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摘要：配电网规划是工业园区配套设施的重要组成部分，对工业园区的发展有着举足轻重的作用。对上海青浦工业园区的用电现状进行了分析，预测远期负荷，拟定了三个高压配电网规划方案。通过对三个方案的经济、技术比较，选出最佳方案为园区的推荐高压配电网规划方案。
关键词：工业园区；高压配电网；规划；变电站
作者简介：蔡学义（1977-），男，上海人，上海张江高新技术产业开发区青浦园区有限公司，工程师。（上海 200233）
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）24-0100-02
上海市青浦工业园区成立于1995年11月，是经上海市政府批准的九大市级工业开发区之一，总规划面积为61.5平方公里。青浦工业园区位于上海市的西南，是上海通往江苏、浙江两省的交汇点，也是上海与华东经济发达地区“硅走廊”的一个联结点。依托独特的区位优势和便捷的交通环境，园区的经济发展迅速，市级工业园区的集聚效应已凸现出来。随着园区的经济发展，园区的基础设施建设也需要加快建设。为了能给园区提供良好的供电环境，原有的配电网络已不能满足要求，合理地规划园区的二期配电网络变得十分重要。园区的二期配电网络规划以园区总体结构规划为根本依据，紧密结合各功能区及各产业导向的具体情况，并对配电网的现状进行分析和优化，在此基础上对青浦工业园区远期负荷和功能负荷分布进行预测，贯彻立足长远发展、兼顾近期实施的原则。
一、工业园区用电现状
1.高压配电网现状
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，目前青浦工业园区内无220kV和110kV变电站，35kV变电站3座，分别为袁家35kV变电站、香花35kV变电站和大盈35kV变电站。袁家35kV变电站的主变容量为2×20MVA，两回进线均来自青浦220kV变电站。大盈35kV变电站的主变容量为2×20MVA，两回进线也来自青浦220kV变电站。香花35kV变电站容量为2×16MVA，两回进线分别来自夏阳110kV变电站和凤溪110kV变电站。另外，在规划区外边缘有胜利、赵巷、重固三座35kV变电站和夏阳110kV变电站向规划区内提供部分容量。
规划区现状已有35kV高压用户4个，包括杜邦（容量为2×4000+3×2500kVA）、巴斯夫（容量为2×1000kVA）、博舍（容量为1×4000kVA）、申钢厂（容量为2×20000kVA），35kV用户总配电变容量为59500kVA。其中杜邦、巴斯夫、博舍的电源进线均来自夏阳110kV站，申钢厂一回进线来自夏阳110kV站，另一回进线来自青浦220kV站。
2.现状负荷情况
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，得到青浦工业园区现状28.99km2用地中近几年的负荷数据，见表1。
由表1可见，青浦工业园区现状10kV及以下负荷增长迅速，2009年10kV及以下负荷约为2006年负荷的二倍多，并且年负荷增长呈现加速发展的趋势，新用户数量增加较多和已建成企业的增容成为青浦工业园区10kV及以下负荷增长较快的主要因素。另外从表中可以看出，现状35kV负荷发展较为平稳，这是由于近几中没有新增的35kV用户，并且2009年负荷高峰时实施了错峰避峰等措施，使得35kV出现负增长。但是随着园区新一轮的开发建设，各电压等级的负荷进入跳跃式增长时期。
3.工业园区配电网现状分析
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，可得到规划区及周边地区现状35kV及110kV的具体情况，见表2。
注：袁家站尚未投运，无负载率。
根据以上情况，对于园区现状高压配电网做如下分析：
第一，由于规划区及周边地区现状10kV及以下负荷增长迅速，虽然在2009年夏季实施了错峰避峰等一系列措施，但现状规划区涉及的各35kV及110kV变电站主变最高负荷均已超过《上海电网若干技术原则的规定》中变电站主变的“N-1”要求，供电能力饱和，供电可靠性较差。
第二，目前规划区内仅有两座35kV变电站，电源点明显不足，不仅造成变电站的高负载率，而且导致各线路供电半径过长、线路负荷较大。
第三，变电站仓位存在不足，如110kV夏阳站已无10kV备用仓位，且出现了严重的拼仓问题。
二、负荷预测
