供电工程规划及增长率法解析

（一）负荷预测

1.负荷分类

（1）城市用电负荷分类按城市全社会用电分类。城市用电负荷宜分为下列八类：农、林、牧、副、渔、水利业用电，工业用电，地质普查和勘探业用电，建筑业用电，交通运输、邮电通信业用电，商业、公共饮食、物资供销和金融业用电，其他事业用电，城乡居民生活用电。

（2）城市用电负荷按产业和生活用电性质分类，分为第一产业用电，第二产业用电，第三产业用电，城乡居民生活用电。

（3）城市用电负荷按城市负荷分布特点，可分为一般负荷（均布负荷）和点负荷两类。

2.预测方法

（1）预测方法选择。负荷预测可采用两种基本方法。一种方法是从电量预测入手，然后转化为负荷；另一种方法是从计算市内分区现有负荷密度入手，然后再推算城网的总负荷。两种方法可以互相校核。

1）城市总体规划阶段电力负荷预测方法，宜选用人均用电指标法、横向比较法、电力弹性系数法、回归分析法、增长率法、单位建设用地负荷密度法、单耗法等。

2）城市详细规划阶段的电力负荷预测，一般负荷（均布负荷）宜选用单位建筑面积负荷指标法等；点负荷宜选用单耗法，或由有关专业部门、设计单位提供负荷、电量资料。

（2）电量预测的常用方法。

1）单耗法。根据产品（或产值）用电单耗和产品数量（或产值）来推算电量，是预测有单耗指标的工业和部分农业用电量的一种直接有效的方法。对工业区较适合，适用于近、中期规划。

2）综合用电水平法。根据单位消耗电量来推算各分类用户的用电量。城市生活用电可按每户或每人的平均用电量来推算，工业和非工业等分类用户的用电量可按每单位设备容量的平均用电量推算，现在和历史的综合用电水平可通过资料分析和典型调查取得，将来各目标年的人口、户数、设备装接容量的预测值，可通过城市规划部门和用户的资料信息或用外推法测算，各目标年的综合用电水平还可以参照国内外同类型城市的数据或用外推法测算。综合用电水平法适用于分区负荷中的一般负荷和点负荷预测，但预测期以近、中期较为合适。

3）外推法。运用历年的历史资料数据加以延伸，由此推测未来各年的用电量，外推法有回归分析法和平均增长率法等。回归分析法是用时间、人口、工农业产值等相关因素作为自变量，电量作为因变量，根据历史规律用数理统计方法求出适当的数学模型，据此预测电量。平均增长率法是以时间为自变量，电量为因变量，根据历史规律和未来国民经济发展规划估算出今后的电量平均增长率。电量平均增长率可以是一个数值（直线函数），也可以是一段时期一个数值（折线函数）。

4）弹性系数法。电力弹力弹性系数是地区总用电量平均年增长率与工农业总产值平均年增长率的比值，城网的电力弹性系数应根据地区工业结构、用电性质，并对历史资料及各类用电量发展趋势加以分析后慎重确定。弹性系数法一般只用于校核中期或远期的规划预测值。

（3）负荷预测的方法。城网最大负荷的预测值，可用年供电量的预测值除以年综合最大负荷利用小时数求得。

年供电量的预测值等于年用电量与地区线路损失电量预测值之和。年综合最大负荷利用小时数平均日负荷率、月不平衡负荷率和季不平衡负荷率三者的连乘积再乘以8760而求得，也可将每月典型的日负荷曲线相加求出年平均日负荷率，再乘以8760而求得。分区负荷和分电压等级负荷可以城网最大负荷的预测值乘以负荷分散系数，再分配到各分区和各电压等级，得出全地区的负荷分布情况。也可以各分区和各电压等级各自的电量分别除以各自的最大负荷利用小时求得。

