1、 国内外重点城市配电网研究北京电力经济技术研究院二一三年十一月国内外重点城市配电网研究i目录1 配电网对标公司，指标选取 .11.1 对标公司选取 .11.2 对标指标选取 .12 配电网对标 .12.1 人均负荷水平 .12.1.1 新加坡 .12.1.2 巴黎 .22.1.3 东京 .22.1.4 北京 .52.1.5 与世界城市电网发展水平对比分析 .62.2 配电网电压等级 .72.2.1 新加坡配电网 .72.2.2 巴黎配电网 .72.2.3 东京配电网 .82.2.4 北京配电网 .82.2.5 与世界城市配电网电压等级对比分析 .82.3 配电网规模 .92.3.1 新加坡配电
2、网 .92.3.2 巴黎配电网 .92.3.3 东京配电网 .102.3.4 北京配电网 .102.3.5 与世界城市配电网规模对比分析 .112.4 配电网网架结构 .122.4.1 新加坡配电网 .122.4.2 巴黎配电网 .162.4.3 东京配电网 .19国内外重点城市配电网研究ii2.4.4 北京配电网 .232.4.5 与世界城市配电网网架结构对比分析 .272.5 供电可靠性 .282.5.1 新加坡配电网 .282.5.2 巴黎配电网 .292.5.3 东京配电网 .312.5.4 北京配电网 .312.5.5 与世界城市配电网供电可靠性对比分析 .333 主要结论及建议 .
3、343.1 北京电网定位 .343.2 人均负荷水平对比分析 .353.3 配电网电压等级对比分析 .353.4 配电网网架结构对比分析 .363.4.1 世界城市配电网网架特点分析 .363.4.2 北京市中压配电网网架设计思路 .373.5 供电可靠性 .40国内外重点城市配电网研究11 配电网对标公司，指标选取1.1 对标公司选取鉴于北京定位为国际大都市的发展目标，选取新加坡、巴黎、东京为北京的对标研究城市，这三座城市皆具有相当的国际知名度和影响力，并在电网发展上处于世界领先水平，因此选取以上三家公司作为对标公司，帮助识别并分析北京电网公司电网发展水平与国际水准的真实差距。1.2 对标指
4、标选取根据指标的可获取性、可对比性以及引用次数，结合建设世界一流电网的基本内涵，考虑北京公司的实际，确立了以网架坚强为目标的，从协调发展、电网结构、装备水平、安全可靠性四各层面上选取的能够充分表现北京市电力公司电网水准的 5 个核心指标。分别为：人均负荷水平、配电网电压等级、配电网规模、配电网网架结构、供电可靠性。2 配电网对标2.1人均负荷水平2.1.1 新加坡新加坡是一个热带岛国，总面积为 707 平方公里。得天独厚的地理条件使之发展成为一个主要的商业、通讯和旅游中心。新加坡目前大约有 499 万人口。新加坡的气温变化不大，降雨量充足，空气湿度高，气候温暖而潮湿，年平均温度在 23 和 3
5、1 摄氏度之间，国内外重点城市配电网研究2温差很小。2006 年新加坡电网最高用电负荷 5624 兆瓦，负荷密度为 7.95 兆瓦/平方千米，人均供电负荷为 1127W/人。2.1.2 巴黎巴黎是法国的首都和最大城市，也是法国的政治文化中心。四大世界级城市之一，属于法兰西岛大区。其市区供电区域 105 平方千米，市区人口为 250 万人。2002 年巴黎中心城区负荷为 3010 兆瓦，负荷密度为 28.7 兆瓦/平方千米，人均负荷为 1204W/人。2.1.3 东京东京电力公司供电区域面积为 39494 平方公里，占全国总面积的 10.6。2010 年区域内供电人口有 4473 万人口，201
6、0 年东京电力公司日最高负荷为 58110 兆瓦，人均供电负荷为 1299W/人。东京人口变化较小，自 1980 年至 2010 年 30 年中人口年均增长率为0.98%。东京历史负荷增长曲线如图 1-1 所示。东京历史人口增长曲线如图 1-2 所示。国内外重点城市配电网研究3图 1 东京历史负荷增长曲线33464190 4233 4391 44731980年 1996年 1997年 2006年 2010年010002000300040005000人 口 （ 万 人 ）图 2 东京历史人口增长曲线从东京历史负荷增长可以将东京负荷发展大致分为四个阶段，即：经历成长、调整、转型和成熟四个阶段。项目
7、组通过对东京电力 60 年(1951-2011)年负荷增长数据的分析，解读各发展阶段的特点。国内外重点城市配电网研究4图 3 电力公司发展阶段1成长期（1951-1975）：负荷、电量、投资规模快速增长随着日本战后经济复苏和快速发展，1975 年以前日本关东地区，特别是东京及周边区域的 GDP 呈现快速增长势头(1975 年 GDP 是1952 年 7 倍)。由于钢铁、冶金、化工等重工业的恢复性增长，东京电力的最高负荷和销售电量保持快速增长（1975 年比 1952 增长了 10 倍） 。2调整期（1975-1995）：负荷水平较低、资产规模较低、客户数量较少、客户电气化水平较低。1975 年
