10kV电网规划工程硕士学位论文开题报告.doc

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1、哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告题 目：哈尔滨市松北区科技创新城10kV电网规划院 （系） 电气工程及自动化学院 学 科 电气工程及其自动化 导 师 研 究 生 学 号 开题报告日期 2012年9月28日 研究生院培养处制哈尔滨工业大学硕士学位论文开题报告目录1课题来源及研究的目的和意义41.1课题来源41.2规划目的51.3规划意义52国内外在该方向的研究现状及分析62.1配电网负荷预测方法研究现状62.2配电网优化规划方法研究现状73本课题的主要研究内容83.1松北区科技创新城电网规划基本要求93.2松北区科技创新城负荷预测研究103.3松北区科技创新城电网规划研究113.3.1松北

2、区科技创新城电源规划研究113.3.2松北区科技创新城电网规划研究114研究方案及进度安排，预期达到目标124.1电网规划总体方案124.1.1电网规划原则124.1.2电网规划思路124.2负荷预测方法134.2.1产值单耗法144.2.2电力弹性系数法154.2.3负荷密度法164.2.4分类负荷预测法174.3负荷预测思路174.4电网典型供电模型184.4.1变电站选址模型的建立184.4.2配电网规划模型的建立194.4.3配电网典型供电模型194.4.4变电站低压侧主接线234.4.5中压配电网接线模式234.5进度安排254.6预期达到的目标255为完成本课题已具备和所需的条件和

3、经费266预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施267主要参考文献26II1 课题来源及研究的目的和意义1.1 课题来源哈尔滨科技创新城是黑龙江省、哈尔滨市依靠科技力量调整产业结构、整合科技资源打造“创新战略航母”、转变经济社会增长方式、加快构建经济发展新平台的战略选择，是哈尔滨“超越自我，再塑形象，把哈尔滨建设成为现代大都市”发展目标，“北跃”战略的重要组成部分。近期，完成哈尔滨科技创新城起步区建设，初步形成国内一流高科技发展区，培养和聚集一批优秀创新人才，研发一批国际领先的科技成果，做大一批具有全球影响力的创新型企业，培育一批国内知名品牌，建设成为先进产业聚集区、科技创新示范区

4、、改革开放先行区。哈尔滨科技创新城位于哈尔滨市中心城区西北部，松花江北侧，松北区的西部。此次规划的哈尔滨科技创新城起步区位于科技创新城的东部。图1-1 科技创新城在哈尔滨市区位图科技创新城起步区总体面积24.35平方公里，主要分为核心区和环西新城两大部分。核心区：规划面积2.85平方公里；环西新城：规划面积21.5平方公里，至2012年上半年，核心区（A片区）已基本建成，环西新城（B片区）多个地块均已启动建设。图1-2 科技创新城在松北区区位图1.2 规划目的（1）确定合理的电网目标网架；（2）确定符合本地特点的技术原则和实施细则；（3）在近期电网建设项目中做出正确决策；（4）将电力规划纳入城

5、市规划，确定变电站、开关站位置与面积，确定电力线路走廊；（5）将电网建设的成果（供电能力、可靠性）、资金投入、企业运营等存在问题等情况与社会沟通，取得公众的理解和支持。1.3 规划意义（1）科学规划是建设坚强电网、满足电力需求、保证安全可靠供电的前提；（2）科学规划能够保证电网与城市协调发展，解决站点、地上地下走廊等电网长期可持续发展的战略资源问题；（3）科学的配电网规划，可以提高系统运行管理效率，降低网络损耗和停电损失，极大地提高电网的运行效益；（4）科学规划能够优化电网建设改造项目，是提高系统投资效益的最有效途径。国外专家认为科学规划的效益是总投资额的5%左右，经济效益十分巨大；（5）科学

