（电气工程专业论文）广州市城市高压电网规划研究.pdf

摘要 摘要 随着国民经济和人民对电力需求的不断增长，目前我国的电网已日益难以满 足负荷增长的需求。为保证国民经济的持续发展，除了新建和扩建发电厂外，电 力网络的扩展和改造也越来越举足轻重地摆在各级决策者面前。由于电网建设涉 及大量投资，决策失误不但会影响电力系统本身的安全运行，而且会造成巨大的 经济损失。因此，提高城市电网规划决策的科学水平是电力工作者所面临的一项 十分迫切的任务。 广州市地处广东省南部沿海，“十五”期间，经济和社会更迅速地发展。为 了使城市电网规划与城市土地利用规划有效地结合起来，加强城市电网规划的可 操性，由广州市城市规划勘测设计研究院与广州市电力设计院共同编制广州市 城市高压电网规划。本文研究对象是广州市城市高压电网，作者对广州城市高 压电网的现状、存在问题以及土地利用的现状与规划进行了阐述，并给出广州市 城市高压电网的实际规划实例。此外，对用于电网规划中的技术问题进行了探讨， 并论述了一些重要的计算方法。 电网规划的任务是根据规划期间的电源及负荷增长情况，确定技术上安全可 靠，经济合理的最佳电网结构。规划的城市高压电网是城市电源向各用户输电的 通道，经济可行的规划城市高压电网是城市供电的主要保障。城市高压电网规划 的目的在于指导城市高压电网的建设与改造，因此本文提出根据城市高压电网的 现状情况，结合城市土地利用现状与规划进行用电负荷预测与落实的城市规划高 压电网结构，将有效地保证规划城市高压电网的实施。 关键词：城市高压电网；电网规划：负荷预测 华南理丁大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t hn a t i o n a le c o n o m ya n dp e o p l e sd e m a n df o re l e c t r i cp o w e ri n c r e a s i n g l y c o n t i n u o u s l y ，t h ee l e c t r i cn e t w o r ko fo u rc o u n t r yc a n tf u l f i l lt h en e e do ft h el o a d s g o i n gu p i no r d e rt og u a r a n t e et h en a t i o n a le c o n o m y sg r o w i n gi nt h ef u t u r e ，e x c e p t f o rp o w e rp l a n t ss h o u l db eb u i l ta n dr e b u i l t ，t h es p r e a da n dr e c o n s t r u c t i o no fn e t w o r k i n v o l v e dl a r g ea m o u n t so fi n v e s t m e n t ，w r o n gd e c i s i o n sn o to n l ya f f e c tt h es a f e c i r c u l a t i o n o f t h ee l e c t r i cn e t w o r ki t s e l fb u ta l s or e s u l ti nh u g ee c o n o m i cl o s s t h e r e f o r e ，i m p r o v i n gs c i e n t i f i cd e c i s i o n sl e v e lo fn e t w o r kp l a n n i n gi sav e r yu r g e n t t a s ki nf r o n to fe l e c t r i cp o w e rs t a f f s g u a n g z h o ui sl o c a t e di nc o a s t a la r e ao fs o u t ho fg u a n g d o n gp r o v i n c e ，f r o m2 0 0 0 t o2 0 0 5 ，i t se c o n o m ya n ds o c i e t yh a v eb e e nd e v e l o p e dr a p i d l y i no r d e rt om a k et h e u r b a ne l e c t r i cn e t w o r kp l a n n i n ge n t e ri n t oc o m b i n a t i o nw i t ht h eu r b a np l a n n i n ga n d i n c r e a s et h eo p e r a t i o no ft h eu r b a ne l e c t r i cn e t w o r kp l a n n i n g u r b a np l a n n i n gd e s i g n & r e s e a r c hi