（电气工程专业论文）城区配电网规划的研究与实践.pdf

a b s t r a c t o t h e rt h a nt h er e l a t i v e l ys e l f - g o v e r n e dc o u n t yp o w e rn e t w o r kp l a n n i n g ，t h e d i s t r i c tp o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r kp l a n n i n go fam e d i u m - s i z e dc i t yh a sb e c n s u b j e c tt ot h em a i np o w e rn e t w o r kp l a n n i n go f t h ec i t y , a sw e l la sa t t a c h e dt oi t i n r e c e n ty e a r s ，w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m y , t h e e x p a n s i o no ft h ec i t y a n dt h ec o n s t r u c t i o no ft h er o a d s ，t h eg o v e r n m e n ta t t a c h e sm o r ei m p o r t a n c et ot h e t o v e r a l lc i t yp l a n n i n g ，a n di no r d e rt oa v o i dt h eo v e r l a p p e di n v e s t m e n ta n d c o n s t r u c t i o n ，t h ef a r - s i g h t e dc i t yp l a n n i n ga n dt h ef o r e s i g h to ft h ef o u n d a t i o n a l c o n s t r u c t i o na r ed e m a n d e d b u tr e s o u r c eo ff e e d e rp a s s a g e s ( w h e t h e re r e c t i n g p o w e rt r a n s m i s s i o nl i n e so ri n s t a l l i n gc a b l e s ) i sl i m i t e d ，t h u si ti sb e c o m i n gak e y s u b j e c to nh o wt op l a nt h ec o n s t r u c t i o no fp o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r ki na r e a s o n a b l ew a y , s oa st oe n s u r et h eo p t i m a lu t i l i z a t i o no ft h er e s o u r c e w h i l e c o n s i d e r a t i o ni st ob eg i v e nt ot h ee c o n o m yd e v e l o p m e n ta n dt h es a f e p o w e r s u p p l yf o rt h ec i t i z e n s ，t h ee n v i r o n m e n t a lb e a u t i f i c a t i o na n dt h el o n g - t e r mc i t y p l a n n i n ga sw e l l ，a p p r o p r i a t et e c h n i c sa n dt e c h n o l o g i e sm u s tb ec h o s e nt o m a x i m i z et h ee c o n o m i cb e n e f i to ft h ec o n s t r u c t i o nf u n d s s i n c et h eo v e r a l lc i t yp l a n n i n gf o rt h ep o w e rn e t w o r kh a sm a d