“十四五”规划城中村近期负荷预测方法研究

2020-11-30高艳娜陈丽萍郭子轩刘恒玮胡柳君林紫菡

科学技术创新 2020年34期

高艳娜陈丽萍董红郭子轩刘恒玮胡柳君林紫菡

（广州供电局有限公司，广东广州510600）

1 某城中村改造项目示例

某城中村集体旧厂房改造项目位于永平街永泰村，范围北至十二岭路，西至白云大道北，南至福泰西路，总用地面积0.04km2。是永泰村改造项目的重点区域。2009 年，茶山庄地块已经被确定为市、区“三旧”改造先行先试的试点，成为白云区重点民生项目之一，目前已通过区统筹方式完善历史用地手续。针对周边缺乏大型综合性商业标杆项目的现况，该项目计划改造为集购物、餐饮、办公、酒店于一体的商业综合体，打造区域商业中心和标杆项目。该项目用电负荷约3 万kW，规划有1 座110kV 变电站，站址见图1。

图1 茶山庄改造地块

城中村的三旧改造问题一直备受关注，位于白云新城以北的陈田、永泰片区定位为“三旧连片综合开发改造示范区”，将一起进行连片改造，打造成白云山西麓宜居宜业的岭南特色城区，并成为旧城连片改造的示范区。

其中永泰村改造项目是整个陈田、永泰片区中的重点项目之一，被列为区“三旧”改造试点之一，总占地面积0.92km2。2014年6 月，陈田、永泰片区控规由广州市规委会审议通过。2015 年1 月6 日，李克强总理来广州白云区考察永泰村危旧房改造项目。该项目目前已拆除集体物业约0.1km+，已基本完成旧村居安全隐患整治，整体项目计划2016 年底前完成。项目实施后，将改造闲散用地0.46km2，增加村集体经济发展物业0.3km2，增加综合医院、小学、变电站、垃圾压缩站等公共服务设施14 处，新增公共绿地、组团绿地0.25km2，绿地率将提升到35%，打通消防通道14 条，增加消防设施15 处，整治住宅220 栋，实现三线规整、安全有序等目标。陈田、永泰片区控制性详细规划优化图见图2。

2 城中村用电存在问题

2.1 高压变电站现状及存在问题

目前城中村内通常无高压变电站，村内负荷由村外的变电站供电。变电站存在问题如下：

图2 陈田、永泰片区控制性详细规划优化图

①变电站距离城中村较远，新增线路建设难度较大

向城中村供电的变电站距离城中村往往有一定距离，通常距离村中心区域超过1km，部分变电站距离村中心区域超过3km，若仍从这些站新增出线供电城中村新增负荷，则将因距离远导致线路路径难寻，建设难度加大。

②变电站负载较重，且间隔所剩无几

目前向城中村供电的变电站中，多数已重载运行，且10kV间隔已所剩无几，无法再新增1 回出线供电城中村；部分变电站虽然负载不重，但周边规划有众多大型小区，无法再新增出线供电城中村；还有部分站点已不满足“N-1”运行，且已无多余的间隔，也无法再新增出线供电城中村。

随着城中村的大量拆旧建新，预计负荷也将持续增加，有必要再村内布置高压变电站，缩短供电距离，满足新增负荷需求。

2.2 10kV 供电线路现状存在问题

10kV 线路数量少，负载重，重载现象普遍。

2.3 供电配变现在存在问题

城中村公变供电低压用户偏多，使用容量超过合法报装容量，造成重过载问题突出，供电能力严重不足，跳闸频繁，客户投诉不断。

南方电网公司和广州供电局对城中村电网改造建设工作高度重视，先后推行“广州城中村供电及用电管控策略”、“一台区一对策”、等政策和具体对策，以期利用有限资金，最大限度改善城中村电网规划建设和运营环境。

广州供电局目前推行自筹资金、新增变压器调荷、公改专、供电配套费、公变大小互换、加装限流开关6 种途径破解城中村用电难题，其中最重要的就是新增变压器调荷。而新增变压器首先要摸清城中村的用电需求，基础则是负荷特性分析和负荷需求预测，以需求来指导电网建设的方向，避免出现对用电需求测算不足而导致的建设规模过小，配变投产即重载的现象。但城中村负荷需求预测存在以下难点：

