石獅市高新區配電網目標網架規劃探討

林志福

(福建省城鄉規劃設計研究院 福建福州 350008)

0 引言

城市配電網是從電源側接受電能，直接面向各類用戶的電力網絡，是供電質量得以保證的根本，用戶服務科學創新的關鍵環節，城市現代化建設加快實現的重要保障。

隨著城市發展，用電負荷不斷增長、配電線路逐步延伸，為了避免出現界線重疊、線路迂回，科學、合理地處理配電網建設中用地和空間之間日益突出的矛盾，以“網格”為單位開展配電網目標網架規劃，更好地指導配電網規劃實施、強化目標網架引領、推進現代化配電網的建設。

現代化配電網的建設，應結合城市總體規劃、控制性詳細規劃，緊扣城市功能定位、發展目標、用地布局、產業發展方向，對近、遠期用電負荷分地塊、分單元、分網格進行預測，近期結合配電網滾動規劃、產業進駐情況進行配電網設施落位，遠期根據預測的用電負荷提出電力設施的需求。

在規劃過程中，加強同政府部門、電力(運檢、調控、發展、建設等)專業部門的協作，依據功能定位、負荷水平、《配電網規劃設計技術導則》進行供電區域分類，結合《配電網典型供電模式》對不同供電區域配電網設施進行差異化布局，分網格、分期列出配電網建設、改造計劃，有針對性、可操作性地引領配電網項目的建設實施。

本文擬以福建省石獅市高新區為例，詳細介紹其配電網目標網架規劃，與同仁共探討，以助推現代化配電網建設。

1 項目概況

1.1 園區概況

石獅高新技術開發區(以下稱“高新區”) 為國家級高新技術產業開發區，位于石獅中心城區北部、石獅環灣新城中部、泉州灣南部，毗鄰石湖港，空間結構為“雙核、五園、兩軸、兩帶”。主要發展紡織服裝、電子信息、石化化纖、五金機械、倉儲物流等。規劃總面積為23.01 km2，建設用地面積22.59 km2，人口規模約為9.1萬人[1]。

1.2 配電網現狀

目前為高新區提供10kV電源的變電站共6座，其中220kV變電站2座(園區內1座)，110kV變電站4座(園區內2座，110kV接線為鏈式結構，高壓均為架空線路)，共計10kV線路30回，其中架空線路22回，電纜線路8回[2]。

主要對電氣設備負載率、容載比、中壓線路配變裝接容量等指標進行分析，得出配電網現狀存在部分區域供需不平衡，2座110kV變電站不滿足主變N-1，10kV間隔緊張，10回10kV線路負債率大于80%，仍有非標接線、聯絡關系復雜等影響供電可靠性的問題；同時，10kV主干層、分支層結構劃分、建設原則不清晰。

結論，配電網現狀110kV及以下電網供電能力有待進一步提高，以滿足園區電力增長需求。高新區土地資源十分緊缺，變電站選址困難；線路走廊有限。

2 網格劃分

原則上以城市組團、園區作為一個供電區開展，劃分原則整理如圖1所示。網格劃分過程中應充分考慮現狀實際情況，統籌網格中壓路徑的選擇、過境通道的預留，避免重復建設、造成浪費。

圖1 網格劃分原則示意圖

高新區網格劃分時以東西向石獅大道和南北向共富路為界，結合控規空間結構，將GX-A、B、C基本單元劃為網格SS-GX-01(10.42km2)；東側GX-D基本單元劃為網格SS-GX-02(4.47km2)；西側GX-E、F基本單元同屬一個功能分區，劃為網格SS-GX-03(5.52km2)。每個網格電源主要3～4座變電站提供，繪制成網格后，能較為直觀地展現該網格的情況，便于管理，如圖2所示。

圖2 高新區網格劃分圖

3 用電負荷預測

3.1 預測方法

主要采用空間負荷預測法進行，通過增長率法、人均用電量法等進行校核，并選取國內相近類型園區進行橫向比較以確認負荷預測的合理性。

3.2 負荷預測

在空間負荷預測上根據高新區地塊特點采用單位建筑面積用電指標法、單位建設用地用電指標法及戶均配置容量指標法進行預測，分述如下：

(1)《石獅高新技術產業開發區控制性詳細規劃》[1](以下簡稱“控規”)中已經明確地塊性質、地塊面積、容積率等地塊指標時，采用單位建筑面積用電指標法；

(2)控規中地塊指標中僅給出用地性質、用地面積時，采用單位建設用地用電指標法；

(3)較大樓盤、公建及已批租的地塊，公建部分采用單位建筑面積用電指標法，住宅部分負荷預測采用戶均配置容量指標法。

地塊負荷預測后，基本單元、網格、園區各級用電負荷計算時，結合典型負荷特性采用一定的同時系數(利用系數、需用系數)。

其中：

P規劃區最高負荷(MW或萬kW)；

Si地塊i規劃建筑面積m2(或用地面積hm2)；

Li地塊i用電指標(W/m2或kW/hm2)；

Kc同時系數。

高新區遠期計算負荷306.84MW,負荷密度15.41MW/km2,與園區的發展定位相符，本次負荷預測結果較為合理。

結合控規中分期建設情況，對近期負荷進行預測。對遠期地塊性質改變而近期保留現狀的地塊采用單位建設用地用電指標法預測。高新區近期計算負荷150.42MW，負荷密度8.83MW/km2。

