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| 編輯推薦： |
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目前，图书市场上城市电网规划书籍的内容大多数是以介绍城市电网的发展历史、特点、风险评估为主，而这些内容又是往往照搬于相应的电网公司文件，系统设计实践和设计指导方面的内容几乎没有，而且实用性不强，往往不能解决读者实际工作学习中遇到的一些困难。因此，实用性较强、实例较多的城市电网规划书籍将越来越受到读者的青睐。 本书在结构安排上以典型的城市电网规划实例设计为主，目的是通过实例演练来达到快速掌握城市电网规划所面临的问题及解决方法，完全立足于实用性。书中的大量实例是作者多年从事于电网规划工作中的经验总结以及作者在实验室多年积累的成果，实例的应用性和教学性很强。通过大量实例的系统讲解，并且采用逐步讲解的方法，使读者从中获取有效的指导和开发技巧。
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| 內容簡介： |
随着现代城市建设的加快进行，供配电容量不断增大，供电的可靠性和电能质量的要求也日益增强，本
书以风险管理、风险识别、风险评价和风险规避方法为理论基础，从城市电网规划方案优化的角度着手，对
城市电网规划的技术、规则、经济以及风险等方法进行研究，以保证城市电网规划的科学性与适用性。
本书共8 章，分别介绍城市电网规划与电网关键技术、变电站选址定容优化规则方法、城市电网规划的经
济评价、城市电网规划与城市建设规划分析、城市电网规划与建设风险、考虑分布式发电接入的配电网规划、
含微电网的配电网规划、未来城市电网规划的展望。
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| 關於作者： |
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国网辽宁省电力有限公司教授级高级工程师，长期从事能源、电网规划及计划管理工作，辽宁省“十三五”规划重大课题主要完成人，组织有关专业工程技术人员，协调有关单位及科研院校共同完成省政府、国网公司和省公司30余项重大课题及科研项目。获得省、部级及公司科技进步奖励18项，省公司一等奖7项，二、三等奖11项。发表科技论文20余篇、专利8项。
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| 目錄：
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前言
第 1 章 城市电网规划与电网关键技术
第 2 章 变电站选址定容优化规则方
第 3 章 城市电网规划的经济评
第 4 章 城市电网规划与城市建设规划分
第 5 章 城市电网规划与建设风
第 6 章 考虑分布式发电接入的配电网规
第 7 章 含微电网的配电网规划
第8 章未来城市电网规划的发展
前言城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网是城市现代化建设的重要基础设施之一，城市电网的规划直接关乎城市的发展。对城市电网进行规划可以满足广大市民对电力的需求，方便进行电网的调度和管理，避免用电事故的发生。同时，城市电网建设关系着整个城市的工业与民众用电问题，是确保城市经济发展、维护城市安全稳定的重要能源保障。随着科技以及社会不断发展，不仅需要对电力系统和电网规模进行不断地更新和优化，还需要符合社会进步需求的电网规划设计。计及电网规划的重要性，本书作者组织辽宁省内电网规划方面的专家，经认真斟酌，编写了本书。本书首先对我国城市电网发展历程进行了一些介绍；其次对电网规划设计所需的基本理论进行了简单叙述；然后对城市电网规划设计的理念以及相关的技术进行了分析；最后深入探讨电网规划设计中的关键技术。本书提出的城市电网规划设计理念与电网规划设计关键技术可以对各个城市的电网规划和建设进行更好的指导。一、电网规划与城市建设的相关概述城市电网建设关系着整个城市的工业与居民用电问题，是确保城市经济发展、维护城市安全的重要能源保障。