城市供电工程系统规划讲义

第三章城市供电工程系统规划华南理工大学建筑学院黄铎张颖城市供电工程系统规划重要知识点城市用电负荷与用电量的预测与计算电源设施布局规划要点城市供配电设施的规划布局要点城网的结线方式城市供电线路规划要点电力线路的保护城市供电工程系统规划涉及内容预测场站网络第一节城市电力负荷预测与计算一、城市用点分类农、林、牧…工业用电地质普查和勘探业用电建筑业用电（2.）交通运输、邮电通信用电(归纳到公共建筑)商业[公共服务设施（C1、C2…、C9）]、公共饮食、物质供销和金融业用电城乡居民生活用电其他事业用电（污水处理、道路照明…）第一节城市电力负荷预测与计算一、城市用点分类第一产业：农、林、牧…第二产业：工业用电第三产业：商业[公共服务设施（C1、C2…、 C9）]、公共饮食、物质供销和金 融业用电城乡居民生活用电第一节城市电力负荷预测与计算相关规范：城市电力规划规范ＧＢ／５０２９３—１９９９--４城市用电负荷

二、城市电力负荷预测二、城市电力负荷预测电力负荷预测计算可采用两个基本方法：从用电量预测入手，然后由用电量转化为对市内各分区的负荷进行预测从计算市内各分区现有的负荷密度入手，对市内的总负荷进行预测在预测过程中应注意以下两点因为不同城市分区其负荷性质、地理分布位置和城市功能区等情况有所不同，因此需要进行城市分区划分分区面积应该照顾到城市电网结构形式，对特大城市，分区面积一般不超过20平方公里第一节城市电力负荷预测与计算二、城市电力负荷预测用电量(kw.小时)：最大负荷(kw)X最大利用小时负荷密度：从用电最大负荷入手在城市规划不同阶段其电力负荷的方法不同总体规划分区规划控制性详细规划修建性详细规划第一节城市电力负荷预测与计算总体规划阶段预测内容全市及市区（或市中心）规划最大负荷(取决于总体规划的范围)全市及市区（或市中心）规划年总用电量全市及市区（或市中心）居民生活及第一、二、三产业各分项规划年用电量市区及各分区规划负荷密度[kw/m2(kw2)]（比如广州天河地区、区庄：5-6万kw/havs芳村1万kw/ha）第一节城市电力负荷预测与计算负荷密度：单位用地内的负荷值总体规划阶段第一节城市电力负荷预测与计算①弹性系数法在某一时期内电力总消费量年平均增长率与同一时期国民生产总值(或国内生产总值)年平均增长率的比值弹性系数法是反映电力发展速度与国民经济发展速度关系的一项综合指标，被各国广泛用于分析、权衡电力发展速度是否与国民经济发展速度相适应总体规划阶阶段第一节城城市电力负负荷预测与与计算①弹性系数数法i%n%=>(电电力相对于于国民经济济的弹性)2006~201012%增长=0.6电电力增长长7.2%2006~201010%增长=0.5电电力增长长5%2006~20108%增长长=0.4电电力增增长3.2%由2005年现值推推出2010、2015、2020的的用电量总体规划阶阶段第一节城城市电力负负荷预测与与计算①弹性系数数法预测年份的的用电量电电量弹性系系数基准年份用用电量预预测测年限工农业生产产总值年增增长率当弹性系数数等于1时时，两种数数学模型预预测结果相相同前一公式弹弹性系数与与递增率大大于1，预预测结果偏偏大。由于于弹性系系数数本身已是是递增产物物，因此实实际应用中中，多采用用后一数学学模型②回归系数数法预测年份的的用电量基准年份用用电量电量回归系系数预测期末年年份基准年份回归系数表表明变量间间数量增减减关系用时间作为为自变量，，以上述数数学模型计计算预测年年份城市年年用电量总体规划阶阶段第一节城城市电力负负荷预测与与计算②回归系数数法以时间作为为自变量，，以用电量量作为因变变量，通常常为非线性性发展掌握的数据越越多，结论越越准确总体规划阶段段第一节城市市电力负荷预预测与计算x年份Y用电量第一节城市市电力负荷预预测与计算③年平均增长长率法预测年份的用用电量基准年份用电电量基准年份预测年限用电量年增长长率修正系数依据：用电量量与年度之间间有着明显的的稳定增长趋趋势总体规划阶段段总体规划阶段段④负荷密度法法：主要用于于中小城镇⑤单耗法：针针对用电大户户（电镀、钢钢铁厂等）⑥横向比较法法：在一些特特殊情况下，，特别是在城城市总体规划划阶段（其他他阶段基本不不使用），用用于提供参照照与比较，以以对前4种方方法进行校核核，比如在广广州市高压电电网规划中的的使用第一节城市市电力负荷预预测与计算分区规划阶段段预测内容分区规划最大大负荷分区规划年用用电量（不需要对居居民用电等进进行预测）最大负荷利用用小时，经统统计而得来的的现状数据年x季x日x年小时（（8760））广州为5000~6000之间第一节城市市电力负荷预预测与计算分区规划阶段段①人口用电水水平法单位人口人均均用电量指标标x人口口数=总总用电量。