城镇小区10kV中压配电网规划

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城镇小区10kV中压配电网规划于建成1,郝志刚2,隋静1(1.天津大学，天津南开 300072;2.北京城区供电公司，北京西城 100034)本文中的城镇小区泛指各种类型的新开发的面积从几k m到几十k m的小区。在进行小区电力专项规划时，开发单位往往已经对小区进行了详细用地规划，小区的用地性质、建筑面积、建筑构成等信息比较齐全，这使配电网规划中许多不确定性因素在小区配电网规划中可以近似确定。此时，直接套用目前的电网规划方法、步骤在小区规划中往往容易忽略许多重要而精细的问题，以致规划结果出现问题。因此，本文将介绍适合小区中压配电网规划的方法与步骤，并着重从小区负荷密度的确定、变电站选址定容、开关站的设置原则、供电模式的选择以及小区规划的认知性质与方法等几个方面阐述了小区规划应该特别注意的问题及解决方法，指出小区配电网未来的发展趋势，为城镇小区配电网规划提供参考和借鉴。鉴于篇幅所限，且小区配电线路一般采用电缆，故本文在介绍配电网规划时只考虑电缆网。2 2

第二步，数据调查。小区中压配电网规划存在一定的不确定性因素，详细的用地和建筑密度控制规划资料可在一定程度上解决不确定性因素的影响。因此，为进行详细规划，应收集规划区规划的详细说明书、电子配套图纸、详细的电子地图以及各类建筑负荷指标参考资料、变电站及电缆的造价等等。第三步，小区划分。首先依照开发小区的用地规划，将小区划分成用地性质相同的小的区块，然后再根据相关的配套规划标出每一小区块的建筑面积或容积率、建筑控制高度等参考信息。根据小区的不同类型，其用地通常划分为纯工业区、纯商贸区、普通居民住宅区、高档居民住宅区、工住区、商住区、仓储区、机关区、学校区、绿地、公园等，规划人员可以对每一种用地性质的小区块单独分析。第四步，负荷预测。这是整个小区规划工作中最为关键的工作之一，其目的就是尽可能准确的预测小区远景负荷及负荷分布情况。这里通常不需要城市电网规划中所必需的分类电量及分类负荷预测。由于小区按新区进行规划，基于传统历史数据的预测模型不再适应小区的预测。一般采用比较实用的负荷分布预测方法——功能小区负荷密度指标法。该方法根据国内外同等城市相应小区在主要历史阶段的分类负荷密度进行测算，分别测算出各个不同用地性质小区块的负荷，汇总成该小区的总负荷：n

S i——小区块的面积 (

负荷密度如是单位建筑面积负荷密度，则为建筑面积；负荷密度如是占地负荷密度，则为占地面积); T——为同时率 (调查日负荷曲线得来，一般取为0.7)。第五步，变电站选址定容。在城镇小区1 0 k V中压配电网规划中，既要考虑中压10kV配电变电站 (变压器)的位置与容量选择，又要考虑35kV或 110kV高压配电变电站的选址定容。根据规划区的负荷分布预测结果，采用分区分片的方法，首先确定各10kV配电变电站的容量和位置，然后利用规划软件的优化计算，确定35kV或110kV高压配电变电站的容量和位置以及高压配电变电站的供电范围，可根据需要形成2￣3个较优秀的变电站选址方案。其中，既要考虑供电的经济性，又要考虑供电半径的限制。第六步，10kV中压配电网规划。根据35kV或110kV变电站的供电范围的计算结果，将10kV配电网按供电范围分区，对10kV配电网络分区进行规划，形成 2￣3个优秀的配电网规划方案。规划中要重点考虑选择适合地区特点的10kV网架结构，采用不同的供电模式来实现有关可靠性和电能质量的具体要求，必要时要校验某一高压变电站全停时负荷的满足程度，从而适当考虑不同高压变电站之间10kV联络线的设置。规划方案需满足各种系统的约束条件 (如：短路容量限制、电压水平限制、线路过负荷限制及N-1安全性准则⑴等)。第七步，规划方案的综合比较。对变电站选址方案和1 0 k V配电网规划方案进行综合比较，找出一个在经济

1城镇小区10kV配电网规划步骤第一步，明确小区规划的总体原则与目标。小区配电网规划要遵循《城市电力网规划设计导则》以及各地的城市电网规划规范与相关原则。小区配电网应适应本地区电网的发展，即中压配电网的规划要与高压配电网和低压配电网的发展相协调。小区配电网规划应定位在远景饱和规划，根据需要，可做中间年的过渡期规划，但中间年规划一定要与远景规划相协调。小区配电网规划同城市电网规划一样也需在满足供电可靠性、电能质量等技术要求的前提下，使运行与投资费用达到最小。

L=∑li×Si) (×Ti= 1

式中 L——小区总负荷； li——不同性质用地区块的负荷密度；

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性、可靠性、环境适宜性、可行性、可接受性等方面综合最优的方案作为规划的最终方案。第八步，撰写规划文本。规划文本要论述配电网

