5城市供电工程系统规划.

一.城市供电工程系统构成第五章城市供电工程系统规划第一节概述一.城市供电工程系统构成一.城市供电工程系统构成城市电源工程城市电厂：火力、水力、风力、核能、地热等区域变电所：区域电网上供给城市电源所接入的变电所（110kV）城市输配电网络工程城市输送电网：城市变电所（10kV）和从城市电厂、区域变电所接入的输送电线路城市配电网：高压配电网（1-10kV）、低压配电网（220V-1kV）二、供电工程系统规划内容城市供电规划，就是要在编制城市总体规划时考虑和解决城市供电的一些主要问题，即确定负荷、布置电源，布置供电网络等分期负荷的预测及电力平衡城市电源选择发电厂、变电所、配电所的位置、容量及数量的确定电压等级的确定高压线走向、高压走廊位置的定位及低压接线方式的优化电力负荷分布图的绘制供电电源、变电所、配电所及高压线路的城市电网平面布置图的综合三、供电工程系统规划的工作程序1城市供电负荷预测2确定城市供电系统规划目标3城市供电电源规划4城市供电网络与变电设施规划5分区供电、高压配电网络与变电设施规划6详细规划范围内送配电线路与变配电设施规划四、供电工程系统规划步骤收集资料分析、归纳和选择搜集到的资料，进行负荷预测根据负荷及电源条件，确定供电电源方式按照负荷分布，拟定若干个输电和配电网布局方案，进行技术、经济比较，提出推荐方案进行规划可行性论证编制规划文件，绘制规划图表第二节城市电力负荷预测与计算城市用电负荷分类城市用电量预测城市电力负荷预测一、名词解释视在功率视在功率：即交流电压和交流电流的乘积。用公式表示为：Ｓ＝ＵＩ上式中，Ｓ是额定输出功率，单位是ＶＡ（伏安）；Ｕ是额定输出电压，单位是Ｖ，如220Ｖ、380Ｖ等；Ｉ是额定输出电流，单位是Ａ。视在功率包括两部分：有功功率（Ｐ）和无功功率（Ｑ）有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮，使电机转动，使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量，可以直接被人们感觉到，所以有些人就产生一个错觉，即把有功功率当成了视在功率，孰不知有功功率只是视在功率的一部分，用式表示：Ｐ＝Ｓｃｏｓθ＝ＵＩｃｏｓθ＝ＵＩ·Ｆ上式中，Ｐ是有功功率，单位是Ｗ（瓦）；Ｆ＝ｃｏｓθ被称为功率因数，而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。一、名词解释视在功率无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率，用式表示：Ｑ＝Ｓｓｉｎθ＝ＵＩｓｉｎθ上式中，Ｑ为无功功率，单位是ｖａｒ（乏）。对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路，离开无功功率是根本无法工作的。问题一般电器上标有的单位VA和W有什么区别没有啊？比如说有的变压器上的功率标的是1200VA，为什么不是1200W呢？有区别没？VA是指电器的最大容量，也就是最大功率(视在功率)，而W是指工作时输出的功率（有功功率），变压器工作时一般不会满负荷工作，所以写1200VA，而不是1200W，但电烙铁等这种电器都是满负荷工作的，所以就写W而不写VA一、名词解释功率因素功率是能量的传输率的度量，在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。在交流系统里则要复杂些：即有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它称为电抗电流或谐波电流，它使视在功率(电压V乘电流A)大于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了功率因素，功率因素等于实际功率与视在功率的比值。所以交流系统里实际功率等于视在功率乘以功率因素。即：功率因素=实际功率/视在功率只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1，许多设备的实际功率与视在功率的差值很小，可以忽略不计，而像容性设备如电脑的这种差值则很大、很重要。