摘要：容载比是指变电站容量与最高负荷的比值，反映了容量备用情况。在电网规划中，容载比是城市电网规划布点和容量选择中普遍采用的指标,其取值是否合理直接影响电网规划的可靠性和经济性。容载比过大，变电站容量储备大，电网建设早期投资增大；容载比过小，变电站容量储备不足，电网适应性差，影响供电。因此，合理计算确定规划中应采用的地区电网容载比的定量数值，对建设可靠、经济的供电网, 避免电网过度超前或滞后于负荷发展有重要的指导意义。本文分析了并探讨理论和现实情况下的测算方法，试图为变电站容载比对电网规划规划的影响其提供理论基础。
关键词：容载比；电网规划；测算方法；导则
一、变电容载比的研究背景和意义
变电容载比是指变电容量（kVA）在满足供电可靠性基础上与对应的负荷（kW）之比，是宏观控制变电总容量的指标，也是规划设计时布点安排变电容量的依据。容载比能较为直观地揭示电网容量和负荷之间的匹配程度, 它已逐渐广泛地应用于我国的电网规划, 成为宏观控制变电站布点和容量平衡的重要指标[2]。电网规划中合理的容载比对建设可靠、经济的供电网, 避免电网过度超前或滞后于负荷发展有重要的指导意义。同时，变电容载比的选择应根据各地负荷增长速度、发展潜力、电网转移负荷能力和经济承受力等因素。
二、变电容载比国内外主流研究现状
变电站容载比的研究中，最重要的是选取具有实用价值和代表性的技术指标。《城市电力网规划设计导则》对变电站的容载比给出了范围（110kV建议取值为1.8~2.1），但未给出具体分类。国内外对容载比的研究均处于初步阶段，也并未形成统一的研究策略。特别是国外文献，非常有限，更多是的国人发表的外文文献，相比之下，国内学者对容载比的研究较为完整和具体。
文献[1]针对规划区域的经济增长和社会发展的不同阶段，考虑变电站内变压器的配置情况，对容载比进行理论计算分析，提出容载比应分电压等级计算，对于区域较大、负荷发展水平极度不平衡、负荷特性差异较大的地区，也可分区计算容载比。同时，合理的容载比应与网架结构相结合，可确保故障时负荷的有序转移，保障供电可靠性，满足负荷增长需求。
文献[2]对现行《城市电力网规划设计导则》中的容载比计算公式的各个参数的取值进行分析讨论 ,提出了电网规划规划下容载比取值的建议。得出容载比主要受负荷分散系数和变压器安全运行率影响的结论，对处于发展初期或快速发展期的地区、重点开发区或负荷较为分散的偏远地区,可适当提高容载比的取值；对于网络发展完善或规划期内负荷明确的地区，在满足用电需求和可靠性要求的前提下，可以适当降低容载比的取值。
综上，现有的研究中，容载比指标的计算普遍都与四个因素相关：负荷分散系数、平均功率因数、变压器运行率、发展储备系数。容载比合理取值的关键在于：如何在分析各电网规划不同特点的基础上，确定上述4个系数的合理数值[3]。
三、变电容载比的计算方法
3.1理论计算方法
根据现有的研究以及《城市电力网规划导则》，容载比普遍都采用（公式1）进行计算：
（公式1）
式中:
R ——容载比（kVA／kW）
K1—— 负荷分散系数
K2 —— 平均功率因数
K3 —— 变压器运行率
K4 —— 发展储备系数
K1是变压器最大负荷的分散系数。K1等于一年中同一电压等级中的所有各变压器供应的最大负荷值之和除以电网最高负荷时对应的所有变压器供应负荷值之和，考虑到城网规划主要侧重论证配电工程建设改造规模及具体数据采用的可操作性，一般研究均建议：在采样时仍可按记录到某时刻的有功功率最大值为最大负荷[5]。
K2是变压器的平均功率因数。根据目前各地无功补偿有一定改善的实际情况，现有文献一般建议取0.95～0.98，在实际运行中 ,我们一般均以这个原则进行无功电压的调整。
