第二章配电网规划设计

1、长江三峡水电工程有限公司第二章第二章 配电网规划设计配电网规划设计第一节第一节 配电网规划设计概述配电网规划设计概述第二节第二节 电力负荷预测电力负荷预测第三节第三节 变电站及变压器的选择变电站及变压器的选择第四节第四节 配电网接线方式配电网接线方式第五节第五节 导线截面和供电半径的确定导线截面和供电半径的确定第六节第六节 配电网的评价体系配电网的评价体系第七节第七节 配电网的发展配电网的发展长江三峡水电工程有限公司 第一节第一节 配电网规划设计概述配电网规划设计概述 配电网的规划：根据供电区域内的负荷情况预测配电网的规划：根据供电区域内的负荷情况预测负荷、确定变电站的数量和容量、选择配电线路

2、的负荷、确定变电站的数量和容量、选择配电线路的供供电半径电半径、走向位置走向位置及及导线截面导线截面等。等。 配电网的设计和规划要做到安全与经济的统一。配电网的设计和规划要做到安全与经济的统一。应保证有充足的供电能力，以满足供电可靠性和运行应保证有充足的供电能力，以满足供电可靠性和运行经济性的要求，并应考虑环境保护和标准化等方面的经济性的要求，并应考虑环境保护和标准化等方面的要求。要求。 长江三峡水电工程有限公司 配电网规划特点配电网规划特点 (1)(1)接线模式多样，呈辐射状结构运行。接线模式多样，呈辐射状结构运行。 (2)(2)电源供应的不确定性。电源供应的不确定性。 (3)(3)环境对配

3、电网络的要求，如外形协调、电磁环境对配电网络的要求，如外形协调、电磁干扰、入地化等。干扰、入地化等。 (4)(4)政策法规的变化如用电制度的规定，利率的政策法规的变化如用电制度的规定，利率的调整及变化，规程、导则的变化，各种运行参数的调整及变化，规程、导则的变化，各种运行参数的调整等。调整等。长江三峡水电工程有限公司一、配电网规划设计技术原则一、配电网规划设计技术原则1 1供电可靠性供电可靠性 配电网规划考虑的可靠性是指电网设备停运时，对客户连续供配电网规划考虑的可靠性是指电网设备停运时，对客户连续供电的可靠程度。电网供电安全准则，一般采用电的可靠程度。电网供电安全准则，一般采用N-1N-1准

4、则：准则： (1) (1) 高压变电所中失去任何一回进线或一组变压器时，必须保证高压变电所中失去任何一回进线或一组变压器时，必须保证向下级配电网供电。向下级配电网供电。 (2) (2) 高压配电网中一条线路或变电所中一组降压变压器发生故障高压配电网中一条线路或变电所中一组降压变压器发生故障停运时，在正常情况下，除故障段外不允许停电，设备不允许过负停运时，在正常情况下，除故障段外不允许停电，设备不允许过负荷；在计划停运情况下又发生故障时，允许部分停电，但应在规定荷；在计划停运情况下又发生故障时，允许部分停电，但应在规定时间内恢复供电。时间内恢复供电。 (3) (3) 低压电网中当一台变压器或电网

5、发生故障时，应尽快将完好低压电网中当一台变压器或电网发生故障时，应尽快将完好的区段切换至邻近电网恢复供电。的区段切换至邻近电网恢复供电。长江三峡水电工程有限公司2 2配电网容载比配电网容载比R R 配电网设备的额定容量配电网设备的额定容量SnSn与所供年平均最高有功与所供年平均最高有功功率功率PmaxPmax之比，之比，R=Sn/PmaxR=Sn/Pmax。 变电容载比变电容载比 线路容载比线路容载比 配电网容载比配电网容载比长江三峡水电工程有限公司(1)(1)变电容载比变电容载比Rt Rt 变电容载比为配电网内同一电压等级的主变压器总变电容载比为配电网内同一电压等级的主变压器总容量与对应的供

6、电总负荷之比。容量与对应的供电总负荷之比。式中：式中：K1K1负荷分散系数，取负荷分散系数，取K11K11； K2K2平均功率因数；平均功率因数； K3K3主变压器运行率，即系统最大负荷时该变压器的负主变压器运行率，即系统最大负荷时该变压器的负荷与其额定容量之比；荷与其额定容量之比； K4K4储备系数（事故备用、负荷发展储备系数）。储备系数（事故备用、负荷发展储备系数）。3241KKKKRt长江三峡水电工程有限公司 变电容载比是宏观控制变电总容量的指标，也是规划变电容载比是宏观控制变电总容量的指标，也是规划设计时布点安排变电容量的依据。设计时布点安排变电容量的依据。 变电容载比是反映配电网供电

7、能力的主要技术经济指变电容载比是反映配电网供电能力的主要技术经济指标之一。变电容载比过大，电网建设早期投资增大；变电标之一。变电容载比过大，电网建设早期投资增大；变电容载比过小，电网适应性差，影响供电。容载比过小，电网适应性差，影响供电。 变电容载比与变电站的变压器台数、客户的重要性、变电容载比与变电站的变压器台数、客户的重要性、同时率、功率因数等有关。建设部、能源部同时率、功率因数等有关。建设部、能源部19931993年年城市城市电力网规划设计导则电力网规划设计导则推荐：大、中城市的变电容载比一推荐：大、中城市的变电容载比一般取为：般取为：220kV220kV电网电网1.81.82.02.0