6、的网架规划是配电自动化规划和实施的基础；（6）配网规划是电力企业战略发展规划的重要组成部分2 国内外在该方向的研究现状及分析2.1 配电网负荷预测方法研究现状1965年，美国的A.Lazzari等人，在对十几种负荷预测方法进行研究的过程中，发现了负荷密度分布和城市用地分布之间呈现“钟形”曲线的特征，成为空间电力负荷预测研究史上一个重要的里程碑。六十年代初至八十年代中期，随着计算机技术的应用，空间电力负荷预测的技术有了巨大的变化，起初的预测多是单个小区的负荷外推，即对每个小区，根据历史负荷的变化趋势，选择合适的曲线进行拟合，其预测的工作量是相当大的。为了减少拟合曲线的数目，A.E.Schauer

7、17等人首次提出了预测小区负荷的聚类模板方法。该方法虽然减少了拟合曲线的工作，但仍然存在模板多和难以选择的问题。H.L.Willis18等人通过对负荷发展趋势聚类的方法，采用同一模板预测未来的负荷发展趋势，并通过指定水平年的“饱和”负荷预测值，解决了模板选择难的问题。但是以上预测模型均要求小区的划分不能太小，且小区的历史负荷不能为零。1982年，H.L.willis和J.E.D.Northcote-Green19针对历史年小区负荷为零的空地预测首次提出了分层多小区回归分析的方法。1983年1984年，H.L.willis和H.Tram2021以聚类模板的方法为基础，通过给定目标年模板的饱和趋势

8、，进一步提出了改进的包含空地的聚类模板预测方法。同期H.L.Willis和R.W.Powell等人22又提出了一种称为负荷传输耦合法（LTC）的预测方法，其主要研究在变电站和馈电线记录的负荷数据受到供电范围变化而被“污染”的情况下，如何外推给定水平年负荷水平的负荷的发展趋势。进入九十年代，V.H.Quintana和H.K.Temraz等人23又提出了预测未来负荷发展趋势的分解法，即收集小区的历史年每个月的负荷数据，并将其分解为三个部分趋势（Trend）部分、周期（Cycle）部分和季节（Seasonality）部分。分解法来自于系统电力负荷的预测思想，因此，其准确性依赖于对预测小区的划分和收集

9、的基础数据的准确性。综合国内外对电力系统中长期负荷预测方面的研究，采用的预测方法及达到的预测精度各有不同，但主要有：经典方法、传统方法、智能方法等三大类。经典预测方法通常是依靠专家的经验或一些简单变量之间的相互关系对未来负荷值做出一个方向性的结论。主要有分单耗法、电力弹性系数法、负荷密度法、分类负荷预测法和人均电量法等。传统预测方法包括增长曲线方法、回归分析法及时间序列分析法。其中回归分析法和时间序列法基本上都是属于概率统计的方法。智能预测方法不需要事先知道过程模型的结构和参数的相关先验知识，也不必通过复杂的系统辨识来建立过程的数学模型，较适合应用于存在非线性、多变量、时变、不确定性的电力负荷

10、预测。智能预测方法主要包括专家系统法、人工神经网络法、模糊预测法、灰色理论预测法和综合预测模型法。国民经济发展经常在变，对未来的看法也经常会变，要防止高时常看高、低时常看低的情况。过去的负荷预测中，对新工业区预计的负荷往往达不到，因工业设备投产后再达到设计能力，需要时间；老工业区常有想不到的负荷上涨，因有潜力。在负荷预测中，若将一切可能均算入，则预测负荷必然偏高；一切计算都要有可靠根据，则预测负荷必然偏低。2.2 配电网优化规划方法研究现状配电网优化规划的任务是在已确定配电网络中供电变电站的布点及其范围、负荷分布及其大小，满足未来用户容量和电能质量的情况下，通过对提出的待选线路进行优化，进而确

11、定出使投资、运行、检修、网损和可靠性损失费用之和最小的配电网规划方案。好的配电网规划不仅能够为电力公司节省大量的投资和运行费用，而且能够提高用户的供电满意度。在竞争机制不断引入电力市场的今天，电力公司对配电规划系统的需求相当迫切。传统的电网规划方法以方案比较为基础，从几种给定的可行方案中，通过技术经济比较选择出推荐的方案。一般情况下，参与比较的方案是有规划人员根据经验提出的，并不一定包含客观上的最优方案。因此最终推荐方案包含较多的主观因素和局限性。近年来，计算机的普及应用和系统工程、运筹学领域的成果促使电网规划的方法取得很大进展。优化理论的应用是规划方案的技术经济评价更加精确全面，也减轻了规划