3.3 負荷層次建立

空間分區模型與層次負荷之間存在負荷預測方面和電網規劃方面的對應關系，如圖3所示。地塊的負荷預測實質上是對地塊內配變的負荷預測；基本單元負荷預測實質上是對基本單元內10kV主干節點層的負荷預測；分區單元負荷預測實質上是網格劃分層的負荷預測，是變電站設置、10kV主干配電網饋線層的負荷預測；規劃區(城市組團)的負荷預測是規劃區范圍內高壓配(輸)電網的負荷預測。

圖3 空間分區與負荷層次映射關系圖

3.4 供電區域分類

綜合供電區域的行政級別、地理位置、負荷水平、負荷特性、經濟發達程度、用地布局、功能定位等因數，對供電區域類型進行劃分。

高新區是國家級高新技術開發區，屬于泉州市中心城區的南部片區。遠期劃定為A類供電區，近期劃為B類供電區。

4 制定規劃原則

依據導則對不同供電區域類型的要求，結合負荷水平及配電網實際，提出總體規劃目標。

110kV配電網A、B類供電區域宜采用鏈式結構，上級電源點不足時可采用雙環網結構，在上級電網較為堅強且中壓配電網具有較強的站間轉供能力時，也可采用雙輻射結構。110kV典型接線模式如圖4所示[3]。

圖4 110kV典型接線模式

供電模式C-3接線適用于現況及近年已審核待建項目。供電模式A-5接線，變電站內部仍然保留擴大內橋接線，僅需對外部接線進行優化，從而實現雙鏈接線。而對于遠期新建變電站，可考慮采用內橋加線變組接線方式，選用供電模式A-3接線。

遠期10kV中壓主干原則上按電纜網絡進行配置，采用單環網、雙環網或開閉所接線；近期可結合現狀保留架空網絡，采用多分段適度聯絡的接線方式。10kV典型接線模式如圖5所示[4]。

圖5 10kV典型接線模式

采用上述接線模式，以滿足配電網供電可靠率(RS-1)A類用戶年平均停電時間不高于52min(≥99.990%)，B類不高于3h(≥99.965%)；綜合電壓合格率A類≥99.97%，B類≥99.95%的要求。

4.1 高壓配電網規劃

遠期共有3座220kV變電站(外圍新建1座)、7座110kV變電站(園區新建2座、外圍新建1座)為高新區服務，如圖6所示。

圖6 網格SS-GX-03遠期中壓配電網地理接線圖

4.2 中壓配電網規劃

結合變電站的位置、負荷密度、運行情況、城市路網等開展中壓配電網規劃，確保供電半徑合理、線路走廊清晰、供電分區相對獨立；電源點一般引自兩個不同的變電站或同一變電站的不同母線段；按照遠期規模一次選定導線截面，避免重復建設；加強10kV主干線路之間的聯絡，構建負荷轉移通道；對于己建成區域，應結合現狀配網存在的主要問題進行建設和改造。

遠期共有117回10kV出線為石獅市高新區進行供電，其中24回為變電站之間的聯絡線，93回10kV線路有足夠的供電能力，滿足負荷增長需求。

分網格、分期開展配電網規劃，以網格SS-GX-03為例:

現狀：香山220kV變、石壁220kV變、侖后110kV變，共處11回10kV線路為園區供電。

近期：對現有的架空線路進行改造，解除復雜的聯絡情況，新出10kV線路滿足周邊地塊的負荷增長需求。新建的中壓線路以單環網進行組織，共計17回10kV線路為園區供電，新建環網柜11座、變電站主干電力出線環網2座。

中期：新出香山變和石壁變的10kV出線，滿足北環路及緯六路周邊的負荷增長需求，共計42回10kV線路供電，新建開閉所3座、環網柜10座、變電站主干電力出線環網2座。

遠期：擴容石壁變和香山變為3臺或4臺主變，新出10kV線路，使得現有規劃區內的10kV線路形成單環網、雙環網、開閉所接線模式。同時增加變電站之間聯絡線，增強供電可靠性。共計42回10kV線路供電，新建開閉所3座、環網柜19座，如圖7所示。

圖7 高新區遠期高壓配電網地理接線圖

5 結語

通過對石獅市高新區配電網目標網架規劃的探討，筆者認為：

(1)配電網目標網架規劃必須結合城鄉建設規劃各個階段成果，才有可靠的城市基礎依據；配電網目標網架規劃必須結合電力部門規劃，開展近期建設計劃，以此實現電網規劃與城市規劃的有機銜接，使配電網建設的用地及走廊得以控制、預留。

(2)園區規劃中應對大用戶企業的基本情況進行摸底，調研其用電負荷的特性及發展趨勢，為各規劃期負荷的預測提供支撐。

(3)以“網格”為單位開展配電網規劃，加強電網規劃工作管理，分網格、分期提出配電網項目建設清冊，引導形成項目儲備，保證項目落地實施。

(4)配電網作為電力系統的最后一個環節，直接關系到用戶的供電質量和服務水平，應當積極開展配電網目標網架規劃。

(5)只有切實提升配電網的質量和效益，引領配電網現代化、標準化建設，實現電網規劃與城市規劃協調發展、緊密結合、同步推進，才能更高水平地服務全面建成小康社會，推進實現社會主義現代化的宏偉目標。