城市建设必须高度重视城市电网规划
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作者: 范明天／教授、博士 张祖平／教授、硕士
城市电网是城市市政建设的重要组成部分，为了适应城市建设和城市经济可持续发展的 目标，城市电网的建设应该与市政建设和城市经济的发展同步或略有超前。为避免城市电网 规划失误造成投资的浪费或重复改造，我国城市电网的规划工作，一方面要借鉴和汲取经济 发达国家的成功经验和教训，另一方面也要考虑我国城市的具体情况，创造性地进行城市电 网规划工作。本文结合我国城市电网的现状和我们在城市电网规划工作中的经验，论述了我 国城市电网规划中需要特别关注的一些问题以及一些注意事项；并简要介绍了城市电网规划 的基本步骤以及城市电网规划系统的主要功能。
1．引言
城市基础设施的规划和建设，是我国在城市发展整体战略中最为重要的内容之一。城市 基础设施包括水、电、气、道路和通讯等，国际上也称之为城市生命线。城市电网是城市基 础设施的重要组成部分，是现代社会的基石。电力同时还是投资密集型行业，我国近年曾投 资千亿对城市电网进行改造。因此，在城市发展的整体战略中，城市电网规划是一个不容忽 视的问题，应作为一项重要的战略任务来对待。
由于电网设备的寿命较长，一般为20～50年，如果城市电网建设目光短浅，或违反电网 建设的科学规律搞大冒进，都难以避免电网设备在寿命周期内的重复改造建设或长期闲置， 从而无法充分发挥电网投资的经济效益和社会效益。城市电网的建设应当依据市政建设的远 景规划，对城市电网发展的“最终目标”进行统一规划，然后分步实施。
为了保证电网建设能够在经济和可持续发展的基础上顺利进行。我们对于城市电网规划 工作本身也应有合理的投入，通过采用先进的技术手段，才能提高工作效率，保证城市电网 规划的科学性和合理性。
我国不同地区的各个城市，在经济实力和市政建设方面存在较大差异，其城市电网的发 展也处于不同的阶段，如何针对各个城市在经济和电网发展水平方面的不同，制定有针对性 的城市电网规划，是摆在我们面前的一项极具挑战性的任务。因此，各个城市除了要解决电 网规划中所涉及到的共性问题，还要充分考虑各个城市的个性特点，才能有针对性地制定出 适合不同城市的电网规划，使城市电网规划的科学性和合理性得到保证。最终使城市电网为 供电企业带来最大的经济效益和社会效益。
2．我国城市电网规划的相关问题
我国与发达国家的城市电网的供电可靠性和供电质量差距至少10年以上，这与是否重视 城市电网规划工作密切相关。从规划内容上看，我国的城市电网规划与经济发达国家的城市 电网规划并没有本质的不同，从某种意义上说，经济发达国家城市电网的今天，就是我国城 市电网的明天。但是国内各个城市和地区在经济实力和市政建设方面存在着差距，使得我国 不同城市的电网在运行和规划工作中需要考虑的问题的侧重点也有所不同。
我国各个城市电网的建设和改造工作，必须综合考虑合理规划，并尽可能对规划方案进 行多方面的经济技术评估，才能在保护原有资源，充分发挥现有网络供电潜力的基础上，合 理过渡到规划的目标网络，为城市发展的总体战略提供充足可靠的电力能源保障。
城市电网规划对于指导城市电网的建设和改造至关重要，但在实际工作中并没有引起社 会的足够重视，往往误认为只要哪里需要电力，电力就可以供到哪里，忽略了电力生产的特 有规律。这需要我们不断努力，积极地宣传城市电网规划在市政建设中的重要性。把城市电 网规划真正纳入城市的市政规划轨道中。
另外，我们在城市电网规划中也应注意以下的问题：
