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摘要：结合东莞虎门港的港区规划及用电类型，有针对性地研究其负荷预测及用户供电可靠性需求等，探讨港口配电网规划中的分片分区供电、连片重要用户接线模式的选择等问题。
关键词：虎门港；配电网规划；负荷密度指标法
作者简介：刘志勇（1975-），男，广东东莞人，广东电网公司东莞供电局，工程师。（广东 东莞 523008）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0192-02
虎门港是国家一类口岸，广东省重要港口之一，也是东莞市唯一的港口。虎门港区处于“广州-东莞-深圳-香港”城市发展轴带的中间和珠三角经济区中心位置，拥有珠江口53千米有条件成规模开发的深水岸线，海域面积79平方千米，航道水深13米。
虎门港定位于成为地方性重要港口和综合型港口，直接为东莞经济服务，成为以信息化为中心的现代物流为主体，并重点发展集装箱、石化、煤炭、粮食、汽车五大系统，具备装卸储运、中转换装、物流中心、临港产业、区港联动、商贸服务、汽车滚装、信息服务和休闲旅游九项功能。
虎门港作为全新规划建设的重要港口，对片区划分及功能规划较为完善，近期建设重点包括麻涌新沙南片区散杂货作业区、立沙岛片区石化基地、西大坦集片区的装箱作业区、中心服务区和物流基地。其中港口作业区主要用电设备为各类吊车（门吊、桥吊等）和起重运输机械设备，以及皮带运输机、油码头输油泵、粮食码头吸粮机等设备；立沙岛石化基地主要为化工负荷；西大坦中心服务区主要为行政办公负荷。
本文在综合分析虎门港港区规划及用电类型，供电可靠性需求，分片分区功能定位的基础上，提出分区供电的总体思路以及连片重要用户接线的可选模式。
一、负荷预测及用户供电可靠性需求分析
负荷预测及用户供电可靠性分析是做好电网规划的基础。港口用电有其特殊性，对虎门港按港区规划进行分区空间负荷预测及针对特殊用户的供电可靠性需求分析是虎门港配电网规划的重要内容。
虎门港的规划具有以下特点：规划部门具有相对详细的用地规划，从而使得负荷预测工作可以比较具体的进行，部分已建或已批建用地的地块性质、容积率等信息比较详细，其余地区则可提供地块性质规劃；规划区是在近期新开发的科技产业园区，处于飞速发展阶段，因此基本上无历史数据可供参考。在这种情况下，类似时间序列等完全依靠历史数据进行预测的方法并不适用，必须结合其他方法进行；需要进行l0kV配电网络规划，对各地块的负荷分布预测有较高要求。
综上所述，确定虎门港的负荷预测以负荷密度指标法为主，[1，2]并相应地结合其他预测方法来进行，具体步骤如下：根据远景城市规划方案，确定相应用地性质的饱和负荷密度指标，进行远景年负荷分布预测，并统计得到总量负荷，计算总电量；根据已投运及报装用户资料，以及园区提供的近期入园企业信息，利用类比及报装预测方法进行近景年的负荷分布预测及总量负荷预测；以远景年的负荷及电量预测结果为饱和值，结合近景年负荷预测结果采用相应的数学模型外推，得到中间年的总负荷、总电量。
二、分片分区供电模式分析
由虎门港发展定位决定了虎门港的电力客户以大用户为主，中压配电网是供电局管理的最底层电网。中压配电网存在设备众多、分布分散等特点，因此配电网的运行管理工作量非常大。根据东莞市配电网多年的运行管理经验，如能够明确划分中压线路的供电范围进行分区供电，可以简化网络结构，便于运行管理。在虎门港配电网的规划构建上，提出分片分区的供电模式。[3，4]
1.片区划分
虎门港规划共划分为3大片区、6大功能组团，每一组团负荷密度及用户供电可靠性需求均存在较大差别，在配电网规划中需要因应各片区特点制定相应的规划思路，选择适合接线模式。根据港区功能分区、地理位置以及变电站布点规划，将规划区划分为西大坦片区、立沙岛片区和新沙南片区等3个片区。
