縣域典型區域配電網規劃的研究

夏 凡，王 栗

（1國網孝感供電公司經濟技術研究所，湖北 孝感432000；2湖北工業大學電氣與電子工程學院，湖北 武漢430068）

1 馬口地區基本情況

1.1 區域概況

漢川位于鄂東，緊鄰武漢，國土面積1631.9 km2，人口114.1萬，2013年GDP達320億元，增長率連續5年超過14%，在全省縣市排名第15名。近年來漢川緊抓武漢城市圈發展機遇，城鎮化和工業化進程加快，向中等城市目標發展。馬口地區隸屬于漢川，以東漢時期關羽歇馬而得“系馬口”之名。該地區屬于湖北較發達鄉鎮，為漢川市副中心城區，區域包括馬口鎮和廟頭鎮，國土面積115km2，2013年人口17.7萬。其中城區現狀用地面積20km2，現狀人口12.06萬，城鎮化率68%。

根據2012年編制的《漢川馬口地區城鄉總體規劃》，至2020年馬口規劃區規劃用地面積為38.3平方公里，建設面積為30km2，人口22萬，城鎮化率78.6%。至2030年馬口用地面積60km2，建設面積40km2，人口約30萬。

至2020年，馬口地區按功能分為4個區域:馬口老城:位于城鎮化引導區東部，主要功能是居住和商貿，面積9.19km2，人口8萬，其中城東工業園2km2，主要引進高新技術產業；馬口新城:位于城鎮化引導區中部和南部，主要功能是公共服務、科教文化、商貿金融、倉儲物流、旅游集散、園區服務和產品研發，面積8.16km2，人口2萬；馬廟工業園:主要作為工業集中發展區，形成紡織、服裝、印染、裝備制造、農產品加工、生物科技等工業園區，面積13.08km2，其中廟頭鎮區主導功能是居住，面積3平方公里，人口5萬；白石湖旅游區:主要功能作為馬口的城市客廳和花園，打造集文化展示、生態觀光、健康養生、高端居住、休閑度假為一體的旅游區，面積7.87km2，人口7萬。

圖1 馬口地區規劃區域功能分區圖

1.2 區域電網現狀

1.2.1 高壓電網現狀 截至2013年底，馬口地區共有6座變電站，分別為220kV馬口站、110kV仁和站、110kV金馬站、110kV廟頭站、35kV丁集站和35kV的3509用戶站，變電容量共計380.4 MVA（表1）。

1.2.2 中壓電網現狀 至2013年底，馬廟區域共有10kV線路26條（表2），線路總長為158.51km，均為公用線路，其中架空線路總長為154.62km，電纜線路總長為3.89km；共有配變480臺，容量共計139.09MVA，其中公用配變227臺，容量36.24 MVA，專用配變253臺，容量102.85MVA；共有柱上開關6臺。

表1 馬口地區的各變電站明細表

1）110kV廟頭站為排漬電站，主變1臺，容量31.5MVA，電壓等級110/35/6kV，為跨流域泵站（16MW）提供電源，不外供其他負荷；其容量與負荷不參與平衡。2）110kV金馬站除向本區域供10 kV負荷外，還向區域內35kV－3509用戶變和區域外35kV楊林、灣潭變提供電源。3）本次規劃對泵站和專用站不做分析。

表2 馬口地區10kV線路明細表（2013年最大負荷時刻）

2 電力需求預測

2.1 歷史負荷情況

現狀:馬口地區城鎮建成面積為20km2，該區域內的全社會最大負荷為95MW，負荷密度為4.75MW/km2。其詳細歷史負荷和電量情況見表3。截止目前，馬口地區規劃范圍內共有10kV公用線路26條，最大運行方式（2013年最大負荷時刻）下10kV網供負荷共計85MW。

表3 馬口地區歷史負荷和用電量表

2.2 目標年負荷預測

根據我國同類型城市及漢川城區的負荷指標數據，類推馬口地區遠景飽和年負荷密度，再結合現狀年和飽和年負荷密度指標，選取目標年（2020年）負荷密度指標見表4（各類用地性質的區塊負荷求和時，取同時率為0.9）。