ead e t a i l e d p l a nf o rt h el o c a t i o n so fs u b s t a t i o n s ，r a n g i n gf r o m5 0 0 k v t o1io k v , a n dp a s s a g e s o ff e e d e r s ，w h i c hb e l o n gt ot h ed i s t r i c tp o w e rn e t w o r k , t h ep o w e rn e t w o r k p l a n n i n g ，a sf o rt h ed i s t r i c tp o w e rs u p p l yd e p a r t m e n t ，i sa c t u a l l yt h en e t w o r ko f p o w e rd i s t r i b u t i o n a tm e d i u mo rl o wv o l t a g e f o rs o m er e a s o n so fc i t y c o n s t r u c t i n ga n dp o l i c yc o n d u c t i n g ，t h ei n s t a l l a t i o no fs u b s t a t i o n sa n dt h et i m eo f c o n s t r u c t i o no f t e nc h a n g eal o t ，w h i c hm a k e st h ep o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r k p l a n n i n gac o n s t a n t l yc h a n g i n ga n dr e v i s i n gp l a nw i t hs t r o n g e re f f e c t i v e n e s sf o ra g i v e np e r i o do ft i m e t h ec o n s t r u c t i o no fp o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r ki sa np r o j e c t w i t hb i gi n v e s t m e n ta n dl o n gp e r i o do fc o n s t r u c t i o na n du t i l i z a t i o n ，w h i c h d e m a n d st h a tt h ec h o i c eo fm a t e r i a l s ，t e c h n i c s ，t e c h n o l o g i e sa n dt h ef r a m eo f p o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r ks h o u l db es e c u r e ，e c o n o m i c a l l ye f f i c i e n t ，a n dt h el o c a l c l i m a t i ca n dg e o l o g i cc o n d i t i o n ss h o u l da l s ob et a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o n w i t ht h ea p p l i c a t i o no fn e ws u r v e y i n gi n s t r u m e n t sa n dc o m m u n i c a t i n g t e c h n o l o g i e s ，m o r ea n dm o r ea u t h e n t i ca n de f f e c t i v ed a t aa r eo b t a i n e db ym o r e m e a n so fl o a ds u r v e y i n g b ya n a l y z i n gt h e s ed a t a ，w ec a l lm a k em o r ee x a c tl o a d f o r e c a s t i n g ，t h u sr e v i s i n gt h ep r e v i o u sp