電站分布位置，了解不同變電站供電范圍，分析中壓線路通道布置以及不同地區(qū)的負(fù)荷性質(zhì)等。在此基礎(chǔ)之上，還綜合考慮該城市的自然因素和與社會(huì)因素的影響，如城市地區(qū)是否有山體、河流分布，城市地區(qū)的鐵路干線、公路干線分布等。最終以這些內(nèi)容為依據(jù)，權(quán)衡利弊，成功將規(guī)劃區(qū)域進(jìn)一步細(xì)分為若干個(gè)“單元格”。在完成城市配電網(wǎng)單元格劃分后，還需要分析了解單元格供電范圍，劃分不同單元格的供電線路，判斷單元格主供電源，明確不同的網(wǎng)架接線類型，設(shè)置主要設(shè)備的位置等。然后以地塊飽和負(fù)荷預(yù)測與高壓電網(wǎng)變化為依據(jù)，做好相應(yīng)線路負(fù)荷控制，正常情況下，需要將線路負(fù)載控制在在4～5 MW。在完成這些工作內(nèi)容后，還需要進(jìn)一步明確單元格的遠(yuǎn)景供電線路條數(shù)與上級電源，需要將城市不同區(qū)域劃分為A、B、C、D四個(gè)不同的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，然后以此為依據(jù)，成功完成未來的遠(yuǎn)景網(wǎng)架規(guī)劃。一般對于A區(qū)，單元格規(guī)劃以電纜雙環(huán)網(wǎng)接線為主。針對B區(qū)劃分，由于這種區(qū)域人流密集，用電負(fù)荷比較集中，因此采用的是電纜環(huán)網(wǎng)接線；若是在工業(yè)園區(qū)，則是以架空和電纜混合接線為主。針對于C、D類農(nóng)村地區(qū)，則是以架空線多分段適度聯(lián)絡(luò)接線為主，如果部分集鎮(zhèn)中心有實(shí)際建設(shè)條件，也可以采用電纜線路。

2.2 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀網(wǎng)架與遠(yuǎn)景網(wǎng)架的成功對接

城市配網(wǎng)配電網(wǎng)“單元制”規(guī)劃與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切的關(guān)系，因此在實(shí)際進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需充分考慮該城市市政重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，充分借助當(dāng)?shù)仄髽I(yè)與政府、規(guī)劃、建設(shè)部門對接成果，按照地方發(fā)展建設(shè)、用電需求，做好電網(wǎng)的科學(xué)合理規(guī)劃，促使電網(wǎng)規(guī)劃與地方規(guī)劃契合度得到不斷的提升。同時(shí)，結(jié)合“十三五”規(guī)劃已確定的高壓項(xiàng)目，在城市當(dāng)下網(wǎng)架發(fā)展的基礎(chǔ)之上，以遠(yuǎn)景網(wǎng)架為目標(biāo)，科學(xué)合理的確定每個(gè)單元格至2020年的目標(biāo)網(wǎng)架，成功實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀網(wǎng)架與遠(yuǎn)景網(wǎng)架的對接，保障城市配網(wǎng)規(guī)劃落實(shí)到實(shí)處。

2.3 做好配電網(wǎng)“單元制”規(guī)劃有序?qū)嵤?/h3>

應(yīng)嚴(yán)格按照建設(shè)“一流配電網(wǎng)”的要求，根據(jù)規(guī)劃成果，為項(xiàng)目儲(chǔ)備提供良好的指導(dǎo)，穩(wěn)步推進(jìn)城市現(xiàn)狀網(wǎng)架到愿景目標(biāo)網(wǎng)架順利過渡；通過將電網(wǎng)項(xiàng)目與業(yè)擴(kuò)、桿改等項(xiàng)目融合在一起，在政府、電力用戶等力量的支持下，成功打通電力通道，順利完成“一流配電網(wǎng)”建設(shè)目標(biāo)[2]。通過充分考慮上下級電網(wǎng)的銜接，結(jié)合市政道路建設(shè)、舊城改造等市政項(xiàng)目，科學(xué)合理的分解項(xiàng)目內(nèi)容，保障項(xiàng)目的有序?qū)嵤Ｒ劳杏谝?guī)劃建成區(qū)現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎(chǔ)，做好進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)，在滿足改造要求的前提下，盡可能減少改造量，爭取一次性改造到位；在規(guī)劃建設(shè)區(qū)，需要充分考慮用戶用電時(shí)序、市政配套電纜溝建設(shè)情況以及現(xiàn)有的變電站資源，充分做好現(xiàn)有資源利用，避免重復(fù)建設(shè)，逐步落實(shí)規(guī)劃建設(shè)措施；在自然發(fā)展區(qū)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎(chǔ)，以補(bǔ)強(qiáng)為主，完善架空線等標(biāo)準(zhǔn)接線。

