论城市电网规划的设计

项凌

摘要：社会经济迅速的发展的今天，国民经济、社会发展和人民的生活用电需求增加对城市电网的建设提出了更高的要求。尤其是较晚起步的城市，其薄弱的电网基础已经不能满足人们日益增长的用电需要。城市电网是城市现代化基础建设的重要设施，其繁荣了现代化城市。而现代化城市也离不开安全可靠和电能质量优良的电力网络系统的支持。电力的负荷预测和城市电网的规划是电力系统计划用电、调度等部门的基础工作之一，其重要程度早己经为人们所熟知。下文从网架规划、变电站布点、线路路径的选择、配电网网架的设计等几个方面阐述了城市电网的规划设计。

关键词：城市电网；规划设计；问题；要求

0前言

城市电网坚持的基本原则:一是协调发展，将城市电网规划纳入国家电网发展的整体规划，做到网架结构合理;同时将城市电网规划纳入城市发展的总体规划，做到与城市发展相协调.二是超前发展的原则，准确预测负荷需求，提高规划设计标准，保证供电能力适度超前，合理考虑网架结构和变电站布点，提前预留线路走廊和站址，为今后发展留有余地。三是安全可靠的原则，积极采用运行可靠、技术先进、自动化程度高、占地少、维护少的设备和装置，应用紧凑型线路、同塔双(多)回、大截面导线、全封闭式组合电器、快速保护等先进技术，保障城市电网安全。四是标准统一的原则，全面采用标准化典型设计，有利于建设、改造和管理，有利于节约投资和成本。本文以城市电网从网架规划、变电站布点、线路路径的选择、配电网网架的设计等几大方面来探讨电网规划设计。

1城市电网的网架规划问题

1.1城市电网规划的重要组成部分是网架规划，它的任务是用电网规划期间的负荷增长以确定相应且最佳的电网网络结构，从而满足城市经济可靠输送电力的要求。而进行电网网架规划的基本的原则是在保证用电电能安全可靠输送到负荷处的前提下，使电网的建设和运行费用最小。网架规划应满足线路和变压器的过载约束，以及节点电压约束，有时还有一些其他的特殊要求。一般来说，网架规划主要解决下列问题：在何处投建新的变电站、线路；在何时投建新的变电站、线路。

1.2城市电网的建设应配合城市的发展，坚持“服务于城市、服务于人民、服务于发展”的方针，从本地区的实际情况出发，首先要做好城网建设的整体规划，精心设计，才能建设网络结构合理、设备先进、高可靠性、高电能质量的城市电网。一个安全、可靠的城市电网离不开合理的城市电网规划。城市电网规划作为城网建设和改造的指导思想，必须与城市建设相协调。

1.3城市的电网规划要纳入城市的建设和改造统一的规划。而随着城市的面积不断扩大，加以经济的高速发展，而城市建设规划中功能的地域划分又越来越明确（如行政金融中心、工业发展区、高新技术发展区、新型生活区及度假别墅区等），在不同的功能分区中，其电力的需求以及负荷特性都有着不同特点。新旧城区在不同的城市环境中，也需不同的电力网架。因此城市电网的规划应该满足城市建设的不同用电要求，同时城市在规划时也应该为电力的建设预留出相应的变电站站址及电力线路走廊。

2电网变电站布点

我们在城市的电网中高压变电站的布局是否合理，其容量匹配的是否得当，将对整个的城市电网能否安全、经济、合理的运行起到及其重要的作用。在城市电力网络的规划中，这是一个尤为重要的问题，而准确的预测地区负荷的分布的基础上，应以满足负荷发展的要求为其基本准则；要结合地区网络及城市建设的方方面面特点来综合考虑。

2.1变电站选址的基本要求。

（1）接近负荷中心：在选择站址方案时，事先需搞清楚本变电站的供电负荷对象、负荷分布、供电要求，变电站本期和将来在系统中的地位和作用。选择比较接近负荷中心的位置作为变电站的站址，以便减少电网的投资和网损。

（2）使地区电源分布合理：应考虑地区原有电源、新建电源以及计划建设电源情况，使地区电源和变电站不集中在一侧，以使电源布局分散，既减少二次网的投资和网损，又达到安全供电的目的。