12、人员的繁琐工作，加快规划的进程。规划和决策人员有队各种潜在问题进行比较深入分析研究的可能，为制定应变规划、滚动规划创造了条件。11. 配电网经典数学优化方法数学优化方法是将电网规划的要求归纳为运筹学中的数学规划模型，然后通过一定的优化算法求解，从而获得满足约束条件的最优方案。配电网中经典数学优化方法大致分为确定性方法和不确定性方法。1） 确定性方法（1）线性规划法：1970年Kaltenbach J.C.等人首先提出求解电网规划问题的线性规划法，1985年Villasana R等人做了改进。线性规划是将原问题简化为线性问题，是理论和求解方法都很完善的数学方法。（2）动态规划法：动态规划法是将一

13、个问题转化为几个子问题分阶段考虑。动态规划模型中，决策变量在各阶段的取值相互制约，当线路在某一阶段被选中后，就不能在其他阶段被选中。对于目标函数，长期规划还需考虑资金的时间价值。目前主要有分支定界法、混合整数规划法、分解协调法、临界可行结构匹配法等。2）不确定性方法电网规划需要计算各种不确定因素对电网规划结果的影响，使所选规划方案在电力系统未来发展中具有最佳适应性，在总体上达到最优。分为两类：第一类为多场景分析方法，第二类为基于不确定性信息数学建模的电网规划方法。3）启发式优化方法启发式方法以直观分析为依据，常基于系统某一性能指标对可行路径上一些线路参数的灵敏度，根据一定的原则，逐步迭代直到满

14、足要求为止。相比经典数学优化方法，启发式算法直观、灵活、计算速度快和便于规划人员在规划过程中参与具体决策等特点显得较突出，它综合考虑规划效率和规划效果两个指标。在时间中，许多启发式方法，特别是现代启发式方法常常能给出令人满意的解。93 本课题的主要研究内容本课题主要为满足松北区科技创新城起步区建设项目用电需求，推进电网与其它基础设施建设协调发展，对哈尔滨市松北区科技创新城起步区10千伏电网供电专项规划。主要研究内容如下：3.1 松北区科技创新城电网规划基本要求首先通过调研，了解项目的地理位置，主要产业规模、用电性质、供电要求、分期建设情况等；调研该项目周边电网的现状，包括电源情况、接线情况、电

15、压等级，并了解该区域电网的发展规划，使之与该项目方案紧密结合；通过上述调研，分析、归纳用户供电方案的边界条件，并确定相应的技术原则；为了最终确定合理的供电方案，考虑用户用电的负荷性质、周边电网的边界条件、以及科学的技术原则，制定出几种供电方案；通过电气计算、经济计算、运行指标计算，进行综合分析，确定优选的可行性方案。最终科学、合理地解决用户的供电需求。图3-1 规划思路示意图规划区总面积24.35平方公里，由环西新城和核心区组成。其中此次规划分为A、B、C、D四个片区，各片区面积分别为：A区2.4平方公里；B区2.2平方公里；C区2.2平方公里；D区1.4平方公里。其中A区又称核心区，它与B区

16、为本次规划的重点区域，所处位置如下图红线区域所示：图3-2 A、B片区示意图规划年限：基础年：2011年；近中期：20122015年；远景年：2018年（负荷发展稳定期）。一般以上级确定的技术原则为基础，综合规划区实际情况，从配网的网架结构、架空及电缆线路的选型、变压器及开关设备选型、二次系统应达到的技术要求等方面确定技术细则。3.2 松北区科技创新城负荷预测研究负荷预测属于战略预测，负荷预测的结果决定了地区未来对电力的需求量和未来地区电网的供电容量，对规划区供电电源点的确定具有重要的指导意义。一个城市的发展离不开城市规划，城市规划通常要对不同地块的用地性质进行明确的分类，例如有工业用地，住宅