3 單元制配網(wǎng)規(guī)劃方法應(yīng)用實(shí)例分析

文章以某地區(qū)M新城規(guī)劃為例，分析討論了單元制配網(wǎng)規(guī)劃方法。該新城位于省地地理幾何中心，有著優(yōu)良的地理區(qū)位優(yōu)勢。在城市功能方面，能夠有效承接現(xiàn)有城市中心經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的延伸，經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略地位非常重要。M城在用地性質(zhì)方面，主要以居住、商業(yè)用地為主，還有相當(dāng)一部分是商住混合用地，少部分用地為行政辦公用地與倉儲(chǔ)儲(chǔ)物流用地。從整體來看，用地性質(zhì)并不過分復(fù)雜，種類較少并且非常集中，通過結(jié)合M新城當(dāng)下的道路系統(tǒng)，來對該城市單元制配電網(wǎng)劃分進(jìn)行了分析。

由M新城的交通圖可知，該城市的道路分布系統(tǒng)并不復(fù)雜，主干道路可以用“三橫三縱”進(jìn)行總結(jié)，其中“三橫”為谷陽路、秀山路以及金潤大道，而“三縱”則是由橋山路、官山路以及寶平路組成。在單元制配網(wǎng)規(guī)劃原則上，應(yīng)該結(jié)合城市主干道路實(shí)際分布來進(jìn)行劃分，這樣更加有利于后續(xù)的電力通道建設(shè)，但從不同單元格面積、總負(fù)荷分布來看，由于彼此之間的單元格面積以及用電負(fù)荷有著較大的差異性，因此并不適合采用主干道路進(jìn)行網(wǎng)格劃分。需要對該城市網(wǎng)格單元作進(jìn)一步的劃分調(diào)整，并采用主干道和次干道進(jìn)行重新組網(wǎng)，其中主干道有橋山路、官山路與寶平路；次干道則劃分為三里崗路、四平山路與金潤大道。圖1為M新城單元制劃分示意圖。由圖1可知，M新城被進(jìn)一步細(xì)分為7個(gè)單元格。在本次單元格配網(wǎng)劃分過程中，主要是以城市地塊用地性質(zhì)和其主要道路為依據(jù)。在前期，通過利用該城市的主、次干道路做出電力組網(wǎng)的電力通道，成功形成兩座變電站間單環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)模式，以滿足城市相應(yīng)區(qū)域的用電要求。后續(xù)隨著城市的發(fā)展，用電負(fù)荷不斷增加，再結(jié)合城市道路規(guī)劃建設(shè)，實(shí)施電力通道同步架設(shè)。隨著城市的發(fā)展而進(jìn)行新的組網(wǎng)建設(shè)，保障了城市配網(wǎng)供電能夠始終滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

