城市供电工程系统规划课件

第四章供电工程系统规划,概述第一节城市电力负荷预测与计算第二节城市供电电源规划第三节城市供电网络规划第四节城市电力线路规划,城市供电工程系统规划的工作程序,城市供电工程规划内容与深度,（1）城市供电工程系统总体规划的主要内容确定城市供电电源的种类和布局。分期用电负荷的预测及电力的平衡。城市电网电压等级和层次的确定。城市电网中的主网布局及其变电所的所址选择、容量及数量的确定。35kV及以上高压线路走向及其防护范围的确定。绘制市域和市区电力总体规划图。提出近期电力建设项目确定及进度安排。,(2)城市供电工程总体规划图纸城市电网系统现状图城市电网系统规划图:图中表示电源、高压变电站位置和容量、高压网络布局和线路走向、敷设方式、电压等级、高压走廊用地范围。,城市供电工程详细规划内容与深度,城市供电工程详细规划的主要内容按不同性质类别地块和建筑物分别确定其用电指标、并进行负荷计算。确定小区内供电电源点位置、用地面积(或建筑面积)及容量、数量的配置。拟定规划区内中、低压配电网接线方式,进行低压配电网规划设计(含路灯网)。确定中、低压配电网(含路灯网)线路回数、导线截面及敷设方式进行投资估算。绘制小区电力详细规划图。,城市供电工程系统资料,1、区域动力资源2、电源资料：现状电力接线图，现有的负荷和短路功率；现状及计划修建的电厂和变电站情况；电力线路情况3、现状城网资料：电网系统现状图，分区及详细规划电网现状图；现状城网电力线路的电压等级、敷设方式、导线材料等；变电所、配电所的分布、电压、容量和现有负荷等4、电力负荷资料：工业、农业、生活、市政公共设施用电负荷情况；全市现状电力负荷类型，各类负荷问题、比重及逐年增长情况,城市供电工程规划原则,1.应结合城市总体规划和城市电力系统规划进行,并符合其总体要求。2.城市供电工程规划编制期限应当与城市规划相一致。3.可分为:供电总体规划和供电详细规划两个阶段。4.新建与改造相结合,远期与近期相结合。5.发电厂、变电所等城市供电工程的用地和高压线路走廊宽度的确定,应按城市规划的要求,节约用地,实行综合开发，统一建设。6.必须符合时环保要求,同时应当与城市交通等其他基础设施工程规划相互结合,统筹安排。,供电在城市能源供应系统中的地位和作用1、城市主要的能源来源（不可或缺的生命线系统之一）2、清洁、使用便利3、新的清洁能源发电形式将对城市供电系统产生重要影响我国的电力供应形势和城市供电的特点1、供需趋于平衡，但局部矛盾尖锐2、供电系统成熟，但不甚稳固,城市供电工程规划的基本知识,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市供电线路规划要点电力线路的保护,第一节城市电力负荷预测与计算,一、城市用电分类农、林、牧工业用电地质普查和勘探业用电建筑业用电交通运输、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）,产业用电分类第一产业：农、林、牧第二产业：工业用电第三产业：商业公共服务设施、公共饮食、物质供销和金融业用电城乡居民生活用电,二、城市电力量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,1、产值单耗法2、产量单耗法3、用电水平法(国标GB50293-1999)4、部门叠加法5、大用户调查法6、平均增长率法7、回归分析法8、时间序列建模法9、经济指标相关分析法10、电力弹性系数法11、国际比较法,用电量预测方法,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，这种方法多用于大范围区域的用电需求预测。如下式，ax为工农业总产值的年增长率,Y规划=Y现状（1+Eax）n,2、回归系数法预测年份的用电量基准年份用电量电量回归系数预测期末年份基准年份,回归系数表明变量间数量增减关系用时间作为自变量，以上述数学模型计算预测年份城市年用电量,2、回归系数法以时间作为自变量，以用电量作为因变量，通常为非线性发展掌握的数据越多，结论越准确,x年份,Y用电量,3、年平均增长率法预测年份的用电量基准年份用电量基准年份预测年限用电量年增长率修正系数,依据：用电量与年度之间有着明显的稳定增长趋势,4、用电水平法,一般以人口或者建筑面积或功能分区总面积进行计算。即用人均电耗和负荷密度：An=S*dS计算范围内的人口数或建筑面积或土地面积D用电水平指标（查相关标准取值）如P157表5-1、5-2,5、单耗法：有产量单耗法和产值单耗法，主要针对用电大户（电镀、钢铁厂等）6、横向比较法：在一些特殊情况下，特别是在城市总体规划阶段（其他阶段基本不使用），用于提供参照与比较，以对前几种方法进行校核。,相关规范：城市电力规划规范-城市用电负荷,三、城市电力负荷预测,负荷预测方法1、电量-负荷电源装机容量(kVA)2、负荷密度-负荷-电源装机容量,三、城市电力负荷预测1、用电量(kw.h)转化为负荷：用电量=最大负荷(kw)X最大利用小时城市年综合最大负荷利用小时一般为5000-6500小时。2、负荷密度：从用电最大负荷入手，适用于规划区内大量分散的电负荷预测，按规划区面积，以kw/km2表示。从各类功能用地的负荷密度汇总计算规划区内总负荷预测值时，应考虑同时系数。一般在0.85-1.0之间,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)、规划年总用电量、居民生活及第一、二、三产业各分项规划年用电量人均电耗法：人均城市居民生活用电量指标根据各方面条件与现状情况选取。