17、用地，市政用地等，对未来土地用途的规划为负荷预测提供了非常重要的信息。由于不同类型的负荷有着不同的发展规律，负荷分类只有与城市规划中用地分类对应，才能够充分考虑这些信息，为负荷分布预测提供良好的基础。主要包括电量和最大负荷总量预测、负荷地理分布预测两个方面。前者用于衡量高压电源总量规划的合理性和初步测算规划期内需新建输变电设施的规模；后者确定城市各供电区域规划期内的负荷增长情况，是高压电源供电分区划定、线路布置和供电范围确定的依据，在实践中目前多采用空间负荷预测的思路完成。3.3 松北区科技创新城电网规划研究对规划区高压电网规划进行调研，同时确定云计算产业用电不列入此次规划考虑范围，故按照不考

18、虑云计算产业用电的高压电网方案作为此次10kV电网规划的边界条件。3.3.1 松北区科技创新城电源规划研究变电站是电网中变换电压、汇集和分配电能的设施，主要包括不同电压等级的配电装置、电力变压器、控制设备、保护和自动装置、通信实施和补偿装置等。网络结构是高压电网络规划设计的主体，而变电站站址的布局则直接影响着网架结构的优劣，因而对电网的可靠性、经济性和电能质量有着直接的影响。所以变电站站址及主变容量的选择是负荷预测后的一项十分重要的工作。3.3.2 松北区科技创新城电网规划研究高压网络规划是在负荷预测、电源规划和输电规划基本完成，未来若干年内规划区负荷需求和电网电源（相应的变配电所的站址及容量

19、）为已知的情况下确定什么时间、什么地点、需要建设什么电压等级及多少回数的供电线路，才能保证供电区域电力系统安全运行（即满足负荷需求和安全约束），同时所需投资和运行费用最小。因为电网规划通常要综合考虑网损及系统安全稳定等约束条件，所以这是一个多变量、多约束、非线性动态混合规划问题。本次规划采用的方法是采用工程人员的思路，通过使用潮流计算分析以及系统经济性评价等方法评价各种可行扩展方案，易于贴近生产实际。4 研究方案及进度安排，预期达到目标4.1 电网规划总体方案4.1.1 电网规划原则结合科技创新城起步区的实际情况，确定10kV电网规划建设的技术原则如下：1、科技创新城起步区10kV电网的建设应

20、纳入规划区基础设施建设统一规划，取得政府的支持并与城建部门密切配合，统一安排供电设施用地；2、10kV电网应根据上一级高压变电站布点（已审定）、负荷密度和运营管理的需要划分成若干个相对独立又能互送电力的供电分区。分区电网应有明确的供电范围，一般不交叉、不重叠，分区的供电范围应随新增加的变电站及负荷的增长而进行调整；3、10kV电网的建设与改造要积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料。设备选择要遵循小型化、自动化、免维护或少维护的原则；4、10kV电网应有较强的适应性，主干线、开关站和配电站等均应按远景发展需要进行规划（预留）；5、10kV网线路的运行电流应控制在合理范围之内。有联络的线路，负荷

21、电流控制值应根据线路分段和联络的数量，以满足线路“N-1”准则计算确定；7、严格控制专用线和不带负荷的联络线，以节约线路走廊资源和提高设备利用率；8、科技创新城起步区10kV电网短路容量应满足现有设备的制造水平，不满足的地方应采取限流措施，10kV电网的短路电流控制在20kA以内。4.1.2 电网规划思路本次规划依据科技创新城起步区发展定位及实际情况，参照前述章节确定相关技术原则和规划区高压电网发展规划调研结论，确定10kV电网规划实施思路如下：1、10kV电网规划应从远到近，再从近到远，远近期规划内容逐步校合，保证远景规划目标与近期规划方案的有效衔接，实现近中期方案向远景目标网架的合理过渡。