随着社会经济水平的发展与居民生活质量的提高，城市电网的规模越来越大，网络结构愈发复杂，要求电力系统和电网规划不断更新与优化，以满足社会发展与城市建设的需求。二、电网规划概述为有效控制电网建设的投资成本、实现利益最大化，电力企业应在科学发展理念的指导下进行相关工作，制定出科学合理的电网投资方案。在对未来电网进行负荷预测时，需要考虑到城市的地理位置、用电情况以及季节等一系列因素的影响，再进行电网线路的科学合理的规划与电网流程一系列的设计，最终目的是确保电网安全性、稳定性，实现电网节能和电力成本的节省。因此，电力企业需要高度重视电网的规划与设计，明确电网规划原则，合理估算电网的投资数额和预期效益，科学设计电网流程、电网类型和回路数，并选用相应的电网接线模式，通过科学有效的规划设计为电网的安全稳定运行提供良好条件。三、城市规划概述在城市规划过程中，应该主动与电网规划设计相结合，以实现二者之间的融合。一方面在电网规划设计过程中，应该尽可能地与城市建设思路保持一致，确保电网规划设计与城市规划建设总体同步。电网规划必然消耗大量的财力物力，因此为提升电网规划设计的节约性和经济性，在电网规划设计过程中，需要遵循和依据城市的用电需求来科学设计，避免出现电网规划设计低于城市的用电需求而重新规划设计造成的成本增加，同时也要避免出现因电网规划设计超出城市的用电需求而产生较大的资源浪费。另一方面电网规划设计的基本思路应该更加简单、便捷、科学。与传统的电网规划相比，新型的电网规划设计能够纠正传统规划中的不足，同时也能够更大程度地满足人们的用电需求，优化人们的用电习惯，改善人们的用电环境。此外，在电网规划设计中，还应该防止超出城市最大的负荷限度，避免出现超负荷运转的情况。四、我国城市电网发展历程我国的城市电网是随着城市的发展而逐步发展起来的。从 1882 年上海首先出现公用电力产业到 1949 年中华人民共和国成立前的 67 年间，我国的城市电网发展缓慢。截至 1949 年全国发电装机容量仅 185 万 kW，年发电量 43 亿 kWh，用电量 34.6亿 kWh，而且主要集中在东北、华北和华东的一些城市，内地城市电力设施较少。当时全国城市配电网高等级电压为 154kV 和 77kV，基本上是中、低压供电的简单电网，电压等级繁多，供电可靠性差，线损高达 22%以上。我国城市电网的发展大致经历了 3 个阶段：（1）中华人民共和国成立初期，即 1950～1952 年为国民经济恢复时期和 1953～1957 年第一个五年计划时期，集中全国财力进行以苏联帮助建设的 156 项工程为中心、由 694 个项目组成的工业项目，开始在全国进行大规模经济建设。城市电网得到相应发展，全国用电量年平均增长率达 21.4%，新建大批发电厂，逐渐出现 220、110kV的高压线路。新建的线路和变电站基本上是和一些重要用电企业同时进行的，电网结构主要是放射型的，对重要用户一般采用双回线双电源供电，这期间城市电网的发展促进了经济建设的发展。（2）1958～1978 年的 20 年间，全国用电量以年平均增长率 12.9%的速率递增。然而由于其间电力工业的发展速度较慢，相对低于用电的增长，一度出现低频运行、拉闸限电等情况，不少城市发生严重的“卡脖子”现象，有电送不进、供不出，在一定程度上影响了城市经济建设。当然这 20 年间，城市电网也有发展，如以各大、中型城市为中心的外环网逐步形成。值得一提的是，多年来未解决的城市非标准电压的升压问题却在 50 年代末得到解决。一些城市分别将低压 110V 和中压 3.3kV、5.2kV、6kV 以及高压 22kV、77kV、139kV、154kV 等分别升压到标准电压，并且通过升压和简化电压层次进行城网改造，增加供电能力。（3）从 20 世纪 80 年代起，我国城市电网的发展进入了一个新的时期。各城市在总结城网改造经验的基础上，认真研究在城市经济建设快速发展的新形势下城市电网如何发展的新问题，认识到迫切需要一个整体改造的利于远景发展的城市电网规划，包括用统一技术规范和质量标准来促进建设一个经济合理、安全可靠的现代城市电网。各城市在编制和贯彻“九五”规划中，指导思想也有了新的发展，从分析现有城市电网的状况、根据需要与可能改造和加强现有的电网入手，着重研究城市电网的整体发展。