罗 伟，潘沃胜①；曲 锐，陈 雪，温纪营，刘 成②
佛山电力设计院有限公司①；广东电网有限责任公司佛山供电局②，广东 佛山528000
摘要：基于安全高效性的佛山十四五输电网规划研究是佛山市十四五智能电网规划的主要研究成果之一。本次研究以佛山市十三五社会经济、电力电量发展历程为基础，以十四五城市总体规划为指导原则，以保障电网安全为根本，立足解决佛山电网发展存在的主要问题，远近结合、适度超前，，通过比选论证分析形成了安全高效的佛山市输电网网架结构。
关键词：安全性；规划；电网建设。
1 研究背景
佛山电网网络结构相比“十三五”初有一定的优化，经过多年建设，有效提升了电网的供电能力和供电可靠性。但电网结构尤其是南海区、顺德区电网相对薄弱，主要存在重载运行及N-1后导致过载的问题，电网运行风险仍然不容忽视。
为应对和解决电网运行中出现的诸多问题，提高佛山市输电网供电安全性，保障未来佛山电网优质高效的电能供应能力，特开展了本次基于安全高效性的佛山市十四五输电网规划研究工作。
2 指导思想与研究目标
坚持以科学发展观为指导，贯彻落实国家法律法规、技术规范和节能环保政策，规划建设安全高效的城市输电网，满足佛山市社会经济发展要求，各级电网综合指标普遍提高。
以城乡发展规划和上级电网规划为基础，以解决问题为导向，远近结合、适度超前，避免重复建设改造，贯彻“企业效益为重、社会效益优先”的电网建设理念，促进电网高质量发展。
以提高供电安全性为总抓手，以建设坚强电网为目标，遵循电网发展规律，规划建设结构合理、安全可靠、经济环保、技术先进、信息畅通的现代化电网。
3 研究的主要内容
主要包括现状电网分析、电力需求预测、电力电量平衡分析、提出电网规划技术原则、电网运行风险分析、电网规划、工程投资估算、规划评估及经济评价确定投资合理性，并对本次规划工作进行总结等。
4 研究实施方案
（1）全面梳理分析电网现状、“十三五”电网规划建设与问题解决情况
经过多年规划建设，佛山电网结构不断优化、供电能力逐步加强。但面对新的经济发展形势和电力供应安全要求，佛山电网依然存在一些问题。截至2019年底2019年佛山220kV及以上电网仍存在因单台主变、单回线路、同塔双回线路、单一母线故障等四类故障导致的风险点共19项。负荷分布不均、短路电流超标的问题依然突出。
（2）合理且富有前瞻性的负荷预测分析
根据佛山市土地利用总体规划、人口发展、城市规划布局，采用人均用电量、弹性系数等宏观指标，分析佛山市及各区“十四五”负荷规模，采用多种预测方法，综合得出电力需求预测结果。预测后对经济发展与电力需求之间关系进行校核，将预测结果的相关指标与部分发达城市、地区和全省进行对比，对预测结果的合理性进行分析。
（3）制定科学的输电网规划目标与技术原则
本次规划研究以满足“十四五”期间电力供应为根本目标，结合当前新形势及外部环境变化，立足于解决佛山电网目前及发展存在的主要问题，逐步建设成为具有坚强的骨架网架、网络结构清晰合理的现代化电网。500kV电网配合全省电网发展构建安全、稳定电网，与全省目标网架研究成果衔接；220kV电网逐步实现以500kV变电站为中心，以电源为辅助的双回路环网或链式结构，实现分片供电模式，各区具备线路检修或方式调整情况下一定的相互支援能力；能满足正常方式、“N-1”故障及重要断面通道“N-2”故障情况下的可靠供电，对电网发展具有较好的适应性，满足社会经济发展对电力供应的需求。
（4）通过详细的计算分析，逐个开展佛山市十四五输电网工程项目多方案比较分析
以城市规划情况和负荷预测结果为基础，对十四五期间拟建的39项220kV及以上输变电工程项目建设方案逐个开展多方案比较，从电网结构、潮流分布、短路水平等方面分析论证，制定安全、高效、经济、合理的输电网网架结构。
