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1.农、林、牧…2.工业用电3.地质普查和勘探业用电4.建筑业用电（2.）5.交通运输、邮电通信用电(归纳到公共建筑)6.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7.城乡居民生活用电8.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1.第一产业：农、林、牧…2.第二产业：工业用电3.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4.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XcGNPXeXpX年增长率）（或增长率电力（或电量）消费年数电力（或电量）弹性系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i%n%=(电力相对于国民经济的弹性)2006~201012%增长=0.6电力增长7.2%2006~201010%增长=0.5电力增长5%2006~20108%增长=0.4电力增长3.2%由2005年现值推出2010、2015、2020的用电量%%ni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预测年份的用电量电量弹性系数基准年份用电量预测年限工农业生产总值年增长率nmnmXEE)1()(XEEnmnm)1()()(nmEmEXn当弹性系数等于1时，两种数学模型预测结果相同前一公式弹性系数与递增率大于1，预测结果偏大。由于弹性系数本身已是递增产物，因此实际应用中，多采用后一数学模型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2)()()(mnmmnmTTEE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)(nmEmE)(nmTmT总体规划阶段第一节城市电力负荷预测与计算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，结论越准确总体规划阶段第一节城市电力负荷预测与计算),()(为常数（年份）用电量babxay（年份）用电量nbxay)(x年份Y用电量第一节城市电力负荷预测与计算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nmnmEE)1()(1)(nnmmEE)(nmEmEmn依据：用电量与年度之间有着明显的稳定增长趋势总体规划阶段总体规划阶段④负荷密度法：主要用于中小城镇⑤单耗法：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4种方法进行校核，比如在广州市高压电网规划中的使用第一节城市电力负荷预测与计算分区规划阶段预测内容分区规划最大负荷分区规划年用电量（不需要对居民用电等进行预测）最大负荷利用小时，经统计而得来的现状数据年x季x日x年小时（8760）广州为5000~6000之间第一节城市电力负荷预测与计算分区规划阶段①人口用电水平法单位人口人均用电量指标x人口数=总用电量。其局限在于规范中用电指标是一个范围，在该范围内数值表化较大，主观性强，客观性差②建设用地负荷密度法R：100~400C：300~1200取值过程中同样主观性强M：200~800要求得准确数值难度较大第一节城市电力负荷预测与计算详细规划阶段预测内容详细规划区内各类建筑的规划单位建筑面积负荷指标（修详）详细规划区规划最大负荷（控、修）详细规划区规划年用电量以上三种为城市规划电力规范中定义第一节城市电力负荷预测与计算控详规划阶段控制性：对每块地预测用电负荷第一节城市电力负荷预测与计算C1C2M1R2200060009000300015000kw必须建设开关房（地块中）广州一般为6000~8000详细规划阶段预测方法①一般负荷用单位建筑面积负荷指标法（控规）R：20~60w/m2M：20~80w/m2C：30~120w/m2第一节城市电力负荷预测与计算详规规划阶段R；广州一般用40~50M：广东玩具、鞋、衣、皮具等轻工业标准厂房可用到50，主要负荷为照明及动力C：C1、C2、C3、C4、C5、C6第一节城市电力负荷预测与计算用较大数值特别高档建筑小100高校80详规规划阶段控规：由用地面积x容积率=建筑面积（推算）详规：建筑已有初步设计层面积x层数–修正面积=建筑面积（较确定）第一节城市电力负荷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②点负荷用单耗法（不普通）用电大户特殊用电单位时使用第一节城市电力负荷预测与计算铝厂规划区域实例一总体规划新会双水镇（