n s t i t u t eo fg u a n g z h o ua n dg u a n g z h o ue l e c t r i cd e s i g ni n s t i t u t ec o m p i l e d t h e h i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r kp l a n n i n g o fg u a n g z h o ut o g e t h e r t h er e s e a r c h o b j e e t i v eo ft h i sp a p e rf o c u s e so nt h eh i g hv o l t a g ee l e c t r i cn e t w o r ko fg u a n g z h o u t h ea u t h o re x p l a i n st h ec u r r e n ts i t u a t i o no ft h eh i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r ko f g u a n g z h o u ，e x i s t i n gp r o b l e m ，a n dt h ec u r r e n to ft h el a n du s i n g ，p l a n n i n g ，g i v e st h e h i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r ka c t u a lp l a n n i n gi n s t a n c eo fg u a n g z h o u i na d d i t i o n ，s o m e k e yt e c h n o l o g i c a lq u e s t i o n sw h i l ep l a n n i n gh a v ep r o b e di n t ou s i n gi nt h ep o w e r n e t w o r k ，h a v ec a r r i e do nt h es u r v e yt os o m ei m p o r t a n tc o m p u t i n gt e c h n o l o g i e s t h et a s ko fe l e c t r i cn e t w o r kp l a n n i n gi st oc o n f i r mt h eb e s tn e t w o r kf r a m es a f e a n dr e l i a b l ei nt e c h n o l o g ya n de c o n o m i c a li ns p e n d i n g ，b a s e do nt h ei n c r e a s i n go ft h e p o w e rs u p p l ya n dt h el o a d t h eh i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r ko fp l a n n i n gi st h er o a do f t h ee l e c t r i c a ls o u r c es e n d i n gt h ep o w e rt ot h ec o n s u m e r t h ee c o n o m ya n df e a s i b l eo f t h eh i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r kp l a n n i n gw o u l dm o s t l yg u a r a n t e et h ep o w e rs u p p l y p l a n n i n gg o a lo ft h eh i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r kp l a n n i n gi st od i r e c tt h ec o n s t r u c t i o n a n dr e c o n s t r u c t i o no f t h ep o w e rn e t w o r k t h e r e f o r e ，t h i sp a p e ri n s t r u c tt h a tt h e p l a n n i n go ft h eh i g hv o l t a g ep o w e rn e t w o r kw h i c hw a sb a s e do nt h ec u r r e n to ft h e p o w e rn e t w o r ka n dt h ec i t yl o a du s e dp l a n n i n g ，w o u l dg u a r a n t e et h ep o w e rn e t w o r k p l a n n i n gp u ti np r a c t i c e k e yw o r d ：u r b a nh i g h v o l t a g ep o w e rn e t w o r k ，n e t w o r kp l a n n i n g ，l o a df o r e c a s t 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 7 作者签名：荔t p 日期：弦哆年百月日 ”l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密囱。