（1）城市建设缺乏规划，难以掌握土地利用情况。

城中村普遍缺乏城市规划，土地建设具有无序化特点，建设乱、管理乱，建筑密度高、布局混乱。出租屋经济带来严重的违章建设，并且根据城中村不同的地理位置，建筑物用途特点也不尽相同，部分村以出租屋为主，部分以低端加工小作坊为主。建筑物的混乱使统计土地利用情况十分困难。

（2）人口流动性大，居住人口数量难以准确统计

城中村居住人口以外来租户为主，流动性大，且缺乏有效管理，人口数量难以准确统计，更加难以做到准确预测远景年人口。

（3）缺乏历史资料，社会经济发展规律和用电趋势难以把握

由于早年缺乏资料的收集和统计，城中村的历史资料不尽完整，社会经济数据和历史用电信息收集难度大，对把握社会经济发展规律和用电趋势造成困难。

以上困难造成负荷密度法、综合用电水平法等传统负荷预测方法不适用于城中村的负荷预测，因此有必要开展城中村的负荷预测研究工作，针对城中村特点开发一套负荷预测方法和体系，为城中村的电网规划建设打好良好基础。

3 城中村用电结构分析

城中村用电类型分为小公寓、小作坊和小商铺3 类，对3 类用电性质的建筑面积和用电量占比进行统计，结果见表1。

表1 城中村用电结构统计表

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可见小公寓在建筑面积占比和用电量占比上都占据绝对优势，原因为城中村交通方便，距离市中心距离近，管理松弛，居住门槛低，迎合了外来人口的居住需求，小公寓出租率和租金均较高，为村民带来的经济收益显著，因此小公寓是城中村的主要建筑物和用电类型。

4 方法介绍

Pn为每台配变负荷

Pn=配变去年最高负荷×（1＋预测增长率）；

根据历年负荷增长规律和每台配变的负荷特性曲线，预测每台配变2015 年、2016 年和2017 年的年负荷年增长率；

因为不同配变高峰值出现的时间各不相同，因此不能简单相加，需考虑计入一个负荷同时系数，该系数对于不同城市或不同的产业类型区域具有很大差别，即负荷P 计算公式如下：

P=P1×ka；

P1——计算负荷；

ka——各配变间同时系数。

同时率预测是负荷预测工作中最基本、最重要的内容之一。本次规划中结合城中村用电负荷的组成、各配变的负荷特性曲线等信息，推荐同时率值取值为0.7，该值与其他城中村地区分析总结得出的经验值基本相当。

5 近期负荷预测结果

近期负荷预测结果见表2。

表2 城中村近期负荷预测结果

城中村历年的年负荷增长并不平稳，2017 年为正增长，但2018 年变为负增长，2019 年负荷又突增，负荷增长不稳定的原因如下：

（1）建筑物大拆大建，造成负荷波动较大。

受小公寓出租高回报的驱使，城中村村民不断翻建原本低矮楼层的住宅，改造为高楼层的公寓。建筑物全部拆除重建的阶段负荷会骤降，建造完成后负荷又会突增，造成局部负荷波动。

（2）经济增长影响小作坊和小公寓的负荷增长。

小作坊的开工率和小公寓的入住率受经济影响较大，2018年经济增长率略降（较2017 年增长率降低1%），小作坊生产减少，外来务工人员减少造成小公寓入住率下降，用电负荷相应减少。2019 年经济增长率上升（较2018 年增长率上升0.7%），小作坊生产得以恢复，小公寓入住率有所提高，用电负荷相应增加。

综上，建筑物大规模翻建和经济波动造成城中村负荷波动较大，但总体看依然保持增长趋势，2016～2019 年年均增长率为5.4%。考虑经济发展进入新常态，较为平稳向上，同时建筑物翻建带来负荷增长，因此预计近期城中村负荷将持续上升。依据每台配变负荷预测结果的合计，城中村公变供电区域负荷2020～2022 年年均增长率为10.8%，2017 年达到35023kW。