適讀人群 ：本書可供從事城市電網規劃、設計、施工等工作的技術人員和管理人員學習參考，也可作為高等院校電氣工程及其自動化專業師生的參考書。
目前，圖書市場上城市電網規劃書籍的內容大多數是以介紹城市電網的發展歷史、特點、風險評估為主，而這些內容又是往往照搬於相應的電網公司文件，繫統設計實踐和設計指導方面的內容幾乎沒有，而且實用性不強，往往不能解決讀者實際工作學習中遇到的一些困難。因此，實用性較強、實例較多的城市電網規劃書籍將越來越受到讀者的青睞。 本書在結構安排上以典型的城市電網規劃實例設計為主，目的是通過實例演練來達到快速掌握城市電網規劃所面臨的問題及解決方法，完全立足於實用性。書中的大量實例是作者多年從事於電網規劃工作中的經驗總結以及作者在實驗室多年積累的成果，實例的應用性和教學性很強。通過大量實例的繫統講解，並且采用逐步講解的方法，使讀者從中獲取有效的指導和開發技巧。

隨著現代城市建設的加快進行，供配電容量不斷增大，供電的可靠性和電能質量的要求也日益增強，本
書以風險管理、風險識別、風險評價和風險規避方法為理論基礎，從城市電網規劃方案優化的角度著手，對
城市電網規劃的技術、規則、經濟以及風險等方法進行研究，以保證城市電網規劃的科學性與適用性。
本書共8 章，分別介紹城市電網規劃與電網關鍵技術、變電站選址定容優化規則方法、城市電網規劃的經
濟評價、城市電網規劃與城市建設規劃分析、城市電網規劃與建設風險、考慮分布式發電接入的配電網規劃、
含微電網的配電網規劃、未來城市電網規劃的展望。

國網遼寧省電力有限公司教授高工程師，長期從事能源、電網規劃及計劃管理工作，遼寧省“十三五”規劃重大課題主要完成人，組織有關專業工程技術人員，協調有關單位及科研院校共同完成省政府、國網公司和省公司30餘項重大課題及科研項目。獲得省、部及公司科技進步獎勵18項，省公司一等獎7項，二、三等獎11項。發表科技論文20餘篇、專利8項。

前言
第 1 章 城市電網規劃與電網關鍵技術
第 2 章 變電站選址定容優化規則方
第 3 章 城市電網規劃的經濟評
第 4 章 城市電網規劃與城市建設規劃分
第 5 章 城市電網規劃與建設風
第 6 章 考慮分布式發電接入的配電網規
第 7 章 含微電網的配電網規劃
第8 章 未來城市電網規劃的發展

城市是電力繫統的主要負荷中心，城市電網是城市現代化建設的重要基礎設施之一，城市電網的規劃直接關乎城市的發展。對城市電網進行規劃可以滿足廣大市民對電力的需求，方便進行電網的調度和管理，避免用電事故的發生。同時，城市電網建設關繫著整個城市的工業與民眾用電問題，是確保城市經濟發展、維護城市安全穩定的重要能源保障。隨著科技以及社會不斷發展，不僅需要對電力繫統和電網規模進行不斷地更新和優化，還需要符合社會進步需求的電網規劃設計。
計及電網規劃的重要性，本書作者組織遼寧省內電網規劃方面的專家，經認真斟酌，編寫了本書。本書首先對我國城市電網發展歷程進行了一些介紹；其次對電網規劃設計所需的基本理論進行了簡單敘述；然後對城市電網規劃設計的理念以及相關的技術進行了分析；最後深入探討電網規劃設計中的關鍵技術。本書提出的城市電網規劃設計理念與電網規劃設計關鍵技術可以對各個城市的電網規劃和建設進行更好的指導。
一、電網規劃與城市建設的相關概述
城市電網建設關繫著整個城市的工業與居民用電問題，是確保城市經濟發展、維護城市安全的重要能源保障。隨著社會經濟水平的發展與居民生活質量的提高，城市電網的規模越來越大，網絡結構愈發復雜，要求電力繫統和電網規劃不斷更新與優化，以滿足社會發展與城市建設的需求。
二、電網規劃概述