表4 馬口地區不同用地性質負荷密度指標選取與負荷分布表

按照不同供電分區和功能區塊劃分，結合各用地性質的負荷密度指標計算得出，至2020年馬口地區的城市建設用地面積為30km2，目標年負荷達到230MW，區域整體負荷密度指標為7.67MW/km2。至2030年馬口地區的城市建設用地面積為40km2，飽和年負荷達到650MW，區域整體負荷密度指標為16.25MW/km2。

2.3 近期負荷預測

結合現負荷情況和規劃大用戶報裝情況，對馬口地區采用自然增長加大用戶法進行負荷預測，計算得出2014－2016年馬口地區最大負荷預測結果見表5。

表5 馬口地區10 kV網供負荷預測結果 MW

綜合以上預測結果可得，預計至2014年馬口地區10kV網供最大負荷將達到109MW，2015年達到126.5MW，2016年將達到144MW，2014－2016年均增長率為14.88%。

3 規劃建設方案

3.1 規劃目標

本次規劃以國家電網公司《配電網規劃設計技術導則》和《配電網典型供電模式》為依據，結合馬口地區的分區現狀、電網結構和供電方式等進行分析，對馬口地區典型供電模式進行選擇和應用。參照上述兩種典型模式，高壓配電網以220kV變電站為電源，110kV電網初期接線采用單鏈、雙輻射為主，隨著周邊220kV及110kV變電站的建設，逐步形成單鏈或雙鏈結構的接線形式。中壓電網中，架空網以單聯絡或多分段適度聯絡為主，電纜網以單環網為主。到2020年，馬口地區中壓配電網主要技術經濟指標達到表7中要求。

表6 典型供電模式選用

表7 2020年配電網主要技術經濟指標目標值

3.2 高壓電網規劃方案

至2020年，馬口地區110kV高壓電網結構采用單鏈和雙鏈結構方式。在發展過渡期，先采用單鏈、雙輻射建設方案，隨負荷增長變電站新增布點，逐步實現典型電網結構，實現電網接線標準清晰。2020年高壓配電網結構見圖2。

圖2 2020年高壓配電網結構示意圖

至2030年，隨著負荷發展，在2020年高壓配電網基礎上，建設110kV先鋒變、220kV金嶺變，最終形成220kV馬口變－110kV先鋒變－110kV中心變－220kV金嶺變、220kV金嶺變－110kV窯新變－110kV榔頭變－110kV華一變－220kV曹家河變的兩條雙鏈接線形式（圖3）。

圖3 2030年高壓配電網結構示意圖

3.3 中壓電網規劃方案

至2020年，馬口地區10kV目標網架擬采用架空網，以多分段站間單聯絡為主。過渡方案采用輻射、多分段適度聯絡、站內聯絡方式，逐步向目標網架過渡。

對照各變電站供電分區負荷與10kV線路條數進行校核計算，至2020年馬口地區負荷達到230 MW，其中10kV負荷約220MW，10kV網供負荷約170MW。2014年－2020年期間，馬口地區10 kV新建、改造線路項目共計31項，新建線路40條，至2020年公用線路達66條，按單聯絡線路控制負載率在50%以下，并考慮適當的負荷發展空間原則，平均單回線路負載率32.19%，滿足負荷發展需求，提高供電能力。

4 結論

本文選取漢川馬口地區為典型區域研究對象，結合相關技術規范，進行滿足新型城鎮化負荷發展需要的示范規劃，提出了區域內典型供電模式應用方案，規劃重點解決的問題，并分析項目建成后預期成效，具有一定的示范意義。值得注意的是，后期典型區域選取范圍應進一步擴寬，將“提高重點城市核心區供電可靠性”，“消除縣域電網聯系薄弱、低電壓、卡脖子，解決民生問題”等示范規劃也納入其中，全過程跟蹤項目落實情況及規劃成效，最終形成多層次差異化的典型區域規劃成果，對加強重點區域配電網發展全過程管理具有重要的意義。

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