8、；3535110kV110kV电网电网2.22.22.52.5。长江三峡水电工程有限公司 (2) (2) 线路容载比。其概念和计算方法与变电容载比线路容载比。其概念和计算方法与变电容载比相似。由于配电网接线和运行方式的变化，除对线路相似。由于配电网接线和运行方式的变化，除对线路运行状态的影响极为复杂外，还涉及线路电压降等许运行状态的影响极为复杂外，还涉及线路电压降等许多问题，故配电网线路容载比的数值实用意义不大，多问题，故配电网线路容载比的数值实用意义不大，且难以合理确定。且难以合理确定。长江三峡水电工程有限公司3 3配电网电压调整配电网电压调整 将配电网的电压调节到允许偏移值之内的措施，简将

9、配电网的电压调节到允许偏移值之内的措施，简称电压调整。国家标淮称电压调整。国家标淮GB 12325GB 1232519901990电能质量电能质量供电电压允许偏差供电电压允许偏差规定：规定： (1) 35kV(1) 35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的超过额定电压的1010。 (2) lOkV(2) lOkV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的的7 7。 (3) 220V(3) 220V单相供电电压允许偏差为单相供电电压允许偏差为+7+7-10-10。长江三峡水电工程有限公司4 4无功补偿无功补偿

10、配电网无功补偿的原则为：配电网无功补偿的原则为： (1) (1) 无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置。它可采用分散和集中补偿相结合的方式，接进行配置。它可采用分散和集中补偿相结合的方式，接近客户端的采用分散补偿可取得较好的经济效益，集中近客户端的采用分散补偿可取得较好的经济效益，集中补偿在变电所内有利于控制电压水平。补偿在变电所内有利于控制电压水平。 (2) (2) 无功补偿设施应便于投切，装设在变电所和大客无功补偿设施应便于投切，装设在变电所和大客户处的电容器应能自动投切。户处的电容器应能自动投切。 长江三峡水电工程有限公司5 5短路

11、容量短路容量 为了取得合理的经济效益，配电网各级电压的短为了取得合理的经济效益，配电网各级电压的短路容量应通过电网设计、运行方式等方面进行控制，路容量应通过电网设计、运行方式等方面进行控制，使各级电压断路器的开断电流及设备的动、热稳定电使各级电压断路器的开断电流及设备的动、热稳定电流得到配合。流得到配合。6 6通信干扰通信干扰 在配电网规划设计中应尽量减少对通信设施的危在配电网规划设计中应尽量减少对通信设施的危害及干扰影响，并在规划年限内留有适当裕度。这种害及干扰影响，并在规划年限内留有适当裕度。这种影响的允许值可参照有关标准。影响的允许值可参照有关标准。长江三峡水电工程有限公司二、配电网规划

12、的主要内容二、配电网规划的主要内容配电网规划内容：配电网规划内容： (1) (1) 分析配电网布局与负荷分布的现状。分析配电网布局与负荷分布的现状。 (2) (2) 负荷预测负荷预测( (包括电量与功率预测）包括电量与功率预测） (3) (3) 确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的标准化。标准化。 (4) (4) 进行电量和电力进行电量和电力( (有功、无功有功、无功) )平衡，提出对供电电平衡，提出对供电电源点的建设要求。源点的建设要求。 (5) (5) 确定变电站的布点和容量。确定变电站的布点和容量。 (6) (6) 分期对配电网结构进行

13、整体规划，确定分期建设的分期对配电网结构进行整体规划，确定分期建设的工程项目。工程项目。长江三峡水电工程有限公司 (7) (7) 确定无功补偿容量及其布局。确定无功补偿容量及其布局。 (8) (8) 确定调度、通信及自动化等方面的规模和要求。确定调度、通信及自动化等方面的规模和要求。 (9) (9) 估算各规划期需要的投资、主要设备的规范和数量。估算各规划期需要的投资、主要设备的规范和数量。 (10) (10) 估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力后的社会经济效益。力后的社会经济效益。 (11) (11) 绘制各规划期末配电网规划合理接线图绘制

14、各规划期末配电网规划合理接线图( (包括现状包括现状图图) )。 (12) (12) 编制规划说明书。编制规划说明书。长江三峡水电工程有限公司 第二节第二节 电力负荷预测电力负荷预测一、电力负荷预测的目的一、电力负荷预测的目的 环节环节: : 生产、输送、分配和使用生产、输送、分配和使用, , 电能电能“产产”、“销销”的动态平衡的动态平衡 发电机机组的发电机机组的开停计划开停计划 短期负荷预测短期负荷预测 242436h36h。 远景电网规划远景电网规划 长期预测长期预测(10(102020年或更长年或更长) )。 中期电网规划中期电网规划 中期预测中期预测(5(51010年左右年左右) )

15、。 预测分：预测分：(1)(1)负荷总量进行预测；负荷总量进行预测； (2)(2)分块负荷预测。分块负荷预测。长江三峡水电工程有限公司2022年2月3日11时53分61151.1.电力负荷预测的基本概念电力负荷预测的基本概念电力负荷的定义电力负荷的定义电力负荷的分类电力负荷的分类负荷曲线和参数负荷曲线和参数 负荷预测的定义负荷预测的定义负荷预测的意义负荷预测的意义负荷预测的特点负荷预测的特点长江三峡水电工程有限公司16 在电力规划中，广泛使用的负荷概念是指国民经济整体或在电力规划中，广泛使用的负荷概念是指国民经济整体或部门对电力电量的消耗量的历史情况及未来的变化发展趋势。部门对电力电量的消耗量