為有效控制電網建設的投資成本、實現利益最大化，電力企業應在科學發展理念的指導下進行相關工作，制定出科學合理的電網投資方案。在對未來電網進行負荷預測時，需要考慮到城市的地理位置、用電情況以及季節等一繫列因素的影響，再進行電網線路的科學合理的規劃與電網流程一繫列的設計，最終目的是確保電網安全性、穩定性，實現電網節能和電力成本的。因此，電力企業需要高度重視電網的規劃與設計，明確電網規劃原則，合理估算電網的投資數額和預期效益，科學設計電網流程、電網類型和回路數，並選用相應的電網接線模式，通過科學有效的規劃設計為電網的安全穩定運行提供良好條件。
三、城市規劃概述
在城市規劃過程中，應該主動與電網規劃設計相結合，以實現二者之間的融合。一方面在電網規劃設計過程中，應該盡可能地與城市建設思路保持一致，確保電網規劃設計與城市規劃建設總體同步。電網規劃必然消耗大量的財力物力，因此為提升電網規劃設計的節約性和經濟性，在電網規劃設計過程中，需要遵循和依據城市的用電需求來科學設計，避免出現電網規劃設計低於城市的用電需求而重新規劃設計造成的成本增加，同時也要避免出現因電網規劃設計超出城市的用電需求而產生較大的資源浪費。另一方面電網規劃設計的基本思路應該更加簡單、便捷、科學。與傳統的電網規劃相比，新型的電網規劃設計能夠糾正傳統規劃中的不足，同時也能夠更大程度地滿足人們的用電需求，優化人們的用電習慣，改善人們的用電環境。此外，在電網規劃設計中，還應該防止超出城市最大的負荷限度，避免出現超負荷運轉的情況。
四、我國城市電網發展歷程
我國的城市電網是隨著城市的發展而逐步發展起來的。從 1882 年上海首先出現公用電力產業到 1949 年中華人民共和國成立前的 67 年間，我國的城市電網發展緩慢。截至 1949 年全國發電裝機容量僅 185 萬 kW，年發電量 43 億 kWh，用電量 34.6億 kWh，而且主要集中在東北、華北和華東的一些城市，內地城市電力設施較少。
當時全國城市配電網高等級電壓為 154kV 和 77kV，基本上是中、低壓供電的簡單電網，電壓等級繁多，供電可靠性差，線損高達 22%以上。
我國城市電網的發展大致經歷了 3 個階段：
（1）中華人民共和國成立初期，即 1950～1952 年為國民經濟恢復時期和 1953～1957 年第一個五年計劃時期，集中全國財力進行以蘇聯幫助建設的 156 項工程為中心、由 694 個項目組成的工業項目，開始在全國進行大規模經濟建設。城市電網得到相應發展，全國用電量年平均增長率達 21.4%，新建大批發電廠，逐漸出現 220、110kV的高壓線路。新建的線路和變電站基本上是和一些重要用電企業同時進行的，電網結構主要是放射型的，對重要用戶一般采用雙回線雙電源供電，這期間城市電網的發展促進了經濟建設的發展。
（2）1958～1978 年的 20 年間，全國用電量以年平均增長率 12.9%的速率遞增。然而由於其間電力工業的發展速度較慢，相對低於用電的增長，一度出現低頻運行、拉閘限電等情況，不少城市發生嚴重的“卡脖子”現像，有電送不進、供不出，在一定程度上影響了城市經濟建設。當然這 20 年間，城市電網也有發展，如以各大、中型城市為中心的外環網逐步形成。值得一提的是，多年來未解決的城市非標準電壓的升壓問題卻在 50 年代末得到解決。一些城市分別將低壓 110V 和中壓 3.3kV、5.2kV、6kV 以及高壓 22kV、77kV、139kV、154kV 等分別升壓到標準電壓，並且通過升壓和簡化電壓層次進行城網改造，增加供電能力。