电力负荷预测是电力规划的基础性工作，也是电力系统调度、用电、计划等管理部门的重要工作之一。城市电力负荷预测按照作用可以分为系统电力负荷预测和空间电力负荷预测。目前负荷预测的方法很多，常用的有比例系数增长法、弹性系数法、回归模型预测法、灰色理论法及负荷密度指标法等等。根据青浦工业园区的特点，本次规划采用负荷密度法对园区整体负荷进行预测，从而得到规划区远期负荷总量。
根据园区总体规划用地情况，规划区内用地性质主要划分为10类：工业用地、物流用地、公建用地、居住用地、市政用地、绿化用地、道路用地、水面及城市干道用地和林地，其中河流和林地内基本无用电设施，因此不涉及其负荷，也不进行负荷预测。对于其他8类用地，应逐步分析确定其负荷密度，由于本文篇幅有限，这里不一一叙述。根据确定的各类用地负荷密度，结合青浦工业园区总体规划中规划用地平衡表，对规划区的远期负荷的预测结果见表3。
由表3得到，规划区远期负荷为1045.73~1203.9MW，平均负荷密度为17~19.57MW/km2。上海地区一般工业园区的整体负荷密度在18~35 MW/km2之间，规划区的密度在该区间低范围内，这是由于青浦工业园区的用地面积较大，用户产业和行业分布较广，并且道路、河流、绿化等低负荷或无负荷区域用地较多，约占总用地面积的35%，从而降低了规划区的整体负荷密度水平，因此本次规划区整体负荷预测结果是合理的。
三、远期高压配电网规划
1.远期高压配电网规划方案的提出
根据《上海电网若干技术原则的规定》的要求，规划区内高压配电网采用架空、电缆混合网架结构。在规划高压架空线路时，考虑道路一侧布置架空线路，每条道路的高压架空线路不超过2回，并且同一道路上的2回架空线应进入不同的高压配电变电站以确保供电的可靠性，满足供电三级安全稳定标准。结合高压配电变电站规划方案和规划区远期220kV变电站站址布置的情况，本次规划提出三个高压配电网规划方案。
方案一：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案一，各35kV变电站进线均来自不同220kV变电站。容量为3×20MVA的35kV变电站进线电缆采用YJV-3×400mm，架空线采用LGJ-3×185mm；容量为3×31.5MVA的35kV变电站进线电缆采用YJV-1×630mm，架空线采用LGJ-3×240mm。规划区内共新建35kV电缆为168.7km，其中YJV-3×400mm电缆为142.09km，YJV-1×630mm（三相）电缆为26.61km；新建35kV架空线路128.03km，其中LGJ-3×185mm为105.73km，LGJ-3×240mm为22.3km。
方案二：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案二，各35kV变电站进线均来自不同220kV变电站，35kV变电站的进线型号同方案一。则规划区内共新建35kV电缆为161.63km，其中YJV-3×400mm电缆为116.28km，YJV-1×630mm（三相）电缆为45.35km；新建35kV架空线路122.4km，其中LGJ-3×185mm为93.97km，LGJ-3×240mm为28.43km。
方案三：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案三，110kV变电站进线采用辐射接线模式，110kV电缆采用YJV-1×400mm，35kV变电站进线及电缆型号同方案一。则规划区内共新建110kV YJV-1×400mm（三相）电缆19.22km，35kV电缆为140.28km，其中YJV-3×400mm电缆为114.43km，YJV-1×630mm（三相）电缆为25.85km；新建35kV架空线路122.04km，其中LGJ-3×185mm为99.24km，LGJ-3×240mm为22.8km。
2.高压配电网络规划方案的推荐
通过对三个高压配电网方案各项技术指标和经济性的分析，给出对这三个方案的综合比较，见表4。
从表4中可以看出三个方案各有优缺点，方案三由于采用110kV电压等级，因此在高压网络运行指标优于方案一和方案二，但其新增进线电缆及走廊数最多，经济性较差，并且需规划区内两座220kV变电站设有三圈变，如果规划区内无110kV用户或规划区周边无110kV变电站的情况，便造成220kV变电站110kV仓位和容量上的大量闲置。由表4可以看出，方案一和方案二在各项指标上相差不大，但方案二的经济性略好于方案一，并且方案二在负荷密度不同的地区采用不同主变容量的变电站，更适合规划区负荷分布的特点，站址布置合理，因此推荐采用高压配电网方案二作为本次规划的推荐方案。
四、结束语