16、的历史情况及未来的变化发展趋势。(1)电力负荷的定义 在电力系统中，电气设备所需用的电功率称为电力负荷在电力系统中，电气设备所需用的电功率称为电力负荷或电力。或电力。 由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率，由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率， 一一般用电流表示的负荷，实际上是对应视在功率而言。般用电流表示的负荷，实际上是对应视在功率而言。 电力负荷有两方面的含义：电力负荷有两方面的含义： 电力工业的服务对象，包括使用电力的部门、机关、企事业电力工业的服务对象，包括使用电力的部门、机关、企事业单位、工厂、农村、车间、学校以及各种各样的用电设备；单位、工厂、农村、车间、学校以及各种各

17、样的用电设备； 上述各用电单位、部门或设备使用电力和电量的具体数量。上述各用电单位、部门或设备使用电力和电量的具体数量。长江三峡水电工程有限公司17负荷指标、最高负荷、平均负荷、负荷率负荷指标、最高负荷、平均负荷、负荷率【负荷指标负荷指标】 目前供电部门所分配的负荷指标，主要是指小时平均的有功负荷目前供电部门所分配的负荷指标，主要是指小时平均的有功负荷指标，指标， 而不是视在功率和无功功率。而不是视在功率和无功功率。【最高负荷最高负荷】 电力负荷在某个时间间隔内必然出现一个最大值，称为最高负荷。电力负荷在某个时间间隔内必然出现一个最大值，称为最高负荷。【平均负荷平均负荷】 在某一段时间范围内电

18、力负荷的平均值，在某一段时间范围内电力负荷的平均值， 称为平均负荷。称为平均负荷。【负荷率负荷率】 平均有功负荷与最高负荷的比率，称为负荷率。调整负荷，提高平均有功负荷与最高负荷的比率，称为负荷率。调整负荷，提高负荷率，不仅使用电单位的用电达到经济合理，负荷率，不仅使用电单位的用电达到经济合理， 而且也为整个电网而且也为整个电网的安全经济运行创造了条件。的安全经济运行创造了条件。 长江三峡水电工程有限公司18(2)(2)电力负荷的分类电力负荷的分类长江三峡水电工程有限公司19用电负荷用电负荷= =系统内各用户在某一时刻所耗用电力的总和系统内各用户在某一时刻所耗用电力的总和供电负荷供电负荷= =

19、用电负荷用电负荷+ +网损网损( (线路和变压器损耗线路和变压器损耗) )发电负荷发电负荷= =供电负荷供电负荷+ +发电厂厂用负荷发电厂厂用负荷 = =用电负荷用电负荷+ +网损网损( (线路和变压器损耗线路和变压器损耗)+)+厂用电厂用电国民经济行业用电：国民经济行业用电：第一产业、第二产业、第三产业和居民生活用电第一产业、第二产业、第三产业和居民生活用电第一产业：第一产业：农、林、牧、渔、水利业农、林、牧、渔、水利业第二产业：第二产业：工业和建筑业工业和建筑业第三产业：第三产业：国民经济行业用电中的其他剩余部分国民经济行业用电中的其他剩余部分电力负荷的分类电力负荷的分类长江三峡水电工程有

20、限公司中断供电将有中断供电将有人身伤亡；人身伤亡；重大重大政治影响、经济损失政治影响、经济损失或社会秩序或社会秩序严重严重混乱者。混乱者。中断供电将有中断供电将有较大较大政政治影响、经济损失或治影响、经济损失或社会秩序混乱者。社会秩序混乱者。不属于一级和二级不属于一级和二级负荷者负荷者消防控制室，消防水泵，火灾事故照明消防控制室，消防水泵，火灾事故照明疏散指示，防火卷帘等消防设备；保安疏散指示，防火卷帘等消防设备；保安设备；主要计算机、管理计算机及外设设备；主要计算机、管理计算机及外设通信设备；重要场合照明设备通信设备；重要场合照明设备客梯、生活供水泵房客梯、生活供水泵房空调、一般照明空调、一

21、般照明一级负荷一级负荷二级负荷二级负荷三级负荷三级负荷用电负荷重要性等级划分为用电负荷重要性等级划分为3 3类类长江三峡水电工程有限公司21(3)(3)负荷预测的定义负荷预测的定义【定义定义】负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因素，在满足一定精度要求的条件下，确件与社会影响等诸多因素，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量（功定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量（功率）或用电量。率）或用电量。【对象对象】负荷预测是从预测对象来看，电力负荷预测包括对未负荷预测是从预

22、测对象来看，电力负荷预测包括对未来电力需求量（功率）的预测、对未来用电量（能量）的预测、来电力需求量（功率）的预测、对未来用电量（能量）的预测、对负荷曲线的预测。对负荷曲线的预测。【地位地位】电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础，它是电力系统经济调度中的一项重电力系统经济运行的基础，它是电力系统经济调度中的一项重要内容，是能量管理系统要内容，是能量管理系统(EMS)(EMS)的一个重要模块。的一个重要模块。【问题问题】随着我国电力供需矛盾的突出，社会发展速度的不断随着我国电力供需矛盾的突出，社会发展速度的不断加快和信