（1）要以长远和全局的观点考虑我国城市电网规划问题。我国城市电网的规划与建设 必须与城市的长远发展规划相结合，即不能靠经验，也不能纯粹靠计算机技术。首先需要获 得城市的长远发展规划，绘制不同比例尺的城市电子地图，确定地块的用电性质，以此作为 电网发展规划的基础，以保证城市长远的用电需求。城市电网规划应该尽可能与城市的长远 发展规划相结合。
（2）城市水、电、气、道路和通讯的规划与建设同步进行的问题。不同行业的规划要 相互备案，特别是线路走廊、电缆通道等的施工，要与其它市政设施的施工相互协调，互相 通气，以避免重复挖掘的工作，保护脆弱的城市环境以及充分利用有限的资金。将城市电网 作为城市的重要基础设施之一，使城市电网与城市建设紧密配合，同步实施，并要有一定的 超前，同时还要注意地面电力设施与城市景观的协调。
（3）创造性地进行城市电网的规划的问题。对于正处于发展初期一些城市电网，负荷 起点较低，现有网络结构薄弱，普遍存在供电区域大，城市电网和农村电网混合供电，电源 (变电站)布点少，中低压供电线路长，现有电力设备的技术规格低，以及技术水平落后等问 题。要充分利用大规模建设和投资的机会，不能按部就班地照搬东部经济发达地区或国外的 规划思路，否则很难满足将来城市发展对电力的需求。城市电网规划要在科学决策的基础上 进行，避免主观随意性。
（4）正确认识城市电网规划的复杂性问题。目前普遍认为省级电网(或大区电网)的网 架结构一般建设周期较长，必须给予足够的重视。而城市电网的负荷水平在日常发展的过程 中，由于负荷增长在空间和时间上的不确定性，使得有些城市电网的网架结构缺乏明确的发 展目标，同时城市电网的建设周期较短，使得某些城市电网建设往往存在追着负荷走的现象 ，哪儿有负荷往哪儿拉线，整个城市的电网规划缺乏整体思路和规划目标。事实上，城市电 网规划(特别是中低压电网规划)的复杂程度和调整或更新周期，远比高压输电网规划频繁， 这个问题更应受到应有的重视。
（5）电网规划基础数据不足的问题。城市电网的基础数据是各个城市进行电网规划的 重要依据，而有些城市的电网起点低、发展快，使得电网的基础数据变化很快，用于计算分 析的数据难免有某些后，从而在一定程度上降低了计算结果的可信度。因此城网数据和规划 软件的规范化就尤为重要，以便能更及时地反映现时情况的变化，并为进行长远规划提供科 学的依据。
（6）电网规划技术手段缺乏的问题。城市电网的设备量大面广，只凭经验架设线路或 变压器是远远不够的。只有从总体上把握城市的发展，从可持续发展的角度出发，对城市电 网的设备和网架结构进行优化配置，采用科学的计算方法和先进的计算机技术进行工作，才 能用最合理的投资，最大限度地提高城市电网的供电能力和供电质量，并为城市电网的进一 步发展，如提高供电可靠性，实现配电自动化等，打下良好的基础。
3.城市电网规划的注意事项
为了解决前述我国城市电网规划必须面对的相关问题，本文试图给出一些具体的注意事 项。我国与欧洲国家不同，欧洲国家循规蹈矩地几十年如一日地记录有关的数据，有定期进 行长短期电网规划的传统，而我国的城市电网规划既缺乏数据，又缺乏固定的规划模式。并 且面临许多不确定性的因素。因此我国的城市电网规划需要我们发挥更大的创造性，需要更 多开拓性的思路。
(1)以长远和全局的观点考虑问题
以长远和全局的观点进行规划意味着以发展地和全面地看问题，在借鉴国外先进经验的 基础上，考虑中国特色，但不一味地强调中国特色而回避应该解决的问题。要避免当前“焦 头烂额者为上客”的作法，救火队是必要的，能够指出避免火灾的方法更为可贵。无论如何 ，我国城市电网的规划与建设必须在科学决策的基础上进行。规划工程师的工作就是要充分 利用大规模建设和投资的机会，将城市电网朝好的方向改造。城市电网局部的最优，不等于 全局最优。城市电网当前的全局最优不等于未来的全局最优。规划的失误是最大的失误，往 往会造成无可挽回的损失。