l a na n dm a k i n gi tm o r er e a s o n a b l e a sa r e s u l to ft h el a r g e s c a l ea p p l i c a t i o no fg i sa n dm o r em a t u r i t yo ft e c h n o l o g y , t h e p l a n n i n gi nd i f f e r e n ta r e a sa n d a td i f f e r e n tl e v e l sb e c o m e s m o r ec o n v e n i e n t ，t h u s m a k i n gp l a n n i n gm o r ed e t a i l e da n d m o r e a c c u r a t e t h em a i nw o r ko ft h i sp a p e ri s ，b ye m p l o y i n gt h ee x a m p l eo fl o n g w a n d i s t r i c tp o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r k , t od i s c u s sh o wt op l a nd i s t r i c tp o w e r d i s t r i b u t i o ni nd i f f e r e n ta r e a sa n da td i f f e r e n tl e v e l s ，t oe x p l o r et h ec h o i c eo f t e c h n i c sa n dt e c h n o l o g i e sa n dt h em o d eo ff e e d e rs t r u c t u r e ，a n dt oa p p l yt h en e w s u r v e y i n gt e c h n o l o g yt ol o a df o r e c a s t i n g k e y w o r d s ：d i s t r i c tp o w e rd i s t r i b u t i n gn e t w o r kp l a n n i n g ，n e wt e c h n o l o g yo fl o a d s u r v e y i n g 第1 章绪论 1 1 我国城区配电网现状 1 1 1 我国城区配电网的现状 中型( 地级) 以上城市的城区配电网规划一直从属于城市的丰网规划之下， 依附于城市的主网规划之中，不同于县域有相对独立的电网规划。由于城市电网 的总体规划对城区电网从5 0 0 k v 到1 1 0 k v 变电所的选址和线路通道都做了详尽的 规划，因而对于城区供电部门而言，电网规划实际就是根据变电所建设的时间顺 序安排制定中、低压配电网的规划。 由于城市发展迅速，用电负荷需求量大而且有时集中，对供电的质量、供电 可靠性要求也提高了，普遍出现城网不能充分满足各方面要求的现象。特别是 随着城市产业结构的调整，第三产业用电负荷增长很快，人民生活用电也呈快 速增长趋势。近年来，全国几乎所有大中城市夏季负荷高峰年年增长，城网严 重过负荷，使城市电网最薄弱且改造难度最大的中、低压电网面临极大压力。 同时因为城区急速扩展，新旧城区交错，旧城的改造也基本是一块块为主，较 少成大片的拆除新建，在南方土地资源紧缺的城市更是如此。 由于城市建设资金和政策处理多方面原因，变电所的落点和建设时间经常会 发生变化，无法按时建成投运，而作为线路通道的道路建设也断断续续。因此 城市电网建设严重滞后电源建设和负荷的发展，电网有电送不进、供不出、用 不上的现象非常严重。这表明城市电网已成为制约用电市场进一步扩大的瓶颈， 影响到国民经济的发展，加速城市电网建设与改造已经是当前电力工业的急迫 任务。 1 1 2 我国城区配电网发展中存在的主要问题 1 1 1 0 k v 电源不足且中低压配电网容量不足 近年来第三产业迅速发展，人民生活水平的提高，现代化家用电器大量进 入家庭，使原来就滞后电源建设的城市电网不适应用电负荷增长迅猛的要求。 城网建设近年虽然有了很大发展，仍然存在不少问题。城市城网电源不足、电 源可靠性不够，网架脆弱，城区1 1 0 k v 变电站临时过渡t 接较多，一旦上级变 电站或线路发生故障，会造成全部停电。中低压配电网能力不足，城市内2 2 0 k v 和1 l o k v 变电站较少，变电容载比偏低。