23、息量的膨胀，电力负荷预测的准确度变得愈加困难。加快和信息量的膨胀，电力负荷预测的准确度变得愈加困难。长江三峡水电工程有限公司长江三峡水电工程有限公司23【不准确性不准确性】 电力负荷的未来发展受到复杂因素（如政治、经济、气象、预测电力负荷的未来发展受到复杂因素（如政治、经济、气象、预测技术）的影响，而且各种影响因素也是发展变化的。技术）的影响，而且各种影响因素也是发展变化的。【条件性条件性】 各种负荷预测都是在一定条件下做出的。各种负荷预测都是在一定条件下做出的。【时间性时间性】 负荷预测都有一定的时间范围。负荷预测都有一定的时间范围。【多方案性多方案性】 在一定精度范围内，采用不同的负荷预测

24、方法，其结果不完全相在一定精度范围内，采用不同的负荷预测方法，其结果不完全相同。同。(4)负荷预测的特点长江三峡水电工程有限公司24（1 1）按时间分类）按时间分类2.负荷预测的分类长江三峡水电工程有限公司25长江三峡水电工程有限公司26长江三峡水电工程有限公司273.3.在规划设计中负荷预测的内容在规划设计中负荷预测的内容 负荷预测包括电量需求预测和最大负荷预测。负荷预测包括电量需求预测和最大负荷预测。 在规划设计中，应完成以下在规划设计中，应完成以下5 5个方面的内容：个方面的内容：(1)(1)电量需求预测：电量需求预测：各年各年( (或水平年或水平年) )需电量；需电量；各年各年( (或

25、水平年或水平年) )一、二、三产业和居民生活需电量；一、二、三产业和居民生活需电量；各年各年( (或水平年或水平年) )分部分、分行业需电量；分部分、分行业需电量；各年各年( (或水平年或水平年) )按经济区域、行政区域或供电区需电量。按经济区域、行政区域或供电区需电量。(2)(2)电力负荷预测：电力负荷预测：各年各年( (或水平年或水平年) )最大负荷；最大负荷；各年各年( (或水平年或水平年) )代表月份的日负荷曲线、周负荷曲线；代表月份的日负荷曲线、周负荷曲线；各年各年( (或水平年或水平年) )年持续负荷曲线、年负荷曲线；年持续负荷曲线、年负荷曲线；各年各年( (或水平年或水平年) )

26、的负荷特性和参数，如平均负荷率、最小负荷率、最大峰的负荷特性和参数，如平均负荷率、最小负荷率、最大峰谷差、最大负荷利用小时数等。谷差、最大负荷利用小时数等。长江三峡水电工程有限公司28(3)(3)用电增长的因素和规律分析：用电增长的因素和规律分析： 为了很好地掌握系统中用电增长的因素和规律，需要在充分调查研究的基为了很好地掌握系统中用电增长的因素和规律，需要在充分调查研究的基础上，对以下内容进行分析：础上，对以下内容进行分析： 能源变化的情况与电力负荷的关系；能源变化的情况与电力负荷的关系； 国民生产总值增长率与电力负荷增长率的关系；国民生产总值增长率与电力负荷增长率的关系； 工业生产发展速度

27、与电力负荷增长速度的关系；工业生产发展速度与电力负荷增长速度的关系； 设备投资、人口增长与电力负荷增长的关系；设备投资、人口增长与电力负荷增长的关系； 电力负荷的时间序列发展过程。电力负荷的时间序列发展过程。 此外，尚需研究经济政策、经济发展水平、人均收入变化、产业政策变此外，尚需研究经济政策、经济发展水平、人均收入变化、产业政策变化、产业结构调整、科技进步、节能措施、需求侧管理、电价、各类相关能源化、产业结构调整、科技进步、节能措施、需求侧管理、电价、各类相关能源与电力的可转换性及其价格、气候等因素与电力需求水平和特性之间的影响，与电力的可转换性及其价格、气候等因素与电力需求水平和特性之间的

28、影响，需分析研究电网的扩展和加强、城市电网改造、供电条件改善、农村电气化等需分析研究电网的扩展和加强、城市电网改造、供电条件改善、农村电气化等对电力需求的影响。对电力需求的影响。长江三峡水电工程有限公司29(4)(4)电力电量、负荷特性、缺电情况分析：电力电量、负荷特性、缺电情况分析：SDGJ60SDGJ6019881988电力系统设计内容深度规定电力系统设计内容深度规定应对以下内容进行分析：应对以下内容进行分析：分析地区电力电量消费水平及其构成；分析地区电力电量消费水平及其构成；地区总的电力电量消费与工农业产值的比例关系；地区总的电力电量消费与工农业产值的比例关系；过去过去5-105-10年

29、电力电量增长速度；年电力电量增长速度；对负荷特性、缺电情况做必要的分析和描述。对负荷特性、缺电情况做必要的分析和描述。(5)(5)设计负荷水平的确定：设计负荷水平的确定： 对电力系统规划审议确定的负荷水平进行以下分析和核算并报有关单位认可，对电力系统规划审议确定的负荷水平进行以下分析和核算并报有关单位认可，即作为本设计的负荷水平。即作为本设计的负荷水平。与本地区过去的电力电量增长率进行对比；与本地区过去的电力电量增长率进行对比；与国家计委和主管部门对全国或对本地区的装机和发电量预测和控制数进行分析对与国家计委和主管部门对全国或对本地区的装机和发电量预测和控制数进行分析对比；比；说明与地区电力部

30、门的预测负荷和电量是否一致；说明与地区电力部门的预测负荷和电量是否一致；对负荷的主要组成、分布情况和发展趋势作必要的描述；对负荷的主要组成、分布情况和发展趋势作必要的描述；必要时应根据关键性用户建设计划及其主要产品产量对预测负荷进行分析评价。必要时应根据关键性用户建设计划及其主要产品产量对预测负荷进行分析评价。长江三峡水电工程有限公司304.负荷预测的基本程序 负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研