一、名词解释功率因素低的原因是什么？大量采用感应电动机或其他电感性用电设备，如:电焊机、感应电炉等电感性的用电设备配套不合适和使用不合理，造成设备长期轻载或空载运行采用日光灯，汞灯照明时，没有配电容器变电设备负载率和年利用小时数过低一、名词解释功率因素低有什么危害？增加供电线路的损失，而为了减少损失则必须增大供电线路的导线截面，增加投资增加线路上的电压损失，降低了电压质量降低发、供电设备的有效利用率增加部分企业的电费支出，加大生产成本国家规定高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因素为0.90以上；其它100KVA(KW)及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因素为0.85以上；趸售和农业用电，功率因素为0.80。超过或低于以上标准的，按规定比例减或增收电费总额。一、名词解释设备额定容量Pn——设备铭牌上所标示的数据用多台设备组成的用电设备组，则设备总额定容量就是这组设备中各自额定容量总和，包括停止工作的用电设备在内，但不包括备用设备负荷系数Kf在选用设备总容量时，往往稍大于实际负荷的需要，且设备的用电负荷在变化。因此，在多数情况下，实际负荷总是比设备铭牌的额定容量要小，差别用负荷系数表示：P—用电设备的实际有功负荷Pn—设备的额定容量fnPKP一、名词解释同时系数Kt规划地区综合的实际最大负荷值PZmax与各类最大负荷值之和ΣPmax之比Kt1需用系数Kx——反映某一时间电气设备的用电程度Ptmax—同类用户的用电最大负荷Ptn—同类用户的设备额定容量之和对某类负荷：maxmaxZtPKPmaxtxtnPKPxftKKK一、名词解释年最大负荷利用小时Tmax年最大负荷利用小时是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按最大负荷Pmax持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。于是有：An——用电量（kwh)Pj——计算负荷（各类用电实际最大负荷值）Tmax8760h（一年的小时数为8760）maxnjATP二、城市用电分类按城市全社会用电分类，分为下列八类：农、林、牧、副、渔、水利业用电工业用电地质普查和勘探业用电建筑业用电交通运输、邮电通信业用电商业、公共饮食、物资供销和金融业用电其它事业用电城乡居民生活用电二、城市用电分类也可分为以下四类：第一产业用电第二产业用电第三产业用电城乡居民生活用电电力系统规划中，一般可以参照以上4类用电分类方法，按居民生活用电和产业用电分别进行负荷的预测第二节城市电力负荷预测与计算城市用电负荷分类城市用电量预测城市电力负荷预测一、电量预测方法用电负荷与用电量预测用电负荷可以确定各规划阶段城市电源和输配电设施的容量用电负荷可以根据用电量推算电量预测方法单耗法用电水平法年平均增长率法电力弹性系数法回归分析法1.单耗法产量单耗法年用电量Di——某种产品的产量（实用单位）Wi——某种产品的用电单耗，kwh/相同实用单位产值单耗法年用电量Mi——某种产品或全部产品的产值（注意不应重复计算），万元Wi——相应产品的单位产值用电单耗，kwh/万元niiinDWA1niiinMWA12.用电水平法以人口或建筑面积或功能分区总面积进行计算人口计算——人均电耗面积计算——用电水平（负荷密度）年用电量An=S•dS——指定计算范围内的人口数或建筑面积或土地面积d——用电水平指标规划用电水平指标人均综合用电量指标表5-1人均居民生活用电量指标表5-22.用电水平法指标分级城市用电水平分类人均综合用电量（kWh/人*年）现状规划一用电水平较高城市3500-25018000-6001二用电水平中上城市2500-15016000-4001三用电水平中等城市1500-7014000-2501四用电水平较低城市700-2502500-1000规划人均综合用电量指标（不含市辖市、县）注：当不含市辖市、县的城市人均综合用电量现状水平高于或低于表中规定的现状指标最高或最低限值的城市，其规划人均综合用电量指标的选取应视其城市具体情况因地制宜确定2.