8、以后，受两次石油危机和环境保护运动影响，东京地区GDP 增速开始减缓（1995 年的 GDP 是 1952 年的 12 倍） 。但是，经济发展模式发生转变，用电结构发生重大变化：工业用电的比重从52.4%下降到 34%左右，商业用电的比重从 7.6%增加到 30%左右。用电结构的变化既拉动了东京电力销售电量和最高负荷的快速增长（1995 年销售收入和负荷是 1952 年 34 倍） ，改变了东京电力的负荷特性，商业用电的快速增加带动夏季负荷快速增长，夏季负荷超过冬季负荷。国内外重点城市配电网研究53转型期（1995-2003）：电量、负荷增长稳定，投资规模快速下降1995 年以后，一方面，随着
9、日本经济泡沫的破灭，东京开始陷入经济衰退；另一方面，随着经济转型的结束，东京地区的 GDP 增速停滞、结构趋于稳定。东京电力的销售电量增长缓慢，最高负荷的增长呈现波动(时高时低)。在负荷特性上，夜间负荷快速增长，日最高负荷和最低负荷的峰谷差由上世纪 80 年代的 56%降低到 2000年的 53%。这些变化迫使东京电力调整公司的总体经营和服务策略：一方面，加大对负荷的管理和控制力度，另一方面努力扩大电力销售。东京电力进入了转型期。4成熟期（2003今）：最高负荷、电量增长停滞，电网投资规模稳定。东京电力在 2002 年完成对公司发展战略、运营模式和组织架构等的一系列调整，提出了 2010 发展
10、愿景规划，强调投资规模控制，优化控制成本，控制负荷增长，维持公司的稳定增长。由于 GDP、电量和负荷的增长停滞，结构稳定，东京电力各项指标的波动趋于平稳，实现了客户和电网和平衡发展。此外，2011 年日本受“311”地震的影响，东京负荷有明显下降暂不考虑。2.1.4 北京2010 年北京市电力公司供电最大负荷为 16661 兆瓦，电厂发电出力约为 4145 兆瓦，仅能满足地区负荷需要的近 26.26%，其余12285 兆瓦负荷需要外网送入予以平衡, 受电比例约为 73.74%。根据“北京市电力公司“十二五”电网发展规划“预计北京国内外重点城市配电网研究62015 年北京市最大负荷为 27000
11、 兆瓦，最大负荷利用小时数为4815h。饱和年全市最大电力负荷 50000 兆瓦。2015 年供电人口将达到 2200 万人，饱和年供电人口将达到 3000 万人。北京市电力公司电源建设规模如表 1 所示。表 1 北京市电力公司电源建设规模项目 全市（2010 年实际数据） 全市（2015 年预测数据） 全市（2030 年预测数据）面积（平方千米） 16410 16410 16410人口（万人） 1961 2200 3000最高负荷（兆瓦） 16661 27000 50000人均负荷（瓦/人） 850 1227 1667负荷密度（兆瓦/平方千米） 1.015 1.645 3.052.1.5 与
12、世界城市电网发展水平对比分析北京市电力公司与世界城市电网发展水平对比情况如表 2、图4 所示。表 2 北京市电力公司与世界城市电网发展水平对比情况项目 2010 年北京 2006 年新加坡 2002 年巴黎 1980 年东京 1990 年东京 1996 年东京 2010 年东京 2015 年北京 饱和年 北京面积（平方千米） 16410 707 105 39494 39494 39494 39494 16410 16410人口（万人） 1961 499 250 3346 4190 4190 4473 2200 3000最高负荷（兆瓦） 16661 5624 3010 27280 47850 5
13、7120 58110 24500 50000人均负荷（W/人） 850 1406 1204 815 1142 1363 1299 1114 1667负荷密度（兆瓦/ 平方千米）1.02 7.96 28.67 0.69 1.21 1.45 1.47 1.49 3.05注：由于东京人口增长较慢，1990 年东京人口按 1996 年人口规模选取。国内外重点城市配电网研究7图 4 北京市电力公司与世界城市电网发展水平对比情况从人均负荷指标看，北京市电力公司 2010 年电网相当于东京80 年代初期电网水平，据世界城市目前电网水平相差较大。北京市电力公司 2015 年电网相当于东京 90 年代初期电网水平。至饱和年要超过目前世界城市负荷水平，跻身世界领先行列。2.2配电网电压等级2.2.1 新加坡配电网新加坡配电网标准电压等级系列有 22kV，6.6kV，400/230V。其中，配电网以 22kV 网络为主，6.6kV 网络的发展已经受到限制。2.2.2 巴黎配电网巴黎过去市区电网比较复杂，经过 20 年的梳理改造，简化了电压等级序列。其配电网络包括高中压变电站的主变 225/20(15)
