结合供电区域特点的供电分区细分方法研究

黄存强，贺永龙，安 娟，赵 占，李宁可，姜连旭

（1.国网青海省电力公司经济技术研究院，青海 西宁 810000；2.天地电研（北京）科技有限公司，北京，102206）

结合供电区域特点的供电分区细分方法研究

黄存强1，贺永龙1，安 娟1，赵 占2，李宁可2，姜连旭2

（1.国网青海省电力公司经济技术研究院，青海 西宁 810000；2.天地电研（北京）科技有限公司，北京，102206）

同类供电分区差异较大，而统一建设标准宜造成标准过高或偏低。通过对各类供电区域的行政级别、人口、经济规模等方面特点进行研究，对供电分区进行细分，以更好地贯彻落实国家电网公司差异化建设的要求，为不同区域选取合理的供电模式及建设标准奠定基础。

供电分区；供电；配电网；供电模式

0 引言

国家电网公司系统覆盖面积广大，各地发展情况和电网特点差异明显。若按照一个统一的标准建设配电网，则会造成设备资产利用率不高甚至严重浪费的情况，在技术、经济上不合理。为此，国家电网公司根据《配电网规划设计技术导则》中各类供电区域可靠性需求不同，结合地区建设条件，差异化地设计了不同的典型供电模式[1]

供电区域合理划分是充分利用典型供电模式研究成果的基础，近年来从配电网规划可研，到初步设计，再到建设实施阶段，对供电区域分类的应用均已较为广泛[2]-[3]。各级电力公司在“十三五”配电网规划工作中已经依据《配电网规划设计技术导则》对供电区域进行了划分，划分结果对电网差异化建设起到了一定的指导作用，但是仍存在不足之处。例如某省西部地区和东部地区的多个县城根据行政级别，均划分为C类供区，但东部地区县城负荷密度水平及城区面积均远高于西部地区，如果两个地区县城选取相同的供电模式，会造成西部县城在主变、线路容量等方面一定程度的浪费，或东部县城不能满足供电可靠性及未来发展需求。

本文首先分析《配电网规划设计技术导则》中供电分区方法存在的不足；再从行政级别、人口规模、经济规模等方面，探索供电分区细分的方法；最后，以某地区为案例，对划分方法及步骤进行示例。

1 现状Q/GDW 1738供电分区划分方法

1.1 供电分区

根据《配电网规划设计技术导则》，供电区域划分应在省级公司指导下统一开展，供电区域划分主要依据行政级别或规划水平年的负荷密度，也可参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、GDP等因素确定。划分标准如表1所示。

表1 供电区域划分表Tab.1 Dividing method of power supply subarea

1.2 应用中存在的不足

依照《配电网规划设计技术导则》的划分方法划分供区，对指导各地配电网实施差异化规划设计和建设具有一定的指导作用，但仍存在以下不足。

（1）不能反映同类供区不同功能定位的差异性。例如省会城市市区有3个行政区，核心区均划入A类供区，定位分别为政治中心、经济中心和文化中心；由于定位不同的3个地区对供电能力以及供电可靠性等方面的要求差别也较大，划分为同一类供区不能体现其差异性。

（2）不能反映同类供电区人口、经济规模的差异性。负荷密度仅能反映某个区域单位面积的负荷需求水平，而不能体现全区负荷需求水平，不利于差异性的确定相同负荷密度不同规模区域电网建设标准。例如两个负荷密度相近的城区，人口规模、经济规模相差1倍，则负荷需求也相差1倍左右，最终会导致电网规模增大1倍。规模较小的城区可以将多数变电站布置在区域边缘，而规模较大的城区需要在城区核心区布置电源点，其变电站布置形式、主变容量、变电站规模都应该有所区别，否则将造成变电站选址困难、电网建设投资增大。

（3）不能反映农村区域村庄密集程度的差异性。例如某省根据《配电网规划设计技术导则》将其所有农村划入D类供区，但是位于城区附近的农村密度大，村与村之间的距离一般小于5 km，而偏远山区村与村之间的距离普遍超过15 km，导致同为D类供区的农村对供电可靠性及供电质量要求差异较大，划分为同一类供区不能体现其差异性。

因此本文从功能定位、人口规模、经济规模、行政村间距四个角度探索供电分区细分的方法。

2 结合经济自然条件的供电分区细分方法

2.1 功能定位

一般某省、市的同类供电区按功能定位不同可以分为政治中心、经济中心、文化中心、科技中心等。根据对供电可靠性要求及负荷发展需求的差异将政治中心纳入甲类区域，经济中心、科技中心纳入乙类区域，文化中心等纳入丙类区域。