31、究，总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。长江三峡水电工程有限公司31负荷预测需收集的资料包括：负荷预测需收集的资料包括：城市总体规划中有关人口、用地、能源等以及各功能分区的布城市总体规划中有关人口、用地、能源等以及各功能分区的布局改造和发展规划。局改造和发展规划。统计部门及气象部门等提供的有关历史数据和预测信息。统计部门及气象部门等提供的有关历史数据和预测信息。电力系统规划中电力、电量的平衡，电源布局等有关资料。电力系统规划中电力、电量的平衡，电源布局等有关资料。全市及各分区历年用电量，高峰用电和负荷典型日负荷曲线，全市及

32、各分区历年用电量，高峰用电和负荷典型日负荷曲线，电网潮流图。电网潮流图。各级电压变电所的负荷记录和典型负荷曲线、功率因数。各级电压变电所的负荷记录和典型负荷曲线、功率因数。当电源及供电网能力不足时，应根据有关资料估算出潜在负荷当电源及供电网能力不足时，应根据有关资料估算出潜在负荷的情况。的情况。资料整理资料整理 ：注意资料的完整无缺，数字准确无误，反映的都是注意资料的完整无缺，数字准确无误，反映的都是正常状态下的水平，并对不可靠的资料加以核实调整。正常状态下的水平，并对不可靠的资料加以核实调整。 长江三峡水电工程有限公司32初步分析：初步分析：包括画出动态折线图或散点图，观察变动的包括画出动态

33、折线图或散点图，观察变动的轨迹；计算一些统计量；查明异动的原因并加以处理。轨迹；计算一些统计量；查明异动的原因并加以处理。建立预测模型：建立预测模型：预测模型多种多样，同时采用几种数学预测模型多种多样，同时采用几种数学模型进行运算，以便对比、选择。建立负荷预测数学模型，模型进行运算，以便对比、选择。建立负荷预测数学模型，进行预测工作。进行预测工作。综合分析：综合分析：对影响预测对象的新因素进行分析，对预测对影响预测对象的新因素进行分析，对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。参照当前的各种可能模型进行恰当的修正后确定预测值。参照当前的各种可能性，对新的趋势和发展综合分析，对初步预测进行调整和性，

34、对新的趋势和发展综合分析，对初步预测进行调整和修正。修正。编写预测说明：编写预测说明：对取得这些结果的预测条件、假设、限对取得这些结果的预测条件、假设、限制因素等情况进行详细的说明。制因素等情况进行详细的说明。长江三峡水电工程有限公司二、常用负荷预测方法二、常用负荷预测方法 负荷预测方法和预测模型的选择完全根据预测目的而负荷预测方法和预测模型的选择完全根据预测目的而定，而且为了同一目的预测宜用几种不同方法，以便相互定，而且为了同一目的预测宜用几种不同方法，以便相互校核。校核。 ( (一一) )经济模型预测法经济模型预测法 城市的基础、条件及经济发展目标（趋势）来预测相城市的基础、条件及经济发展

35、目标（趋势）来预测相应的电力负荷。应的电力负荷。 (1)(1)线性趋势模型为线性趋势模型为btayt长江三峡水电工程有限公司(2)(2)对数线性趋势模型为对数线性趋势模型为(3)(3)二次曲线趋势模型为二次曲线趋势模型为 式中式中t t为时间为时间( (年年) )，a a、b b和和c c是根据历史数据，用最是根据历史数据，用最小二乘法来确定的参数。小二乘法来确定的参数。 也可把城市的经济进行分类，分别建模预测，然后也可把城市的经济进行分类，分别建模预测，然后相加得到总负荷。用于城市的中长期规划。相加得到总负荷。用于城市的中长期规划。btayeytbtat)ln(2ctbtayt 最小二乘法是

36、一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳最小二乘法是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之函数匹配。利用最小二乘法求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。间误差的平方和为最小。 长江三峡水电工程有限公司长江三峡水电工程有限公司长江三峡水电工程有限公司长江三峡水电工程有限公司( (二二) )时间序列预测法时间序列预测法 电力负荷看作一组随时间变化的数列，不考虑电力负荷看作一组随时间变化的数列，不考虑其大小变化的因果关系。其大小变化的因果关系。 可用于短期和长期预

37、测。要求统计数据多且符可用于短期和长期预测。要求统计数据多且符合统计规律。此方法应用少。合统计规律。此方法应用少。 长江三峡水电工程有限公司( (三三) )小区预测（空间负荷预测）小区预测（空间负荷预测） 总量预测总量预测 负荷分布负荷分布 负荷中心负荷中心 变电所变电所 分区面积：分区面积：353566kV66kV的可大于的可大于1km1km ；10kV10kV的可小于的可小于0.5km0.5km ；0.4kV0.4kV的可取的可取O.01kmO.01km 左右。负荷密度高的城市左右。负荷密度高的城市或地块，按具体情况把地块划得更小些。或地块，按具体情况把地块划得更小些。 三个要素三个要素:

38、 : 负荷的地点、负荷的大小和负荷的时间。负荷的地点、负荷的大小和负荷的时间。长江三峡水电工程有限公司 (1) (1) 网格法。网格法。把被预测地区划分成网格，按用地性质把被预测地区划分成网格，按用地性质分类，同一类网格选用一条代表性曲线，称为模板。分类，同一类网格选用一条代表性曲线，称为模板。 (2) (2) 按单位用地的电量预测。按单位用地的电量预测。把城市用地分为工业、把城市用地分为工业、住宅、宾馆、商业和仓储等，按这些用地的单位面积用电住宅、宾馆、商业和仓储等，按这些用地的单位面积用电(w/m(w/m2 2。) )进行预测。必须注意，城市用电标准和增长速度进行预测。必须注意，城市用电标

39、准和增长速度差别大。差别大。 建筑面积和用地性质是分类预测的关键数据。发展中建筑面积和用地性质是分类预测的关键数据。发展中城市或开发区预测难度大，可找相当的参考城市或地区来城市或开发区预测难度大，可找相当的参考城市或地区来测定待测城市的用电水平。测定待测城市的用电水平。长江三峡水电工程有限公司第三节第三节 变电站站址及变压器选择变电站站址及变压器选择 变电站站址选择工作可分为变电站站址选择工作可分为规划选址规划选址和和工程选工程选址址两个阶段。两个阶段。 选所时需要明确变电站在系统中的作用，也即选所时需要明确变电站在系统中的作用，也即明确该变电站是系统枢纽变电站、地区重要变电站明确该变电站是系

40、统枢纽变电站、地区重要变电站或一般变电站中的中间变电站、终端变电站、开关或一般变电站中的中间变电站、终端变电站、开关站、企业变电站、一次变电站。站、企业变电站、一次变电站。长江三峡水电工程有限公司一一. . 变电站的站址选择变电站的站址选择 n 接近负荷中心接近负荷中心n 使地区电源布局合理。使地区电源布局合理。 n 高低压各侧进出线方便。高低压各侧进出线方便。n 站址地形、地貌及土地面积应满足近期建设和发站址地形、地貌及土地面积应满足近期建设和发展要求。展要求。 n 确定站址时，应考虑其与邻近设施的相互影响。确定站址时，应考虑其与邻近设施的相互影响。n 交通运输方便。交通运输方便。n 其他。

41、所选站址应具有可靠水源，排水方便，并其他。所选站址应具有可靠水源，排水方便，并且应满足施工条件方便等。且应满足施工条件方便等。1. 1. 变电站的选址原则变电站的选址原则长江三峡水电工程有限公司2. 2. 变电站数量的确定变电站数量的确定 P：水平年的负荷需求；（水平年的负荷需求；（“规划水平年”就是规划的目标年份。“规划水平年”又分为近期规划水平年和远期规划水平年。）K：容载比；容载比；s：现有变电站容量总和；现有变电站容量总和；sN：标准变电站容量。标准变电站容量。长江三峡水电工程有限公司二二. . 配电变压器选型配电变压器选型 负载的大小、性质选择容量。过负荷能力和经济运行条负载的大小、

42、性质选择容量。过负荷能力和经济运行条件。件。 1.1.电力变压器的过负荷能力电力变压器的过负荷能力 根据根据GB 1094GB 1094一一19961996对电力变压器的规定，电力变压器正对电力变压器的规定，电力变压器正常使用的环境温度条件为：常使用的环境温度条件为： 最高气温为最高气温为+40+40，最热月平均气温为，最热月平均气温为+30+30，最高年平，最高年平均气温为均气温为+20 +20 ，对户外变压器最低气温为，对户外变压器最低气温为-25-25，对户内变，对户内变压器最低气温为压器最低气温为-5-5。对于油浸式变压器顶层油的温升，按。对于油浸式变压器顶层油的温升，按规定不得超过周

43、围气温规定不得超过周围气温5555。实际运行环境往往优于以上条。实际运行环境往往优于以上条件。件。 变压器的过负荷能力分为正常过负荷能力和事故过负荷变压器的过负荷能力分为正常过负荷能力和事故过负荷能力两种。能力两种。 长江三峡水电工程有限公司(1)(1)正常过负荷能力正常过负荷能力 在规定的环境温度条件下，室外安装时，规定使用年限在规定的环境温度条件下，室外安装时，规定使用年限( (一般为一般为2020年年) )内所能连续输出的最大视在功率。变压器容量按内所能连续输出的最大视在功率。变压器容量按最大负荷选择，因此变压器在必要时完全可以过负荷运行，称最大负荷选择，因此变压器在必要时完全可以过负荷

44、运行，称为正常过负荷。对于油浸式电力变压器，允许的过负荷包括以为正常过负荷。对于油浸式电力变压器，允许的过负荷包括以下两部分。下两部分。 1)1)由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷。由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷。长江三峡水电工程有限公司 2) 2) 由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷。如果夏由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷。如果夏季的最大负荷低于变压器的额定容量时，每降低季的最大负荷低于变压器的额定容量时，每降低1 1可可在冬季过负荷在冬季过负荷1 1，此项过负荷最大不得超过，此项过负荷最大不得超过1515。 以上两种过负荷同时考虑时，对室外变压器不超过以上两种过负荷同时考虑时，对室外变压

45、器不超过3030 ，对室内变压器不超过，对室内变压器不超过2020。变压器在冬季可达。变压器在冬季可达到的过负荷能力最强。到的过负荷能力最强。 对于干式变压器一般不考虑正常过负荷。对于干式变压器一般不考虑正常过负荷。长江三峡水电工程有限公司(2)(2)事故过负荷能力事故过负荷能力 当电力系统或工厂变电所发生事故时，为了保证对当电力系统或工厂变电所发生事故时，为了保证对重要设备连续供电，故允许变压器短时间有较大幅度的重要设备连续供电，故允许变压器短时间有较大幅度的过负荷，即事故过负荷。不论故障前负荷情况如何，过过负荷，即事故过负荷。不论故障前负荷情况如何，过负荷运行时间不得超过表负荷运行时间不得