22、2、依据规划区发展定位确定核心区采用全电缆线路供电，环西新城优先采用架空线供电，必要时采用电缆；3、根据哈尔滨供电区配电网发展总体要求，结合规划区域用地性质和负荷密度水平，确定规划区目标网架中采用核心区采用电缆双环网为主要接线方式，环西新城采用架空分段联络接线为主，部分工业负荷集中区采用开关站接线方式；4、根据规划区负荷分布预测结果，结合已经确定的接线模式，计算不同分区内10kV供电线路数量。再由其所属的变电站供电范围，综合考虑变电站的供电能力，周围的其它电源位置，以及网架结构建设需要等情况，在各站间分配所需的供电线路。5、依据市政规划中的路网规划来选择中压主干线路的路径。尽量使中压主干线路穿

23、越负荷的中心区域；同时考虑主干线主要承担负荷中心区及其周边的负荷，控制线路所带负荷不可超过线路的允许值。对于不同周期间建成电网的合理衔接过渡，结合规划区上级电网规划与电网区域布局，拟定规划区电网各期间方案设计思路如下：1、过渡期方案制定考虑过渡期用电户数多，负荷分散性强，但总量负荷水平低的特点，对规划区过渡期间用电，主要利用区外建成电源建成过渡方案短期供电，力求覆盖最大用电区域，满足负荷分散性要求，不强制性考虑网架联络等要求；方案设计中统筹考虑，以保证区内规划电源落成后负荷切改与供电范围优化的可实施性与工程建设的经济性；对电力管线通道施工可结合远景目标需求一次性建成；2、过渡期电网与远景的电网

24、的衔接随着负荷的发展和区内电源点的落成投运，方案设计中考虑对各建成站点供电范围进行优化，并依据规划目标要求，实现10kV网架结构的有效提升，通过新增出线调整负荷，切改过渡期建成线路，实现供电能力的优化与网架结构的提升。4.2 负荷预测方法基于电网规划需求的负荷预测方法有很多种，对于中长期规划而言，常用的负荷预测理论方法有比例系数增长法、弹性系数法、分产业综合用电分析法、灰色理论法、空间分布预测法等几种，具体操作中的预测方法一般是基于上述理论的变化应用，如大用户加自然增长法、弹性系数法、产值单耗法和小区负荷密度指标法。上述各种方法均有相应的特点和适用范围，除小区负荷密度指标法外，其它方法均需要基

25、于历史数据（电量负荷、经济）进行。结合此次规划区10kV电网规划任务需求，为确定电力设施分布与最终规模，需要进行远景（最终）空间负荷分布预测，同时考虑电网建设的经济性，需要对规划区进行分期负荷发展预测，以确定分期电网建设规模，实现设备与投资的利用最大化。4.2.1 产值单耗法这个方法是根据预测期的产品产量（或产值）和用电单耗计算需要的用电量，即AhQiUi式中 Ah某行业预测期的需电量； Ui各种产品（产值）用电单耗； Qi各种产品产量（或产值）。当分别算出各行业的需用电量之后，把它们相加，就可以得到全部行业的需用电量。这个方法适用于工业比重大的系统。对于中近期负荷预测（中期负荷预测的前5年）

26、，此时，用户已有生产或建设计划，根据我国的多年经验，用单耗法是有效的。 在已知某规划年的需电量后，可用年最大负荷利用小时数来预测年最大负荷，即 Pnmax= 式中 Pnmax 年最大负荷（MW）； An年需用电量（kWh）； Tmax年最大负荷利用小时数（h）。 各电力系统的年最大负荷利用小时数，可根据历史统计资料及今后用电结构变化情况分析确定。单耗法分产品单耗法和产值单耗法。采用单耗法预测负荷的关键是确定适当的产品单耗或产值单耗。单耗法可用于计算工业用户的负荷预测。单耗法可根据第一、第二、第三产业单位用电量创造的经济价值，从预测经济指标推算用电需求量，加上居民生活用电量，构成全社会用电量。预

27、测时，通过对过去的单位产值耗电量(以下简称“单耗”) 进行统计分析，并结合产业结构调整，找出一定的规律，预测规划第一、第二、第三产业的综合单耗，然后根据国民经济和社会发展规划指标，按单耗进行预测。单耗法需要做大量细致的统计、分析工作，近期预测效果较佳。单耗法的优点是方法简单，对短期负荷预测效果较好。缺点是需做大量细致的调研工作，比较笼统，很难反映现代经济、政治、气候等条件的影响。4.2.2 电力弹性系数法电力弹性系数kt是指年用电量（或年最大负荷）的年平均增长率kzch（%）与（%）国内生产总值（GDP）年平均增长率kgzch（%）的比值，即 kt= 电力弹性系数是一个宏观指标，可用作远期规划