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名 导师签名 日期：卵多年百月j ，日 爿纣飙 年月 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 1 、广州市城市高压电网规划编制的背景 广州市城市总体发展战略规划的出台，以及分区规划整合的进行，为广 州市城市高压电网规划的编制提供了最为基础的条件，使得其编制有了基本的 依据；另外电力专业“十五”规划和“十一五”规划草案的完成更支持和促进了 广州市城市高压电网规划的编制工作。 城市规划部门和城市供电企业对电力专业规划和城市规划的结合给予高度重 视，于2 0 0 2 年成立了广州市城市高压电网规划编制领导小组及工作小组，也 为规划的编制提供了保证。 因此，为使城市电力基础设施和城市建设协调发展，综合利用城市土地及空 间资源，保持广州持续发展的动力，迫切需要编制广卅f 市城市高压电网规划。 最后，希望本规划能通过市政府的审查，作为城市规划管理的基础文件，纳入常 规审批管理；同时，建立广州市城市高压电网规划定期滚动修编机制，便该 规划能体现最新的城市规划成果，真正起到指导城市建设和电网建设的作用 2 、广州市城市高压电网规划编制的意义 城市高压电网规划与城市规划结合，是科学建设城市与加快电网建设的要 求 随着城市的不断发展，土地资源及地下管线空间资源的综合利用对城市建设 的影响越来越大，土地及地下空间资源紧张的现象比较突出。 传统的城市高压电网规划仅仅立足于电力供应的需要来进行，其主要目的就 是建立结构合理，安全可靠的电网，满足负荷增长的需要。城市高压电网规划既 便与城市规划相结合，也只是用来作为负荷预测的依据。可以说，传统的城市高 压电网规划，其变电站布点和电网线路走廊只是在满足城市负荷发展基础上的对 电网建设和投资优化方案。这样的方案在电网建设能够按电网规划需要建成的基 础上，就可以满足负荷需要，实现安全可靠供电。 但是，一个健康发展的城市，必须在系统的规划下协调发展。由于在规划阶 段缺乏互相之间的配合和协调，传统的电力专项规划虽然充分满足了城市规划对 负荷的需要，但是其变电站布点和线路走廊却不一定能与城市其它规划协凋发展， 可能还存在比较大的冲突。因此，一旦在实施的过程中，可能就会遇到与其它城 市规划建设冲突的现象。特别对于一个城市资源紧张的城市如广州，这种冲突和 华南理工人学硕士学位论文 不协调带来的损失就会相对比较大，一方面很可能直接造成城市资源的浪费；另 一方面由于冲突的存在，使得电网规划的实施难度加大。 事实上，目前广州市土地资源的紧张状况，使得电网建设需要的变电站用地 难以找到；同时一些找到的用地又出于与其它城市规划建设冲突而难以实旌。因 此，虽然传统城市高压电网规划安排的电网建设项目足以满足负荷的发展，但近 期电网建设遇到了很大的阻力，规划的电网建项目很多都难以实施，电网建设已 大大滞后于负荷的发展，电网卡脖子现象越来越严重。因此，使电网规划与城市 规划真正在所有的层面进行紧密的结合变得非常必要。经过规划阶段的结合，可 能把变电站用地结合在城市规划当中，一方面使城市规划与电力规划的冲突减到 最小，同时，两者的结合使得在城市规划审批管理的控制和预留变电站用地和线 路走廊成为可能。这一方面促成了城市土地资源的合理利用；另一方面也为电网 建设提供了便利的条件。 广卅i 城市高压电网规划是电网规划与城市规划紧密结合的有效手段 广州市城市高压电网规划主要工作包括：根据城市规划预测远期用电负 荷；按城市规划发展和电网安全可靠供电的需要提出电网规划建设技术原则；在 电网规划技术原则的指导下优化远期各级电压电网；把远期规划的变电站用地和 线路走廊在城市规划中落实，纳入城市规划中统一管理；提出近期电网建设需要 的变电站用地和线路走廊计划。 广州市城市高压电网规划的编制完成，使得城市规划和电网规划能真正 规划的所有层面上都迸行紧密地结合，不但可以使电网规划符合城市规划发展的 需要：同时，城市规划发展也要为电网规划建设预留足够的空间和条件。 广州市城市高压电网规划能反映城市发展的供电资源门槛，有利于指 导城市的有序建设 城市的发展并不是无穷尽的，当城市发展到一定程度，土地、水、能源等因 素的稀缺就会成为城市发展的制约因素。由于资源的稀缺，城市发展会面临瓶颈， 甚至由于之前的过度发展而出现倒退的现象，导致城市建设的浪费以及巨大的经 济损失。 