配电网主干线导线截面偏小，每年度 夏迎峰期，各地配电网主设备严重过载，不得不采取高峰限负荷或者拉闸限电 措施。 2 供电可靠性不高 配电网建设由于线路通道资源有限和变压器布点难度大，虽经多年城网改 造，但滞后于高速发展的社会经济，因此线路设备超满栽严重，造成电网网架 脆弱，使得供电质量差，故障发生频繁。配电网自动化程度低，切除故障时间 慢，恢复供电时间长，供电可靠性不高，大多数城区电网实际l o k v 供电可靠 率仍在9 9 8 以下。目前国际上发达国家供电可靠率在9 9 9 9 以上，平均每年 每户停电时间仅十几分钟。 3 线损率高 运行维护人员管理水平不够，精细化管理不到位，设备负荷控制不够，许 多城网无功补偿补偿仍然不足，调节手段落后，同时感性无功补偿装置也配置 不足，无功补偿装置质量也存在一定问题。 4 电压质量不高 城网电压质量仍然较低，少数城网l o k v 母线电压合格率停留在8 6 9 0 ，多数城网仍存在末端电压偏低和后夜电压偏高问题。丰要原因是负荷增 长过快、无功补偿不足或缺乏无功调节手段、供电线路过长而负荷过重及配电 变压器布点不合理等。另外，烧坏用电设备的事故时有发牛。由于谐波污染日 趋严重，这也影响了电压波形。 5 城建规划考虑城网发展不够，市区电力线走廊紧张，扩建困难 城市中低压电网与城市建设规划不协调，与邮电、有线广播、交通及各种 管道等市政设施缺少统一规划，互相争道，互相制约，市区电力线走廊紧张， 扩建困难，交叉拥挤，在老城区表现的尤为严重，结果供电安全事故增多，同 时使得电网的扩建很困难。 1 2 配电网规划概述 1 2 1 规划的基本思路 城市配电网规划是一个城市或一个地区电网总体规划的一部分，由于城市 配电网是处于整个电力系统末端的位置，直接面对广大工矿企业、第三产业及 居民用户，因此城市配电网是一个十分重要的环节。城市配电网的规划和设计 可以划分为长期规划、网络规划和施工设计三项内容。长期规划( 决策) 用于 确定未来的主要投资项目和主网架的结构：网络规划( 设计) 用于处理近期的 各种投资项目；而施工设计用于考虑各个网络元件的结构设计，以及考虑能否 获得各种设备和材料。 1 、由远及近规划：先根据未来远景城市的负荷发展程度，电源点分布情况 等已知条件，参照发展城区地区电网建设模式，确定远景条件下的中压配网主 导供电模式，以此为指导确定近期中压配电网络的建设目标。各年规划方案中 供电模式的选择、线路的路径和开闭所的选址都应尽量考虑与远景目标网架的 过渡和衔接，尽量减少重复建设和浪费。 2 、分区规划：以变电站布点、行政区域、主要地理特征等为条件，对规划 区进行供电分区划分，依据分区内负荷特性、现状网络等差异进行分区规划， 各个分区间保留一定比例的联络。 3 、规范网络接线方式、优化网络结构：随着配网发展的不断深入，中压配 电网规模将迅速扩大，规范网络接线方式，优化网络结构，在保证可靠性的前 提下简化中压配电网结构，是提高配电网管理效率的行之有效的措施。对发展 较为成熟地区进行局部优化网络结构，对新开发地区规范其网络建设，以保证 供电可靠性及管理有效性。 1 2 2 城市配电网规划的主要内容 城市配电网规划丰要内容大体相同，主要包括： ( 1 ) 分析电网布局与负荷分布的现状，明确以下问题：1 ) 供电能力能否满 足现有负荷的需要及其可能适应负荷增长的程度；2 ) 供电可靠性，电压合格率， 线损；3 ) 供电设备更新的必要性和可靠性。4 ) 制定合理的目标 ( 2 ) 供电分区分层的划分。 ( 3 ) 负荷预测。 ( 4 ) 确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设备的标准化，包括中、 低压配电网的改造原则。 ( 5 ) 进行有功、无功电力平衡。 ( 6 ) 分期对城市电网结构进行整体规划。 ( 7 ) 估算各规划实现后的经济效益和扩大供电能力以取得的社会经济效益。 ( 8 ) 编写规划说明书及绘出各规划期末的城网规划地理位置结构图( 包括 现状接线图) 。 1 2 3 规划基础资料的收集与分析 作为国民经济发展主要能源供应的电力工业，它的发展规模和速度与国民 经济其他行业的发展规模和速度是密切相关的，因此要做好电力系统规划就必 须进行调研和收集资料。不仅要调查收集与电力工业本身有关的资料( 如电力 系统现状、城市电力网现状、农村电力网现状、动力资源分布、能源供应与运 输条件、厂址条件等) ，而且必须收集国民经济各部分生产和基本建设的发展规 划及其电力负荷的增长需要( 城市、地区、县里的国民经济总体发展规划等) 。 