淺析城市電網規劃設計要點

劉國梁 張延鋒 趙輝

[摘 要]就目前城市電網的發展來看，新問題在城市發展的趨勢下日益突出。城市電網的規劃要在標準化體系流程下提高可行性與可靠性，適應城市發展帶來的新的外部環境，就必須對自然因素、社會因素與人為因素綜合考慮、統籌規劃；同時，應加強智能電網的建設實施，更合理地制定電網內部結構，讓城市電網實現可持續發展。

[關鍵詞]城市電網；規劃；設計；技術

一、我國電網規劃現狀及存在的問題

1.電力負荷增多，用地規劃減少。隨著經濟的發展及人民生活水平的不斷提高，我國用電負荷飛速增長，這種現象在一線城市尤為突出。我國國土雖然遼闊，可用土地比例卻不大。在一線城市，開發商為了盈利，會在有限的土地上盡可能多的進行商城與住宅建設。隨著經濟發展，城市擴張迅速，要想在原有基礎上重新規劃建設電網勢必會占用大量土地，費用頗高，造成電網建設無地可用的尷尬局面。

為了節約土地資源，政府通常將變電站規劃到城市經濟熱點的邊緣，但邊緣地帶會導致供電線路長度增加，無法保證供電質量與穩定性；若是將變電站設在中心地帶，則要在地下選址，地下站點的設置會影響到城市地鐵交通的發展與管道設施的建設，且不利于維護工作，安全隱患也比較大。

2.投資量較大。電網建設是一項大工程，需要投入的資金也比較多。在輸變電工程建設過程中，往往需要多方投資，共同建設。由于各地投資模式的差異，商討投資方案的過程會比較辛苦，往往需要反復協商。大中型城市的電網規劃往往比發展較慢的城市要困難得多，小型城市的電網建設若是不完善，在原有基礎上改動所耗費的人力、物力、財力不多。但大中型城市原有的電網是規劃好的，在原有基礎上重新規劃會是一項極大的工程，且對城市運作有一定的影響。

3.城市規劃頻繁。城市的發展帶動城市經濟的發展，一些非建設用地也逐漸向建設用地轉變。盡管國家對城市規劃越來越重視，在宏觀調控過程中不斷修編《城鄉規劃法》，但仍舊有許多不完善的地方，讓一些惡性規劃鉆了法律的空子。國家宏觀政策強制性不足，加上我國國土面積廣、文化差異大等諸多因素，城市規劃不斷調整，讓城市的負荷分布與負荷總量具有不確定性，電網規劃也需不斷的隨之調整。

4.建設成本提高。隨著城市建設水平的提高，電網建設在一定程度上會影響城市面貌，基于城市景觀建設及城市環境建設，一些電網設施將建設在地下或是半地下，無形中多了一道工序，建設成本大幅增加。城市電網建設必然需要用到大量土地，拆遷費用成為了建設過程中的一大筆支出。同時，隨著人們自身權益意識的增長，加上環保、安全等方面的問題，拆遷人工費用及補償費用不斷上漲。