从上面的分析可以看出上海青浦工业园区的二期高压配电网的规划在技术及经济上都是可行的。在实际工作中，不同的工业园区适应不同的电力规划方案，一般应以本地区技术规定为主，再对各个方案进行技术经济比较，还要注意与园区环境的协调。另外希望本文中一些数据可以对其他工业园区的高压电力规划起到参考作用。
（责任编辑：刘丽娜）
关键词：工业园区；高压配电网；规划；变电站
作者简介：蔡学义（1977-），男，上海人，上海张江高新技术产业开发区青浦园区有限公司，工程师。（上海 200233）
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）24-0100-02
上海市青浦工业园区成立于1995年11月，是经上海市政府批准的九大市级工业开发区之一，总规划面积为61.5平方公里。青浦工业园区位于上海市的西南，是上海通往江苏、浙江两省的交汇点，也是上海与华东经济发达地区“硅走廊”的一个联结点。依托独特的区位优势和便捷的交通环境，园区的经济发展迅速，市级工业园区的集聚效应已凸现出来。随着园区的经济发展，园区的基础设施建设也需要加快建设。为了能给园区提供良好的供电环境，原有的配电网络已不能满足要求，合理地规划园区的二期配电网络变得十分重要。园区的二期配电网络规划以园区总体结构规划为根本依据，紧密结合各功能区及各产业导向的具体情况，并对配电网的现状进行分析和优化，在此基础上对青浦工业园区远期负荷和功能负荷分布进行预测，贯彻立足长远发展、兼顾近期实施的原则。
一、工业园区用电现状
1.高压配电网现状
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，目前青浦工业园区内无220kV和110kV变电站，35kV变电站3座，分别为袁家35kV变电站、香花35kV变电站和大盈35kV变电站。袁家35kV变电站的主变容量为2×20MVA，两回进线均来自青浦220kV变电站。大盈35kV变电站的主变容量为2×20MVA，两回进线也来自青浦220kV变电站。香花35kV变电站容量为2×16MVA，两回进线分别来自夏阳110kV变电站和凤溪110kV变电站。另外，在规划区外边缘有胜利、赵巷、重固三座35kV变电站和夏阳110kV变电站向规划区内提供部分容量。
规划区现状已有35kV高压用户4个，包括杜邦（容量为2×4000+3×2500kVA）、巴斯夫（容量为2×1000kVA）、博舍（容量为1×4000kVA）、申钢厂（容量为2×20000kVA），35kV用户总配电变容量为59500kVA。其中杜邦、巴斯夫、博舍的电源进线均来自夏阳110kV站，申钢厂一回进线来自夏阳110kV站，另一回进线来自青浦220kV站。
2.现状负荷情况
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，得到青浦工业园区现状28.99km2用地中近几年的负荷数据，见表1。
由表1可见，青浦工业园区现状10kV及以下负荷增长迅速，2009年10kV及以下负荷约为2006年负荷的二倍多，并且年负荷增长呈现加速发展的趋势，新用户数量增加较多和已建成企业的增容成为青浦工业园区10kV及以下负荷增长较快的主要因素。另外从表中可以看出，现状35kV负荷发展较为平稳，这是由于近几中没有新增的35kV用户，并且2009年负荷高峰时实施了错峰避峰等措施，使得35kV出现负增长。但是随着园区新一轮的开发建设，各电压等级的负荷进入跳跃式增长时期。
3.工业园区配电网现状分析
根据上海市电力公司青浦供电分公司提供的相关资料，可得到规划区及周边地区现状35kV及110kV的具体情况，见表2。
注：袁家站尚未投运，无负载率。
根据以上情况，对于园区现状高压配电网做如下分析：
第一，由于规划区及周边地区现状10kV及以下负荷增长迅速，虽然在2009年夏季实施了错峰避峰等一系列措施，但现状规划区涉及的各35kV及110kV变电站主变最高负荷均已超过《上海电网若干技术原则的规定》中变电站主变的“N-1”要求，供电能力饱和，供电可靠性较差。
第二，目前规划区内仅有两座35kV变电站，电源点明显不足，不仅造成变电站的高负载率，而且导致各线路供电半径过长、线路负荷较大。
第三，变电站仓位存在不足，如110kV夏阳站已无10kV备用仓位，且出现了严重的拼仓问题。
二、负荷预测
电力负荷预测是电力规划的基础性工作，也是电力系统调度、用电、计划等管理部门的重要工作之一。城市电力负荷预测按照作用可以分为系统电力负荷预测和空间电力负荷预测。目前负荷预测的方法很多，常用的有比例系数增长法、弹性系数法、回归模型预测法、灰色理论法及负荷密度指标法等等。根据青浦工业园区的特点，本次规划采用负荷密度法对园区整体负荷进行预测，从而得到规划区远期负荷总量。