28、粗线条的负荷预测。 采用这个方法首先要掌握今后国内生产总值的年平均增长速度，然后根据过去各阶段的电力弹性系数值，分析其变化趋势，选用适当的电力弹性系数（一般大于1）。由于电力弹性系数与各省、各地区的国民经济结构及发展有关，各省及地区需对本省、本地区的电力弹性系数资料进行统计分析，找出适合于本省、本地区的电力弹性系数发展趋势。 有了弹性系数及国内生产总值的年平均增长率，就可以计算规划年份所需用的电量，即 Am=A0(l ktkgzch)n式中 Am 预测期末的需用电量（或年最大负荷）； A0 预测期初的需用电量（或年最大负荷）； kt 电力弹性系数； kgzch国内生产总值的年平均增长率； n

29、计算期的年数。电力弹性系数也分为电力生产弹性系数和电力消费弹性系数，前者与装机容量或发电量的增长速度有关，后者与用电量的增长速度有关。电力弹性系数，一般是指以电量为基础来计算的，即用发电量或用电量的发展速度（增长率）除以国民经济增长速度得出的。国民经济增长速度过去常采用工农业总产值或国民收入的增长速度来计算，后为了与国际接轨，采用国民生产总值的增长速度来计算，近年来又采用国民生产总值的增长速度来计算。4.2.3 负荷密度法所谓负荷密度是指单位面积的用电负荷数（kW/km2）。城市平均负荷密度是一个反映城市和人民生活水平的综合指数。负荷密度法是根据对不同规模城市的调查，参照城市发展规划、人口规划

30、、居民收入水平增长情况等，用每平方公里面积用电负荷，来测算城镇负荷水平。由于城市的经济和电力负荷常有随同某种因素而不连续（跳跃式）发展的特点，因此应用负荷密度法是一种比较直观的方法。按规划的各地块各类建筑面积计算负荷：这种方法主要用于法定图则和详细蓝图规划阶段的负荷预测。按规划的各地块各类建筑面积计算负荷的计算公式是：P=MV 式中：M建筑面积；V单位建筑面积负荷取值；P最大负荷。而 M=SRD 式中：S占地面积； R容积率，即一定地块内，总建筑面积与建筑用地面积的比例； D建筑密度，即一定地块内所有建筑物的基底总面积与占用地面积的比例。这种方法的关键是单位建筑面积负荷取值，其指标是根据不同性

31、质建筑的用电负荷特点进行分类取值，该指标为规划区内同一类建筑用电归算至10kV电源侧的用电指标，而非某一建筑单体的单位建筑面积负荷指标。在计算总计算负荷时，应首先计算各地块内各类建筑用电负荷，该负荷值需考虑各类型建筑用电的需用系数，然后将各地块负荷相加，并考虑总同时系数，总同时系数取值宜为0.70.9。在负荷指标选取时，应根据建筑类别、规模、功能和等级等因素综合考虑，在特殊情况下，如超高层建筑、大型高科技工业厂房、研发设施和大型空调仓储建筑等，以及上述指标中未包括的建筑类型，应根据具体项目情况确定具体指标。单位建筑面积负荷指标的选取，既要考虑当前的经济发展水平，又要适应远期负荷增长的用电需要。

32、在采用单位建筑面积用电负荷指标时，应明确所用指标值的含义，并应考虑各级同时系数。4.2.4 分类负荷预测法分类负荷预测法一般将负荷划分为：工业用电、农业用电、生活用电和其它用电四大类，将各类负荷分别进行预测，然后相加后乘同时系数得到。分类负荷预测的优点在于：在某一类负荷中，其增长趋势的不正常情况有可能被发现，并且由于各类负荷都得预测，因此总的负荷结果是比较明确的，缺点是统计信息的搜集工作较大较复杂。4.3 负荷预测思路本次规划的实际情况，具有以下特点：1、规划区内仅有少量建成区，缺乏历史用电数据；2、提供了较为详细的用地规划，并给出了容积率和建筑面积；3、部分地块已有入区企业报装，需按照实际用