城市电网建设规划所需的基础资料分为三大类，即社会资料、负荷资料和 电源及电网资料。 一社会资料 1 自然地理与社会经济状况 自然地理与社会经济状况主要有： ( 1 ) 自然地理基本情况。包括地理位置，总面积，耕地面积；山地面积， 河湖面积，森林面积，植物覆盖率，气候情况，气温情况，降雨量，旱涝频率， 地面径流，地形地貌，水文地质，雷电活动，风速及冰冻等。 ( 2 ) 行政区划情况。包括城区，县划数；全市( 区) 人口，户数，近几年 市( 县) 人口平均增长率。 ( 3 ) 经济情况。包括全市( 区) 国民经济总产值( g d p ) ，工农业总产值， 其中工业总产值，农业总产值，还有第三产业总产值。第一、二、三产业的产 值在国民经济总产值中的百分比数，近几年的平均增长率等。 ( 4 ) 资源状况。包括全市( 区) 特产；矿产品种，储量，矿产开发现状及 其前景；森林资源，储量及其他具有特色的土地资源，渔牧业资源等资源状况。 2 近期与中长期社会经济发展规划 全市区近期与中长期社会经济发展规划是城市电网规划的重要依据资料。 全市近期与中长期社会经济发展规划也随时间推移、情况变化进行多次修正， 电力系统的规划也要依据修正的社会经济发展规划做相应的调整。城市电网的 发展变化要适应国民经济的发展变化并满足它们的要求。 二负荷资料 1 系统现有负荷水平及其特性资料 系统现有负荷水平及其特性资料有： ( 1 ) 近年来系统供电综合最大负荷。 ( 2 ) 近年来系统用电综合最大负荷。 ( 3 ) 近年来系统全年总供电量。 ( 4 ) 近年来系统全年总用电量。 ( 5 ) 系统年内各季代表的日负荷曲线。 ( 6 ) 系统月最大负荷及年内月平均负荷。 ( 7 ) 系统用电负荷组成情况。 ( 8 ) 系统工农业季节性负荷特性。 ( 9 ) 系统各主要用电行业的典型负荷曲线。 2 规划期确定电力负荷发展水平的资料 在确定电力负荷发展水平时，应根据规划阶段确定规划基准年，并且一般 与国民经济发展规划阶段和电源建设阶段相适应。 确定电力负荷发展水平应以下列各项资料为依据： ( 1 ) 规划电网和地域范围内的电力、电量及其增长率的历史资料。 ( 2 ) 规划电网和地域范围内国民经济生产总值及其增长率的历史统计资 料。 ( 3 ) 规划电网和地域内各有关国民经济部门的发展计划，包括工农业建设 项目、规模、布点、建设进度、用电负荷及其增长率。 ( 4 ) 上级部门对规划区域内国民经济发展的有关指示。 ( 5 ) 确定电力负荷时，对大用户作为点负荷应当逐户进行计算，对小型用 户及公用负荷( 如市政用电等) 一般只需根据统计资料及其规划计算其综合增 长数字。 ( 6 ) 对于现有的城镇和工业区，应考虑有规模发展和劳动生产率提高以及 新技术的采用而引起负荷自然增长。 三电源和电网资料 ( 1 ) 规划基准年现有水电、火电等电源及电网资料，包括发电厂、变电所 增容扩建和输电线路升压改造的意见。 ( 2 ) 规划基准年在建水电、火电等电源资料。 ( 3 ) 掌握规划期间内电源及电网发展的资料。 1 2 4 城市配电网建设与改造的主要技术原则 城区配电网建设与改造应根据国家要求进行，有针对性地解决解决电网网 架薄弱、设备陈旧、变电容载比偏低、线损率偏高、无功补偿不足、缺乏调节 及调度管理手段等问题。做好城网规划，并根据城网规划设计原则，进行城网 配电工程的建设与改造，才能真正改善城市居民用户的供电条件，提高有效供 电能力，增加供电可靠性，适应国民经济发展和人民生活质量不断提高的需要。 1 网络结构：网络结构的目标：在任一个高中压变电所全停电时，能够转 移全部负荷，不引起对外停电。中压幅射网：适用于区内的用户专线，应控制 l o k v 幅射线路合理的供电半径( 小于5 k m ) 和最大供电负荷。中压环网：适用 于负荷密度较高的中心区。规划时遵循以下原则进行。 1 ) 为提高供电可靠性，相邻高中压变电所之间或同一高中压变电所的 不同母线的l o k v 线路，应发展环网结线，开环运行。初期可实现两个变电所之 间部分线路的联络，中远期应实现1 个变电所的所有线路( 除专用线路按用户 要求以外) 与其他变电所之间的联络。对环网接线方式，为减少主回路成环的 建设周期，减少主回路电缆迂回，节约电缆投资，主回路的环网节点不宜过多， 环网节点一般为开闭所、环网节点配电站或具有开闭所及配电站功能的中心电 房。 2 ) 按环网接线方式，l o k v 线路正常运行最大负荷电流应控制在其安全电 流的1 2 3 4 范同内，超过时，应及时采取分流措施。异常运行的线路载流量 按设备限额控制，保证设备安全。 