根据园区总体规划用地情况，规划区内用地性质主要划分为10类：工业用地、物流用地、公建用地、居住用地、市政用地、绿化用地、道路用地、水面及城市干道用地和林地，其中河流和林地内基本无用电设施，因此不涉及其负荷，也不进行负荷预测。对于其他8类用地，应逐步分析确定其负荷密度，由于本文篇幅有限，这里不一一叙述。根据确定的各类用地负荷密度，结合青浦工业园区总体规划中规划用地平衡表，对规划区的远期负荷的预测结果见表3。
由表3得到，规划区远期负荷为1045.73~1203.9MW，平均负荷密度为17~19.57MW/km2。上海地区一般工业园区的整体负荷密度在18~35 MW/km2之间，规划区的密度在该区间低范围内，这是由于青浦工业园区的用地面积较大，用户产业和行业分布较广，并且道路、河流、绿化等低负荷或无负荷区域用地较多，约占总用地面积的35%，从而降低了规划区的整体负荷密度水平，因此本次规划区整体负荷预测结果是合理的。
三、远期高压配电网规划
1.远期高压配电网规划方案的提出
根据《上海电网若干技术原则的规定》的要求，规划区内高压配电网采用架空、电缆混合网架结构。在规划高压架空线路时，考虑道路一侧布置架空线路，每条道路的高压架空线路不超过2回，并且同一道路上的2回架空线应进入不同的高压配电变电站以确保供电的可靠性，满足供电三级安全稳定标准。结合高压配电变电站规划方案和规划区远期220kV变电站站址布置的情况，本次规划提出三个高压配电网规划方案。
方案一：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案一，各35kV变电站进线均来自不同220kV变电站。容量为3×20MVA的35kV变电站进线电缆采用YJV-3×400mm，架空线采用LGJ-3×185mm；容量为3×31.5MVA的35kV变电站进线电缆采用YJV-1×630mm，架空线采用LGJ-3×240mm。规划区内共新建35kV电缆为168.7km，其中YJV-3×400mm电缆为142.09km，YJV-1×630mm（三相）电缆为26.61km；新建35kV架空线路128.03km，其中LGJ-3×185mm为105.73km，LGJ-3×240mm为22.3km。
方案二：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案二，各35kV变电站进线均来自不同220kV变电站，35kV变电站的进线型号同方案一。则规划区内共新建35kV电缆为161.63km，其中YJV-3×400mm电缆为116.28km，YJV-1×630mm（三相）电缆为45.35km；新建35kV架空线路122.4km，其中LGJ-3×185mm为93.97km，LGJ-3×240mm为28.43km。
方案三：本方案中高压配电变电站站址对应于高压配电变电站站址方案三，110kV变电站进线采用辐射接线模式，110kV电缆采用YJV-1×400mm，35kV变电站进线及电缆型号同方案一。则规划区内共新建110kV YJV-1×400mm（三相）电缆19.22km，35kV电缆为140.28km，其中YJV-3×400mm电缆为114.43km，YJV-1×630mm（三相）电缆为25.85km；新建35kV架空线路122.04km，其中LGJ-3×185mm为99.24km，LGJ-3×240mm为22.8km。
2.高压配电网络规划方案的推荐
通过对三个高压配电网方案各项技术指标和经济性的分析，给出对这三个方案的综合比较，见表4。
从表4中可以看出三个方案各有优缺点，方案三由于采用110kV电压等级，因此在高压网络运行指标优于方案一和方案二，但其新增进线电缆及走廊数最多，经济性较差，并且需规划区内两座220kV变电站设有三圈变，如果规划区内无110kV用户或规划区周边无110kV变电站的情况，便造成220kV变电站110kV仓位和容量上的大量闲置。由表4可以看出，方案一和方案二在各项指标上相差不大，但方案二的经济性略好于方案一，并且方案二在负荷密度不同的地区采用不同主变容量的变电站，更适合规划区负荷分布的特点，站址布置合理，因此推荐采用高压配电网方案二作为本次规划的推荐方案。
四、结束语
从上面的分析可以看出上海青浦工业园区的二期高压配电网的规划在技术及经济上都是可行的。在实际工作中，不同的工业园区适应不同的电力规划方案，一般应以本地区技术规定为主，再对各个方案进行技术经济比较，还要注意与园区环境的协调。另外希望本文中一些数据可以对其他工业园区的高压电力规划起到参考作用。
（责任编辑：刘丽娜）