电力能源是需要通过城市电网输送到城市的干家万户的，当城市过度开发时， 必然会面临变电站建设用地和线路走廊凌源稀缺的矛盾，而变电站和线路建设的 不足又反过来会影响经济的发展，使城市建设和发展出现停滞或倒退现象。因此， 通过与城市总体规划相结合的电网规划，根据城市总体规划的建设规模确定变电 站用地和线路走廊是否稀缺，即城市供电资源门槛，是非常必要的。这样可以指 导城市建设发展的方向，避免过度发展，如部分老城区不具备变电站和线路建设 条件的，应限制开发等。 第一章绪论 1 2 本文主要工作 1 2 1 本规划的主要思路 本规划的主要目的是根据广州市城市总体发展战略规划的要求，紧密结 合电网规划建设技术原则，构建同时符合城市发展需求和电网供电技术经济要求 的结构合理、技术先进、安全可靠的城市电网。 其中相关具体思路如下： 1 、电网结构： 主要依托城市总体发展战略布局和省电网5 0 0 千伏网架，根据城市发展的地 理分布，构建以链式和闭式环网为主的大容量双回架空环网，以电缆向城市高负 荷密度中心区辐射供电。 2 、变电站选址： 紧紧围绕城市规划的用地布局和负荷发展，变电站布点和容量配置要达到整 个电网建设的经济技术合理性；变电站用地要符合城市用地的需要，避免用地冲 突现象的发生。 3 、线路走廊： 以城市发展“三横四纵”生态廊道、城市规划主要道路干线绿化带、现有架 空线路走廊整合三个主要走廊资源为基础，构建规划线路走廊布局。力求在满足 电网供电需要的基础上对城市发展的影响减到最小。 1 2 2 主要工作 1 、通过对广州城市现状土地利用，城市用电量、用电负荷以及城市现状电网资 料的收集、整理和分析，总结广州城市发展和建设中，城市电网发展、规划 和建设存在的问题。 2 、依据广州城市发展战略规划和新一轮广州城市总体规划，采用负荷密度方法 进行城市用电量、城市用电负荷预测，经过多方案比较后，采用横向比较法， 将广州城市用电量、用电负荷预测量与国内外城市现状、规划值进行比较， 并最终确定广州城市用电量、用电负荷预测结果。 3 、根据广州市能源可持续发展规划研究中的广州地区电源现状和规划情况， 初步确定广州地区的电源结构，同时协调好广州城区与广东省网之间关系， 使两者能健康、协调地不断向前发展。 4 、依据负荷预测结果和现状电网中2 2 0 k v 以上变电站布点情况，进行各电压等 级的变电站站址的布局规划； 5 、根据新一轮广州城市总体规划，结合城市电源布局、变电沾选址，构筑广州 城市高压电网的主干网络，并确定其电气结构。 华南理丁大学硕士学位论文 6 、 结合新一轮分区规划整合的土地利用规划、电源规划概况，并根据广州城市 电网技术原则所确定2 2 0 k v 以上电网等级的网络结构，在分区规划整合中落 实各电压等级的变电站选址和线路走廊形式、宽度，同时依据变电站和线路 走廊所在地区不同的土地利用功能和城市空间结构，进行变电站及线路走廊 的优化，晟终确定变电站用地规模、容量、建筑形式和线路走廊控制宽度、 敷设形式。 第二二章广州电网现状分析 第二章广州电网现状分析 2 1 广州市概况 2 1 1 自然地理情况 广州市位于中国东南沿海的广东省中部，濒临南海，地处珠江三角洲北缘。 西、北、东江在此汇流成珠江，并穿越市区南下入海。地势从东北向西南倾斜， 东北部是山区，中部为丘陵、台地，南部为珠江三角洲冲积平原。市中心区北面 有绿色屏障白云l j j ，中部有珠江自西向东穿过，南部面向狮子洋，东南面、西南 面分别与深圳、香港及珠海、澳门毗邻，北接清远、韶关，东与东莞、惠州接壤， 西与佛山、中山相邻。全市总面积7 4 3 4 4 k m 2 ，其中市辖十区面积3 7 1 8 5 k m 2 。 2 1 2 人口现状 2 0 0 3 年底，全市总人口7 2 5 1 8 8 8 万人( 全市常住户口人数7 2 2 6 8 8 2 万人，其 中市区5 8 6 3 5 2 8 万人) ；其中市区为5 8 8 2 5 5 3 万人( 东山区为6 3 9 2 1 5 万人， 荔湾区为5 2 0 2 7 8 万人，越秀区为4 2 1 7 5 9 万人，海珠区为8 3 9 6 1 4 万人，天河 区为6 0 3 6 2 1 万人，芳村区为1 8 5 4 0 7 万人，白云区为8 6 3 9 6 4 万人，黄埔区为 2 1 0 9 3 万人，番禺区为9 7 6 8 0 1 万人，花都区为6 2 0 9 6 4 万人) 。全市人口出生 率7 9 2 ，人口自然增长率2 2 4 。 2 1 3 国民经济主要指标 j 。州市国民经济快速增长。据初步核算，2 0 0 3 年广州市生产总值( g d p ) 3 4 6 6 6 3 亿元，按可比价格计算，比上年增长1 5 0 ，增长速度创8 年来新高， 在国内大城市中位居前列。按户籍人口计算的人均生产总值达到4 7 9 万元，增长 1 4 0 ；按当年平均汇率折算，约合5 7 9 3 美元。 产业结构调整步伐加快。从三次产业情况看，第一产业实现增加值1 0 4 1 4 亿元，比上年下降0 3 ；第二产业实现增加值1 5 0 4 8 9 亿元，增长2 1 4 ；第 三产业实现增加值1 8 5 7 6 0 亿元，增长1 1 0 。