2.2 人口规模

根据人口规模对供电分区进行细分，首先对同类供电区中不同区块的人口规模进行统计，计算出同类供电区各区块的平均值，再根据各供区与平均人口规模的差距对供区进行细分。

人口规模在平均值40%范围内的划分为乙类供区，人口规模比平均值少40%以上的划为丙类供区，人口规模比平均值多40%以上的划为甲类供区。如果某区域同类供电区域人口分布较为均匀，均在平均值的40%上下范围内，则说明该供电区域人口规模差距较小，无需根据人口规模对同类供电区不同区块进行细分；反之，如果比平均值高出40%以上或比平均值少40%以上的区块比较多，则说明有必要根据人口规模对供电分区进行细分。按人口规模对同类供电区不同区块细分示意图见图1。

图1 供电分区按人口分类示意图Fig.1 Sketch map of classification by population

2.3 GDP规模

根据GDP规模对供电区进行细分与按人口规模对供电分区进行细分类似，首先对同类供电区中不同区块的GDP规模进行统计，计算出GDP的平均值，再根据各供区与GDP平均规模的差距对供区进行细分。

GDP规模在平均值40%上下范围内的划分为乙类供区，GDP规模比平均值少40%的划为丙类供区，GDP规模比平均值高40%以上的划为甲类供区。

2.4 行政村间距

农村区域行政村之间的距离对电网供电模式影响较大，按照《配电网规划设计技术导则》简单的将农业区划分为D类供区，将牧业区划分为E类供区，不能体现行政村之间的差异。

根据导则要求D类供电区10 kV供电半径不超过15 km，可根据10 kV供电半径要求将D类供区行政村进行细分，行政村之间的距离小于15 km的为甲类供区，行政村之间距离15～25 km范围内的为乙类供区，行政村之间距离大于25 km的为丙类供区。

E类供区导则中没有明确要求供电半径，可结合当地具体情况根据行政村之间的距离将行政村进行细分。

2.5 供电分区细分方法及步骤

供电分区细分大致分为5步：（1）根据《配电网规划设计技术导则》对供电分区进行划分；（2）收集同类分区中不同区块的功能定位、人口规模、GDP规模和行政村间距信息；（3）根据2.1～2.4节制定的标准将不同区块细分为甲、乙、丙三类；（4）根据不同标准细分结果确定最终结果，按照不同标准划分中最高的级别确定最终结果。供电区细分详细步骤见图2。

图2 供电分区细分步骤Fig.2 Subdivision step of power supply subarea

通过供电区细分最终将C类及以上供区按照功能定位、人口规模和GDP规模分为甲、乙、丙三类供区，将D、E类供区根据人口规模、行政村之间距离分为甲、乙、丙三类供区。

供电分区细分为甲、乙、丙三类供区后，可以更有针对性地确定差异化电网规划设计标准，例如根据配电网规划设计导则C类供区110 kV主变推荐采用50、40、31.5 MVA三种规格的主变，细分后甲类供区采用50 MVA主变，乙类供区采用40 MVA主变，丙类供区采用31.5 MVA主变。

3 案例

国网青海省电力公司在“十三五”配电网规划工作中对供电分区进行了分类，将青海省划分为了A∽E五类。由于供电区块较多，本文以其中属于西宁市、海北州的C类区块，以及西宁市大通县和海北州刚察县D类供区的10个村为例进行示例。

大通县、湟中县、湟源县位于西宁市，为区域经济中心，人口规模和GDP规模均高于县城平均水平40%以上，细分为甲类供区；多巴镇、西海镇为区域经济中心，人口规模和GDP规模均在平均值40%以内，细分为乙类供区；海晏县县城为海北州州政府所在地，为海北州政治中心，人口规模和GDP规模在平均值40%以内，细分为甲类供区；门源县、刚察县、祁连县为区域旅游文化中心，人口规模、GDP规模均较小，细分为丙类供区，细分结果见表2。

表2 C类供区细分结果表Tab.2 Subdivision results table of power supply subarea for C

针对细分结果，确定各类供区10 kV及以上电网规划建设标准。C-甲类供区110 kV电网结构推荐采用单链结构，主变3台，容量为50 MVA，10 kV导线截面推荐采用240 mm2，配变容量推荐采用315 kVA及以上；C-乙类供区110 kV电网结构推荐采用双辐射结构，主变3台，容量为40 MVA，10 kV导线截面推荐采用185 mm2，配变容量推荐采用200 kVA及以上；C-丙类供区110 kV电网结构推荐采用双辐射结构，主变2台，容量为31.5 MVA，10 kV导线截面推荐采用150 mm2，配变容量推荐采用100 kVA及以上。