西大坦片区主要是包括虎门港在沙田内的西大坦作业区、中心区和物流基地，进港北路、狮子洋、进港南路、穗丰年路与物流东路组成的区域；立沙岛片区包括沙田内的立沙岛和坭洲岛两个岛屿；新沙南片区主要是指在麻涌镇内的虎门港麻涌港区。各片区划分如图1所示。
2.中区划分
所谓中区是在变电站供电范围划分基础上，对供电区域进一步细分，在控制远期饱和负荷为1～2万kW的前提下，以路网、河流、山脉等为边界划分的相对固定的区域。各个区域内的10kV供电线路原则上不跨越中区供电，每个中区可基于负荷总量、负荷分布情况以及可用线路走廊进行网架规划，并最终形成以中区为单位分别组建独立馈线组进行供电的中压网架结构。
规划区在3个片区的基础上总共划分了35个供电中区。中区编号以所在片区名称中文拼音首字母加序号组成，作为中压线路组网的规划单元，同时可作为将来中压配电网运行管理单元。[5]以西大坦片区为例（见图2所示），介绍中区划分的思路及具体规划成果。
西大坦片区西部沿江地块规划为集装箱码头、堆场用地，共划分为12个泊位，根据虎门港管委会提供的地块项目引进情况和泊位划分情况将其划分为6个中区，分别为XDT-01～XDT-06，基本为2个泊位一个中区，预测每个中区远期负荷约为3MW～4MW左右，分别采用1回用户专用线路主供，公用线路作备用供电。
其他地块结合路网分布、用地规划、现状电网、负荷预测、变电站分布和建设进度等情况，划分为XDT-07、XDT-08、XDT-09、XDT-10等4个中区，各由一组环网线路供电，满足供电负荷需求的同时，减少重复建设，节约配电网投资，[6]划分清晰每组环网、每回线路、每个分接箱节点、每台配变的供电范围，方便配电网日常运行管理。
3.分区供电思路
虎门港配电网规划引入分区供电思路，并贯彻于从近期至远期的规划过程中。中压配电网分区供电规划思路描述如下。 （1）贯彻分区的思路，基于变电站供电范围划分，将规划范围细分为供电中区。所谓中区，是指以现状和规划的主要路网、水系等为界，综合考虑负荷的大小、类型等情况，将变电站供电范围划分成若干较小的分区。中区的划分主要参考下述因素：以主干道路、山体及水系等为界划分；根据城市用地规划，尽可能使中区内的用地性质单一化，并尽可能将规划的工业用地与其他性质用地分为不同的中区；充分考虑现有线路的走向及供电区域，使中区的划分尽量与现有分区吻合；根据对现状负荷密度分析，以及对目标年的负荷预测，控制每一个中区的范围，使一个中区在目标年的负荷总量位于1～2万kW的范围内；中区的划分具有延续性，但可以在滚动规划中根据实际情况进行适当地调整。
（2）每一个中区采用1～2组线路供电，对于区内的大用户专线供电单列考虑。根据负荷预测，计算目标年所需供电线路条数，规划线路的供电电源及主干线路走向，并确定目标网架的接线方式。1组线路可以是单环网、“2供1备”馈线组或“3供1备”馈线组等。
（3）每一个中区随负荷增长，可参照规划原则中的网架过渡方案分期建设。
（4）中区范围小，用电类型较为单一，可以有针对性地进行中压网架的规划。完成各中区的网架规划后，对目标年份的网架从整体上进行优化调整。优化调整的内容包括如下方面：统计各变电站中区规划出线条数，复核变电站的出线间隔是否满足需求；统计各主要线路走廊的线路数，确认线路路径的选择是否可行及最优化；从整体上考虑各中区主供线路及备用线路的电源，加强各变电站之间的联络，提高中压配电网转移负荷的能力。并对重要用户的供电方式进行优化，确保满足供电可靠性。
三、连片重要用户接线模式的选择
