农村城镇化过程中的配电网规划研究

周龙舟

(广东电网有限责任公司佛山禅城供电局，广东佛山 528000）

农村城镇化过程中的配电网规划研究

周龙舟

(广东电网有限责任公司佛山禅城供电局，广东佛山 528000）

主要论述了在农村城镇化过程中配电网规划的原则和步骤，特别注重在规划的过程中运用科学的方法去进行数据采集、数据处理和规划分析，并注重整体规划方案的灵活性，新兴区域的规划负荷在实际运行过程中会有一定的变化，规划方案要有适应这种变化的预案，并合理规划其可以拓展的接口。

城镇化；配电网；规划；负荷预测

0 引言

随着经济和社会的不断发展和进步，城市的框架不断拉大，城市边缘的农村在不断被纳入城区的过程中发生着巨大的变化，农村城镇化过程中的规划将直接影响着这一区域的后续发展，如何做好这一规划，将是一个值得深思熟虑的问题，当然也包括配电网规划。配电网规划与区域整体规划是密不可分的，首先要根据整体规划，确定这一区域的功能规划(如是工业用地、商业用地还是居住用地）；然后再根据功能规划，确定这一区域的用电负荷；最后根据总用电负荷，进行详细的规划布局。

1 农村城镇化时配电网规划的原则

农村城镇化过程，对于村庄来说，是一个颠覆性的过程，基本上整个村庄都会夷为平地，规划的限制性比较小。但并不是说没有任何的原则和限制性要求，配电网的规划除了要遵循整体规划的框架外，还要按照《城市电力网规划设计导则》和各地当地的城市配电网的特殊设计规范和相关原则去设计。新兴配电网的规划要适应本地配电网发展的要求，可以根据远景规划的饱和性原则去设计，也可以根据当地的经济发展水平进行分阶段的规划，分为几期规划，这种规划前后要有一定的继承性和可拓展性。规划过程中还要考虑电网的可靠性和经济性要求，在保证可靠性的前提下，尽量减少后期实施的投资量。

2 农村城镇化时配电网规划的步骤

农村城镇化过程中配电网的规划主要可分为如图1所示几个阶段。

2.1 资料收集

农村城镇化过程中配电网的规划存在很多不确定因素，排除这些不确定因素的最好办法就是尽量收集关于这个区域的最详细资料，主要包括:

(1）这个区域的整体规划图纸，包括电子版图纸(图纸中可以体现这块地的规划是工业用地、民用建筑用地还是公共绿地，以及各种建筑的建筑密度及每栋建筑的整体负荷指标等）；

(2）了解一些电气关键件的详细参数及造价等；

(3）了解这一区域的地理坐标，及其与最近变电站的距离等。

得到了以上资料，就可以对需要规划的区域进行功能块的划分，可依照整体规划中各个部分的功能，将整个区域划分为若干个小区域，并对每个小区域进行单独的用电分析，进而确定此区域的电网架构。

图1 农村城镇化过程中配电网规划的步骤

2.2 区域电力负荷预测

电力负荷预测是配电网规划中的重点和难点，所有资料的收集都是为此做基础的，预测的准确与否将直接关系到这一区域的投资量的大小和这一区域远景规划实现是否受到限制。理论上电力负荷预测的计算方法有很多种，比较常见的主要有:单耗法、趋势分析法、回归分析法、灰色模拟法、负荷密度法等。从适用性来说，这几种方法主要有以下区别，具体如表1所示。

表1 几种电力负荷预测办法比较

从表1的比较中可以看出，比较适用于农村城镇化过程中配电网规划的电力负荷预测方法是负荷密度法。负荷密度法在实际做规划计算时，要先将待规划区域按照功能的不同划分成不同的小区域，比如工业区域、商业区域、居民生活区域等，然后结合该区域周边区域的经济、人口发展状况，并结合这一区域的总体规划情况，估算出这一区域的经济发展指标，同时参照与此经济发展指标相似的国内外区域的用电量作为基础，估算出这一区域合适的用电密度指标，进而得出这一区域的用电总负荷，具体的计算公式是:

式中，W为用电总负荷；A为这一区域的总面积；d为该区域的参照用电密度。

2.3 区域中压配电网的规划

区域用电总负荷计算出来后，就要根据功能区域的划分，进行中压配电网的规划和变电站的布点。中压配电网的规划影响因素比较多，要考虑区域用地的实际情况、对人们生活的干扰、功能区域用电量的大小，还要考虑电力施工工程的成本。在规划时，首先要确定负荷中心所在地，考虑到变电站对人们生活的影响，35 k V或110 k V变电站的选址尽量考虑离负荷中心相对比较近的工业区，10 k V变电站则可以根据负荷集中的原则，进行优化配置，在不影响人们工作生活的前提下，尽量减少后期施工工程的难度和费用预算。规划中可以选择不同的中压电网架构去适应不同区域的需求，规划方案还要满足各种系统的约束条件，比如电压水平限制、线路过负荷限制、短路容量限制等。

2.4 规划方案的制定、比较和选择

农村城镇化过程中配电网的规划方案制定可以依照以上几点原则，但经济性、安全性、方便性和可拓展性需要有一定的权衡和取舍，所以在做规划方案的时候，要综合考虑这几个方面的因素，制定2～3套方案，经过理论分析、会议讨论评审、公示等方式去择优选取最终的规划方案。

3 配电网规划过程中的关键问题及处理办法

3.1 负荷密度预测问题

在规划的过程中负荷密度预测存在一定的不确定性和不准确性，所以，一定要在前期的数据调研阶段投入大量的人力、物力，尤其要掌握其周围相同经济发展水平的区域用电数据。也可以按此方法做出2～3种方案进行最终的评测，从而精确地预测这一区域的总体用电量。

3.2 变电站选址定容问题

目前，国内变电站的规划倾向于小容量、多站点的排布方式，这样方便于电力设备的优化配置，其优点主要有以下几点:

(1）增强了变压器的统一性，方便管理和后期的检修维护；

(2）采用小容量的变压器，可以有效地减少低压线路的用量，缩短低压线路的长度，从而大大减少由此带来的线路损耗，提高了变压器的运行效率；

(3）小容量的变压器输出的电能质量高，电力设备发生故障的频次大大降低，即使出现故障，影响的区域也比较小；

(4）小容量的变压器比较容易进行扩容，更适用于区域早期规划。

3.3 电网架设方式问题

传统的电网都是采用架空线路的形式，这种方式施工、检修方便，但受外界因素的影响比较大，容易发生损坏，而且影响环境，不美观。随着电力设备的不断发展和改进，电缆的防护性能有了很大的提高，防护方式也多种多样。目前，新兴城市一般都采用电力电缆地埋的方式进行规划。地埋电缆规划主要考虑与市政管网的规划相统一，避免造成资源的浪费，还需要考虑开关站的相关问题，主要考虑其设立的经济性和维修的方便性即可。

3.4 网络连接模式的选择问题

配电网的连接模式，根据适用工况的不同，有不同的选择，经常见到的配电网模式主要有辐射网、单环网、双电源进线连接开关转接线、双环网、多分段多联络网、含备用线的“N-1”接线网等。规划过程中模式的选择主要考虑安全性、供电可靠性、电网运行的灵活性、施工的方便性、性价比、运行成本等方面的因素，特别要考虑安全性、可靠性和投资方面的平衡。比如单环网模式和“2-1”模式相比，单环网的可靠性比较高，但其经济性不如“2-1”模式，因此如果想提高供电的可靠性，就必须增加投资，所以最好的方案并不能在一种既定条件下去判别，还需要综合考虑经济和环境因素的影响。

4 结语

城市的发展速度体现在区域经济的发展和农村的城镇化建设上；城市的发展质量，则关键在于前期规划得是否合理。农村城镇化过程中配电网的规划，是这一区域后期发展质量的一个重要基础，本文重点从配电网规划的步骤以及规划中几个比较关键的问题(区域负荷密度预测的问题、变电站选址定容的问题、电网架设方式的问题以及网络连接模式的选择问题）去重点进行阐述，提出了农村城镇化过程中配电网的规划方法和原则以及几个关键问题的解决办法，为农村城镇化建设中配电网的规划提供了一些理论基础。

[1]朱继萍，戴君.中长期电力负荷预测相关影响因素优化选择[J].计算机仿真，2008(5）

[2]金备.浅谈城市中低压配电网网络的规划[J].安徽电力职工大学学报，2001(4）

2014-10-23

周龙舟(1988—），男，湖北孝感人，助理工程师，研究方向:城市化进程中的配电网改造与规划。