景阳村和热水村人口规模大于平均水平40%以上，且相邻行政村距离小于15 km，细分为甲类供区；宝库村按人口规模划为乙类供区，但根据行政村距离划为甲类供区，综合两个因素细分为甲类供区；吉尔孟村，祁汉沟村根据人口规模和行政村距离均细分为乙类供区；哈家嘴、张家滩村村按人口规模分为丙类供区，按行政村距离细分为乙类供区，综合两个因素细分为乙类供区；向阳村、尕曲村、新泉村按人口规模和行政村距离均细分为丙类供区。D类供区细分结果见表3。

表3 D类供区分析细分结果表Tab.3 Subdivision results table of power supply subarea for D

针对细分结果，确定各类供区10 kV及以上电网规划建设标准。D-甲类供区110 kV电网结构推荐采用单环网结构，主变2台，容量为40 MVA，10 kV导线截面推荐采用150 mm2，配变容量推荐采用200 kVA及以上；D-乙类供区110 kV电网结构推荐采用双辐射结构，主变2台，容量为31.5 MVA，10 kV导线截面推荐采用120 mm2，配变容量推荐采用100 kVA及以上；D-丙类供区110 kV电网结构推荐采用单辐射结构，主变2台，容量为20 MVA，10 kV导线截面推荐采用120 mm2，配变容量推荐采用50 kVA及以上。

4 结语

本文形成了供电分区细分方法，为更加合理地开展差异化电网建设、确定各区域典型供电模式奠定了基础。

对供电区域进行细分，首先需根据《配电网规划设计技术导则》对供电分区进行初步划分；然后根据同类供区不同区块功能定位、人口规模、GDP规模、行政村之间的距离四个因素将不同区块细分为甲、乙、丙三类；再综合考虑不同因素的细分结果，取各因素中细分结果的最高级作为最终结果。

最终，将C类及以上供区按照功能定位、人口规模和GDP规模分为甲、乙、丙三类供区，将D、E类供区根据人口规模、行政村之间距离分为甲、乙、丙三类供区。

（References）

[1]中国电力科学研究院，国家电网公司.DL/T 5729-2016《配电网规划设计技术导则》[S].国家能源局，2016.China Electric Power Research Institute,State Grid Corporation of China.The guide of planning and design of distribution network[S].National Energy Administration,2016.

[2]宋胜参，陈笑宇，张秋雨等.基于供电分区的配电网规划技术与分区模块设计研究[J].现代工业经济和信息化，2016,6(4):63-64.Song Shengcan,Chen Xiaoyu,Zhang Qiuyu ,et al.Design Research on Distribution Network Planning Techniques and Partition Module Based on Power Supply Zone[J].Modern Industrial Economy and In⁃formationization,2016,6(4):63-64.

[3]梁标，张炎，孙超等.考虑负荷特性的工业城市分区供电方案设计与优化研究[J].电力科学与技术学报，2015,(2):28-34.LIANG Biao,ZHANG Yan,SUN Chao,et al.Design and optimization of partitioning power supply con⁃sidering load characteristics for industrial city[J].Journal of Electric Power Science and Technology, 2015,(2):28-34.

Study on Characteristics of Power Supply Regions and Subdivision Method of Power Supply Subarea in Qinghai

Huang Cunqiang1，He Yonglong1，An Juan1，Zhao Zhan2，Li Ningke2，Jiang Lianxu2
（1.Economic&Technology Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Company,Xining Qinghai810000,China;2.Beijing T&D Power Research Co.,Ltd.,Beijing102206,China）

The same power supply subarea still has relatively large differences,so unified con⁃struction standards for different regions of the same type may be too high or too low.In order to bet⁃ter implement the requirements of differentiation construction proposed by State Grid and lay the foundation for choosing a reasonable power supply mode and construction standard for different re⁃gions,subdivision method of power supply district is given through study of administrative level, population,economic scale and other characteristics of different regions.

power supply subarea;power supply;distribution network;power supply mode

TM715< class="emphasis_bold">[文献标志码][文章编号]

[文章编号]1006-3986(2017)04-0040-05

2017-02-21

黄存强（1992）,男，青海省海东市人，助理工程师。

10.19308/j.hep.2017.04.009