校园电网优化规划的需求

随着中国教育事业的蓬勃发展，全国各个著名高校都在迅速的膨胀，从学生的数量到学校占地面积，建筑级别都在发生着天翻地覆的变化。随着学校人员的增加和供电面积的扩大，学校电力系统网络已经逐渐成为一个特定的供电区域。当前校园电网规划的背景现状和存在的主要问题，通过借鉴城市电网的教训与经验，明确了北京大学校园电网的优化需求。

校园电网；优化规划；高校

随着中国教育事业的蓬勃发展，全国各个著名高校都在迅速的膨胀，从学生的数量到学校占地面积，建筑级别都在发生着天翻地覆的变化。随着学校人员的增加和供电面积的扩大，学校电力系统网络已经逐渐成为一个特定的供电区域。如何合理优化学校电力网络规划，提高可靠性就成为高校后勤人应该解决的一个问题。

首先随着城镇化建设的快速增长，学校已经逐渐从城市边缘进入到城市核心区，比如北京大学就是一个例子，原来周边的农田全部变成了高楼林立的中关村核心技术区。因此校园电网规划就要参照城市电网规划的情况，尤其是附近区域规划的情况。那么我们来了解一下目前城市电网的情况。

校园电网是城市电网中具有典型意义的一个客户网络，在过去由于校园电网比较小，负荷小，供电等级低，基本上可以完全纳入城市电网的配电网络，校园电网的规划优化基本上完全服从城市电网的规划。但是随着我国教育事业的快速发展，特别是“211”和“985”计划启动以来，全国高等教育院校建筑面积迅速增长，各个院系基本上从集中办公发展成为独自形成教、学、研一体的独体楼群，随着实验面积的增加，各种新型实验设备也广泛的被使用，因此学校用电负荷大幅度增长，原有的变电容量和输送方式已经不能满足现实需要。校园电网由于全部用于教学科研，生活负荷较小，因此全天波峰负荷差距较大。因此根据实际供电情况合理规划优化校园电网，对日益扩大的全国高校具有借鉴效用。

校园电网的规划模式在电力系统改革的新形势下，已经开始转变了原有的运营规则，重点在于将学校的切身利益作为总体规划目标，维护校园电网在合理的环境中发展。对于学校的电网管理部门来说，如何建立具有合理的、规范性的新的电网规划原则以及发展新的规划模型必将成为学校电网管理部门的主要任务。校园电网运行部门要将电网的空余容量得到充分的利用，从而减少出现电网故障，制定出安全可靠的电网运行原则和标准。总之，校园电网的规划建设需要解决好规划方式和运行方式。

目前，大多数的校园里已经看不到空中架线的现象，各个学校已经开始了整体的校园电网规划，实施校园绿色工程，改造校园电网环境。学校可采取将校园内的电视和高压电缆的线路全部建成地埋式，以改造校园内高空架线用电的安全隐患问题。学校通过科学规划，建立起变电房，以供师生们的使用，同时安装校园电路自动控制系统来节约能源。

校园电网的规划最终目的是建立一个调度灵活、结构合理、运行安全的供电网络。为了提高供电的可靠性和经济性，电网的设备投资需求就要加大，使学校的电力系统得到长期的优化发展。此外，为了保证校园电网规划的顺利展开，还要提高学校的创新能力和执行能力，每周都要对校园电网建设的进度和存在的问题进行全面检查，保证工程的进度。总之，校园电网的规划工作是一项超出常规的任务，需要我们掌握丰富的电网规划知识，更新思维方式，开展创造性的工作。

对于学校来说，用电量要比其他企业少，由于教育水平的不断发展，原有的供电线路负荷增长的很快，这就要求学校采用高压来深入负荷中心供电，以降低能耗。学校的电力系统主要耗损是变压器和输电线路导线耗损组成的，变压器的耗损和线路耗损都与电网运行时的电压有关，当电压提高时，总的耗损就会有所下降。在校园电网的实际运行中，可以采取适当提高电网运行电压的方式来降低校园电网的电能损耗。

合理的选用用电设备的容量，减少电力系统的无功损耗，提高变压器的受载系数和时间。在了解供电系统的电能供应情况和不同的教师用电规律后，有计划地、合理地组织和安排每个老师的用电时间。将个别教师要使用的大容量的用电设备改在低谷时间用电，避免用电负荷的高峰期，均衡用电负荷的高峰和低谷期，从而达到降低电能损耗的目的。