3 ) 相邻高压电源点之间应留有一定互备容量，大小不应低于总容量3 0 。 中压配电网组网原则：在实现环网和线路正常运行电流可以控制的前提下， 为进一步缩小线路施工、检修及事故停电范围，每回1 0 k v 线路宜设置若干个 分段开关，分段开关优先采用负荷开关。线路段数的设置应经过技术经济比较， 一般以3 - 4 段为宜。每回1 0 k v 线路装接变压器总容量宜1 0 0 0 0 k v a ，每分段 1 0 k v 线路，装接变压器总容量宜控制在2 5 0 0 3 0 0 0 k 、，a 以内，每段用户宜控 制在8 1 0 户以内。 2 导线截面的选择：1 0 k v 配电网应有较大的适应性，主干线路的导线截面 应按远期规划( 一般以2 0 年) 一次选定，在负荷增加时，应及时分流，当新的高 压变电所投运时，主干线路应及时环入新的高压变电所。导线截面的选择以经济 电流密度为主，并校验导线的电压降及发热安全电流，导线正常运行宜以经济电 流运行，事故或检修时宜控制在导线发热的安全电流内运行。同一城市中压电网 的导线规格不宜过多。1 0 k v 架空线路的主干线截面宜选用1 8 5 i r a 2 为主，必要时 经论证后也可选用2 4 0 m m 2 ；大分支线截面宜选用1 2 0 m m 2 、1 5 0 m m 2 ；小分支线截面 宜选用7 0m m 2 、9 5 r a m 2 。供单一用户，并经熔断器保护的分支线路可选用3 5 m m 2 5 0 m m 2 。1 0 k v 电缆线路的主干线截面宜选用3 2 4 0 m m 2 、3 0 0 m m 2 ，也可有条件的 选用3 4 0 0 m m 2 ；大分支线截面宜选用3 1 2 0 r a m 2 ；小分支线截面宜选用3 9 5 r a m 2 。 1 0 k v 架空线宜选用铝芯导线，1 0 k v 电缆线宜选用铜芯电缆，铝芯电缆必须慎重 使用。架空线路与电缆线路连接时，截面匹配应合理，不要存在卡脖子现象。 3 中压配电网开关的选择：一般原则：中压配电网开关应选用无油化、体积小、 容量大、可靠性高、维护工作量少、操作简单的新型开关。如s f 开关、真空开 关、小型封闭式配电设备( 全绝缘、全封闭环网开关) 及各类新型的熔断器开关。 开关型式应满足电网运行要求，符合现场安装条件，开断电流参数应满足目标网 架要求。并具备相应的接口，以满足配网自动化的要求。 中压架空线路适用的开关有柱上负荷开关、柱上断路器开关( 含柱上重合 器开关) 、跌落式熔断器开关等。柱上负荷开关，具有开断负荷电流功能，但不 能开断短路电流，其额定电流值较大，在城市配电网内，主要作为1 0 k v 主干 线路的联络和分段开关使用。因其价格较低，不需配置复杂的继电保护装置， 应优先选用。柱上重合器开关，具有开断短路电流等功能，其额定电流值较大， 并具有重合功能。近年来在配网自动化工程中作为1 0 k v 主干线的联络和分段 开关有所应用。但因其价格较高，且继电保护整定配合困难，应慎重选用。柱 上断路器开关，具有开断短路电流的功能，其额定电流值较大，主要作为 1 0 0 0 k v a 的大分路开关使用。柱上跌落式熔断器开关，具有开断短路电流等功 能，其额定电流值较小，在城市配电网内，主要作为8 0 0 k v a 变压器的保护及 8 0 0 k v 的小分路开关使用。应选用遮断容量大，开断性能好的新型产品。 中压电缆线路适用的开关柜，有负荷开关柜及负荷开关一熔断器组合开关 柜。负荷开关柜具有较大输送负荷电流的功能，其额定电流值较大，但不具备 开断短路电流能力，主要作为1 0 k v 开闭所内的进出线开关使用。负荷开关 熔断器组合开关柜，具有开断短路电流等功能。不同结构的负荷开关熔断器 组合开关，在开断短路电流过程中，其开断转移电流能力有所不同：产气式或 压气式负荷开关与熔断器组合，可开断 1 0 0 0 k v a 变压器的转移电流；s f 6 或 真空负荷开关与熔断器组合，可开断 1 2 5 0 k v a 变压器的转移电流；户内变电 所或箱式变电所如选用负荷开关熔断器组合开关，应注意变压器容量与负荷 开关熔断器组合开关的匹配。 4 配电系统的雷电过电压保护：1 0 k v 架空线路的柱上断路器、负荷开关、变 压器、电容器等应在电源侧装设避雷器，其接地线虑与被保护设备金属外壳连接 后共同接地，柱上变压器的避雷器宜安装在熔断器与变压器1 0 k v 椿头之间，其 接地引下线应与变压器外壳及0 4 k v 中性点连接后共同接地。保护柱上断路器等 的避雷器接地电阻应 和 均指出 城市中压配电网应根据高压变电所布点、负荷密度和运行管理的需要划分成若 干个相对独立的分区配电网。