33、电规模予以考虑；4、部分已明确采用66kV等级直供的区域不列入此次负荷预测范围；5、前一阶段已进行过负荷预测工作，目前局部用地有一定调整。根据规划区的远景发展规划、规划任务特点及基础数据的提供情况，确定了规划区的负荷预测方法为负荷密度指标法，并由此确定负荷预测的总体思路为：根据规划区的用地发展规划进行负荷分类；分析各分区各类负荷性质确定负荷密度指标，利用城网规划软件中的负荷预测模块计算得到规划区的总负荷及各分区的负荷结果；根据规划区各分区的城市规划，采用小区负荷密度指标法进行规划区负荷分布预测。依据前述负荷预测方法分析选取，拟定负荷预测具体思路如下：1、入区企业用电情况调研、复核，整理其用电规

34、模、时序与分布情况，并与上一版规划中预测工作边界条件进行校核；2、哈尔滨其它建成区负荷指标调研，确定此次分布预测所需各行业用电指标；3、结合用地情况进行负荷分布预测，对有入区项目的地块按照最新确定的实际用电水平进行校验和修正，给出总量及分布预测结果；4、结合近中期开发建设计划、入区项目用电规模时序调研，测算近中期用电负荷情况，并依据实际情况给出分布预测结果。4.4 电网典型供电模型4.4.1 变电站选址模型的建立变电站选址优化的最小费用是指变电站费用和线路费用的最小值。其中，变电站费用包括变电站综合投资费用、变电站运行费用；线路费用包括线路综合投资费用和线路运行费用两部分。最小费用的目标函数为

35、 式中 为新建变电站的个数；新建第个变电站所需的总体成本；变电站运行年限；电力设备投资回收比；变电站的检修、维护费用。 式中 第个新建变电站的站址； 第个负荷点的坐标；变电站的个数； 负荷点的个数；标志参量，当电源向负荷点供电时取1，否则取0；单位长度线路的投资费用；线路的经济使用年限；线路的电量损耗费用及检修、维护费用。4.4.2 配电网规划模型的建立网架规划的目标是线路的投资费用最小，目标函数为 式中 新建线路的投资和折旧、维护费用；已存在线路的折旧、维护费用；所有线路的运行费用。 式中 新建线路；线路长度；标志参量，当建设该线路时，否则，； 式中 已建线路；线路长度；单位长度线路费用。

36、式中 线路总和；导线电阻率；线路的有功功率。得到目标函数的最终表达式： 4.4.3 配电网典型供电模型1、基本定义定义1配电网典型供电模型：指不同的互联变电站座数、不同站内主变配置、不同站间联络方式和不同的中压配电网接线模式通过合理组合所形成的供电方案。互联变电站座数、站内主变配置、站间联络方式和中压配电网接线模式，称为典型供电模型的四个维度。定义2对称联络结构：指变电站的任意一台主变仅与对侧站的其中一台主变相连的联络方式。定义3交叉联络结构：指变电站的任意一台主变与其它变电站所有主变均相连的联络方式。2、典型供电模型的构建结合变电站互联座数、站内主变配置、站间联络方式和中压配电网接线模式等维

37、度信息，本文所构建配电网典型供电模型如下：需特别指出的是以下均是基于最小供电模块的典型供电模型，例如：对于N座变电站环形供电的情况来说，每座站只与相邻的两座变电站有联络，可归入三座变电站互联的典型供电模型。（1）两座变电站互联（22模式、23模式）1）两座变电站单联络图4-1 两座站互联单联络接线图4-2 两座站互联单联络接线（电气接线图22模式为例）2）两座变电站两联络图4-3 两座站互联两联络接线图4-4 两座站互联两联络接线（电气接线图22模式为例）（2）三座变电站互联（32模式、33模式）1）三座变电站单联络图4-5 三座站互联单联络接线图4-6 三座站互联单联络接线（电气接线图32模