小型、达到分区规划深度）①弹性分析法15%10%经济发展增长率（据经济发展战略规划）新会市十五电网规划弹性系数0.652002~2020年用电预测第一节城市电力负荷预测与计算实例一总体规划新会双水镇（小型、达到分区规划深度）②回归分析法调查得来10年数据数据不正确，不能得出任何方程式不能起到校核作用第一节城市电力负荷预测与计算实例一总体规划新会双水镇（小型、达到分区规划深度）③人口用电水平法参照国家中等发达城市双水镇50万规划人口接近大中型城市人口越多，能控制的用地越大，人口规模过于超前得到的值比方法①多很多第一节城市电力负荷预测与计算实例一总体规划新会双水镇（小型、达到分区规划深度）④用地负荷密度（一般情况下总规不采用，因为用地规划已到分区规划的水平）得出的结论与方法①较吻合因其工业用电发展较快第一节城市电力负荷预测与计算实例一总体规划原则一定使用多方法比较不能凑数200~800要按照实际情况选取数值300~1200而不能得出数值后为凑数而选取100~400第一节城市电力负荷预测与计算实例二分区规划南京青龙片区（介于分区与控详规划之间）第一节城市电力负荷预测与计算青龙（居住）大学城①人口用电水平法因为是高档居住区，人口很确定，因此结果比较正确实例二分区规划南京青龙片区（介于分区与控详规划之间）②用地负荷密度法第一节城市电力负荷预测与计算R面积比例R1：150R2：400R3：100MC用地平衡表对每一种用地性质确定负荷密度（例如国家规范R100~400）分区规及控规中采用中类指标总规中采用大类指标实例二分区规划南京青龙片区（介于分区与控详规划之间）如果两种结果有较大差别，应进行分析，分析为何数值偏大或偏小，看主观选择的数据是否正确。找出差距的原因，最后取：平均值（差距在10%以内）最大值或最小值（找出预测结果偏大偏小的原因）合适值（将有问题的方法得出的结果去掉）第一节城市电力负荷预测与计算实例三控详规划云埔工业区（控制性详细规划）M2M3为主台塑①国家规范M31000kw/ha与现状差距很大300ha计算30万(需建110kv变电站)实际1.5~2.5万现状调查原因：因用地便宜，多买了地预留，同样的产能却用了过大的地第一节城市电力负荷预测与计算实例三控详规划云埔工业区（控制性详细规划）②调查当地7到8个厂的数据a.用地面积b.用地面积使用率c.现状用电负荷用地负荷密度=用电负荷/用地使用面积结合国家的节能政策，采用现状负荷密度计算，得出M2：200M3：300实事求是的做规划，不能机械完全地套用书本第一节城市电力负荷预测与计算实例四修详规划保利帝景（修建性详细规划）40~50ha纯住宅区，除必要公建配套性质单一负荷较易预测也较为准确单位建筑面积用电负荷密度x每幢楼建筑面积=建筑用电负荷第一节城市电力负荷预测与计算规划用电指标（对照规范）①规划人均综合用电量指标②规划人均居民生活用电量指标较高2500~1500kwh/人.年现状400~200中上1500~800kwh/人.年现状200~100中等800~400低400~250夏季5~9月份第一节城市电力负荷预测与计算规划用电指标（对照规范）③规划单位建设用地负荷指标R：100~400C：300~1200M：200~800道路广场S对外交通T市政设施UM3：高耗能高污染工业第一节城市电力负荷预测与计算规划用电指标（对照规范）④规划单位建设面积负荷指标居住20~60w/m2规范工业20~80（经常大不到容积率1）公建30~120（只有容积率为1时才正确）居住200~600kw/ha规范工业200~800kw/ha公建300~1200kw/ha第一节城市电力负荷预测与计算规划用电指标（对照规范）④规划单位建设面积负荷指标故采用建筑电气指标，分类较细（居住）ⅰ照明ⅱ空调ⅲ电视ⅳ冰箱ⅴ音响考虑每户每m2的用电指标，数据很准确（工业）性质不同，用电指标的选取有很大区别第一节城市电力负荷预测与计算解决场站问题流的流出：比如雨水、污水流的流入：电、水、气、热流入与流出：通信第二节城市供电电源规划一、城市供电电源种类与特点城市电源通常分为城市电厂和变电所两种基本类型城市电源由城市发电厂直接提供，或由城市地域外的发电厂经高压送电线路长距离输送到变电所，接入城市电网对某些无发电厂的城市，直接接受外来电源（发电厂或大电网），起着集中电力和分配电力作用的变电所，也可成为城市电源第二节城市供电电源规划对于现代化的城市，一般使用变电站作为城市电源发电厂与变电站第二节城市供电电源规划落差电厂220v380v问题：离用电距离影响电压需要使用稳压器发电厂与变电站第二节城市供电电源规划220变电站上网卖广西-广州0.3元/度开压110开关房用户0.61元/度电厂所有城市的电源都是变电站发电厂与变电站第二节城市供电电源规划梅山电厂（110kv）需找220kv变电站珠江电厂（220kv）南沙电厂（110kv）南沙地区电厂分布发电厂与变电站预测kw功率kVA千伏安变电容量第二节城市供电电源规划电厂电厂变电站变电站发电厂与变电站流