满足业扩容量全开放接入要求的配电网规划方法研究与实践

满足业扩容量全开放接入要求的配电网规划方法研究与实践

查伟强鲍眺李智

（国网宁波供电公司浙江宁波315000）

摘要：本次研究研究旨在建立满足业扩容量全开放相适应的思路与实践方法。主要研究内容包含：提升网格划分颗粒度，加强与城市控制性规划的对接，建立“网、区、格、块”四级规划分区体系；综合考虑多元化负荷特定及发展变化趋势，建立基于业扩全开放的负荷预测模型；按照不同发展类型电网提炼关键性评价指标，从电网安全、运行经济、资源裕度出发考虑不同层级设备对下一步用户发展的满足程度，完善全新电网评价指标体系；结合地区特点开展“满足业扩开放需求的配电网规模匹配研究”系统性完善规划流程、方法与标准。

关键词：业扩容量全开放；网格化；指标体系

0.概述

电网发展形势变化、电力体制改革深化，促使电网公司经营模式发生转变，市场占有成为工作要务，同时作为承担重大社会责任的电网企业，优质服务要求也不断提升，满足用户需求的同时还有相应迅速，规划也应主动适应发展形式的变化，进行优化与调整。

目前宁波地区配电网规划已经形成了一套完整的方法与体系，经过几年实践也取得了良好的效果，但随着整体环境的变化，现有规划体系对满足业扩容量全开放程度、网格化规划体系颗粒度、电网评价体系与空间资源裕度关联程度以及规划成果与市政规划有机结合等方面还需要进一步完善。

1、存在的问题

1）配电网规划分区方法与体系方面

近年来基于网格化的配电网分区体系和规划方法在宁波地区已经建立并实际应用，但在划分标准、层级设置、与市政衔接方面还存在需要统一、完善之处，存在的主要问题有以下几个方面：

分区标准方面：配电分区划分标准在用电网格划分标准上存在较大差异，供电电源点数量、供电线路数量、区域负荷总量、区域负荷密度等指标性规模差异较大。

层级结构方面：以用电网格作为规划分区体系的基础单位，规划颗粒度较粗，目前网格空间面积多在三平方公里以上，其下级仍包含较多规划需要采纳的信息，目前空间负荷预测颗粒度已经细于网格标准，规划中关于配电室、环网室的空间布局明确的要求也无法在网格层面予以体现，需要进一步细化。

与市政规划衔接方面：城市控制性详细规划一般以地块作为规划强度赋值的最小单位，现有体系与规划分区体系协调性不足；目前用电网格多考虑与10kV线路供电区甚至与35/110kV供电区对应，与城市功能单元协调性有待提升。

从总体上看，要满足业扩容量全开放的用户接入，现有规划体系无论在划分原则、划分标准等方面进行进行完善。

2）配电网评价方法与内容方面

从目前规划工作实际开展以及满足业扩容量全开放的角度出发，现有配电网规划评估体系存在以下不足：

第一，综合指标占比高应用到分区体系较难实现，指导作用有限；

第二，评价标准过低，网格的差异化、阶段性体现不足，宁波不同地区电网发展水平差异化较大，对于A+、A类供电区来说，诸如绝缘化率、高损配变比例、环网化率等基础性指标连续多年已经为100%或0%，评价与否对电网建设无指导作用，可以根据不同类型地区电网发展情况予以简化，突出阶段性特点；

第三，用户发展的满足程度方面评价指标涉及较少；目前宁波大部分城市建成区配电网发展逐步走向阶段性饱和，电网建设进入存量资产挖潜的阶段，诸如变电站可接入容量、线路（环网）可开放接入容量等等指标应考虑纳入评价体系。

第四，满足业扩全开放的资源性、空间性指标较少，从满足业扩全开放角度出发的规划，一方面关注于电网是否有容量可以接入，另一方面更关注各类资源裕度是否满足业扩开放接入，应结合区域发展需求增加这方面指标。

3）规划流程与规划重点方面

目前配电网规划较多关注于电源建设、主干网架搭建、解决重过载等问题，从满足业扩容量全开放的角度出发，则需要规划方案对用户接入有充裕的容量和有效的准备，需要规划深度由中压主干层深入到配电站房接入层面，提升规划方案的颗粒度，提升规划的实用性与适应性。