（5）基于负荷分布与电网特点，展望远景目标网架
佛山电网目标网架规划研究工作以保障电网安全为根本，立足解决佛山电网发展存在的主要问题，坚持分层分区、互联互备、可控可靠、经济合理的原则，远近结合、适度超前，理清佛山电网长远发展思路，增强电网适应外部条件变化能力，提高电网应对大事故的能力，为佛山市社会经济发展提供安全可靠的电力保障。
220kV远景目标网架优先按双回路环网结构构网。环网首端线路尽量不采用同塔四回架设，环网内站点应具备对外联络。对于存在同塔四回架设情况下的双回路环网及日字型环网结构，应加强环内站点的对外联络，尤其是同塔四回故障后的末端站点对外联络，以便故障后及时转移负荷避免剩余线路长期过断面运行。
（6）研究保底网架电网结构，提高电网抗灾保障能力
保底电网是针对台风、低温雨雪凝冻、洪涝内涝等严重自然灾害和外力破坏等极端情况，以保障城市基本运转、尽量降低社会影响为出发点，以城市指挥（应急）机构、核心基础设施用户为保障对象，选取城市重要变电站、重要线路和抗灾保障电源进行差异化建设维护，保障城市指挥（应急）机构不停电、核心基础设施可快速复电的最小规模网架。
研究以十四五电网规划研究成果为基础，纵向梳理、横向整合，统筹骨干网架、重要电源送出通道、关键联络通道。
纵向梳理：即针对重要用户，按“向城市指挥机构、核心基础设施供电的10kV线路～110kV站点～110kV线路～220kV站点～220kV线路～500kV站点”的方式自下而上梳理向重要用户的供电路径，“由点到面”地形成电网向重要用户供电的辐射型鱼骨网架。
横向整合：即在辐射型鱼骨网架基础上，根据中心城区、县区中心区、重要用户、快速恢复联络通道、抗灾保障电源等不同方面的抗灾目标进行统筹完善，进而形成完整的防灾保底网架。
5 研究成果范例
为消除220kV西江~光孝~红星~上柏~紫洞~陶博~西江多站形成的大环网，提高供电可靠性，完善西江片区网架结构，结合丰华站接入系统，拟定以下两个方案。
方案一：解口上柏~紫洞双回路接入西江站，丰华解口西江~紫洞双回线路接入，形成西江~光孝~红星~上柏~西江及西江~丰华~紫洞~陶博~西江2个双回路环网。方案二：新建西江~上柏双回线路，西江~陶博线路陶博侧接入紫洞站，新建竹园~陶博双回线路，丰华解口西江~紫洞双回线路接入。形成西江~光孝~红星~上柏~紫洞~陶博（丰华）~西江目字型环网。
根据潮流图可知，两种方案潮流分布均较为均匀，无重载线路，均满足N-1要求。方案二可在本期解决竹园终端问题，但丰华站的接入须与竹园~陶博双回线路同步实施，据前期反映该段线路实施难度非常大，可能影响丰华接入。方案一丰华站接入不依赖竹园~陶博的实施，竹园~陶博双回线路可视条件成熟后再开展。从经济性来看，若竹园~陶博需采用电缆，本期方案二投资将比方案一多2.6亿。
综上所述，西江片区结构完善+丰华（下安）输变电工程推荐采用方案一。
.png)
6研究实施情况与效果
按照结构合理、潮流清晰、互供互备、可靠可控的构网原则，“十四五”末佛山220kV电网基本形成以罗洞站、西江站、东坡站、顺德站、凤城站、沧江站、雄伟站等7座500kV变电站为中心的6个供电分区，分区内均为双回路环网、双回路日字型环网或链式结构。
至2025年，现状220kV变电站主变不满足N-1的问题已全部解决。220kV及以上电网单台主变、单回线路、同塔双回线路、单一母线故障等四类故障造成的10项二级事件、9项三级事件中均已解决。
参 考 文 献
[1] 纪雯.电力系统设计手册.北京：中国电力出版社，1998
[2] 伍建腾.基于用电报装及实用系数的中近期负荷预测方法.机电信息，2017, 504(6):80-81
收稿日期：2017-8-10
罗伟（1982—），男，湖北天门人，高级工程师，工学学士，研究方向：电力系统规划