圖1 M新城單元制劃分示意圖

首先，建立M城市目標(biāo)網(wǎng)架。充分利用M城市整體規(guī)劃，將其作為負(fù)荷預(yù)測的有力指導(dǎo)，順利預(yù)測出遠(yuǎn)景年地塊飽和所需要的電力負(fù)荷。在此基礎(chǔ)之上，以城市地塊實(shí)際開發(fā)強(qiáng)度和發(fā)展情況為依據(jù)，合理確定目標(biāo)年2023年的供電單元的負(fù)荷。此外，結(jié)合城市高壓電網(wǎng)變化，做好每條線路負(fù)載控制，一般在4～5 MW，并進(jìn)一步明確配網(wǎng)單元格目標(biāo)年供電線路的條數(shù)與上級電源。以M城市A、B、C、D不同區(qū)域的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，在城市現(xiàn)有的配網(wǎng)網(wǎng)架基礎(chǔ)之上，充分利用已經(jīng)建立完成的電力通道，同時(shí)充分掌握該城市已有并計(jì)劃實(shí)施建設(shè)的道路，在每個(gè)供電單元中，建立1～3組目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)接線組。具體地，針對A類供電區(qū)，可以建立電纜雙環(huán)網(wǎng)接線；針對B類供電區(qū)，在負(fù)荷較為集中的新區(qū)，采用電纜環(huán)網(wǎng)接線，在負(fù)荷相對分散的工業(yè)園區(qū)或城郊區(qū)域，采用架空和電纜混合接線；而在C、D類農(nóng)村供電區(qū)以可采用架空線多分段適度聯(lián)絡(luò)接線，針對部分有條件的集鎮(zhèn)中心區(qū)，可采用電纜線路接線[3]。

其次，確定過渡網(wǎng)架。在確定單元格過渡網(wǎng)架時(shí)，可以結(jié)合城市地區(qū)負(fù)荷發(fā)展情況進(jìn)行考慮，具體可以分為3類：（1）負(fù)荷發(fā)展成熟單元；（2）負(fù)荷快速發(fā)展單元；（3）負(fù)荷發(fā)展不確定單元。

第一，針對負(fù)荷發(fā)展成熟的單元，一般所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都比較好。例如，M新城的“三集園區(qū)”，屬于金融商務(wù)集聚區(qū)，在該單元格區(qū)域內(nèi)，已經(jīng)建立有供電公司、各種居民小區(qū)、金融大廈以及各種商業(yè)綜合體等，因此該地區(qū)的整體經(jīng)濟(jì)也比較發(fā)達(dá)，負(fù)荷發(fā)展較為均衡，規(guī)劃期間沒有在建新項(xiàng)目，當(dāng)前電網(wǎng)采用的是單環(huán)網(wǎng)、單輻射組網(wǎng)，具有網(wǎng)架可靠性不高、供電線路連接較為復(fù)雜的特點(diǎn)。因此，需要結(jié)合其他單元格規(guī)劃情況，采用1組雙環(huán)網(wǎng)供電去對供電線路進(jìn)行調(diào)整。

第二，針對負(fù)荷快速發(fā)展單元，如M新城的老鎮(zhèn)區(qū)，如今伴隨著城市改造規(guī)劃持續(xù)進(jìn)行，需要在原本的城區(qū)基礎(chǔ)上，大力改造，通過引入商業(yè)綜合街、大型酒店、金融大廈等新的商業(yè)項(xiàng)目，有效推動(dòng)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，該地區(qū)的整體用電負(fù)荷需求也會(huì)明顯增大，當(dāng)下M新城老鎮(zhèn)區(qū)電網(wǎng)采用的是單聯(lián)絡(luò)組網(wǎng)，線路跨網(wǎng)格供電，難以滿足規(guī)劃期間的供電需求。因此，需通過進(jìn)行網(wǎng)架調(diào)整，改變跨單元格供電格局，成功形成由1組雙環(huán)網(wǎng)供電。

第三，針對負(fù)荷發(fā)展不確定單元地區(qū)，如M新城的上會(huì)北單元，地區(qū)位置偏北，整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，地區(qū)用地以村莊建設(shè)用地為主，負(fù)荷增長并不明顯。當(dāng)下配電網(wǎng)采用架空多分段適度聯(lián)絡(luò)組網(wǎng)，在過渡期間，可以依托于其他單元格，做好網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步完善，成功建立線路末端聯(lián)絡(luò)，保障電力的穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)。

4 結(jié) 論

在城市配電網(wǎng)規(guī)劃中選擇單元制規(guī)劃方法，能夠有效保障區(qū)域內(nèi)的供電可靠性，本身還能夠與市政項(xiàng)目結(jié)合在一起，滿足城市不同發(fā)展階段的用電需求，有利于配電網(wǎng)精益化管理工作。因此，需要采取有效方法，結(jié)合城市發(fā)展實(shí)際，保障城市配電網(wǎng)單元制規(guī)劃得到有效的落實(shí)，推動(dòng)城市電網(wǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。