第一、二、三次产业增加值占全 市生产总值的比重由上年的3 4 ：4 0 9 ：5 5 7 调整为3 0 ：4 3 4 ：5 3 6 ，第二产业 的比重提高了2 5 个百分点。 华南理工大学硕士学位论文 2 1 4 城市建设与土地利用现状 至2 0 0 1 年末，广卅i 市市区的建成区面积已达5 2 6 4 2 k m 2 ，其中中心组团建成 区面积为3 0 8 4 2 k m 2 ，番禺组团建成区面积为1 6 6 4 0k m 2 ，花都组团建成区面积 为5 1 6 0k m 。；新建住宅面积1 1 8 2 7 万m 2 ，年末实有住宅建筑面积8 7 1 3 5 5 万m 2 。 2 2 广州市电力现状概况 2 0 0 3 年广州市最高供电负荷5 8 1 7 2 万k w ，比2 0 0 2 年4 9 6 2 万k w 增长1 7 2 3 。全市总供电量3 0 2 。9 9 亿k w h ，比2 0 0 2 年的2 5 5 6 4 亿k w h 增长1 8 5 2 ，其 中：地方发电厂上网电量2 0 0 6 4 亿k w h ，用省网电量1 0 2 3 5 亿k w h ，分别占全市 总供电量的6 6 2 2 和3 3 7 8 。 2 0 0 3 年我市全社会用电量( 含自发电) 3 3 4 9 7 亿k w h ，同比增长1 7 5 7 。 其中：第一产业用电2 4 8 亿k w h ，同比增长3 8 7 5 ；第二产业用电1 9 8 3 9 亿 k w h ，同比增长2 0 6 5 ( 其中工业用电1 9 4 3 8 亿k w h ，同比增长2 0 9 l ) ；第 三产业用电7 9 5 7 亿k w h ，同比增长1 1 8 5 ；城乡居民用电5 4 5 4 亿k w h ，同比 增长1 4 7 1 。 2 2 1 负荷指标现状 广州电网覆盖市区、花都区、番禺区、增城和从化两个县级市。受社会经济 快速增长的拉动，供电量及供电负荷增长迅速，“九五”期间，全社会用电量以 年均1 0 ，5 的速度增长，“十五”近两年供电量增长迅猛，2 0 0 1 年、2 0 0 2 年供电 量分别达到2 2 4 亿、2 5 6 亿，2 0 0 3 年达到3 0 2 亿，增长率分别达到1 4 2 和1 7 7 ， 增长速度高于广州电网“十五”规划中8 5 的预测。2 0 0 3 年现状人均用电量达到 4 2 0 0 k w h 。 现状负荷密度方面，旧城市中心区：天河、东山、荔湾、越秀等地区，现状 负荷密度2 3 万k w k m 2 ( 个别小范围已达到4 万k w k m 2 ，如中天广场、区庄地 区) ；新城市发展区：黄埔区西部、白云区南部等靠近旧城市中心区的城市外延 发展带，现状负荷密度为0 5 万k w k m 2 左右( 见附图一) 。近年全社会用电最 高负荷，详见下表2 一l 。 第二章广州电网现状分析 表2 - 1广州市全社会用电量及最大负荷 t a b l e2 - 1c o n s u m p t i o he n e r g ya n dm a x i m u ml o a di ag u a n g z h o u 2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 3 年份 实际实际实际实际 1 、全社会用电量( 亿k w h ) 2 3 6 62 5 3 3 2 8 4 9 3 0 2 9 年平均增长率( ) 7 0 6 1 2 4 8 1 5 3 0 1 ) 厂用电及企业自发自用电量 2 6 92 8 82 8 92 8 9 a ) 厂用电量 9 51 1 1 l1 1 21 1 2 b ) 企业自发自用电量 1 7 4 1 7 6 61 7 7 1 7 7 2 、全社会用电最高负荷( 万k w ) 4 4 44 9 35 3 86 2 4 7 1 ) 厂用电及企业自发自用电负荷 4 24 24 24 3 2 ) 供电负荷 4 0 2 14 5 14 9 65 8 7 1 3 、全社会用电年最大负荷利用小时 5 3 2 95 1 3 85 2 9 65 2 8 1 4 、供电负荷年最大负荷利用小时 5 1 9 44 9 7 45 1 5 85 0 8 9 图2 - 1 广州高峰负荷日典型负荷曲线 f i g 2 1t h ed a i l yp e a kl o a dc u r v e si ng u a n g z h o u 7 华南理工大学硕士学位论文 表2 22 0 0 3 年广州电网电力电量指标完成情况 f i g 2 - 2t h ea c h i e h e m e u to fp o w e rc o m s u p t i o ni n d e xi ng u a n g z h o u ，2 0 0 3 单位：亿k w h ；m w 总供电量最高总负荷 供电区域 实绩同比增k实绩同比增长 全网 3 0 2 1 8 5 3 5 8 1 7 21 7 2 4 番禺 5 1 o1 9 5 1 9 8 22 1 花都 1 9 12 2 1 2 3 2 42 2 3 东区 3 1 2 0 1 8 5 2 南区 2 7 52 0 6 