其其局限在于规规范中用电指指标是一个范范围，在该范范围内数值表表化较大，主主观性强，客客观性差②建设用地负负荷密度法R：100~400C：300~1200取取值过过程中同样主主观性强M：200~800要要求求得准确数值值难度较大第一节城市市电力负荷预预测与计算详细规划阶段段预测内容详细规划区内内各类建筑的的规划单位建建筑面积负荷荷指标（修详详）详细规划区规规划最大负荷荷（控、修修）详细规划区规规划年用电量量以上三种为城城市规划电力力规范中定义义第一节城市市电力负荷预预测与计算控详规划阶段段控制性：对每每块地预测用用电负荷第一节城市市电力负荷预预测与计算C1C2M1R22000600090003000>15000kw必须建建设开关房（（地块中）广州一般为6000~8000详细规划阶段段预测方法①一般负荷用用单位建筑面面积负荷指标标法（控规））R：20~60w/m2M：20~80w/m2C：30~120w/m2第一节城市市电力负荷预预测与计算详规规划阶段段R；广州一般般用40~50M：广东玩具具、鞋、衣、、皮具等轻工工业标准厂房房可用到50，主要负荷荷为照明及动动力C：C1、C2、C3、C4、、C5、C6第一节城市市电力负荷预预测与计算用较大数值特别高档建筑筑小100高校80详规规划阶段段控规：由用地地面积x容容积率=建筑面积积（推算）详规：建筑已已有初步设计计层面积积x层数数–修正正面积=建建筑面积（（较确定）第一节城市市电力负荷预预测与计算地块编号性质面积容积率密度建筑编号性质标准层面积层数修正建筑密集控规修规详规规划阶段段②点负荷用单单耗法（不普普通）用电大户特特殊用电单单位时使用第一节城市市电力负荷预预测与计算铝厂规划区域实例一总总体规划新会双水镇（（小型、达到到分区规划深深度）①弹性分析法法15%10%经经济发展增增长率（据经经济发展战略略规划）新会市十五电电网规划弹弹性系数0.652002~2020年用电预测测第一节城市市电力负荷预预测与计算实例一总总体规划新会双水镇（（小型、达到到分区规划深深度）②回归分析法法调查得来10年数据数据不正确，，不能得出任任何方程式不能起到校核核作用第一节城市市电力负荷预预测与计算实例一总总体规划新会双水镇（（小型、达到到分区规划深深度）③人口用电水水平法参照国家中等等发达城市双双水镇50万规划人口口接近大中型型城市人口越多，能能控制的用地地越大，人口口规模过于超超前得到的值比方方法①多很多多第一节城市市电力负荷预预测与计算实例一总总体规划新会双水镇（（小型、达到到分区规划深深度）④用地负荷密密度（一般情情况下总规不不采用，因为为用地规划已已到分区规划划的水平）得出的结论与与方法①较较吻合因其工业用电电发展较快第一节城市市电力负荷预预测与计算实例一总总体规划原则一定使用多方方法比较不能凑数200~800要要按照实际情情况选取数值值300~1200而而不不能得出数值值后为凑数而而选取100~400第一节城市市电力负荷预预测与计算实例二分区区规划南京青龙片区区（介于分区区与控详规划划之间）第一节城市市电力负荷预预测与计算青龙（居住））大学城①人口用电水水平法因为是高档居居住区，人口口很确定，因因此结果比较较正确实例二分区区规划南京青龙片区区（介于分区区与控详规划划之间）②用地负荷密密度法第一节城市市电力负荷预预测与计算R面积比例R1：150R2：400R3：100MC用地平衡表对每一种用地地性质确定负负荷密度（例例如国家规范范R100~400）分区规及控规规中采用中类类指标总规中采用大大类指标实例二分区区规划南京青龙片区区（介于分区区与控详规划划之间）如果两种结果果有较大差别别，应进行分分析，分析为为何数值偏大大或偏小，看看主观选择的的数据是否正正确。找出差差距的原因，，最后取：平均值（差距距在10%以以内）最大值或最小小值（找出预预测结果偏大大偏小的原因因）合适值值（将将有问问题的的方法法得出出的结结果去去掉））第一节节城城市电电力负负荷预预测与与计算算实例例三三控控详详规规划划云埔埔工工业业区区（（控控制制性性详详细细规规划划））M2M3为为主主台台塑塑①国国家家规规范范M31000kw/ha与与现现状状差差距距很很大大300ha计计算算30万万(需需建建110kv变变电电站站)实实际际1.5~2.5万万现状状调调查查原原因因：：因因用用地地便便宜宜，，多多买买了了地地预预留留，，同同样样的的产产能能却却用用了了过过大大的的地地第一节城城市电电力负荷荷预测与与计算实例三控控详规规划云埔工业业区（控控制性详详细规划划）②调查当当地7到到8个厂厂的数据据a.用地地面积b.用地面面积使用用率c.