负荷密度法适用于市区内分散的用电负荷预测，负荷密度按市区内分面积以每平方公里的平均负荷千瓦数表示。

负荷分布图：负荷点少、负荷分布又均匀的城市，可以不绘制负荷分布图。电网系统较复杂的城市，要绘制35kV以上电网现状图。

3.规划用电指标

规范规定的规划用电指标包括：规划人均综合用电量指标、规划人均居民生活用电量指标、规划单位建设用地负荷指标和规划单位建筑面积负荷指标四部分。

历年真题

1.在城市详细规划阶段预测用电负荷，一般采用下列哪种方法？（　）［2018-27］

A.人均综合用电量指标法　B.单位建设用地负荷指标法

C.单位建筑面积负荷指标法　D.电力弹性系数法

【答案】C

【解析】在城市详细规划阶段用电负荷，一般采用单位建筑面积负荷指标法、点负荷。

2.下列哪项负荷预测方法适合应用在城市电力详细规划阶段？（　）［2012-28］

A.人均综合用电量指标法　B.单位建设用地负荷指标法

C.单位建筑面积负荷指标法　D.电力弹性系数法

【答案】C

【解析】城市电力详细规划阶段的负荷预测方法选用原则为：①一般负荷宜选用单位建筑面积负荷指标法等；②点负荷宜选用单耗法，或由有关专业部门、设计单位提供负荷、电量资料。

3.可以不绘制城市电网系统现状图的情况是（　）。［2010-12］

A.电网系统比较简单的城市，又在规划中反映了现状，或在城市建设现状图中清楚地反映了现状城市电网和供电设施的城市

B.负荷点少、负荷分布又均匀的城市

C.电网系统较复杂的城市

D.电网系统较简单的城市

【答案】A

【解析】电网系统较复杂的城市要绘制35kV以上电网现状图。电网系统比较简单的城市，又在规划中反映了现状，或在城市建设现状图中清楚地反映了现状城市电网和供电设施的城市，可以不绘制城市电网系统现状图；分区多的城市要绘制负荷预测分布图，负荷点少，负荷分布又均匀的城市，可以不绘制负荷分布图。

4.电力负荷预测诸方法中，较为先进的预测方法有（　）。［2010-80］

A.经济指标相关分析法　B.年平均增长率法

C.国际比较法　D.电力弹性系数法

E.用电水平法

【答案】AD

【解析】经济指标相关分析法：将用电量的增长视为人口及其他经济部门发展所带来的结果，因此可采用与各个影响因素有关的年平均增长率相关原理对用电量的发展进行预测。电力弹性系数法：利用电力发展与国民经济发展的相关性来预测电力需求量的方法。

（二）电源规划

1.电源种类

城市电源由城市发电厂直接提供，或由外地发电厂经高压长途输送至变电所（站），接入城市电网。变电所（站）除变换电压外，还起到集中电力和分配电力的作用，并控制电力流向和调整电压。

城市电源通常分为城市发电厂和区域变电所（站）两种基本类型。

发电厂有火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂和原子能发电厂等。目前，我国作为城市电源的发电厂以火电厂、水电厂为主，并正在发展核电厂。

2.电力平衡

预测的负荷水平和分布情况，应与电力系统规划中城网安排的电源容量进行电力平衡（包括有功与无功功率）。电力平衡应与上级规划部门共同确定：①由电力系统供给的电源容量和必要的备用容量；②电源点（包括地区发电厂、热电厂、用户自备电厂以及其他电源）的位置、结线方式及电力潮流；③地区发电厂、热电厂、用户自备厂接入城网的电压等级、接入方法和供电范围（根据机组容量通过经济技术论证确定）；④电源点和有关线路以及相应的配套工程的建设年限、规模及进度。电力平衡应分阶段分区进行。

3.电源布局

电源应根据所在城市的性质、人口规模和用地布局，合理确定城市电源点的数量和布局，大、中城市应组成多电源供电系统。

（1）火力发电厂选址要求。《城市电力规划规范》GB/T 50293—2014规定：

1）城市发电厂的规划布局，除应符合国家现行相关标准外，还应符合下列规定：①燃煤（气）电厂的厂址宜选用城市非耕地，并应符合现行国家标准《城市用地分类与规划建设用地标准》GB 50137—2011的有关要求；②大、中型燃煤电厂应安排足够容量的燃煤储存用地，燃气电厂应有稳定的燃气资源，并应规划设计相应的输气管道；③燃煤电厂选址宜在城市最小风频上风向，并应符合国家环境保护的有关规定；④供冷（热）电厂宜靠近冷（热）负荷中心，并与城市热力网设计相匹配。