46、超过表5 53 3的规定。的规定。长江三峡水电工程有限公司2 2、变电站主变压器类型和台数的选择、变电站主变压器类型和台数的选择 在降压变电站中，向客户输送电能的变压器称为主变压器。根据在降压变电站中，向客户输送电能的变压器称为主变压器。根据设计规程规定：变电站中一般装两台主变压器；如只有一个电源或变电设计规程规定：变电站中一般装两台主变压器；如只有一个电源或变电站可由中、低压侧电力网取得备用电源，也可只装一台主变压器。站可由中、低压侧电力网取得备用电源，也可只装一台主变压器。 主变压器采用三相，主变压器采用三相，5 51010年的发展规划选择容量年的发展规划选择容量。 (1)(1)变压器台数

47、的选择原则变压器台数的选择原则 1) 1) 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电站应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电荷的变电站应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电站，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电站的联络线。站，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电站的联络线。 2) 2) 季节性负荷或昼夜负荷变动较大的工厂变电站，可考虑采用两台季节性负荷或昼夜负荷变动较大的工厂变电站，可考虑采用两台主变压器。主变压器。 3) 3) 只供有一般的三级负荷的变电站可采用一台主

48、变压器。只供有一般的三级负荷的变电站可采用一台主变压器。 4) 4) 考虑发展，应当留有第二台主变的空间。考虑发展，应当留有第二台主变的空间。长江三峡水电工程有限公司(2)(2)变电站主变压器选型原则变电站主变压器选型原则 在配电系统的总降压变电站中，由于供电电源电压一般在配电系统的总降压变电站中，由于供电电源电压一般不超过不超过110kV110kV，因此一般都选用三相变压器。三相变压器相，因此一般都选用三相变压器。三相变压器相对单相变压器来说，投资少、占地面积小、运行损耗小，维对单相变压器来说，投资少、占地面积小、运行损耗小，维修工作量也小。修工作量也小。 当某些高压供电的工业企业客户厂区内

49、出现三个电压等当某些高压供电的工业企业客户厂区内出现三个电压等级时，是采用三绕组变压器还是双绕组变压器要通过技术经级时，是采用三绕组变压器还是双绕组变压器要通过技术经济比较决定。若采用三绕组变压器，其中某个绕组的传送功济比较决定。若采用三绕组变压器，其中某个绕组的传送功率小于该变压器额定容量的率小于该变压器额定容量的1515，而使该绕组未能充分利用，而使该绕组未能充分利用时，还是选用两台双绕组变压器比较合理。时，还是选用两台双绕组变压器比较合理。长江三峡水电工程有限公司 配电变压器类型的选择还应遵循以下原则：配电变压器类型的选择还应遵循以下原则： 1) 1) 一般应优先采用一般应优先采用S7S

50、7、S9S9和和SllSll等系列低损耗变压等系列低损耗变压器。器。 2) 2) 如果周围环境恶劣，应选用具有防尘、防腐性如果周围环境恶劣，应选用具有防尘、防腐性能的密闭式电力变压器。能的密闭式电力变压器。 3) 3) 对于高层建筑、地下建筑、机场等消防要求高对于高层建筑、地下建筑、机场等消防要求高的场所，宜选用的场所，宜选用SLLSLL。、。、SGSG和和SGZSGZ等形式的干式电力变等形式的干式电力变压器。压器。 4) 4) 对于电压波动较大而不能满足用电负荷要求时，对于电压波动较大而不能满足用电负荷要求时，可选用可选用SZ7SZ7、SZSZ和和LZLZ等形式的有载调压变压器等形式的有载调

51、压变压器。长江三峡水电工程有限公司3 3、变电站主变压器容量的选择、变电站主变压器容量的选择 一台主变压器的变电站，主变压器的额定容量一台主变压器的变电站，主变压器的额定容量S ST T应应满足全部用电设备总的计算负荷满足全部用电设备总的计算负荷ScSc的需要，即的需要，即 两台变压器的变电站，每台主变压器的额定容量两台变压器的变电站，每台主变压器的额定容量S ST T应同时满足以下两个条件：应同时满足以下两个条件：(1)(1)任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷S SC C的大的大约约60607070的需要。的需要。(2)(2)任一台变压器单独运行

52、时，应满足全部一、二级负荷任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷ScSc(1+2)(1+2)需要，即需要，即CTSSCTSS)7 . 06 . 0()21( CTSS长江三峡水电工程有限公司变电站容量的确定说明n配电变压器的选择，由中期负荷预测，考虑变压器的利用率和功率因数，配电变压器的选择，由中期负荷预测，考虑变压器的利用率和功率因数，考虑原有配变。考虑原有配变。n对于居民生活区内的对于居民生活区内的10kV10kV配电变压器，其容量一般统一为配电变压器，其容量一般统一为250250、400400、500500、630630、800kV800kVA A。n对于对于35kV35kV电力