(2)以明确的目标进行规划
预期的规划结果必须明确。城市的定位，发展阶段的不可逾越性，国内外相应城市的参 照系等，均可作为城市电网规划的目标。
(3)创造性地制定配电网规划技术原则
创造性地制订规划区内配电网的规划原则，意味着除了依据《城市电力网规划设计导则 》，以及国家有关单位为配合城市电网的建设和改造而发布的各项技术规程和相关文件外， 还应该考虑城市社会和经济发展的具体情况。从分析各种信息入手，制定适应城市发展的规 划原则。例如，不同城市的容载比应该有所不同，才能够适应自身的负荷发展需要。
4. 城市电网规划的基本步骤
在长远观点的思路指导下，朝着明确的目标，根据创造性的配电网规划技术原则，就可 根据以下的基本步骤进行城市电网规划：
（1）进行电网的现状评估。根据现有资料对现有变电站的容载比、供电范围，各条馈 线的负载率、线损、电压质量和可靠性等进行评估，发现网络目前存在的主要问题，指明中 压配电网改造的主攻方向。
（2）进行空间负荷预测。配电网的负荷预测一般应采用总量控制与空间负荷密度法相 结合的方式，并通过对各种预测结果的比较，给出规划区内不同水平年负荷按地块分布的推 荐值。
（3）进行电源与负荷匹配分析。根据负荷预测结果，对远期高压变电站分布，高压变 电站最终规模，以及改扩建规模和改造时间等进行分析。
（4）制定规划区电网规划原则。依据《城市电力网规划设计导则》，制定适合规划区 电网发展的规划原则。
（5）明确近期改造任务。为保护原有投资，对规划区内电网近期的报装、增容、转供 等项目提出具体的建议和建设改造计划。
（6）规划年内的网络规划。明确划分高压变电站各水平年的供电区域和优化各主干线 路的供电范围，并计算规划年限内新增线路长度和变配电容量。并对网络分段和联络方案进 行初步的可靠性分析。不宜提倡不切实际的配电自动化及高可靠性指标。
（7）静态投资估算和投资收益分析。静态投资估算只能作为城市供电部门进行宏观决 策时的参考，实际投资应以城市中压配电网实际建设时的工程概算为准。投资收益分析应给 出投资回收的大致年限。
5.采用城市电网规划系统的必要性
目前国际上规划软件价格昂贵，我国很有必要开发出能够满足国内大部分供电企业当前 的运行现状和需要，且价格适中，使用相对容易的城市配电网规划软件系统。城市配电网规 划软件系统不仅仅需要考虑软件的结构框架和有关的算法，还要针对目前国内供电企业数据 普遍不全的国情，优化提供一些有参考价值的典型通用数据，使得国内的供电企业能够采用 尽可能少的历史数据和现有数据进行城网规划工作。采用城市电网规划软件更有利于技术进 步，解决数据一致性，并能实施滚动规划，及时反映电网的实际发展情况。
6．结论
通过分析我国城市在电网规划中需要解决的主要问题，可以更加深刻地认识城市电网规 划在城市发展总体战略中的位置，以及在我国城市电网规划中利用信息技术的最新成就的必 要性。总之，在借鉴我国一些城市和发达国家先进经验的同时，我们必须根据我国不同城市 的实际特点，在城市电网规划中跟踪发达国家关于城市电网规划的最新思路，创造性地进行 城市电网规划，使我国城市的电网建设和改造能够提供优质的电力服务，能够逐步达到先进 国家的水平，能够在社会发展和经济建设中发挥更大的经济效益和社会效益。
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