规划的思路及理念，对规划的适应性、灵活性进行全面论证，并阐述该小区10kV配电网规划的特色。规划文本要包括必要的图纸及相关说明。

靠性高、小型化、少维修、耐燃或不燃、自动化和标准化的设施。为了增加统一性，便于管理，小容量多布点的中压变压器选择已成为发展趋势；①采用小容量变压器可以有效地缩短低压线路的长度，从而大大减少由此造成的损耗，比大容量变压器运行更经济。②小容量变压器电压水平好，低压线路的可靠性高，发生故障后影响的供电范围较小。③市场经济条件下，从客户的角度出发，随着电网的发展，小容量的变压器易于扩容，特别适用于小区配电网的初、中期阶段采用。在高压配电变电站选址过程中，应注意以下几个问题：①由于负荷预测存在不确定性，因此高压配电变电站选址和容量的选择应能满足负荷的不确定性变适应不同的负荷增长水平。②站址应尽量靠近负荷中心或经过专家干预微 (调),以不破坏环境为宜，站址的确定要经过有关市政规划部门的同意后方可继续进行配电网规划。③站址的选择应考虑小区周边的环境情况以及上一级电源的情况 (如电压等级的协调)使之，与周边环境相协调、与高压配电网相协调。

2.4网络接线模式选择要规划优秀的电网，就必须研究国内外先进的接线模式，中压配电网的接线模式有很多种：单电源辐射、单环网、双电源进线连接开关站接线、双环网、多分段多联络网、含备用线的“N- 1”接线网。各接线模式有各自的优缺点和适用范围，应根据具体情况，结合实际要求，选择相应的接线模式。选择接线模式时需考虑供电可靠、操作安全、有利于配电自动化、运行灵活、基建投资省、运行费用低、留有发展余地等基本要求，特别应考虑网络的可靠性、运行灵活性与投资经济性之间的平衡。如在单环网与 - 1”“3接线模式的分析中，通过计算分析，单环网的可靠性要比 - 1”“3接线模式高，但却不如网络可靠性，就必须增加其投资，付出经济代价。因此，接线模式的选择及其优劣应视规划小区的具体情况、实际要求而定，配合其负荷分布，才能得出最佳接线模式。

2小区10kV配电网规划应注意的关键性问题及解决方法2.1小区负荷指标的确定从 ) (1式可以看出，获得小区块负荷或小区总负荷的关键是确定不同性质用地的负荷密度。该负荷密度的确定一方面需通过调查国内外类似功能小区的负荷情况获得；另一方面，要结合小区的实际经济发展状况，以发展

的眼光分析小区饱和负荷密度。现以某一小区普通居民用电为例阐述负荷密度确定的方法。首先，详细分析该小区居民的生活水平及其发展情况，从该区居民的生活水平出发，具体分析每户居民的电器用电情况 (如照明用电、空调用电等等),结合该区居民的建筑面积，即可确定该小区居民的负荷密度。同时，可根据国内外类似小区的发展情况及负荷状况估计该小区的负荷密度，并与上述结果比较后确定最终的负荷密度。在实际规划中也可以采用高低两种方案来进行预测，高方案即对负荷密度估计较高的方案；低方案即对负荷密度估计较低的方案。应用这种负荷指标确定的方法，小区负荷预测的精度大大提高。

化需求，也就是说要求规划方案应能够“3 - 1”接线网经济，也就是说，为增加

2.5认知科学在小区配电网规划中的作用小区中压配电网规划方案除了要满足供电的安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等要求外，还要与市政规划、环境美化、通信等部门相协调，满足城镇整体发展的需要。此外，小区配电网规划依然存在着许多不确定性。因此，最优方案的判别不仅仅以一种既定条件下的经济性和供电质量为主要目标，还应重视规划方案对环境和未来变化的适应性。基于上述原因，在小区配电网规划过程中，应特别注意运用认知科学的相关理论来指导，注重规划方案的灵活性。一旦实际负荷发生变化，变电站规划方案和网络规划方案应该能够适应这种变化，满足供电质量的要求。因此，规划过程中每一个步骤都需要规划人员、规划管理人员以及多领域专家反复论证、修正后才能确定，以期最大限度的改善规划中众多不确定性因素的影响。

2.3开关站选择传统城市电网规划选择设置开关站时，必须考虑以下原则：①靠近负荷中心；②便于维护管理；③有利于减少配电电缆长度和敷设方便，节约投资；④留有发展余地；⑤接线力求简化。解决高压配电变电站出线仓位紧张、线路出线走廊不足以及增加网络接线的灵活性是设立开关站的最主要原因。随着人们对环境的要求越来越高，有的已经将开关站放在建筑物内部，该开关站还可作为一个公用配电站，附带一到两台配电变压器，低压出线直接给本建筑物及其周围建筑物供电。此外，我国广东地区为形成网络接线模式 (如增加联络或形成“N-1”主备接线模式)的需要也设立了很多开关站。

2.2变电站选址定容问题中压配电变电站选址原则除了遵循《城市电力网规划设计导则》以及各地的城

市电网规划规范外，更要考虑小区自身的特点。如在负荷密度不高的居民区，宜采用小容量配电变压器；反之，对于负荷密度较高的商业区，则容量大于800kVA的配电变电站优势更大。中压变压器的发展趋势是占地少、可

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