2）燃煤电厂在规划厂址的同时应规划贮灰场和水灰管线等，贮灰场宜利用荒、滩地或山谷。

3）城市发电厂应根据发电厂与城网的连接方式规划出线走廊。

（2）核电厂选址要求。

1）靠近负荷中心，以减少输电费用。

2）厂址要求在人口密度较低的地方，以核电厂为中心，半径1km内为隔离区，在隔离区外围，人口密度也要适当。在外围种植作物也要有所选择，不能在其周围建设化工炼油厂、水厂、医院和学校等。

3）核电厂比同等容量的矿物燃料电厂需要更多的蓄水。

4）选择足够的场地，留有发展余地。

5）地形要求平坦，尽量减少土石方。

6）厂址不能选在地质条件不良的地带，以免发生地震时地基不稳定。

7）要求有良好的公路、铁路或水上交通条件，以便运输发电厂设备和建筑材料。

8）应考虑防洪、防泄、环境保护等要求。

（3）区域变电所（站）的选址要求。

1）应与城市总体规划用地布局相协调。

2）应靠近负荷中心。

3）应便于进出线。

4）应方便交通运输。

5）应减少对军事设施、通信设施、飞机场、领（导）航台、国家重点风景名胜区等设施的影响。

6）应避开易燃、易爆危险源和大气严重污秽区及严重盐雾区。

7）220～500kV变电站的地面标高，宜高于100年一遇洪水位；35～110kV变电站的地面标高，宜高于50年一遇洪水位。

8）应选择良好地质条件的地段。

历年真题

1.下列关于燃煤热电厂选址原则的表述，错误的是（　）。［2019-23］

A.要有良好的供水条件和可靠的供水保证率

B.应尽量远离热负荷中心，避免对城市环境产生影响

C.要有方便的交通运输条件

D.需留出足够的出线走廊宽度

【答案】B

【解析】热电厂选址应尽量靠近热负荷中心，而不是远离。

2.下列关于城市供电规划的表述，正确的是（　）。［2019-24］、［2013-28］

A.变电站选址应尽量靠近负荷中心

B.单位建筑面积负荷指标法是总体规划阶段常用的负荷预测方法

C.城市供电系统包括城市电源和配电网两部分

D.城市道路可以布置在220kV供电架空走廊下

【答案】A

【解析】变电所（站）接近负荷中心或网络中心，A选项正确。单位建筑面积负荷指标法是详细规划阶段常用的负荷预测方法，B选项错误。城市供电系统包括城市电源、送电网、配电网三部分，因此C选项错误。220kV供电架空走廊应控制相应的涉及人流的设置，D选项错误。

3.下列关于城市供电规划的表述，哪项是正确的？（　）［2017-26］

A.城市中心城区新建变电站宜采用户外式结构

B.供电可靠性越高，则发电成本越高(www.xing528.com)

C.核电厂隔离区外围应设置限制区

D.城市供电系统包括城市电源和配电网两部分

【答案】C

【解析】城市中心城区新建变电站宜采用户内式结构；供电可靠性越高，则相应地需要加强电网结构，增加投资，提高电能成本，而不是发电成本；城市供电系统包括城市电源、送电网、配电网。

4.下列关于城市供电规划的表述，哪些项是正确的？（　）［2014-94］

A.大型燃煤发电厂应尽量靠近水源

B.市区内新建变电站应采用全户外式结构

C.变电站可以与其他建筑物合建

D.有稳定冷、热需求的公共建筑区应建设燃气热电冷三联设施

E.核电厂限制区半径一般不得小于3km

【答案】ACD

【解析】大型燃煤发电厂首先应考虑靠近水源，直流供水。市区内规划新建的变电所（站），宜采用户内式或半户外式结构。核电厂的限制区半径5km，禁止区半径1km。变电所（站）可与其他建筑物混合建设，或建设地下变电所（站）。有稳定冷、热需求的公共建筑区应建设燃气热电冷三联设施，以最大化利用能源。