2 西区 2 9 66 4 4 北区 3 0 o1 9 0 3 中区1 8 79 2 4 黄埔 5 6 22 6 2 4 表2 32 0 0 3 年度广州电网分月供电量及平均负荷率情况表 f i g 2 - 3t h em o n t h l yp o w e rs u p p l ya n da v e r a g e l o a dr a t eo fp o w e rn e t w o r ki n6 u a n g z h o a ，2 0 0 3 单位：亿k w h ，m w 项目内容 月份 1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月1 0 月1 1 月1 2 月全年 总实绩 1 9 4 6 1 6 0 12 1 7 82 3 3 l2 6 2 42 6 9 43 2 9 03 2 2 2 2 9 3 8 2 6 1 7 2 4 2 7 2 4 3 13 0 2 9 9 供 电 f 司比7 m1 8 5 2 量 增长 1 2 5 6 2 重0 2 1 5 5 8 1 3 5 8 9 61 4 5 4 2 6 蛳2 4 3 哦2 2 1 4 2 0 7 0 2 3 0 0 1 8 1 5 总 实绩3 8 0 2 93 1 4 5 64 0 5 7 2 4 4 5 9 2 4 9 9 5 1 5 1 7 7 8 5 7 1 5 1 5 8 1 7 25 5 9 t44 9 6 9 54 6 6 l44 3 7 9 供 电 最同比 大增长 1 8 7 2 3 7 1 4 9 1 0 7 1 9 6 1 0 4 17 7 l7 2 1 6 6 1 4 2 2 0 5 1 5 2 电 力 全实绩6 8 8 6 2 0 7 2 1 7 2 6 7 0 6 7 2 3 7 7 4 7 4 5 7 2 9 7 0 8 7 2 3 7 4 6 5 9 5 系 统 亚 上年 均 实绩 7 2 6 6 1 8 7 1 7 7 0 8 7 3 7 7 4 5 7 2 1 7 0 2 6 9 6 6 7 0 7 0 8 7 2 7 5 8 8 负 荷 童 8 第二章广州电网现状分析 2 2 2 电网现有资产情况 截至2 0 0 3 年1 2 月，广州分公司管辖已运行的1 1 0 k v 及以上变电站共1 5 4 座， 主变3 3 7 台，变电容量2 2 8 1 6 m v a ( 见附图二) 。其中， 5 0 0 k v 变电站2 座，主变1 5 台( 按单相计) ，变电容量3 7 5 0 m v a 。 2 2 0 k y 变电站2 0 座( 其中广州城区1 5 座，番禺区2 座，花都区1 座，另 有2 2 0 k v 用户变电站2 座) ，主变5 0 台，变电容量8 2 b o m v a ；主要建筑形式以户 外式为主，户内形式只有泮塘、伍仙门、潭村等3 座；主变一般以3 台三绕组为 设计容量，目前广州城区的现状2 2 0 k v 变电站有7 座的主变为2 台，部分仍然具 有扩容的余地和空间。2 0 0 3 年8 月底，广州城区电网2 2 0 k v 容载比1 8 4 ，其中市 区为2 2 6 ，城区为1 7 8 。 广州地区非统调地方火电厂共计2 8 座，装机1 l l 台，总装机容量1 7 8 6m w 。 其中燃煤机组装机容量6 8 0 m w ，燃油机组1 1 0 6 m w ( 含燃汽轮机1 3 8 m w ) ，燃煤机组 全部为热电联供机组。另外，尚有2 座1 l o k v 上网的省统调电厂：恒运b 电厂， 装机3 5 0 m w ；流溪河水电厂，装机4 1 0 5 m w 。 电网1 1 0 k v 及以上变电站无功补偿设备总容量2 6 9 7 m v a r ，占主变总容量 1 2 ，总组数6 4 5 组。 表2 4 广州市现状变电站站址、容量一览表 f i g 24t h el o c a t i o i la n dc a p a c i t yo fc u r r e n ts u b s t a r i o ni ng u a n g z h o u 5 0 0 k v 变电站 序号站名所属区域站址位置容量 l5 0 0 k y 增城变甫站增城市增城市永和路 3 x 7 5 0 25 0 0 k v 北郊站白云区蚌湖镇黄榜岭村西2 x 7 5 0 2 2 0 k v 变电站 序号所属区域站名站址位置容量( m v a ) 2 2 0 k v 嘉禾站新市镇石马2 x 1 8 0 2 2 0 k v 郭塘站神山镇杨d f3 x l5 0 白云区 2 2 0 k v 罗涌站增梯路1 3 3 号2 x 1 5 0 + 1 x 1 8 2 2 0 k v 茶山站太和镇大源2 x 1 8 0 2 2 0k v 潭 站珠江新城平2 x 1 8 0 2 2 0k v 棠下集控站拥军路2 x 1 8 0 天河区 2 2 0 k v 天河集控站体育东路1 0 63 x 1 8 0 2 2 0 k v 鹿鸣站恒福路2 x 1 8 0 2 2 0k y 瑞宝集控站泰沙路8 0 号1 x 1 8 0 + 2 x 1 5 海珠区 2 2 0k v 赤沙集控站新窖南路北1 