（3）高低压各侧进出线方便：应考虑各级电压出线的走廊，不仅要使送电线路能进得来走得出，而且要使送电线路交叉跨越少，转角少。

（4）站区地形、地貌及土地面积满足近期建设和发展要求：在站址选择时，应贯彻以农业为基本的建设方针，不仅要贯彻节约用地、不占或少占农田的精神，而且要结合具体工程条件，采取多种布置方案（阶梯布局、高型布置等），因地制宜地适应地形、地势，充分利．山坡地、丘陵地。对建设发展朋地，最好哪年刚哪年征，不要过早圈定。

（5）站址不能被洪水淹没或受山洪冲刷，地质条件适宜。

2.2变电站选址及容量问题。

区域电网通常由送电线路、高压配电线路、巾压配电线路、低压配电线路以及联系各级电压线路的变电站组成。这些变电站的位置直接影响着整个规划区电网的结构。尤其是高压变电站，其位置及容量的确定既要考虑到负荷的分布情况，又要考虑到整个电网的结构，其布局好坏直接影响到供电网络的结构是否合理以及无功电源的配置等问题。

变电站的站址选择是输变电工程项目建设的一项重要的内容，站址选择的好坏将直接的影响工程投资的效益。而它还关系着整个系统运行的可靠性和电网建设的经济性。其传统变电站的选址方法都是基于城市平均负荷分布的假设基础上的。但实际上，城市中的负荷分布都是不均匀的。而近年来，随着广计算机技术和优化理论的迅速发展，许多电力系统专家也开始致力于运用计算机来解决电网规划的问题，从而大大提高了规划的速度和质量，给传统的电网规划工作注入了新的活力。正因为如此，同内外许多专家学者在变电站选址方法研究方面做着不懈的努力，提出了许多方案米解决这一问题，同时也取得了很大的进展，使得变电站的选址及容量优化丁作越来越科学化、系统化。

3线路路径的选择

线路路径的选择工作一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线是先拟定出若干个路径方案。进行资料收集和野外踏勘：进行技术经济分析比较。并取得有关单位的同意和签订协议书确定出一个路径的推荐方案。报领导或上级（包括规划部经过审批后。再进行野外选线，以确定线路的最终路径。最后进行线路终勘和杆塔定位等工作。图上选线通常是在比例为五千分之一、万分之一或更大比例的地形图上进行的。图上选线是把地形图放在图板上。先将线路的起址点标出。然后将一切可能走线方案的转角点，用不同颜色的线连接起来。即构成若干个路径的初步方案。按这些方案进行线路设计前期的资料收集。根据收集到的有关资料。舍去明显不合理的方案。对剩下的方案进行比较和计算。确定2～3个较优方案，待野外踏勘后决定取舍。确定线路最佳方案。

进行路径方案比较时，应包括如下内容：（1）线路的长短；（2）通过地段的地势、地质、地物条件以及对作物和大跨越及不良地形的影响情况；（3）交通运输及施工、运行维护的难易程度；（4）对杆型选择，技术上的难易程度、技术政策及有关方面的意见；（5）线路的总投资及主要材料、设施消耗量的比较等。

4配电网网架设计

4.1网架设计几种接线方式。

（1）完全放射状接线。

（2）经过介点的放射状接线。

（3）手拉手状接线。

4.2具体的系统接线模式。

（1）同电源不同母线辐射接线（变电站设二台变）。

（2）同电源不同母线辐射接线（进线侧不设开关）。

（3）同电源双T接线（变电站设二台变）。

5结论

总之，电力工业是国民经济的重要基础产业，也是国家重要的公共事业。随着城市建设的逐步发展，城市电网的建设与改造，作为一项长期的系统工程，应结合城市电网的长远规划，纳入城市建设的统一规划中，城市电网建设不仅要与电源、负荷协调发展，还要具有适度超前意识。电力系统规划作为电力工业发展的龙头，既关系到电力系统的正常运行，又关系到电力产业的可持续发展。因此，做好电网规划工作，构建“安全、可靠、经济、高效、开放、灵活”的电网是当前电力研究工作人员的重要工作。

参考文献：

[1]程浩忠，张焰.电力网络规划的方法与应用[M].上海：上海科学技术出版社，2002.

[2]腾菲，王宁.电力负荷预测技术[J].黑龙江电力，2002，24（6）.

[3]蓝毓俊.现代城市电网规划设计与建设改造[M].北京：中国电力出版社，2004.