5.下列关于城市供电规划的表述，哪些项是错误的？（　）［2013-94］

A.燃煤发电厂需要足够的贮灰场

B.市区内新建变电站应采用全户外式结构

C.变电站可以与其他建筑物合建

D.有稳定冷、热需求的公共建筑区应建设三联供（热、电、冷）设施

E.核电厂限制区半径一般不得小于3km

【答案】BE

【解析】燃煤发电厂应有足够的贮灰场，贮灰场的容量要能容纳电厂10年的储灰量。市区内规划新建的变电所（站），宜采用户内式或半户外式结构，变电所（站）可与其他建筑物混合建设，或建设地下变电所（站）。核电厂非居民区周围应设置限制区，限制区的半径（以反应堆为中心）一般不得小于5km。有稳定冷、热需求的公共建筑区应建设三联供（热、电、冷）设施。

（三）电网规划

1.电压等级

电压等级对城网的标准电压应符合国家电压标准。电力线路电压等级有：500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、380V/220V等八类。通常城市一次送电电压为220kV，二次送电电压为110kV，中压配电电压为10kV，低压配电电压为380/220V。

大、中城市的城市电网电压等级宜为4～5级，四个变压层次；小城市宜为3～4级，三个变压层次。城市电网中的最高一级电压，应根据城市电网远期的规划负荷量和城市电网与地区电力系统的连接方式确定。

2.供电可靠性

城网应有较高的供电安全可靠性（以下简称供电可靠性），特别要防止大面积停电事故，提高供电可靠性，相应地需要加强电网结构，增加投资，提高电能成本；应根据城市的规模和性质不同，从两者的平衡来决定供电可靠性的水平。

采用年平均供电可用率作为城网供电可靠性的计算指标，高压配电网中市区电网的年平均供电可用率应争取达到99.9%以上，即每户年平均停电小时数在9小时以下；10kV电压城网中市区的每平均供电可用率最低应争取到99.5%，即每户年平均停电小时不超过44h。大城市的主要市区10kV电压城网的年平均可用率应逐步达到99.9%以上。

3.容载比

容载比是反映电网供电能力的重要技术经济指标之一。

变电容载比是电网内同一电压等级的主变压器总容量（kV·A）与对应的供电总负荷（kW）之比，计算时应将地区发电厂的主变压器容量及其所供负荷，用户专用变电所（站）的主变压器容量及其所供负荷分别扣除。

各地区电网规划设计中应根据现在的统计资料和电网结构形式确定合理的容载比；容载比过大将使电网建设投资增大，电能成本增加；容载比过小将使电网适应性差，调度不灵，甚至发生“卡脖子”现象。一般220kV变电所（站）可取1.8～2.0，35～110kV变电所（站）可取2.2～2.5。

4.变电所（站）

《城市电力规划规范》GB/T 50293—2014规定：

（1）城市变电站规划选址，应符合下列规定：①应与城市总体规划用地布局相协调；②应靠近负荷中心；③应便于进出线；④应方便交通运输；⑤应减少对军事设施、通信设施、飞机场、领（导）航台、国家重点风景名胜区等设施的影响；⑥应避开易燃、易爆危险源和大气严重污秽区及严重盐雾区；⑦220～500kV变电站的地面标高，宜高于100年一遇洪水位；35～110kV变电站的地面标高，宜高于50年一遇洪水位。

（2）规划新建城市变电站的结构型式选择，宜符合下列规定：①在市区边缘或郊区，可采用布置紧凑、占地较少的全户外式或半户外式；②在市区内宜采用全户内式或半户外式；③在市中心地区可在充分论证的前提下结合绿地或广场建设全地下式或半地下式；④在大、中城市的超高层公共建筑群区、中心商务区及繁华、金融商贸街区，宜采用小型户内式；可建设附建式或地下变电站。

（3）城市变电所（站）规划用地面积控制指标。城市变电站的用地面积，应按变电站最终规模预留；规划新建的35～500kV变电站规划用地面积控制指标宜符合表3-10的规定。

（4）城市变电所（站）合理供电半径。城市变电所（站）合理供电半径应符合表3-11规定。

表3-1035～500kV变电站规划用地面积控制指标

注：有关特高压变电站、换流站等设施建设用地，宜根据实际需求规划控制。本指标未包括厂区周围防护距离或绿化带用地，不含生活区用地。

表3-11　变电所（站）合理供电半径

5.开关站

（1）高电压线路伸入市区，可根据电网需求，建设110kV及以上电压等级开关站。

（2）当66～220kV变电站的二次侧35kV或10（20）kV出线走廊受到限制，或者35kV或10（20）kV配电装置间隔不足，且无扩建余地时，宜规划建设开关站。