立沙岛片区主要是石化码头仓储、石化交易市场，对供电可靠性要求高，[4]因此需采用双电源、双环网等高可靠性接线方式，尽量采用不同变电站线路，且上级变电站由不同220kV变电站供电。[7]
立沙岛片区中的LSD-01、LSD-02、LSD-04中区主要是石化码头仓储、石化交易市场，对供电可靠性要求高。下面拿其中LSD-01区作为例子，说明连片重要用户接线模式的选择，该区负荷供电规划了2套方案，对比如表1所示：
由上表可知方案1省投资、容易实施但可靠性不高，方案2可靠性高但投资大、难实施，2种方案各有优缺点，选择哪个方案要视与政府部门沟通情况以及用户对供电可靠性要求而定。
四、结论
虎门港范围配网目前由属地各镇供电分局别维护建设，各片区配网建设改造各自为政，缺乏协调。港区内重要用户多，对供电质量要求高，且负荷发展快速。合理的配电网规划可满足港区快速发展的用电需求，统筹协调港区范围内各镇供电分局建设结构合理、技术先进、安全可靠的配电网。
参考文献：
[1]周湶，孙威，张昀.基于改进型ANFIS的负荷密度指标求取新方法[J].电力系统保护与控制，2011，39（1）：29-35.
[2]周湶，孫威，任海军，等.基于最小二乘支持向量机和负荷密度指标法的配电网空间负荷预测[J].电网技术，2011，35（1）：66-71.
[3]葛少云，贾鸥莎.配电变电站多阶段优化规划模型[J].电网技术，2012，36（10）：113-118.
[4]瞿海妮，刘建清.国内外配电网供电可靠性指标比较分析[J].华东电力，2012，40（9）：1566-1570.
[5]张勇军，石辉，许亮.配电网节能潜力评估系统开发方案[J].电力系统自动化，2011，35（2）：51-55.
[6]李志铿，张磊，王海华，等.中压配电系统线路开关多目标联合优化规划[J].电网技术，2012，36（11）：192-197.
[7]李娟，李晓辉，刘树勇，等.基于理想解法和灰色关联度的配电网投资效益评价[J].华东电力，2012，40（1）：13-17.
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：虎门港；配电网规划；负荷密度指标法
作者简介：刘志勇（1975-），男，广东东莞人，广东电网公司东莞供电局，工程师。（广东 东莞 523008）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0192-02
虎门港是国家一类口岸，广东省重要港口之一，也是东莞市唯一的港口。虎门港区处于“广州-东莞-深圳-香港”城市发展轴带的中间和珠三角经济区中心位置，拥有珠江口53千米有条件成规模开发的深水岸线，海域面积79平方千米，航道水深13米。
虎门港定位于成为地方性重要港口和综合型港口，直接为东莞经济服务，成为以信息化为中心的现代物流为主体，并重点发展集装箱、石化、煤炭、粮食、汽车五大系统，具备装卸储运、中转换装、物流中心、临港产业、区港联动、商贸服务、汽车滚装、信息服务和休闲旅游九项功能。
虎门港作为全新规划建设的重要港口，对片区划分及功能规划较为完善，近期建设重点包括麻涌新沙南片区散杂货作业区、立沙岛片区石化基地、西大坦集片区的装箱作业区、中心服务区和物流基地。其中港口作业区主要用电设备为各类吊车（门吊、桥吊等）和起重运输机械设备，以及皮带运输机、油码头输油泵、粮食码头吸粮机等设备；立沙岛石化基地主要为化工负荷；西大坦中心服务区主要为行政办公负荷。
本文在综合分析虎门港港区规划及用电类型，供电可靠性需求，分片分区功能定位的基础上，提出分区供电的总体思路以及连片重要用户接线的可选模式。
一、负荷预测及用户供电可靠性需求分析
负荷预测及用户供电可靠性分析是做好电网规划的基础。港口用电有其特殊性，对虎门港按港区规划进行分区空间负荷预测及针对特殊用户的供电可靠性需求分析是虎门港配电网规划的重要内容。