x 1 8 0 + 2 x 1 5 2 2 0 k v 开元集控站夏园路2 x 1 5 0 黄埔区 2 2 0k v 碧山集控站丰乐北路2 x 1 5 0 芳村区 2 2 0k v 芳村站东教镇西朗2 x 1 5 0 荔湾区2 2 0 k v 泮塘站黄沙大道3 x 2 4 0 越秀区2 2 0 k v 伍仙门站解放南路1 8 23 x 1 8 0 华南理_ _ l = 人学硕士学位论文 2 3 存在的问题 2 3 15 0 0 k y 电源输出能力不足，电源结构不合理 广州电网2 0 0 4 年最大总供电能力只有7 5 0 万k w 左右，其中增城供广州约1 0 0 万k w 、北郊、韶关供广州2 5 0 万k w 、珠电黄电恒运供2 7 0 万k w 、地方小电厂供 1 3 0 万k w 。但由于广州北部电网接收省网电源的能力只有约2 1 0 万k w ，增城电网 由于需增加向东莞输送电力及2 2 0 k y 电网输送能力限制，仅能供给广州约7 0 万 k w ，这样广卅i 电网2 0 0 4 年实际最大供电能力为6 8 0 万k w 。2 0 0 4 年广州电网实测 最高负荷6 3 7 7 万k w ( 8 月1 9 日) ，综合考虑错峰和限电负荷，预计广卅f 电网 2 0 0 4 年最高负荷约为6 8 0 万k w 。而2 0 0 5 年预计广州地区最大负荷将升到7 8 0 8 0 0 万k w ，在无任何基建措施可以投产的情况下，整个广州电网届时将电源严重缺乏， 缺口约1 0 0 万k w 。 广州电网小煤电多、柴油机组多，装机容量占广州电网2 2 0 k v 及以下电源总 装机容量的3 8 8 。这些小煤电机组煤耗高，浪费能源，严重污染环境；柴油机 组，受国际油价影响大。很多机组已经或接近运行年限，需要考虑退出。随着小 煤、油机组的分布退出运行，需进一步加强省网电源的建设，改善电源结构的不 合理现象。 2 3 22 2 0 k v 电网结构薄弱 1 2 2 0 k v 电网 ( 1 ) 主环网压力过重 广州2 0 0 4 年的2 2 0 k v 网架结构可分为主环网及北、南、东三个分片网。 主环网是指北郊一罗涌一荔湾一花地一瑞宝一赤沙一潭村( 黄埔b 厂一碧山) 一棠下一 增城的双环网，加上支接的伍仙门、天河、鹿鸣，主环网上有1 l 座2 2 0 k v 变电站。 2 0 0 4 年以2 2 0 k v 北涌线、增棠线、珠瑞线为支撑的主环网负荷达到2 9 0 万k w ，超 过“n 一1 ”要求的上限值；主环网重负广州电网5 0 的负荷，但增城一棠下双回路、 棠下一黄埔双回路、瑞宝一花地双回路、花地一罗涌单回路导线截面积均为2 x 2 4 0 平方毫米，不能适应负荷发展的要求，须分期进行改造。 北片网是指以北郊为中心的分片网络，有嘉禾、茶山、郭塘、田心、从化等 5 座2 2 0 k v 变电站。 南片网是指以珠江电厂和黄埔a 厂为电源的两个分支电网，即增城一开元一黄 埔h 厂一芳村一富山( 一中山) ；( 都宁一) 鱼飞一珠江电厂一番禺( 一大良) ，该片网 有广州分公司5 座2 2 0 k v 变电站。 1 0 第二章广州电网现状分析 黄芳双回线路，导线截面积为2 x2 4 0 平方毫米，其中有部分导线最小截面只 有4 0 0 平方毫米，黄开双回线路，导线截面积为1 4 0 0 平方毫米，线径太小，不 适应开发区内电力外送要求。目前珠江电厂6 回出线中，导线截面积为2 2 4 0 平方毫米占了4 回，线径小，应根据电源发展情况，进行改造。 东片网指以增城为中心的分片网络，有新塘、荔城两座2 2 0 k v 变电站。 表2 - 5 各片网线路存在问题 f i g 2 - 5t h ee i i s t i n gp r o b l e mi ne a c hs u b n e t w o r k 重载不满足“n 一1 ”其它 主环罗泮线、瑞罗北涌线、增棠线、棠潭北涌线“n 一2 ”将引起电压 北片 长从线无嘉禾、茶山缺第三路电源 东片增荔线无新塘缺乏第三路电源 南片无黄芳线网架结构不清晰 ( 2 ) 黄埔电厂送端网络结构不利于广州电网分区运行 由于黄埔a 厂经开元入增城，接入增城站供电区，同时黄埔a 厂又接入芳村 ( 按计划2 0 0 5 年接入广南站) ：黄埔b 厂经碧山、棠下入增城，接入增城站供电 区，同时黄埔b 厂接赤沙入广南站，又接入广南站供电区。为了广卅i 电网实现分 区供电，必须调整黄埔h 厂和b 厂出线方向。 2 、2 2 0 k v 变电站主变容量不足 网设备过负荷、重负荷现象严重，2 2 座2 2 0 k y 变电站中有1 6 座不满足“n 一1 ” 要求，其中瑞宝、田心站主变出现正常工况下过载现象：各变电站存在问题表如 表2 6 。 表2 - 6 各变电站存在问题 f i g 26t h ee x i s t i n gp r o b l e mi ne a c hs u b s t a t i o n 过载或重载不满足“n 一1 ” 老市区瑞宝、赤沙、碧山、嘉禾、天河、潭村、伍仙门、 番禺番禺鱼飞 花都 田心 增城新塘荔城 从化从化 华南理工大学硕士学位论文 2 4 现状供电条件分析 1 、电源条件 广州中心八区现状主要电源包括：5 0 0 k v 北郊站、增城站，2 2 0 k v 直流电源和 珠江电厂、黄埔电厂( a 、b 厂) 、恒运电厂、瑞明电厂( 以2 2 0 k v 上网) 等。