（3）10（20）kV开关站应根据负荷的分布与特点布置。

（4）10（20）kV开关站宜与10（20）kV配电室联体建设，且宜考虑与公共建筑物混合建设。

6.电力线路

（1）城市电力线路分为架空线路和地下电缆线路两类。

（2）城市架空电力线路的路径选择，应符合下列规定：

1）应根据城市地形、地貌特点和城市道路网规划，沿道路、河渠、绿化带架设，路径应短捷、顺直，减少同道路、河流、铁路等的交叉，并应避免跨越建筑物。

2）35kV及以上高压架空电力线路应规划专用通道，并应加以保护。

3）规划新建的35kV及以上高压架空电力线路，不宜穿越市中心地区、重要风景名胜区或中心景观区。

4）宜避开空气严重污秽区或有爆炸危险品的建筑物、堆场、仓库。

5）应满足防洪、抗震要求。

（3）内单杆单回水平排列或单杆多回垂直排列的市区35～1000kV高压架空电力线路规划走廊宽度，宜根据所在城市的地理位置、地形、地貌、水文、地质、气象等条件及当地用地条件，按表3-12的规定合理确定。

表3-12　市区35～500kV高压架空电力线路规划走廊宽度

（4）电力电缆线路的规划。规划新建的35kV及以上电力线路，在下列情况下，宜采用地下电缆线路：

1）在市中心地区、高层建筑群区、市区主干路、人口密集区、繁华街道等。

2）重要风景名胜区的核心区和对架空导线有严重腐蚀性的地区。

3）走廊狭窄，架空线路难以通过的地区。

4）电网结构或运行安全的特殊需要线路。

5）沿海地区易受热带风暴侵袭的主要城市的重要供电区域。

城区中、低压配电线路应纳入城市地下管线统筹规划，其空间位置和走向应满足配电网需求。

（5）电缆线路路径和敷设方式的选择。

城市地下电缆线路路径和敷设方式的选择，除应符合《电力工程电缆设计标准》GB 50217—2018的有关规定外，尚应根据道路网规划，与道路走向相结合，并应保证地下电缆线路与城市其他市政公用工程管线间的安全距离，同时电缆通道的宽度和深度应满足电网发展需求。

历年真题

1.下列关于城市供电规划内容的表述，哪项是正确的？（　）［2014-26］

A.容载比过大将使电网适应性变差

B.单位建筑面积负荷指标法是总体规划阶段常用的负荷预测方法

C.城市供电系统包括城市电源、输电网和配电网

D.城市管道可以布置在220kV供电架空走廊下

【答案】C

【解析】容载比过大将使电网建设投资增大，电能成本增加；容载比过小将使电网适应性差，调度不灵，甚至发生“卡脖子”现象。A选项错误。单位建筑面积负荷指标法是详细阶段常用负荷预测方法，B选项错误。城市供电系统分为城市电源、送电网（输电网）、配电网，故C选项正确。220kV供电架空走廊下不得布置城市管道，以免管道物质挥发造成灾害，D选项错误。

2.下列关于城市供电规划的表述，哪些是正确的？（　）［2012-93］

A.变电站应接近负荷中心

B.市区内新建变电站应采用户外式

C.变电站可以与其他建筑物混合建设

D.电信线路、有线电视线路与供电线路通常应合杆架设

E.人均综合用电量指标法常用于城市详细规划阶段的负荷预测

【答案】AC

【解析】市区内规划新建的变电所（站），宜采用户内式或半户外式结构，B选项错误；电信线路与供电线路通常应不合杆架设，D选项错误；人均综合用电量指标法常用于城市总体规划阶段的负荷预测变电所（站）应接近负荷中心或网络中心，E选项错误。

3.单回500kV电力架空线路走廊宽度控制指标为（　）。［2011-31］

A.30～45m B.45～60m C.60～75m D.75～90m

【答案】C

【解析】单回500kV电力架空线路走廊宽度控制指标为60～75m。

4.城市变电所包括（　）两种形式。［2010-81］

A.高压变电所　B.低压变电所

C.变压变电所　D.变流变电所

E.中压变电所

【答案】CD

【解析】变电所就是电力系统中对电压和电流进行变换、集中和分配的场所。城市变电所包括变压变电所和变流变电所两种形式。