1.校园电网的现状及存在问题

A.高校电网内部环境问题

校园电网的管理是一项复杂的、变化巨大并且操作性极强的系统工程，因此，高校要维护好人身、电网及电力设备的安全。目前高校在校园电网管理上还在采用系统化、科学化的管理模式，这样就提高了校园用电的质量和安全性，又确保了校园电网的正常运转。

校园电网的主要特点是：高校校园电网线路较短、建筑物相对集中并且截面积偏小，校园电网的损耗根源在于校园电网的电能损耗，由于负载用电时间特别是用电高峰的时间较为统一，这就使功率因数降低，负载较多。在高校的电费支出中，电网损耗占有相当大的比例，这样就会影响到办学效益，因此，研究节能措施是一项重要的任务。

近几年来，高校校园电网的运行环境开始呈恶化的趋势，主要是受自然因素和人为因素的影响。近几年频繁发生的台风、暴雨等，使高校的校园电网屡遭到严重的袭击，这些自然灾害已经明显超过了当时校园电网设计时所能承受的限度。此外，高校的电网被盗及损坏等现象还依然存在着，虽然高校加大了监督管理力度，但这种人为的迫害还在蔓延。从这些情况来看，目前高校校园电网管理的任务还十分紧迫。

特别是学校启动“985”计划以来，校园建设升温，一批重点教学科研楼和教室相继建成，电网负荷增长较快。由于地区10kV电源布点不足，分布不均，10kV电网结构薄弱，高压电网还没有形成环网，大部分片区不能满足N1供电原则，供电可靠性依然较低，安全供电隐患依然存在。面对负荷持续增长，供电压力加大，电网规划不尽合理的局面，为落实电网规划，为教学科研提供一个安全可靠的用电环境，确保学校教、学、研全面发展，为争创世界一流大学奠定一个良好的用电环境，因此必须对原有电网进行优化规划并加强运行管理。

B.高校电网外部环境问题

高压输电网存在着与电源点联系薄弱，网架结构脆弱、不合理,供电可靠性不高。许多城市在市区还没有形成超高压输电环网，致使主网架的输电能力不足，高压变电所易失去电源；输电、变电设备陈旧，绝缘水平差，威胁着电力系统安全运行与经济运行。还有不少油断路器和高损耗变压器数量仍在线工作；高压变电所布点不够或不合理，导致下一个电压等级的线路过长，而且线路陈旧，线径偏小，容易发生过负荷。存在供电半径过大、线

损过高和电压质量差现象；变压器数量不足或容载比较低，不能满足“N1”安全要求；配电网呈放射性，环网率低，或由于线路输送容量不足，不能满足完全互供的要求。线路分段不够，容易造成大范围停电。线路电缆化率和绝缘化率低，故障比较频繁。配电网自动化水平低、占有率小等。特别是10kV配电网由于长期缺乏投资，致使网架结构不合理，负荷分配不均，个别路段过负荷严重；

2.校园电网建设的建议

学校电力网是学校重要的基础设施，是现代化一流大学必不可少的能源供应系统。建设和改造好学校电网，对于北京大学实现“争创世界一流大学”的目标，不断满足广大师生员工在教学、科研方面对电力的需求，起着至关重要的关系。随着学校的发展，对用电可靠性的要求越来越高，随着新建楼群越来越多，各个院系的发展正在进入一个黄金阶段，学校的核磁实验室、风洞实验室、航天实验室等一系列需要大量电力资源的核心实验室正在一步步确立，它们不仅是学校的重点单位，很多也是国家级或者部级重点实验室，为他们提供可靠、稳定的电能就是校园电网将要面临的重要课题。而配电网多年积累下来的问题，成为制约供电发展的瓶颈。为了解决校园电网问题，建议进行以下工作：

用负荷预测的主流方法，对学校未来电力负荷进行预测，在负荷预测的基础上对学校未来电网容量的提出合理建议。

针对校园电网优化规划与电网管理因素之间的关系，建议校园电网优化规划应该与电网的运行管理相结合，对解决学校电网未来的规划、建设、管理进行统筹考虑。

比照与学校电网极其相似的城市电网，针对学校电网目前现状和存在的问题提出解决学校电网现状应采取的措施——优化规划校园电网。

[1]陈章潮,程浩忠.城市电网规划与改造（第二版）[M]北京:中国电力出版社.2007

[2]张一贞.管理会计学[M]北京:中国物价出版社.2000

[3]马 燕.校园电网的降损节能措施分析[J]科学情报开发与经济.2000.12