按负荷增长规律，解决电网中的薄弱环节，扩大供电能力，加强电网结构布局和设施的标准化，提高安全可靠性，做到远和近、新建和改造相结合，使技术和经济上趋于合理。目前，各省会城市和沿海大城市先后建立了 220kV 外环网或双环网，进一步简化输配电电压等级，一批城市以 220kV 或 110kV 高压变电站深入市区，城市电网结构模式和变配电站的主接线进一步得到改进。地下电缆增加很快，架空配电线路绝缘化，配电装置智能化、小型化，可采用的地理信息系统（geographic information system，GIS）和综合自动化等新设备、新技术有很大进展，使城市电网趋向合理、可靠，逐步向着现代化方向发展。五、国内外大型停电事故及启示以下是近年来世界范围内大停电事故。2003 年 8 月，以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故，事故中至少有 21 座电厂停运，其中包括位于美国 4 个州的 9 座核电厂，约 5000 万人受到影响，纽约州 80%供电中断。2006 年 11 月欧洲发生一起大面积停电事故。事故中欧洲 UCTE 电网解列为 3 个区域，事故影响范围波及法国、德国、比利时、西班牙、意大利、奥地利等多个国家。事故负荷损失高达 16.72GW，约 1500 万用户受到影响。2006 年 7 月，华中电网发生了一起大面积停电事故，事故起源于河南电网，波及华中各省电网，并对与华中电网联网运行的电网产生了较大影响，全网共切负荷 2580MW。2008 年 1 月，我国南方大部分地区遭遇了历史上罕见的低温冰雪天气，输电线路覆冰覆雪严重，江西电网 4 次与主网解列，福建电网因联络线中断，孤岛运行，湖南、江西、浙江的 500kV 主网结构遭到严重破坏，致使南方地区大面积供电中断。而最近一次的停电事故发生在印度，当地时间 2012 年 7 月30 日 2 时 40 分，印度北部包括首都新德里在内的 9 个邦发生大面积停电，逾 3.7 亿人受到影响，此次大面积停电被认为是印度 11 年来最严重的停电事故。由上述内容可以看出，电网大面积停电事故涉及面广、危害重大，且难以避免。如何在电网大面积崩溃后进行黑启动自救，在最短时间完成电网重构，恢复机组正常出力，实现整个电力系统的正常运行是电力工作者面对的艰巨挑战。结合众多电网实际，提出预防大面积停电的几个措施：①坚强合理的电网架构是电网安全稳定运行的基础，要加强电网的超前规划和建设；②明确继电保护系统的可靠运行对大电网安全可靠运行有着至关重要作用；③坚持简化、优化原则制定稳控措施、提高安稳措施可靠性；④根据网络结构的变化情况评估和校核失步解列装置的适应性，研究解列装置、低频低压减负荷、高频切机等情况的协调配置，推进基于广域信息的新型自适应失步解列系统研发，提高失步解列装置在不同运行工况下的适应性；⑤加强智能电网调度技术支持系统的建设，为调度值班人员提供准确的辅助决策，提高事故处理的准确性和效率。在编写组全体成员的共同努力下，经过初稿编写、轮换修改、集中会审、送审、定稿、校稿等多个阶段，完成了本书的编写和出版工作。本书各章节中讲解的各类报文准确、全面、符合现场工作实际，为电网规划和电网建设人员提供经验分享和技术支持，从而全面提升规划和建设能力。本书适合电力系统电网规划建设工作人员阅读，希望各位读者通过阅读本书，提升对城市规划和建设的理解，为日常工作带来帮助，本书编辑时间较短，若有错漏，请各位读者批评指正。编 者2020 年 02 月
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城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网是城市现代化建设的重要基础设施之一，城市电网的规划直接关乎城市的发展。对城市电网进行规划可以满足广大市民对电力的需求，方便进行电网的调度和管理，避免用电事故的发生。同时，城市电网建设关系着整个城市的工业与民众用电问题，是确保城市经济发展、维护城市安全稳定的重要能源保障。随着科技以及社会不断发展，不仅需要对电力系统和电网规模进行不断地更新和优化，还需要符合社会进步需求的电网规划设计。