（3）從 20 世紀 80 年代起，我國城市電網的發展進入了一個新的時期。各城市在總結城網改造經驗的基礎上，認真研究在城市經濟建設快速發展的新形勢下城市電網如何發展的新問題，認識到迫切需要一個整體改造的利於遠景發展的城市電網規劃，包括用統一技術規範和質量標準來促進建設一個經濟合理、安全可靠的現代城市電網。各城市在編制和貫徹“九五”規劃中，指導思想也有了新的發展，從分析現有城市電網的狀況、根據需要與可能改造和加強現有的電網入手，著重研究城市電網的整體發展。按負荷增長規律，解決電網中的薄弱環節，擴大供電能力，加強電網結構布局和設施的標準化，提高安全可靠性，做到遠和近、新建和改造相結合，使技術和經濟上趨於合理。
目前，各省會城市和沿海大城市先後建立了 220kV 外環網或雙環網，進一步簡化輸配電電壓等級，一批城市以 220kV 或 110kV 高壓變電站深入市區，城市電網結構模式和變配電站的主接線進一步得到改進。地下電纜增加很快，架空配電線路絕緣化，配電裝置智能化、小型化，可采用的地理信息繫統（geographic information system，GIS）和綜合自動化等新設
備、新技術有很大進展，使城市電網趨向合理、可靠，逐步向著現代化方向發展。
五、國內外大型停電事故及啟示
以下是近年來世界範圍內大停電事故。2003 年 8 月，以北美五大湖為中心的地區發生大停電事故，事故中至少有 21 座電廠停運，其中包括位於美國 4 個州的 9 座核電廠，約 5000 萬人受到影響，紐約州 80%供電中斷。2006 年 11 月歐洲發生一起大面積停電事故。事故中歐洲 UCTE 電網解列為 3 個區域，事故影響範圍波及法國、德國、比利時、西班牙、意大利、奧地利等多個國家。事故負荷損失高達 16.72GW，約 1500 萬用戶受到影響。2006 年 7 月，華中電網發生了一起大面積停電事故，事故起源於河南電網，波及華中各省電網，並對與華中電網聯網運行的電網產生了較大影響，全網共切負荷 2580MW。2008 年 1 月，我國南方大部分地區遭遇了歷史上罕見的低溫冰雪天氣，輸電線路覆冰覆雪嚴重，江西電網 4 次與主網解列，福建電網因聯絡線中斷，孤島運行，湖南、江西、浙江的 500kV 主網結構遭到嚴重破壞，致使南方地區大面積供電中斷。而最近一次的停電事故發生在印度，當地時間 2012 年 7 月30 日 2 時 40 分，印度北部包括首都新德裡在內的 9 個邦發生大面積停電，逾 3.7 億人受到影響，此次大面積停電被認為是印度 11 年來最嚴重的停電事故。由上述內容可以看出，電網大面積停電事故涉及面廣、危害重大，且難以避免。如何在電網大面積崩潰後進行黑啟動自救，在最短時間完成電網重構，恢復機組正常出力，實現整個
電力繫統的正常運行是電力工作者面對的艱巨挑戰。
結合眾多電網實際，提出預防大面積停電的幾個措施：①堅強合理的電網架構是電網安全穩定運行的基礎，要加強電網的超前規劃和建設；②明確繼電保護繫統的可靠運行對大電網安全可靠運行有著至關重要作用；③堅持簡化、優化原則制定穩控措施、提高安穩措施可靠性；④根據網絡結構的變化情況評估和校核失步解列裝置的適應性，研究解列裝置、低頻/低壓減負荷、高頻切機等情況的協調配置，推進基於廣域信息的新型自適應失步解列繫統研發，提高失步解列裝置在不同運行工況下的適應性；⑤加強智能電網調度技術支持繫統的建設，為調度值班人員提供準確的輔助決策，提高事故處理的準確性和效率。
在編寫組全體成員的共同努力下，經過初稿編寫、輪換修改、集中會審、送審、定稿、校稿等多個階段，完成了本書的編寫和出版工作。本書各章節中講解的各類報文準確、全面、符合現場工作實際，為電網規劃和電網建設人員提供經驗分享和技術支持，從而全面提升規劃和建設能力。
本書適合電力繫統電網規劃建設工作人員閱讀，希望各位讀者通過閱讀本書，提升對城市規劃和建設的理解，為日常工作帶來幫助，本書編輯時間較短，若有錯漏，請各位讀者批評指正。
編 者
2020 年 02 月