虎门港的规划具有以下特点：规划部门具有相对详细的用地规划，从而使得负荷预测工作可以比较具体的进行，部分已建或已批建用地的地块性质、容积率等信息比较详细，其余地区则可提供地块性质规劃；规划区是在近期新开发的科技产业园区，处于飞速发展阶段，因此基本上无历史数据可供参考。在这种情况下，类似时间序列等完全依靠历史数据进行预测的方法并不适用，必须结合其他方法进行；需要进行l0kV配电网络规划，对各地块的负荷分布预测有较高要求。
综上所述，确定虎门港的负荷预测以负荷密度指标法为主，[1，2]并相应地结合其他预测方法来进行，具体步骤如下：根据远景城市规划方案，确定相应用地性质的饱和负荷密度指标，进行远景年负荷分布预测，并统计得到总量负荷，计算总电量；根据已投运及报装用户资料，以及园区提供的近期入园企业信息，利用类比及报装预测方法进行近景年的负荷分布预测及总量负荷预测；以远景年的负荷及电量预测结果为饱和值，结合近景年负荷预测结果采用相应的数学模型外推，得到中间年的总负荷、总电量。
二、分片分区供电模式分析
由虎门港发展定位决定了虎门港的电力客户以大用户为主，中压配电网是供电局管理的最底层电网。中压配电网存在设备众多、分布分散等特点，因此配电网的运行管理工作量非常大。根据东莞市配电网多年的运行管理经验，如能够明确划分中压线路的供电范围进行分区供电，可以简化网络结构，便于运行管理。在虎门港配电网的规划构建上，提出分片分区的供电模式。[3，4]
1.片区划分
虎门港规划共划分为3大片区、6大功能组团，每一组团负荷密度及用户供电可靠性需求均存在较大差别，在配电网规划中需要因应各片区特点制定相应的规划思路，选择适合接线模式。根据港区功能分区、地理位置以及变电站布点规划，将规划区划分为西大坦片区、立沙岛片区和新沙南片区等3个片区。
西大坦片区主要是包括虎门港在沙田内的西大坦作业区、中心区和物流基地，进港北路、狮子洋、进港南路、穗丰年路与物流东路组成的区域；立沙岛片区包括沙田内的立沙岛和坭洲岛两个岛屿；新沙南片区主要是指在麻涌镇内的虎门港麻涌港区。各片区划分如图1所示。
2.中区划分
所谓中区是在变电站供电范围划分基础上，对供电区域进一步细分，在控制远期饱和负荷为1～2万kW的前提下，以路网、河流、山脉等为边界划分的相对固定的区域。各个区域内的10kV供电线路原则上不跨越中区供电，每个中区可基于负荷总量、负荷分布情况以及可用线路走廊进行网架规划，并最终形成以中区为单位分别组建独立馈线组进行供电的中压网架结构。
规划区在3个片区的基础上总共划分了35个供电中区。中区编号以所在片区名称中文拼音首字母加序号组成，作为中压线路组网的规划单元，同时可作为将来中压配电网运行管理单元。[5]以西大坦片区为例（见图2所示），介绍中区划分的思路及具体规划成果。
西大坦片区西部沿江地块规划为集装箱码头、堆场用地，共划分为12个泊位，根据虎门港管委会提供的地块项目引进情况和泊位划分情况将其划分为6个中区，分别为XDT-01～XDT-06，基本为2个泊位一个中区，预测每个中区远期负荷约为3MW～4MW左右，分别采用1回用户专用线路主供，公用线路作备用供电。
其他地块结合路网分布、用地规划、现状电网、负荷预测、变电站分布和建设进度等情况，划分为XDT-07、XDT-08、XDT-09、XDT-10等4个中区，各由一组环网线路供电，满足供电负荷需求的同时，减少重复建设，节约配电网投资，[6]划分清晰每组环网、每回线路、每个分接箱节点、每台配变的供电范围，方便配电网日常运行管理。
3.分区供电思路