用电水平法指标分级城市居民生活用电水平分类人均居民生活用电量（kWh/人*年）现状规划一生活用电水平较高城市400-2012500-1501二生活用电水平中上城市200-1011500-801三生活用电水平中等城市100-51800-401四生活用电水平较低城市50-20400-250规划人均居民生活用电量指标（不含市辖市、县）注：当不含市辖市、县的城市人均综合用电量现状水平高于或低于表中规定的现状指标最高或最低限值的城市，其规划人均综合用电量指标的选取应视其城市具体情况因地制宜确定3.年平均增长率法实践经验证明：用电量与年度之间有明显的稳定增长趋势将用电量作为年度唯一变量进行预测m为基准年份，n为预测年限，m+n为预测年份。先从m-n年到m年的用电历史资料求出用电量的平均增长率α△——不同国民经济时期对电力工业发展速度的不同要求提出的修正量A——年用电量预测年份的用电量为：()1()nAmAmn()()(1)nAmnAm4.电力弹性系数法电力弹性系数分为电力生产弹性系数和电力消费弹性系数。前者与装机或发电量的增长速度有关，后者与用电量的增长速度有关。通常讲的是电力消费弹性系数电能消费增长速度与国民经济增长速度的比值，反映电力工业发展与国民经济发展之间的关系。多用于大范围区域的电力需求预测设X——国内生产总值，Y——总用电量，n——预测年份，m——基准年份，α——平均年增长率，则：xynxmnmnymnmE＝XXYY＝增长率国内生产总值的平均年用电量的平均年增长率电力弹性系数)1()1()()(4.电力弹性系数法E用历史数据计算，如（m-n)年有与（m+n)年内相近的年增长率，则有：于是预测n年后的年用电量Y(m+n)可由基准年用电量Ym，预测年限内工农业总产值的年增长率αx，求得电力弹性系数的特性：随机性（年与年变化大，地区与地区之间各不相同）节电技术等，使得电力弹性系数趋向减小不可用电力弹性系数是否大于1来判断电力是否超前、是否先行()()/1/1nmmnnmmnYYEXXnxmnmEYY)1()(5.回归分析法一元线性回归a、b——回归系数t——预测间隔年数多元线性回归tbaAn回归系数—，，，经济、人口、气候等—，，，43104321443322110bbbbxxxxxbxbxbxbbAn第二节城市电力负荷预测与计算城市用电负荷分类城市用电量预测城市电力负荷预测一、城市电力负荷预测推算方法用电量转算为负荷预测用电量，再由用电量转化为规划区负荷预测城网电力负荷最大预测值可用年供电量的预测值/年综合最大负荷利用小时数年供电量预测值＝年用电量＋地区线路损失电量年综合最大负荷利用小时数＝平均日负荷率×月不平衡负荷率×季不平衡负荷率×8760或：年平均日负荷率（每月典型日负荷曲线相加求得）×8760年综合最大负荷利用小时数一般为5000~6500小时第一产业2000~2800小时，第二产业4000~5500小时，第三产业3500~4000小时，城乡居民生活用电2500~3500小时一、城市电力负荷预测推算方法负荷密度法适用于规划区内大量分散的电负荷预测，按规划区面积，以平均kw/km2表示规划区内少数集中用电的大用户则应视做点负荷单独计算计算步骤调查规划区内各类用地的现有负荷，分别计算现有负荷密度根据功能区划分和用电规划预测规划期内各类用地可能达到的负荷密度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一、城市电力负荷预测推算方法负荷密度法汇总计算时应考虑各类功能用地之间负荷的不同时率同时系数：实际最大负荷值与各类最大负荷之和的比值经验取值：一般用户0.85-1.0用户特别多时0.7-0.85用户较少时0.95-1.0区域或系统之间为0.85-0.95汇总计算时还应考虑单独计算的大用户用电负荷预测值一、城市电力负荷预测推算方法电力平衡负荷预测值应与电力网规划中电源容量进行电力平衡包括有功和无功功率通过电力平衡应确定：由系统电力网供给的电源容量和必要的备用容量；电源点的位置、结线方式、电力潮流；电源点和送电线的建设年限、规模、进度等二、规划用电指标规范控制当编制或修订各规划阶段中的电力规划时，应以《城市电力规划规范》制定的各项规划用电指标作为预测或校核远期负荷预测值的控制指标规