现状状用电负负荷用地负荷荷密度=用用电负荷荷/用用地使使用面积积结合国家家的节能能政策，，采用现现状负荷荷密度计计算，得得出M2：200M3：：300实事求是是的做规规划，不不能机械械完全地地套用书书本第一节节城城市电电力负负荷预预测与与计算算实例四四修修详规规划保利帝帝景（（修建建性详详细规规划））40~50ha纯纯住宅宅区，，除必必要公公建配配套性质单单一负负荷荷较易易预测测也也较为为准确确单位建建筑面面积用用电负负荷密密度x每每幢幢楼建建筑面面积=建建筑筑用电电负荷荷第一节节城城市电电力负负荷预预测与与计算算规划用电指指标（对照照规范）规划人均综综合用电量量指标规划划人人均均居居民民生生活活用用电电量量指指标标较高高2500~1500kwh/人人.年年现现状状400~200中上上1500~800kwh/人人.年年现现状状200~100中等等800~400低400~250夏季季5~9月月份份第一一节节城城市市电电力力负负荷荷预预测测与与计计算算规划划用用电电指指标标（（对对照照规规范范））规划划单单位位建建设设用用地地负负荷荷指指标标R：100~400C：300~1200M：200~800道路广场S对对外交通T市政设设施UM3：高耗耗能高污污染工业第一节城城市电力负负荷预测与与计算规划用电指指标（对照照规范）规划单位建建设面积负负荷指标居住20~60w/m2规范工工业20~80（（经常大不不到容积率率1）公建30~120（只有容容积率为1时才正确确）居住200~600kw/ha规范工工业200~800kw/ha公建300~1200kw/ha第一节城城市电力负负荷预测与与计算规划用电指指标（对照照规范）规划单位建建设面积负负荷指标故采用建筑筑电气指标标，分类较较细（居住住）ⅰ照明ⅱⅱ空调ⅲⅲ电视ⅳⅳ冰冰箱ⅴⅴ音响考虑每户每每m2的用电指标标，数据很很准确（工业）性性质不同，，用电指标标的选取有有很大区别别第一节城城市电力负负荷预测与与计算解决场站问问题流的流出：：比如雨水水、污水流的流入：：电、水、、气、热流入与流出出：通信第二节城城市供电电电源规划一、城市供供电电源种种类与特点点城市电源通通常分为城市电厂和变电所两种基本类类型城市电源由由城市发电电厂直接提提供，或由由城市地域域外的发电电厂经高压压送电线路路长距离输输送到变电电所，接入入城市电网网对某些无发发电厂的城城市，直接接接受外来来电源（发发电厂或大大电网），，起着集中中电力和分分配电力作作用的变电电所，也可可成为城市市电源第二节城城市供电电电源规划对于现代化化的城市，，一般使用用变电站作作为城市电电源发电厂与变变电站第二节城城市供电电电源规划落差电厂220v380v问题：离用用电距离影影响电压需要使用稳稳压器发电厂与变变电站第二节城城市供电电电源规划220变电站上网卖广西->广广州0.3元/度开压110开关房房用户0.61元元/度度电厂所有城城市的的电源源都是是变电电站发电厂厂与变变电站站第二节节城城市供供电电电源规规划梅山电电厂（（110kv））需找220kv变电电站珠江电电厂（（220kv））南沙电电厂（（110kv））南沙地地区电电厂分分布发电厂厂与变变电站站预测kw功功率kVA千千伏安安变变电电容量量第二节节城城市供供电电电源规规划电厂电厂变电站站变电站站发电厂厂与变变电站站流计算算时一一般不不考虑虑有无无电厂厂（除除10kv直接接供给给用户户）有预测测值后后，配配220kv变变电容容量容载比比10000MVAx1.6~1.8(容容载比比)=16000~18000MVA(变变电容容量)第二节节城城市供供电电电源规规划需要多多少220kv变电电站发电厂厂与变变电站站第二节节城城市供供电电电源规规划240MVA1.6~1.8=………kVA有功功功率无功功功率中途消消耗及及不能能满负负荷运运行发电厂厂与变变电站站第二节节城城市供供电电电源规规划220kv变电电站一般情情况下下将变变电站站置于于负荷中心心，节约电电损，节节约电缆缆用量比如需要要1000MVA，每每个220kv变电站站提供2x180MVA，需需要3个个220kv变变电站，，放到土土地利用用规划的的三个组组团中发电厂与与变电站站第二节城城市供供电电源源规划高压走廊廊是否能能通110kv变电电站选址址①负荷中中心②出线方方便（高高压走廊廊）③协调土土地利用用规划配220kv变变电站后后，就应应该配110kv变电电站，因因为容载载比不同同，需要要根据上上述预测测值乘以以110kv变变电站容容载比(1.8~2.0)得得到110kv变电站站的变电电容量,以此决决定其变变电站数数量。110kv变电电站在农农村地区区变电容容量为3x40MVA，城市市地区为为3x63MVA或