计及电网规划的重要性，本书作者组织辽宁省内电网规划方面的专家，经认真斟酌，编写了本书。本书首先对我国城市电网发展历程进行了一些介绍；其次对电网规划设计所需的基本理论进行了简单叙述；然后对城市电网规划设计的理念以及相关的技术进行了分析；最后深入探讨电网规划设计中的关键技术。本书提出的城市电网规划设计理念与电网规划设计关键技术可以对各个城市的电网规划和建设进行更好的指导。一、电网规划与城市建设的相关概述城市电网建设关系着整个城市的工业与居民用电问题，是确保城市经济发展、维护城市安全的重要能源保障。随着社会经济水平的发展与居民生活质量的提高，城市电网的规模越来越大，网络结构愈发复杂，要求电力系统和电网规划不断更新与优化，以满足社会发展与城市建设的需求。二、电网规划概述为有效控制电网建设的投资成本、实现利益最大化，电力企业应在科学发展理念的指导下进行相关工作，制定出科学合理的电网投资方案。在对未来电网进行负荷预测时，需要考虑到城市的地理位置、用电情况以及季节等一系列因素的影响，再进行电网线路的科学合理的规划与电网流程一系列的设计，最终目的是确保电网安全性、稳定性，实现电网节能和电力成本的节省。因此，电力企业需要高度重视电网的规划与设计，明确电网规划原则，合理估算电网的投资数额和预期效益，科学设计电网流程、电网类型和回路数，并选用相应的电网接线模式，通过科学有效的规划设计为电网的安全稳定运行提供良好条件。三、城市规划概述在城市规划过程中，应该主动与电网规划设计相结合，以实现二者之间的融合。一方面在电网规划设计过程中，应该尽可能地与城市建设思路保持一致，确保电网规划设计与城市规划建设总体同步。电网规划必然消耗大量的财力物力，因此为提升电网规划设计的节约性和经济性，在电网规划设计过程中，需要遵循和依据城市的用电需求来科学设计，避免出现电网规划设计低于城市的用电需求而重新规划设计造成的成本增加，同时也要避免出现因电网规划设计超出城市的用电需求而产生较大的资源浪费。另一方面电网规划设计的基本思路应该更加简单、便捷、科学。与传统的电网规划相比，新型的电网规划设计能够纠正传统规划中的不足，同时也能够更大程度地满足人们的用电需求，优化人们的用电习惯，改善人们的用电环境。此外，在电网规划设计中，还应该防止超出城市最大的负荷限度，避免出现超负荷运转的情况。四、我国城市电网发展历程我国的城市电网是随着城市的发展而逐步发展起来的。从 1882 年上海首先出现公用电力产业到 1949 年中华人民共和国成立前的 67 年间，我国的城市电网发展缓慢。截至 1949 年全国发电装机容量仅 185 万 kW，年发电量 43 亿 kWh，用电量 34.6亿 kWh，而且主要集中在东北、华北和华东的一些城市，内地城市电力设施较少。当时全国城市配电网高等级电压为 154kV 和 77kV，基本上是中、低压供电的简单电网，电压等级繁多，供电可靠性差，线损高达 22%以上。我国城市电网的发展大致经历了 3 个阶段：（1）中华人民共和国成立初期，即 1950～1952 年为国民经济恢复时期和 1953～1957 年第一个五年计划时期，集中全国财力进行以苏联帮助建设的 156 项工程为中心、由 694 个项目组成的工业项目，开始在全国进行大规模经济建设。城市电网得到相应发展，全国用电量年平均增长率达 21.4%，新建大批发电厂，逐渐出现 220、110kV的高压线路。新建的线路和变电站基本上是和一些重要用电企业同时进行的，电网结构主要是放射型的，对重要用户一般采用双回线双电源供电，这期间城市电网的发展促进了经济建设的发展。（2）1958～1978 年的 20 年间，全国用电量以年平均增长率 12.9%的速率递增。然而由于其间电力工业的发展速度较慢，相对低于用电的增长，一度出现低频运行、拉闸限电等情况，不少城市发生严重的“卡脖子”现象，有电送不进、供不出，在一定程度上影响了城市经济建设。当然这 20 年间，城市电网也有发展，如以各大、中型城市为中心的外环网逐步形成。值得一提的是，多年来未解决的城市非标准电压的升压问题却在 50 年代末得到解决。