東莞CBD商務(wù)區(qū)中壓配網(wǎng)規(guī)劃

龔學(xué)林

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510600

位于東莞市南城的國際商務(wù)區(qū)（以下簡稱東莞CBD）由東莞大道、環(huán)城西路、三元路、宏圖路圍合形成，面積約2.14km2。該地塊區(qū)位條件優(yōu)越，處于東莞CBD黃金區(qū)域，是東莞市中心城區(qū)7km2中央活力區(qū)的重要組成部分，需要以高起點(diǎn)策劃、高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、高品質(zhì)建設(shè)打造一流的城市環(huán)境，吸引優(yōu)質(zhì)發(fā)展資源。同時，作為基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)規(guī)劃，也需要高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和高水平建設(shè)。因此，東莞CBD規(guī)劃需結(jié)合商務(wù)區(qū)土地的建設(shè)規(guī)劃情況，指導(dǎo)電源的布點(diǎn)、供電區(qū)域及走廊規(guī)劃，從而為配電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展提供切實(shí)可行的建設(shè)方案。

1 基于用地規(guī)劃的精準(zhǔn)負(fù)荷預(yù)測

根據(jù)CBD商務(wù)區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃，東莞CBD用地規(guī)劃如圖1所示。整個商務(wù)區(qū)由“一心兩翼”構(gòu)成三大功能區(qū)：金融商務(wù)區(qū)、國際消費(fèi)區(qū)和科貿(mào)創(chuàng)新區(qū)。規(guī)劃總用地面積為2.1425km2，城市建設(shè)用地面積為2.0613km2；公共設(shè)施用地面積為0.8909km2，居住（含商住）用地面積為0.2277km2，道路廣場用地面積為0.6319km2，綠地面積為0.3009km2。

圖1 東莞CBD控制性詳細(xì)規(guī)劃

根據(jù)用地規(guī)劃采用負(fù)荷密度法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測時，需要解決的關(guān)鍵問題是對于近、中、遠(yuǎn)期負(fù)荷密度指標(biāo)的選取。由于規(guī)劃階段各地塊基本都未明確用戶，因此需要結(jié)合現(xiàn)狀成熟CBD地區(qū)負(fù)荷水平進(jìn)行對比修正，得到高中低方案。

從圖1中可知，規(guī)劃建設(shè)用地有商業(yè)辦公用地、商業(yè)金融業(yè)用地、文化娛樂用地、行政辦公用地、二類居住用地、教育科研和市政設(shè)施用地，其中面積最大的是商業(yè)辦公用地。為了準(zhǔn)確掌握商業(yè)用電的飽和負(fù)荷密度信息，筆者對東莞市區(qū)內(nèi)成熟的寫字樓、商圈以及商業(yè)大廈的建筑面積及相關(guān)負(fù)荷信息進(jìn)行了調(diào)研采集。其中一些代表性樣本的用地負(fù)荷密度、綜合建筑用地負(fù)荷等數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 東莞代表性商業(yè)大廈的負(fù)荷密度調(diào)研數(shù)據(jù)

上述調(diào)查中涉及的雖然是東莞市區(qū)內(nèi)相對成熟的商圈，但其用電負(fù)荷尚未達(dá)到飽和狀態(tài)，因此適當(dāng)上調(diào)參考取值，結(jié)合分類建筑綜合用電指標(biāo)，對規(guī)劃區(qū)各種用地屬性的飽和負(fù)荷密度進(jìn)行取值，如表2所示。

從表2中可知，飽和負(fù)荷密度主要采用分類建筑綜合用電指標(biāo)的中方案用電指標(biāo)，并已考慮需用系數(shù)。由于負(fù)荷預(yù)測的不確定性，考慮負(fù)荷密度指標(biāo)取表2上限、下限，得到高中低三個方案，中方案為推薦方案。東莞CBD負(fù)荷預(yù)測結(jié)果如表3所示。