虎门港配电网规划引入分区供电思路，并贯彻于从近期至远期的规划过程中。中压配电网分区供电规划思路描述如下。 （1）贯彻分区的思路，基于变电站供电范围划分，将规划范围细分为供电中区。所谓中区，是指以现状和规划的主要路网、水系等为界，综合考虑负荷的大小、类型等情况，将变电站供电范围划分成若干较小的分区。中区的划分主要参考下述因素：以主干道路、山体及水系等为界划分；根据城市用地规划，尽可能使中区内的用地性质单一化，并尽可能将规划的工业用地与其他性质用地分为不同的中区；充分考虑现有线路的走向及供电区域，使中区的划分尽量与现有分区吻合；根据对现状负荷密度分析，以及对目标年的负荷预测，控制每一个中区的范围，使一个中区在目标年的负荷总量位于1～2万kW的范围内；中区的划分具有延续性，但可以在滚动规划中根据实际情况进行适当地调整。
（2）每一个中区采用1～2组线路供电，对于区内的大用户专线供电单列考虑。根据负荷预测，计算目标年所需供电线路条数，规划线路的供电电源及主干线路走向，并确定目标网架的接线方式。1组线路可以是单环网、“2供1备”馈线组或“3供1备”馈线组等。
（3）每一个中区随负荷增长，可参照规划原则中的网架过渡方案分期建设。
（4）中区范围小，用电类型较为单一，可以有针对性地进行中压网架的规划。完成各中区的网架规划后，对目标年份的网架从整体上进行优化调整。优化调整的内容包括如下方面：统计各变电站中区规划出线条数，复核变电站的出线间隔是否满足需求；统计各主要线路走廊的线路数，确认线路路径的选择是否可行及最优化；从整体上考虑各中区主供线路及备用线路的电源，加强各变电站之间的联络，提高中压配电网转移负荷的能力。并对重要用户的供电方式进行优化，确保满足供电可靠性。
三、连片重要用户接线模式的选择
立沙岛片区主要是石化码头仓储、石化交易市场，对供电可靠性要求高，[4]因此需采用双电源、双环网等高可靠性接线方式，尽量采用不同变电站线路，且上级变电站由不同220kV变电站供电。[7]
立沙岛片区中的LSD-01、LSD-02、LSD-04中区主要是石化码头仓储、石化交易市场，对供电可靠性要求高。下面拿其中LSD-01区作为例子，说明连片重要用户接线模式的选择，该区负荷供电规划了2套方案，对比如表1所示：
由上表可知方案1省投资、容易实施但可靠性不高，方案2可靠性高但投资大、难实施，2种方案各有优缺点，选择哪个方案要视与政府部门沟通情况以及用户对供电可靠性要求而定。
四、结论
虎门港范围配网目前由属地各镇供电分局别维护建设，各片区配网建设改造各自为政，缺乏协调。港区内重要用户多，对供电质量要求高，且负荷发展快速。合理的配电网规划可满足港区快速发展的用电需求，统筹协调港区范围内各镇供电分局建设结构合理、技术先进、安全可靠的配电网。
参考文献：
[1]周湶，孙威，张昀.基于改进型ANFIS的负荷密度指标求取新方法[J].电力系统保护与控制，2011，39（1）：29-35.
[2]周湶，孫威，任海军，等.基于最小二乘支持向量机和负荷密度指标法的配电网空间负荷预测[J].电网技术，2011，35（1）：66-71.
[3]葛少云，贾鸥莎.配电变电站多阶段优化规划模型[J].电网技术，2012，36（10）：113-118.
[4]瞿海妮，刘建清.国内外配电网供电可靠性指标比较分析[J].华东电力，2012，40（9）：1566-1570.
[5]张勇军，石辉，许亮.配电网节能潜力评估系统开发方案[J].电力系统自动化，2011，35（2）：51-55.
[6]李志铿，张磊，王海华，等.中压配电系统线路开关多目标联合优化规划[J].电网技术，2012，36（11）：192-197.
[7]李娟，李晓辉，刘树勇，等.基于理想解法和灰色关联度的配电网投资效益评价[J].华东电力，2012，40（1）：13-17.
（责任编辑：宋秀丽）