其 中5 0 0 k v 站容量3 7 5 0 m v a ，2 2 0 k v 的电厂总容量为3 4 7 0m v a ，2 2 0 k v 直流电源为 1 8 0 0 m v a 。随着广州城市发展步伐不断加快，现状负责向中心八区供电的主要电源 日趋紧张。为了保障城市发展的用电和电网的健康发展，必须为中心八区建立新 的电源，同时协调与广东省网之间关系，以确保广州城市发展有安全可靠的电源 保证。 2 、变电站站址条件 虽然现状的大部分1 1 0 k v 以上变电站主变为2 台，而且在建设规模上考虑了 第3 台主变位置，但是仅靠扩建原有1 1 0 k v 以上变电站是远远不能满足城市电网 发展的要求。广州城市在“北优、南拓、西联、东进”的城市发展总体战略的指 导下，不断地向外发展和进行自我更新，在中心八区的外缘，包括白云区( 黄石 路以北) ，黄埔区、芳村区和海珠区南部，1 1 0 k v 以上变电站站址用地选择比较 容易，而在中心八区的中部( 原来的旧城区) ，包括东山、越秀、天河区等变电 站用地选择则比较困难。 3 、高压走廊条件 城市发展战略和城市土地利用的开发为城市高压电网规划和建设提出了 新的要求，并为城市高压电网发展奠定了基础。 城市空问结构发展和调整为城市高压电网的规划和建设提供了条件。特别 是广州城市空间结构从“云山珠水”向“山、城、阳、海”的战略调整，并规划 了“三纵四横”的生态廊道，为构筑新的广州城市高压电网提供有利条件和打下 了坚实基础。 原有城市高压电网形成的高压走廊也为城市电网建设和发展奠定了基础。 现有的城区1 l o k v 以上的高压走廊部分可作升压处理后结合城市绿化系统规划可 形成系统的高压走廊。 第三章高压电网规划的基本要求和技术原则 第三章高压电网规划的基本要求和技术原则 3 1 电网规划的指导思想 根据中华人民共和国城市规划法、中华人民共和国电力法、城市 电力网规划设计导则、城市电力规划规范、广州地区“九五”电力发展 规划及2 0 1 0 年远景展望和相关条例，从广州市实际情况出发，结合广州总体 发展战略规划纲要和广州市总体规划对广州市城市空间形态、功能分区和 用地布局的要求，提出一个适应广州城市总体发展需求，合理利用城市资源，实 际操作性强，能有效指导城市电力网络的建设的规划。 规划目标：构造与城市建设体系相平衡的城市电网结构系统，进一步完善广 州城市能源结构，形成科学、经济、安全可靠并适当超前的广州城市电网体系， 确保城市建设和发展的用电需求，、促进、引导城市可持续发展，为实现广州发 展所需的完善的基础设施体系奠定基础并创造良好的条件。 广州市城市高压电网规划期限与广州市城市总体规划的规划年限相 一致。规划期限2 0 0 4 年一2 0 2 0 年，近期指2 0 0 4 年一2 0 1 0 年，远期指2 0 1 1 年一2 0 2 0 年。范围与广州市城市总体规划的规划范围相一致。重点进行广州中心八区 范围高压电网规划。 3 2 电网规划的基本要求和原则 1 、广卅f 电网从地理区域上分为四个部分，分别是以下四个地理区域内各级电 压电网的总称。 市中心区：规划平均负荷密度为3 0 m w k m 2 以上包括荔湾区、越秀区、东山区、 天河区科韵路以西。 规划市中心区：规划平均负荷密度为1 0 3 0 m w k m 2 。与上述相对应的区域有 芳村区、海珠区，外环路包络的白云区( 部分) 、黄埔区( 部分) ，广州市开发区、 番禺区市桥、南沙开发区、花都区的新华镇、增城市的荔城镇和新塘镇。 郊区：规划的建筑物不密集，变电站和线路走廊已有规划，平均负荷密度为 i 1 0 m w k m 2 以下。与e 述相对应的区域有白云区( 部分) 、黄埔区( 部分) 、从化市 及增城市镇中心区。 远郊区：规划的建筑物较少，变电站和线路走廊规划方便，平均负荷密度为 1 m w k m 2 以下。与上述相对应的区域有从化市( 除镇中心区) 、增城市( 除镇中心区) 。 华南理工大学硕士学位论文 2 、电网规划必须满足电力市场的发展并适当超前，其重点是研究和制订电网 的整体和长远发展目标。各项输、变、配、用电工程的设计、建设和改造，都必 须符合电网发展规划的总体要求。 3 、城市电网规划设计的结果应能优化电网结构、保持电网安全稳定运行、满 足对用户的供电可靠性、保证供电电压质量、提高电网的自动化程度；并有利于 合理运用资金、降低电网损耗、提高劳动生产率。 4 、电网必须坚持统一规划，以安全可靠为基础、突出整体经济效益、满足环 境保护要求，加强电网结构，统筹考虑城区电网和郊区电网规划。 5 、电网结构： a 、贯彻分层分区的原则，简化网络接线，做到调度灵活，便于事故处理； b 、在运行安全可靠和保证供电质量的前提下，推行电网接线规范化和设施标 准化； c 、在网架结构上避免大面积停电事故的可能性； d 、不应形成电磁环网运行，过渡阶段形成的电磁环网应作相应的潮流计算和 稳定校核； 6