表2 規(guī)劃采用的飽和負(fù)荷密度指標(biāo)表 單位：MW/km2

由表3可知，CBD規(guī)劃區(qū)發(fā)展至負(fù)荷飽和時，推薦方案的總負(fù)荷為350MW，建筑負(fù)荷密度為47.77MW/km2。預(yù)測負(fù)荷上限為400MW，下限為329.47MW，用地負(fù)荷密度上、下限分別為54.50MW/km2、44.87MW/km2。

表3 東莞CBD負(fù)荷預(yù)測結(jié)果

2 規(guī)劃區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀與存在的問題

東莞CBD商務(wù)區(qū)內(nèi)目前沒有220kV變電站及110kV變電站，區(qū)內(nèi)10kV負(fù)荷由區(qū)外變電站供電。周邊地區(qū)對區(qū)內(nèi)供電的110kV變電站有周溪站、銀豐站、西平站。3座變電站出線間隔已經(jīng)基本用完，且2020年變電站負(fù)載率分別在66%、34.8%、43.2%左右，無法滿足東莞CBD電力負(fù)荷。

東莞CBD商務(wù)區(qū)10kV線路跨區(qū)供電情況較為嚴(yán)重。在網(wǎng)架規(guī)劃中需對該部分線路進(jìn)行整改，實(shí)現(xiàn)分區(qū)供電。部分線路裝變?nèi)萘科螅?回裝變?nèi)萘砍^12000kVA，為了避免配變利用率提高后線路出現(xiàn)重載甚至過載的情況，需對該部分線路進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

根據(jù)東莞CBD的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及電力平衡原則，對220kV電網(wǎng)和110kV電網(wǎng)進(jìn)行電力平衡和降壓容量需求計算，得出至2030年東莞CBD需新增220kV主變2～3臺，110kV主變11臺；至2030年規(guī)劃區(qū)需新增220kV變電站1座，110kV變電站3～4座。

依據(jù)東莞CBD新增變電站需求，城區(qū)供電局已經(jīng)提前規(guī)劃建設(shè)好對應(yīng)變電站以及站址與投產(chǎn)時間，110kV中心站已于2020年順利投產(chǎn)，220kV篁村站規(guī)劃投產(chǎn)2025年投運(yùn)，110kV商務(wù)1站規(guī)劃2030年投產(chǎn)，110kV商務(wù)2站規(guī)劃2035年投產(chǎn)。

3 東莞CBD中壓配電網(wǎng)規(guī)劃

3.1 規(guī)劃目標(biāo)與原則

根據(jù)東莞CBD商務(wù)區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、用電負(fù)荷發(fā)展預(yù)測，確定規(guī)劃區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)如下。

（1）電網(wǎng)各項運(yùn)行指標(biāo)力爭達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。①配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)RS-3達(dá)到99.999%以上。②A類電壓合格率達(dá)到99%以上，綜合電壓合格率達(dá)到99%以上。③10kV及以下電網(wǎng)理論線損率控制在3%以下，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。④逐步實(shí)現(xiàn)智能分布式，完成負(fù)荷控制系統(tǒng)、用電管理系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)、企業(yè)綜合信息管理等系統(tǒng)，全部地區(qū)實(shí)現(xiàn)饋線自動化。

（2）中壓配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行，在高負(fù)荷密度地區(qū)加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)互供能力，提高供電可靠性。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)的要求，調(diào)度運(yùn)行方式靈活。區(qū)域的中壓網(wǎng)架規(guī)劃分為三個階段，即中期規(guī)劃（至2025年）、中遠(yuǎn)期規(guī)劃（至2030年）和遠(yuǎn)期規(guī)劃（至2035年）。中壓網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃總體思路如下：①根據(jù)2035年遠(yuǎn)期的負(fù)荷分布預(yù)測結(jié)果和變電站選址方案，結(jié)合文章確定的規(guī)劃目標(biāo)和技術(shù)原則，按照理想的供電模式和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃出2035年的目標(biāo)網(wǎng)架。該lOkV配電網(wǎng)規(guī)劃是一種優(yōu)化的理想模式，是該區(qū)未來中壓網(wǎng)架發(fā)展的目標(biāo)。②以中期及中遠(yuǎn)期負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及變電站規(guī)劃方案為基礎(chǔ)，結(jié)合規(guī)劃原則，規(guī)劃中期、中遠(yuǎn)期的過渡網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。