53、变压器，容量一般使用电力变压器，容量一般使用1616、2020、3l.5MV3l.5MVA A。n变压器台数至少选定为两台，以满足变压器台数至少选定为两台，以满足“N -1N -1”原则原则”。 注意单台容量上限、低压开关电器断流能力和短路稳定度要求限注意单台容量上限、低压开关电器断流能力和短路稳定度要求限制、低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗。制、低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗。 单台车间变电站的主变压器容量一般不能大于单台车间变电站的主变压器容量一般不能大于1000kV1000kVA A。 对装于楼上的干式变压器单台容量不宜大于对装于楼上的干式变压器单台容量不宜

54、大于630kV630kVA A。 居住小区，单台油浸式变压器容量不宜大于居住小区，单台油浸式变压器容量不宜大于630kV630kVA A。气体保护很。气体保护很难实施。变压器容量大，供电半径大，会造成供电末端的电压偏低。难实施。变压器容量大，供电半径大，会造成供电末端的电压偏低。长江三峡水电工程有限公司【例例5-l5-l】某某10/0.4kV10/0.4kV车间变电站总计算负荷为车间变电站总计算负荷为1400kV1400kVA A，其中一、二级负荷为其中一、二级负荷为750kV750kVA A，试初步确定主变压器台数，试初步确定主变压器台数和单台容量。和单台容量。 解：根据变电站一、二级负荷情

55、况，确定变电站选用两解：根据变电站一、二级负荷情况，确定变电站选用两台变压器。台变压器。 因此单台变压器容量选为因此单台变压器容量选为1000kV1000kVA A。）（）（9808401400.70.60)7 . 06 . 0(CTSS长江三峡水电工程有限公司第四节第四节 配电网接线方式配电网接线方式 定义：由高、中、低压配电线路和联系它们的变、配电所组定义：由高、中、低压配电线路和联系它们的变、配电所组成。成。 中、低压配电网：接线方式应符合中、低压配电网：接线方式应符合N N1 1原则（即一回线故障原则（即一回线故障不会造成对用户停电）的可靠性要求。不会造成对用户停电）的可靠性要求。 城

56、市电力网一般采用有备用的接线方式。城市电力网一般采用有备用的接线方式。 配电网接线方式配电网接线方式配电网接线方式配电网接线方式 （1 1） 高压配电网的接线方式高压配电网的接线方式 （2 2） 中压配电网的接线方式中压配电网的接线方式 （3 3） 低压配电网的接线方式低压配电网的接线方式长江三峡水电工程有限公司 包括包括110kV110kV、60kV60kV和和35kV35kV的线路和变电所。的线路和变电所。 由于可靠性要求很高，一般采用有备用的接线。由于可靠性要求很高，一般采用有备用的接线。 采用架空线路时，为两回线路；采用电缆线路时可分多回线路。采用架空线路时，为两回线路；采用电缆线路时

57、可分多回线路。 为避免双回路同时故障而使变电所全停，应尽可能在双侧有电源。为避免双回路同时故障而使变电所全停，应尽可能在双侧有电源。 当线路上接入当线路上接入3 3个及以上变电所时，线路应在两侧安排电源，正常运行个及以上变电所时，线路应在两侧安排电源，正常运行时两侧电源不并列。时两侧电源不并列。 由由10kV10kV线路、配电所、开闭所、箱式配电所、台式变压器等组成。线路、配电所、开闭所、箱式配电所、台式变压器等组成。 低压配电网低压配电网: :指电压等级指电压等级1kV1kV以下的电力线路。由配电线路、配电装置、以下的电力线路。由配电线路、配电装置、用电设备组成。用电设备组成。 低压配电网的

58、接线要综合考虑配电变压器的容量及供电范围和导线截低压配电网的接线要综合考虑配电变压器的容量及供电范围和导线截面。低压配电网供电半径一般不超过面。低压配电网供电半径一般不超过400m400m。 长江三峡水电工程有限公司城市电网示意图低压用户低压用户0.38kV0.38kV高压输电网高压输电网220kV220kV及以上及以上220kV110kV10kV110kV110kV10kV10kV输电电压：输电电压：220kV 220kV 高压配电电压：高压配电电压：110110、6666、35kV35kV中压配电电压：中压配电电压：10kV 10kV 低压配电电压：低压配电电压：380/220V380/2

59、20V长江三峡水电工程有限公司2 2 0 k V 终 端 变 电 站“ T ” 接 变 压 器3 1 8 0 M V A3 5 k V预 留 出 线 头中 间 站 ， 终 端 站电 厂 ， 中 心 站大 截 面 架 空 线3 1 2 0 - 3 1 8 0 M V A正 常 开 断 运 行3 5 k V2 2 0 k V 中 心 变 电 站 ，中 间 变 电 站2 2 0 k V 终 端 变 电 站3 5 k V1 1 0 k V中 间 站 ， 终 端 站2 2 0 k V 中 心 变 电 站2 2 0 k V电 厂 ， 中 心 站2 2 0 k V4 7 5 0 - 4 1 5 0 0 M

60、V A5 0 0 k V 枢 纽 站大 截 面 架 空 线5 0 0 k V正 常 合 上 运 行220kV及以上电网接线示意图500kV侧采用一台半断路器接线，500kV母线可分段，新建500kV变电站主变接入断路器串内220kV中心站直接从500kV变电站或220kV主力电厂受电并向其他220kV变电站转供电力220kV终端站可采用T型接线，并实现双侧电源供电长江三峡水电工程有限公司正 常 合 上 运 行正 常 开 断 运 行1 1 0 k V或 3 5 k V2 2 0 k V2 2 0 k V2 2 0 k V 中 心 变 电 站 I2 2 0 k V 中 心 变 电 站 I I3 1