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县域典型区域配电网规划的研究

2015-01-18凡,王

湖北工业大学学报 2015年5期
关键词:马口配电网电网

夏 凡,王 栗

(1国网孝感供电公司经济技术研究所,湖北 孝感432000;2湖北工业大学电气与电子工程学院,湖北 武汉430068)

1 马口地区基本情况

1.1 区域概况

汉川位于鄂东,紧邻武汉,国土面积1631.9 km2,人口114.1万,2013年GDP达320亿元,增长率连续5年超过14%,在全省县市排名第15名。近年来汉川紧抓武汉城市圈发展机遇,城镇化和工业化进程加快,向中等城市目标发展。马口地区隶属于汉川,以东汉时期关羽歇马而得“系马口”之名。该地区属于湖北较发达乡镇,为汉川市副中心城区,区域包括马口镇和庙头镇,国土面积115km2,2013年人口17.7万。其中城区现状用地面积20km2,现状人口12.06万,城镇化率68%。

根据2012年编制的《汉川马口地区城乡总体规划》,至2020年马口规划区规划用地面积为38.3平方公里,建设面积为30km2,人口22万,城镇化率78.6%。至2030年马口用地面积60km2,建设面积40km2,人口约30万。

至2020年,马口地区按功能分为4个区域:马口老城:位于城镇化引导区东部,主要功能是居住和商贸,面积9.19km2,人口8万,其中城东工业园2km2,主要引进高新技术产业;马口新城:位于城镇化引导区中部和南部,主要功能是公共服务、科教文化、商贸金融、仓储物流、旅游集散、园区服务和产品研发,面积8.16km2,人口2万;马庙工业园:主要作为工业集中发展区,形成纺织、服装、印染、装备制造、农产品加工、生物科技等工业园区,面积13.08km2,其中庙头镇区主导功能是居住,面积3平方公里,人口5万;白石湖旅游区:主要功能作为马口的城市客厅和花园,打造集文化展示、生态观光、健康养生、高端居住、休闲度假为一体的旅游区,面积7.87km2,人口7万。

图1 马口地区规划区域功能分区图

1.2 区域电网现状

1.2.1 高压电网现状 截至2013年底,马口地区共有6座变电站,分别为220kV马口站、110kV仁和站、110kV金马站、110kV庙头站、35kV丁集站和35kV的3509用户站,变电容量共计380.4 MVA(表1)。

1.2.2 中压电网现状 至2013年底,马庙区域共有10kV线路26条(表2),线路总长为158.51km,均为公用线路,其中架空线路总长为154.62km,电缆线路总长为3.89km;共有配变480台,容量共计139.09MVA,其中公用配变227台,容量36.24 MVA,专用配变253台,容量102.85MVA;共有柱上开关6台。

表1 马口地区的各变电站明细表

1)110kV庙头站为排渍电站,主变1台,容量31.5MVA,电压等级110/35/6kV,为跨流域泵站(16MW)提供电源,不外供其他负荷;其容量与负荷不参与平衡。2)110kV金马站除向本区域供10 kV负荷外,还向区域内35kV-3509用户变和区域外35kV杨林、湾潭变提供电源。3)本次规划对泵站和专用站不做分析。

表2 马口地区10kV线路明细表(2013年最大负荷时刻)

2 电力需求预测

2.1 历史负荷情况

现状:马口地区城镇建成面积为20km2,该区域内的全社会最大负荷为95MW,负荷密度为4.75MW/km2。其详细历史负荷和电量情况见表3。截止目前,马口地区规划范围内共有10kV公用线路26条,最大运行方式(2013年最大负荷时刻)下10kV网供负荷共计85MW。

表3 马口地区历史负荷和用电量表

2.2 目标年负荷预测

根据我国同类型城市及汉川城区的负荷指标数据,类推马口地区远景饱和年负荷密度,再结合现状年和饱和年负荷密度指标,选取目标年(2020年)负荷密度指标见表4(各类用地性质的区块负荷求和时,取同时率为0.9)。

表4 马口地区不同用地性质负荷密度指标选取与负荷分布表

按照不同供电分区和功能区块划分,结合各用地性质的负荷密度指标计算得出,至2020年马口地区的城市建设用地面积为30km2,目标年负荷达到230MW,区域整体负荷密度指标为7.67MW/km2。至2030年马口地区的城市建设用地面积为40km2,饱和年负荷达到650MW,区域整体负荷密度指标为16.25MW/km2。

2.3 近期负荷预测

结合现负荷情况和规划大用户报装情况,对马口地区采用自然增长加大用户法进行负荷预测,计算得出2014-2016年马口地区最大负荷预测结果见表5。

表5 马口地区10 kV网供负荷预测结果 MW

综合以上预测结果可得,预计至2014年马口地区10kV网供最大负荷将达到109MW,2015年达到126.5MW,2016年将达到144MW,2014-2016年均增长率为14.88%。

3 规划建设方案

3.1 规划目标

本次规划以国家电网公司《配电网规划设计技术导则》和《配电网典型供电模式》为依据,结合马口地区的分区现状、电网结构和供电方式等进行分析,对马口地区典型供电模式进行选择和应用。参照上述两种典型模式,高压配电网以220kV变电站为电源,110kV电网初期接线采用单链、双辐射为主,随着周边220kV及110kV变电站的建设,逐步形成单链或双链结构的接线形式。中压电网中,架空网以单联络或多分段适度联络为主,电缆网以单环网为主。到2020年,马口地区中压配电网主要技术经济指标达到表7中要求。

表6 典型供电模式选用

表7 2020年配电网主要技术经济指标目标值

3.2 高压电网规划方案

至2020年,马口地区110kV高压电网结构采用单链和双链结构方式。在发展过渡期,先采用单链、双辐射建设方案,随负荷增长变电站新增布点,逐步实现典型电网结构,实现电网接线标准清晰。2020年高压配电网结构见图2。

图2 2020年高压配电网结构示意图

至2030年,随着负荷发展,在2020年高压配电网基础上,建设110kV先锋变、220kV金岭变,最终形成220kV马口变-110kV先锋变-110kV中心变-220kV金岭变、220kV金岭变-110kV窑新变-110kV榔头变-110kV华一变-220kV曹家河变的两条双链接线形式(图3)。

图3 2030年高压配电网结构示意图

3.3 中压电网规划方案

至2020年,马口地区10kV目标网架拟采用架空网,以多分段站间单联络为主。过渡方案采用辐射、多分段适度联络、站内联络方式,逐步向目标网架过渡。

对照各变电站供电分区负荷与10kV线路条数进行校核计算,至2020年马口地区负荷达到230 MW,其中10kV负荷约220MW,10kV网供负荷约170MW。2014年-2020年期间,马口地区10 kV新建、改造线路项目共计31项,新建线路40条,至2020年公用线路达66条,按单联络线路控制负载率在50%以下,并考虑适当的负荷发展空间原则,平均单回线路负载率32.19%,满足负荷发展需求,提高供电能力。

4 结论

本文选取汉川马口地区为典型区域研究对象,结合相关技术规范,进行满足新型城镇化负荷发展需要的示范规划,提出了区域内典型供电模式应用方案,规划重点解决的问题,并分析项目建成后预期成效,具有一定的示范意义。值得注意的是,后期典型区域选取范围应进一步扩宽,将“提高重点城市核心区供电可靠性”,“消除县域电网联系薄弱、低电压、卡脖子,解决民生问题”等示范规划也纳入其中,全过程跟踪项目落实情况及规划成效,最终形成多层次差异化的典型区域规划成果,对加强重点区域配电网发展全过程管理具有重要的意义。

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