负荷密度法：用单位用地负荷密度（综合、分类，主要用于总、分区规）,规划不同阶段其电力负荷的方法不同,详细规划阶段预测内容详细规划区规划最大负荷、年用电量预测方法一般负荷用单位建筑面积负荷指标法R：2060w/m2M：2080w/m2C：30120w/m2,实例：负荷预测上犹县社溪镇总体规划,（1）人均用电指标法参照江西省重点镇规划编制技术导则（试行），结合社溪历年总用电情况，采用规划人均综合用电指标为1500千瓦时/人年，镇区2020年规划总人口为1.4万人，得镇区年用电量为2100万千瓦时，按年最大负荷利用小时数为4000小时，得最大电力负荷5250千瓦。（2）负荷密度法采用综合负荷按每平方公里5000千瓦计算：规划镇区用地为1.33平方公里。按同时使用系数为0.80，得最大电力负荷为5320千瓦。按年最大负荷利用小时数为4000小时，得年用电量约为2128万千瓦时。综合上述两种预测方法，得：规划区内年用电量约为2100万千瓦时；最大负荷为5300千瓦。,控制性详细规划实例,第二节城市供电电源规划,一、城市电源种类与特点二、电源选址要点,种类：发电厂和变电所发电厂（火力、水力、风力、太阳能、地热、原子能）,一、城市电源种类与特点,城市电源及厂（站、所）址选择根据当地具体情况确定发电种类（水、火、风、核）核电的优点。法：40%，瑞典：36%，日本：17%我国大亚湾核电站，浙江秦山、华东、华北（180200万千瓦）发电厂应靠近能源变电站所应在靠近负荷中心的独立地段城市电源的配置：中小城市，应有二个电源大城市，应有三个电源特大城市，应有多个电源,电源变电所按进线电压的等级分级：500KV、330KV、220KV、110KV、66KV、35KV按功能分类：变压变电所（降压和升压变电所）、变流变电所按构造形式分：屋外式、屋内式、地下式、移动式,火电厂1、负荷中心（热电厂）2、燃料产地3、交通4、用水5、废物处理6、出线条件7、防护要求8、地质9、三类工业用地10、主导风向,二、电源选址要点,水电厂1、保证水能2、工程地质3、交通运输,电源选址要点,核电厂1、负荷中心2、人口密度低,隔离区3、用水量大4、用地面积5、地形平坦6、地质和地震防护7、运输条件8、防洪、防御、环保条件,城市变电所1、城市边缘或外围，便于进出线。2、地质条件3、防洪、抗震要求4、交通5、生活用水6、少占农田7、对临近设施的影响8、不设于空气污秽地区9、符合城市总规要求,电源选址要点,第三节城市供电网络规划,一、城市电力网络等级与接线方式（一）电力网络等级500KV、330KV、220KV、110KV、66KV、35KV、10KV、380/220KV大中城市的城市电网电压等级宜为4-5级、四个变压层次，小城市宜为3-4级，三个变压层次城网电源应尽量接近负荷中心，一般设在市区边缘，在负荷中心或大城市特大城市中可采用高压深入供电方式。,（二）电力网接线方式与特征,1、放射式：可靠性低，适用于较小负荷2、多回线式：可靠性高，适用于较大负荷3、环式：适用于一个地区几个负荷中心4、格网式：可靠性最高，适用于密度大且均匀分布的低压配电地区。5、连络线：不接负荷，作平衡或备用。,电网等级（8类）一次送电：500KV、330KV、220KV、二次送电：110KV、66KV、35KV、配电：10KV、380/220V高压配电网：10KV按远期建设主干线路和配电变压器有明显的供电范围采用放射式结构，特大城网多回线式和环式低压配电网：380/220V采用放射式结构，负荷密集区采用环式和格网式路灯照明系统,二、城市配电网规划,三、城市变配电设施规划,1、容载比容载比就是变电容量与最高负荷之比，它表明该地区、该站或该变压器的安装容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况2、城市变电所市区边缘或郊区、县的变电所，宜采用全户外和半户外式结构；市区的采用占地较少的户内型或半户外型布置,城市变配电设施规划,3、开关站一般来说开关站电压等级是10KV及其以上的，就是将电网来的电分给几个或者更多的变电所用，然后变电所再将之降压给工业、生活用电。其作用就是分配高、中压电能。4、配电所变电所是负责将高压电网的电变成低压电，然后传送出去，还兼有电网输入电压监视、调节、分配等功能。此外，变电所的容量相对较大。配电所不一定变压或输入电压相对较低，主要侧重于对用户供电的分配、控制与保护。配电所的容量相对较小。,第四节城市电力线路规划,一、城市送配电线路敷架空线110KV以上，造价低，危险大，景观差地下敷设3.5KV以下，造价高，技术复杂，景观好（一）架空线路敷设送配电线路敷设（架空）送电线路配电线路耐张段：是两个导线连接点间的距离，可能是几个档距几座杆塔。耐张段的两头都可以解口、紧线、松线。档距：就是两根电杆或两座铁塔的距离,（二）电力电缆线路敷设,1、适用情况高压：架空线路走廊在技术上难解决时；狭窄街道、繁华市区高层建筑地区及高容环境有特殊要求；重点风景旅游区；对架空线严重腐蚀的特殊地段低压配电线路：负荷密度较高的市中心区；建筑面积较大的新建居民楼、高层住宅区；不宜通过架空线的主要街道或重要地区；采用电缆线路经济时。2、敷设方式：（直埋、沟槽、排管、隧道、构架、水下）市区电缆线路路径应与城市其他地下管线统一安排。3、电缆选型：条件适宜时，应优先采用塑料绝缘电缆。低压配电电缆可用单芯塑料电缆。,电力电缆线路保护1、地下电缆：与其他管线有