中压配电网中每一线路都应有明确的供电范同， 一般不应交错重叠。根据以上原则，在进行城市配电网规划时，应对所规划 区域先进行配电网分区。以往的配电网规划大多对此未给予足够的重视，由于 缺乏科学的前瞻性的指引，导致在配网建设中往往没有按照导则要求严格执行， 存在一定程度的随意性和盲目性，给城市电网运行留下了很多安全隐患。 负荷分布对规划的经济性及合理性有重要影响，以往的规划只预测出全区 域的总供电负荷，却未掌握负荷的具体增长在哪里。因缺乏科学的分区负荷预 测及规划，常常出现总体容载比很高，局部电网出现轻载或超载的问题，不能 真正达到“n 一1 的供电可靠性水平幢j 。分区规划主要有以下优点： 准确反映电力需求增长的空间分布。 使变电站的布点更为科学、合理。通过优化供电分区可对变电站、开关 站等高压电源的位置和容载比进行适当的调整、优化，使备用容量减少。 有利于高新区、保税区、大学园区等城市新开发小区等特殊的城市供电 区域的规划和建设。 2 1 2 分区规划方法研究比较 传统的配电网分区方法主要是依靠人工经验。根据待规划区域的地理状况以 及负荷分布情况，简单地将总负荷人为划分。该法丰观影响较大，很多重要因素 没有考虑到，从而得不到最优的结果，造成了规划上的偏差。 先进的分区方法是将待规划区域按不同层次进行划分，采取两级分区方式。 分区的原则是：一级区的划分以大市政道路及河道等天然屏障为分界标志，适 当兼顾行政建制。对二级区块的划分方法主要有自由分区法、均一网格法和等 负荷分区法三种。 1 自由分区法 该方法侧重于在原有供电网络的基础上，依据用地性质的不同，将一级区 块因地制宜地灵活划分成不规则的区域，每个二级区块即是一个相对独立的。 供电岛 ，覆盖面积从几平方公里到几十平方公里不等。该方法简单易行，能有 效利用原有配电网络平台及相关规划基础数据。但在对二级块进行负荷预测时 对预测方法的选择要求较高。一般用于配电网架不需作大范罔大幅度调整的区 域。 2 均一网格法 将一级区块按地理划分为均一大小的网格( 一般以每个网格小区lk m 2 大小 来划分) ，除去一些不可用的面积，获得二级区块真正可用的面积。根据其空间 属性，利用模糊规则进行评分。根据评分建立用地仿真的运输模型，目标函数 为所有二级区块的所有类型负荷的用地面积与评分的乘积之和最大。数学表达 式为： 目标函数m a x e a i j r i j ； 约束条件e a i j ai ，e a i j b j ，a i j o 其中a i j 分配给小区i 的j 类负荷用地的面积； r i j 小区的评分，即小区i 适于类型j 的 发展程度； a i i 小区的可用面积； b j 各类负荷用地的面积预测总量。 求解运输模型，获得土地的最佳分配，从而得出用地的负荷分布。采 用均一网格法的优点是负荷预测时不受现有设备的限制，可以采用较复杂较先 进的预测方法，增长曲线拟合较方便。该方法对负荷的地理分布能做到比较精 确的预测，特别对负荷中心的位置能够准确把握，为变电站站址的选择和供电 范围的确定提供依据。但该方法对全区域数据的搜集均须规范细致、全面，小 区评分方法本身也有待完善。 3 等负荷分区法 等负荷分区法是以街区为最小的负荷块。在选定核心街区的基础上，以各 个分区的负荷最均匀为目标，以供电半径的限制为约束条件，通过将若干相邻 街区合并和调整实现负荷优化分区。 该法根据等负荷原则进行分区。假设第打t 个分区所包含的街区的集合为 风，则该分区的负荷值d 。为：n m = 己b i ( i 风) 目标函数是使得负荷值最小分区与负荷值最大分区的负荷之比d 耐。d 一尽可能大。该法包括核心街区选定、街区合并和分区调整3 个步骤。 该方法的优点在于能解决全局优化的问题，所得各个分区的负荷值相近， 有利于减少备用容量。以及在故障时对受影响负荷进行转移。但在对大区域范 围进行规划时，问题求解规模也相应增大，此外对变电站位置的优化也存在局 限，常常因为寻优过程中对地理因素考虑不够，致使规划结果不适宜。基于计 算机技术和g i s 的启发式分区算法( 即等负荷分区法) ，根据地图生成街区。判 断负荷的街区归属并计算各个街区的负荷值。利用g i s 可以更加直观地开展配 电网优化分区并展现获得的规划结果。 4 分区负荷预测方法研究比较 在分区的基础上对各分区分别进行负荷预测。分区负荷预测跟全区总体负 荷预测采用的方法有所不同，常见的有空间负荷预测法、负荷密度法、弹性系 数法、“s 曲线法等。运用用地仿真法进行空间负荷预测是一种自上而下的预 测方法，它通过建立用地仿真模型来模拟小区的未来发展情况，