38、式为例）2）三座变电站两联络图4-7 三座站互联两联络接线 图4-8 三座站互联两联络接线（电气接线图32模式为例）4.4.4 变电站低压侧主接线1、双主变变电站低压侧主接线（近中期）图4-9 双主变变电站的单母线分段接线2、三主变变电站低压侧主接线（远景）图4-10 三主变变电站的单母线四分段接线4.4.5 中压配电网接线模式中压配电网络由架空线和电缆线混合组成。虽然架空网和电缆网的具体接线模式不尽相同，但从联络关系的角度来看，基本可归纳为五类接线模式。这五类接线模式分别为：单辐射、单联络、两联络、三联络，n供一备接线等。1、单辐射接线图4-11 架空网单辐射接线图4-12 电缆网单辐射接线

39、2、单联络接线图4-13 架空网站内单联络接线图4-14 架空网站间单联络接线图4-15 电缆网单联络接线图4-16 电缆两组单环网接线4.5 进度安排时间工作安排2012.102012.12收集相关资料，设计可行草案2013.12013.2分析整理数据，使之与改项目方案紧密结合2013.32013.4分析归纳供电方案的边界条件，确定技术原则2013.52013.6制定供电方案，做出合理的电网规划2013.72013.8通过计算，综合分析规划中供电方案的可行性2013.92013.10分析结论，最终确定合理科学的供电方案2013.112013.12总结文档，撰写论文，准备答辩4.6 预期达到的

40、目标1) 利用负荷密度指标的方法进行负荷预测，必须要确定每一类负荷的用电负荷密度参考指标。2) 结合松北科技创新城发展定位与上级电源规划，针对中压配电网的接线模式、站间联络等具体问题提出规划建设原则。3) 研究不同的互联变电站、不同站内主变配置、不同站间联络方式和不同的中压配电网接线模式通过合理组合形成供电方案。4) 在理论计算方法和所定义的配电系统典型供电模型的基础上，规划最佳供电方案。5) 对各种典型供电模型的不同接线模型进行经济性分析，为各种典型供电模型选择合理的接线模式进行最终确定。5 为完成本课题已具备和所需的条件和经费1) 计算机1台；2) 打印机1台；3) 汽车 1辆。6 预计研

41、究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施(1) 本课题研究对象为哈尔滨市松北区科技创新城配电网，相关的电网结构需要足够熟悉，所需要用到的数据较多，资料收集困难。应当尽快准备基础资料，尽快熟悉哈尔滨市松北区配电网特点，了解配电网实际运行状况。(2) 规划设计过程中需要进行实地考察，现场勘查次数较多，地点复杂。应尽快联系当地供电部门，希望与其配合完成现场勘查部分。(3) 配电网规划是一项需要考虑复杂实际情况的工作，根据国民经济的发展和电力市场情况，可能会因考虑不够周全导致供电方案制定不够合理，解决的措施是认真推敲系统可能存在的问题，考虑设计欠佳之处，及时与老师和师兄沟通解决。7 主要参考文献1

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43、合评判决策中国电机工程学报，2004，24（4），50579 Rayward-Smith V J, Osman I H, Reeves C R , et al. Modern heuristic search methodsM. Chichester,UK: John Wiley& SonsLtd,199610 王成山，魏海洋，肖峻等变电站选址定容两阶段优化规划方法电力系统自动化，2005，29（4），626611 宋如乾电力系统线损分析及降损措施河北工程技术高等专科学校学报，2005，12，424412 何文旭配电网三相不平衡运行对线损的影响重庆电力高等专科学校学报，2006，11（2），5

44、713 万国成，吴日升，樊亚亮城市电网规划建设与城市规划的关系探讨广东电力，2006，19（5），283114 王成山，王赛一，谢莹华等城市电网规划工作的复杂性及新技术应用浙江电力，2004，1，1515 叶世勋，刘煌辉配电自动化规划要先行J电网技术，2000（4）16 毛传洲周英树城市配电系统自动化的规划J电网技术，2001（7）17 Final report on CEA project 079D186-Urban distribution load forecasting-Canadian Electric Association.198218 T.D.Vismor, et al.LAN

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