根據(jù)東莞CBD商務(wù)區(qū)發(fā)展定位和規(guī)劃，中壓網(wǎng)架類型主要采用“2-1”單環(huán)網(wǎng)以及雙環(huán)網(wǎng)接線模式。

第一，電纜線路雙環(huán)網(wǎng)接線。雙環(huán)網(wǎng)接線主供線路可靠性高，在設(shè)備利用率為50%的情況下，滿足N-1-1要求。在滿足N-1的情況下，設(shè)備利用率為75%。雖然供電可靠性高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資多，適用于供電要求較高的地區(qū)。典型雙環(huán)網(wǎng)接線示意圖如圖2所示。

圖2 電纜線路雙環(huán)網(wǎng)接線

第二，電纜線路“2-1”單環(huán)網(wǎng)接線。“2-1”單環(huán)網(wǎng)接線是配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線路中最為常見的接線方式。“2-1”單環(huán)網(wǎng)供電可靠性高，接線簡單，運(yùn)行方便，這種接線方式下供電線路負(fù)載率最高為50%，超過則不能滿足線路可轉(zhuǎn)供電要求。由于“2-1”接線方式組網(wǎng)靈活，可靠性強(qiáng)，因此適用于各類不同供電區(qū)域。“2-1”網(wǎng)架接線方式如圖3所示。

圖3 電纜線路“2-1”單環(huán)網(wǎng)接線

3.2 網(wǎng)架規(guī)劃方案

根據(jù)規(guī)劃區(qū)的分期建設(shè)規(guī)劃，規(guī)劃中期的中部靠宏圖路地區(qū)的建設(shè)發(fā)展較快。至2025年，中部靠宏圖路地區(qū)基本建成，其余地區(qū)陸續(xù)動工建設(shè)。規(guī)劃110kV中心站也于2020年建成投產(chǎn)。中期每個片區(qū)所供電的線路及接線模式如表4所示，對應(yīng)線路地理分布如圖4所示。

表4 規(guī)劃中期中壓線路組規(guī)劃方案

圖4 中期電網(wǎng)地理分布圖

中遠(yuǎn)期中部剩余地區(qū)進(jìn)一步完善，規(guī)劃220kV篁村站在此期間投運(yùn)，轉(zhuǎn)接1號開關(guān)站的所有出線，保留2號開關(guān)站，則該時期規(guī)劃區(qū)的供電電源主要為110kV中心站、220kV篁村站、110kV西平站、110kV商務(wù)1站。中遠(yuǎn)期每個片區(qū)所供電的線路及接線模式如表5所示，對應(yīng)線路地理分布如圖5所示。

圖5 中遠(yuǎn)期電網(wǎng)地理分布圖

遠(yuǎn)期規(guī)劃區(qū)發(fā)展成熟，供電電源主要為220kV篁村站、110kV中心站、110kV商務(wù)1站、110kV商務(wù)2站、110kV西平站。遠(yuǎn)期每個片區(qū)所供電的線路及接線模式如表6所示。

表6 規(guī)劃遠(yuǎn)期中壓線路組規(guī)劃方案

4 結(jié)束語

文章根據(jù)東莞CBD商務(wù)區(qū)2020—2035年的發(fā)展規(guī)劃，對CBD商務(wù)區(qū)高中壓配電網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，結(jié)合相似樓宇負(fù)荷調(diào)查和控制性詳細(xì)規(guī)劃對各供電中區(qū)的近中遠(yuǎn)期負(fù)荷作了詳細(xì)預(yù)測。以負(fù)荷預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ)，對規(guī)劃區(qū)進(jìn)行變電站布點(diǎn)規(guī)劃，并提出了各供電中區(qū)的10kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及環(huán)網(wǎng)結(jié)線方案，旨在為相關(guān)人員提供參考。