K3是变压器的安全运行率。在公式（2.1.1-1）中的4个参数中，K1、K3两个参数与当地的负荷特性、负荷增长率、电网的结构、自动化程度、供电可靠性的要求因素有密切的关系,
K4 是负荷发展储备系数。现有研究一般建议取1.1～1.3。这主要依据规划区内的国民经济发展速度，负荷的需求增长情况确定。对于经济增长快速的地区，K4 越大，可达1.3；而对于经济增长比较平缓的地方,例如年均负荷增长率为5%时,则 K4取值在1.1附近 。
容载比合理取值的关键在于：如何在分析不同负荷密度等特点的基础上，确定上述4 个系数的合理数值。
3.2实际工程测算方法
容载比不仅是宏观调控下的变压器总容量的参考依据，也是变压器容量规划和设计分配时的基础。不同地区负荷发展水平的差异十分明显，所以容载比的取值应考虑电压水平。当容载比的电压水平不同时，电厂升压变压器容量、特殊变电所变压器容量和负载的容量不应该被计入。
容载比是指变电容量与最高负荷之比，它表明某一地区变电容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况。容载比是电网供电能力的重要经济指标之一，提高变压器的负载率，降低网络的容载比是技术与经济的需要，规划的电网需要提高变压器的总体负载率及降低容载比作为规划的技术目标与经济目标。在工程中实际计算一般采用（公式2）测算。
（公式2）
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式中：
——某电压等级的主变压器总容量
——对应电压等级主变压器的供电总负荷
收集不同负荷地区的上述指标数据，根据公式（公式2）即可测算出实际工程方法下的容载比。
四、容载比对电网规划的影响
变电容载比与负荷增长速度、网络结构、可靠性准则、自动化程度、供电质量要求以及电网建设改造的投资等因素都有密切的关系，所以在规划中要具体确定容载比的取值原则。要根据本地区经济结构、发展速度、负荷增长情况以及企业的投资能力，来合理确定各规划期的容载比取值。在负荷增长快的阶段可适当超前，以增强电网供需适应性；但是随着电网规模发展、网络结构的加强和改善，容载比应逐步降低，以提高投资的经济效益。根据实践经验，容载比取值的原则可归纳总结几个概念：网强取小，网小取大，即电网较为强大完善时容载比应较小，电网发展空间较大时容载比应较大；负荷平稳取小，增速高取大，即负荷发展增速平缓时容载比应较小，增速较大时容载比应较大；财紧取小，财强取大；结合实际，适度超前。
五、总结和展望
本文分析了《城市电力网规划设计导则》中容载比的定义，深入分析容载比计算公式中负荷分散系数、变电站平均功率因素、变电站综合运行率以及发展储备系数的意义 ,并探讨各系数的测算方法，分析影响各系数取值的主要因素, 从而得出不同技术指标得合理容载比的推荐值。同时，结合珠海地区具体运行数据进行算例应用，分别从理论测算方法和工程实际测算方法对不同负荷密度下的容载比进行测算、校验，并将结果与导则的推荐值进行比较分析，为变电站容载比对电网规划的影响其提供理论基础。
参考文献
[1]陈舒.城市电网容载比的合理配置［J］.中国电业(技术版),2012(12):13-14.
[2]陈金玉.城网规划中关于变电容载比的取值问题[J].供用电，2004(10),21（5）：18-20
[3]樊亚亮，廖立基，罗真海，等. 广州电网容载比合理取值的研究［J］.广东电力，2005，18（7）：7-10.
[4]张建波，罗滇生.基于经济性分析的城网变电容载比的取值方法研究[J].继电器，2007，35（13）：40-43.
[5]梁晅.城市电力网规划技术及其流程［J］.电子科技,2012,25(12):144-145.