二、城市電網規劃設計的基本原則

1.城市電網規劃是城市規劃的重要組成部分，應與城市的各項發展規劃相適應，同步實施。城市電網規劃應有一定超前性，盡量避免重復建設與改造。

2.各級電壓變電總容量與用電總負荷，輸、變、配電設施容量之間，有功與無功容量之間，應做到比例協調、經濟合理。

3.規劃設計電網時，需要全面考慮電網的供電能力，滿足城市各類用電需求。供電可靠性和電能質量應滿足規定。

4.分層和分區的原則是電網規劃設計當中必須遵循的重要原則。

5.繼電保護、通信和自動化的規劃設計是電網規劃設計的主要內容，一次和二次系統必須配合發展。

6.電網設施的選型應符合占地面積小、容量大、可靠性高、維護量小的要求，優先采用新技術、新設備、新材料，建設技術先進的現代化電網。

7.新建的電力設施應滿足國家有關法律、法規的規定，滿足環境保護的要求，滿足設備防火、防爆、防震等安全設防要求。

8.電網規劃應充分考慮社會、經濟、環境的綜合效益，建設資金與建設時間力求做到效益最佳。

9.對于電網在使用過程中可能出現的事故需要提前予以防備，盡量簡化電網設計，減少電網事故發生。

三、城市電網規劃設計的任務及目標

1.城市電網規劃設計的任務。對于城市電網規劃，我們需要完成的任務很多，主要有四項：第一，進行大量的資料收集和整理工作。主要是針對政府部門對電力事業的相關政策進行調查研究，對電網以往的具體運行情況進行詳細的調查，對電網的負荷能力進行認真的分析。第二，做好城市電網的規劃工作，具體包括電壓等級的設置，電網的電路規劃等具體的工作，對于電網在城市的布局有一個科學合理的規劃。第三，對于電網的負荷能力也要有準確的預測，在預測模型的選擇上主要是針對當地的實際情況進而以科學合理的預測模型實現對當地用電負荷的科學預測；第四，要涉及到包括配電網自動化、通信網等在內的二次系統的規劃。

2.城市電網規劃設計的目標。目前使得電網更好地滿足經濟高速發展的供電要求，同時使其將對供電保障和電網運行的決定和指導作用更好地發揮出來是城市電網規劃設計的主要目標。城市電網規劃設計的長遠目標應該基于城市建設規劃設計，進而制定出科學合理的規劃設計指標，實現城市電網規劃設計和城市環境相協調，使得整個電網處于安全、穩定、可靠、經濟以及環保的運行狀態中，不斷提高電網的供電能力，使其更好地滿足城市不斷發展的用電需求。想要實現對城市電網規劃設計的長遠目標，就需要根據城市的發展情況，做好長遠的規劃和設計，隨著城市發展要根據實際情況作必要的調整和修改，以完成最優的設計，為電網的安全可靠運行提供有力的保障。

四、城市電網規劃設計中的關鍵技術

負荷預測是電網規劃設計的基礎，要想保證電網規劃方案的合理性，就要保證負荷預測結果的準確性，而負荷預測作為電網規劃的關鍵技術之一，主要包括城市用電量的預測、城市用電最大負荷的預測、供電量預測以及供電最大負荷的預測。盡管當前有很多的負荷預測方法可以實現對城市負荷的預測，但是對于預測方法的選用主要是依靠規劃人員的經驗來判斷，沒有理論指導依據。通常情況下負荷預測具有不準確性、條件性以及多方案性的特點，因此各種負荷的預測方法都會有一定的局限性。通常負荷預測的方法有基于參數模型和非參數模型的預測方法。前者是一種經典和傳統的預測方法，主要是對負荷和影響負荷的因素之間的關系進行分析，繼而建立出關于負荷的數學模型，主要包括單耗法、負荷密度法、電力彈性系數法、外推法、綜合用電水平法、自然增長法相關法等；后者主要適用于對多變量、非線性、時變以及不確定性的電力負荷的預測，該種方法主要包括灰色預測法、模糊預測法、人工神經網絡預測法、專家系統方法、遺傳規劃法以及基于系統動力學的預測方法。規劃人員在選用負荷預測方法的時候，要根據實際情況結合各種方法的優勢進而確定出科學合理的預測方法，以實現對負荷科學合理的預測，使整個電力系統能處于安全、穩定、可靠以及經濟的運行狀態中，為經濟的發展和人們的生活提供更優質的服務。

五、結語

綜上所述，電能與人們的日常生活、生產息息相關，經濟和社會的發展都離不開電能，通過對城市電網的合理規劃可以實現良好的經濟效益和社會效益。因此，應該引起人們對城市電網規劃設計的足夠重視。作為電網規劃人員，我們必須明確城市電網規劃設計的基本思路、需要遵循的原則以及任務和目標等，分析城市電網規劃設計中的關鍵技術，為城市電網規劃提供可靠的依據。

參考文獻：

[1]周軒. 試析城市電網規劃設計的關鍵問題與技術[J]. 科技創業家，2012，19：136.

[2]馬建剛，黃春平，關倩瑩. 城市電網規劃的負荷預測方法探討[J]. 電子世界，2012，10：50-51.