2、主要做法

1）配电网规划分区体系优化

配电网规划分区体系优化重点在用电网格层级下进一步细分。目前控制性详细规划中规划强度赋值最小单位为地块，配电网规划分区体系最小层级应与之匹配。

配电网规划分区体系层级结构还应考虑与电网设备层级关系相匹配，目前配电网规划延伸到的最底层为中压配变层面（低压专项规划除外），一般规划明确配电室或环网室（箱）布局即可，因此分区体系层级结果也应相应延伸至配电室（配变）层面。优化结果如下图所示。

开发地块：是城市控制性规划强度赋值的基本单位，划分时首先考虑与控规功能地块对应，其次考虑与中压配电室、环网室供区匹配，第三考虑与现有用户情况、今后用户开发及土地出让衔接。

用电网格：从空间概念上指若干标准接线供电区覆盖范围，从理论结构概念上指若干标准接线集合，规划中应用最广，范围大小由负荷密度决定，供电负荷由标准接线供电能力决定。

配电分区：包含若干高压配电网主供电源点供电范围、城市主要干道、地理特征明显的边界和行政边界等划分而成的相对独立分区，内含若干完整用电网格。

区域电网：根据地区送电网主供电源点供电范围、地区行政边界、配电分区边界等划分而成相对独立的电网，一般以完整的县（区）为单位。

层级结果调整后，规划分区体系变为“网、区、格、块”四级结构，在用电网格之下增加了开发地块层级，开发地块划分考虑三方面的因素：划分时首先考虑与控规功能地块对应，其次考虑与中压配电室、环网室供区匹配，第三考虑与现有用户情况、今后用户开发及土地出让衔接。

开发地块层级的纳入，既考虑城市道路体系、用地体系的规划，又可以作为配变、环网室（箱）布局的依据，是城市规划与电网规划衔接的桥梁，有效提升规划颗粒度。

2）规划评估体系完善

综合考虑近年来网格化规划实际需求，结合业扩容量全开放的规划目标，对于评价体系的完善应遵循“适应电网发展提炼关键指标”、“满足业扩需求完善资源裕度评价”和“基于网格划分丰富评价手段”的思路展开，不仅要“向前看”，更要“向后望”，回顾与展望结合，综合评价。具体思路如下：

适应电网发展提炼关键指标，按照“起步”、“成熟”、“饱和”三个层次对电网发展阶段进行定位，根据阶段定位结果有针对性的提炼现状评价指标，找出特点、突出重点。

满足业扩需求完善资源裕度评价，以电网现状为基础，结合用户发展情况调研结果、土地出让情况、空间负荷预测结果等信息，开展满足业扩需求的资源裕度评价，这里所指的资源可以分为“设备资源”、“容量资源”和“空间资源”三个方面。

基于网格划分丰富评价手段，从下阶段电网建设发展重点出发，以配电分区、用电网格为单位，采用多样化分析手段对接线方式标准化情况、配网结构优化、变电站负荷转移等方面开展针对性分析。

根据电网发展阶段不同，配电网评价指标体系也有所差异，本次研究在现有评价指标基础上，结合电网发展阶段不同提炼相应评价指标，具体如下表所示。

3）用户接入层级配电设施规模匹配

目前已发行的相关规划技术导则中，对中压主干网相关设备配置标准均有较为全面规定，但对于配电站房方面则无相关规模方面要求，满足业扩容量全开放规划最终方案，需要明确具体用户接入方案与规模，就需要建立一种通用性的环网单元（开关站）合理规模计算方法。

本次课题研究中考虑从供电可靠性与运行经济性两方面出发进行测算，据此构建了两计算模型。

可靠性计算模型：

本次课题研究中可靠性评估采用故障模式后果分析法，以典型线路及环网供电可靠性为基础，采用概率分析法推算整个样本模型供电可靠性，计算指标包括：

建设经济性分析模型：

电网建设经济性分析，在电网单位设备造价基础上，根据所构建模型电网计算规模，测算总体建设投资，在此基础上根据模型电网实际供出负荷总量，测算单位负荷建设投资。可以将整个计算过程分为三个部分，既电网建设投资、停电损失以及单位负荷投资。