一些城市分别将低压 110V 和中压 3.3kV、5.2kV、6kV 以及高压 22kV、77kV、139kV、154kV 等分别升压到标准电压，并且通过升压和简化电压层次进行城网改造，增加供电能力。（3）从 20 世纪 80 年代起，我国城市电网的发展进入了一个新的时期。各城市在总结城网改造经验的基础上，认真研究在城市经济建设快速发展的新形势下城市电网如何发展的新问题，认识到迫切需要一个整体改造的利于远景发展的城市电网规划，包括用统一技术规范和质量标准来促进建设一个经济合理、安全可靠的现代城市电网。各城市在编制和贯彻“九五”规划中，指导思想也有了新的发展，从分析现有城市电网的状况、根据需要与可能改造和加强现有的电网入手，着重研究城市电网的整体发展。按负荷增长规律，解决电网中的薄弱环节，扩大供电能力，加强电网结构布局和设施的标准化，提高安全可靠性，做到远和近、新建和改造相结合，使技术和经济上趋于合理。目前，各省会城市和沿海大城市先后建立了 220kV 外环网或双环网，进一步简化输配电电压等级，一批城市以 220kV 或 110kV 高压变电站深入市区，城市电网结构模式和变配电站的主接线进一步得到改进。地下电缆增加很快，架空配电线路绝缘化，配电装置智能化、小型化，可采用的地理信息系统（geographic information system，GIS）和综合自动化等新设备、新技术有很大进展，使城市电网趋向合理、可靠，逐步向着现代化方向发展。五、国内外大型停电事故及启示以下是近年来世界范围内大停电事故。2003 年 8 月，以北美五大湖为中心的地区发生大停电事故，事故中至少有 21 座电厂停运，其中包括位于美国 4 个州的 9 座核电厂，约 5000 万人受到影响，纽约州 80%供电中断。2006 年 11 月欧洲发生一起大面积停电事故。事故中欧洲 UCTE 电网解列为 3 个区域，事故影响范围波及法国、德国、比利时、西班牙、意大利、奥地利等多个国家。事故负荷损失高达 16.72GW，约 1500 万用户受到影响。2006 年 7 月，华中电网发生了一起大面积停电事故，事故起源于河南电网，波及华中各省电网，并对与华中电网联网运行的电网产生了较大影响，全网共切负荷 2580MW。2008 年 1 月，我国南方大部分地区遭遇了历史上罕见的低温冰雪天气，输电线路覆冰覆雪严重，江西电网 4 次与主网解列，福建电网因联络线中断，孤岛运行，湖南、江西、浙江的 500kV 主网结构遭到严重破坏，致使南方地区大面积供电中断。而最近一次的停电事故发生在印度，当地时间 2012 年 7 月30 日 2 时 40 分，印度北部包括首都新德里在内的 9 个邦发生大面积停电，逾 3.7 亿人受到影响，此次大面积停电被认为是印度 11 年来最严重的停电事故。由上述内容可以看出，电网大面积停电事故涉及面广、危害重大，且难以避免。如何在电网大面积崩溃后进行黑启动自救，在最短时间完成电网重构，恢复机组正常出力，实现整个电力系统的正常运行是电力工作者面对的艰巨挑战。结合众多电网实际，提出预防大面积停电的几个措施：①坚强合理的电网架构是电网安全稳定运行的基础，要加强电网的超前规划和建设；②明确继电保护系统的可靠运行对大电网安全可靠运行有着至关重要作用；③坚持简化、优化原则制定稳控措施、提高安稳措施可靠性；④根据网络结构的变化情况评估和校核失步解列装置的适应性，研究解列装置、低频低压减负荷、高频切机等情况的协调配置，推进基于广域信息的新型自适应失步解列系统研发，提高失步解列装置在不同运行工况下的适应性；⑤加强智能电网调度技术支持系统的建设，为调度值班人员提供准确的辅助决策，提高事故处理的准确性和效率。在编写组全体成员的共同努力下，经过初稿编写、轮换修改、集中会审、送审、定稿、校稿等多个阶段，完成了本书的编写和出版工作。本书各章节中讲解的各类报文准确、全面、符合现场工作实际，为电网规划和电网建设人员提供经验分享和技术支持，从而全面提升规划和建设能力。本书适合电力系统电网规划建设工作人员阅读，希望各位读者通过阅读本书，提升对城市规划和建设的理解，为日常工作带来帮助，本书编辑时间较短，若有错漏，请各位读者批评指正。编 者2020 年 02 月
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