1）电网建设投资计算：本次电网建设投资计算以单条线路沿线中压配电网建设产生投资为基础，再根据不同负荷密度下电网规模差异，进行总体测算，具体公式如下：

ZL=（Lk×C0+Cd+Nf×Cf）×N

其中：

Lk为主干线长度，考虑线路的地形系数，*1.3；

C0为单位长度的线路投资；

Cd为出口断路器的投资；

Nf为线路的分段开关数；

Cf为分段开关的投资。架空线路的分段开关为负荷开关，电缆线路的分段开关为主馈线上的环网柜；

N为变电站不同接线模式下的出线回路数。

2）停电损失计算：本次研究基于产电比的概念来计算配电系统的停电损失。本次模型计算过程中采用以下公式进行停电损失计算。

Cs=*k*P*SAIDI*（a+k）

其中：

P为线路所带的最大负荷；（注意：不同组网模式下线路所允许带的最大负荷不同）；

SAIDI为系统平均停电持续时间；

a为电力企业的综合售电收益，即电力企业的供电纯利润（元／kWh），它是售电价与企业供电成本的差值。即直接停电经济损失；

k为产电比，即间接经济损失；

为不同组网模式下的系数，手拉手模式的系统为0.5；三分段三联络的系数为0.75，不同联络数目，该系数不同。

3）单位负荷投资效益比：在得到不同负荷密度下不同组网模式构建的模型电网总体投资与停电损失的基础上，根据以下公式，进行单位负荷投资效益比计算：C=（ZL+Cs）/P*10000

根据可靠性计算结果可知，随着主干节点数量增加，节点容量逐步减小，供电可靠性也随之逐步上升，两者呈现出正比关系，但节点控制容量低于2000kVA后供电可靠性提升趋缓；同时根据投资效益比同时节点控制容量减少，节点数量增加，电网建设投资效益比日趋下降，下图为不同主干节点下供电可靠性与电网建设投资效益比变比情况示意图。

意图

根据理论计算结果，结合不同接线方式组网方式与原则，不同接线方式主干节点容量控制推荐区间如下表所示。

3、满足业扩容量全开放的规划流程

综合上述研究结果，对现有规划方法进行优化，形成基于网格化的满足业扩容量全开放的规划方法，工作流程分为理论研究和实践两个方面展开，具体工作流程如下图所示。

4、实例验证

本次研究以某科技城为典型案例，其位于宁波市大东部地区总面积58.3平方公里，按照“网、区、格、块”四级结构对科技成进行划分，共分为一个区域电网、三个配电分区、18个用电网格和420个开发地块。

目前该区域最大负荷约为199MW，建成区平均负荷密度为10.01MW/km2，建有110kV变电站四座分别为110kV前方变、清泉变、宝桥变和冬青变；建有35kV变电站一座，为35kV贵驷变。10kV公用线路共计98条，中压配变1929台，容量1199.5MVA，其中公用配变884台，容量575.7MVA。

该区域电网已经进入发展成熟阶段，高新片区部分区域接近发展饱和阶段，根据发展定位，对其现状配网进行针对性评价，具体评价结果如下。

本次研究，首先对选取典型用户周边电网建设情况进行统计汇总，作为后续规划基础，汇总结果如下表所示。

表4开发用户周边现状供电设施建设情况汇总表

本次研究中选取科技城高新片区部分报装用户相关信息，依据前文用户容量配置与接如需求对典型用户接入方案进行规划，具体规划结果如下表所示。5、结语

本次研究结合电网建设发展新形势，在分析现有规划体系不足的基础上，从满足国民经济与社会发展、快速相应用户接入需求、理配置电网资源、有效与目标网架衔接等几个方面建立满足业扩容量全开发相适应的思路与实践方法。

本次研究并不是对现有网格化规划方式的颠覆，是在总结近年来规划实际工作中遇到的一系列问题基础上，从满足业扩开发的角度出发，对部分工作流程予以完善，结合现有需求将规划延伸至用户接入层面，完善规划方法，作为现有网格化规划体系的补充。

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