電網(wǎng)規(guī)劃中的相關(guān)技術(shù)方法探討

摘 要:電網(wǎng)的規(guī)劃主要就是指導(dǎo)電網(wǎng)的建設(shè)，在何時(shí)、何地、何種形式建設(shè)供電網(wǎng)絡(luò)為指定的區(qū)域供電。因此電網(wǎng)規(guī)劃中會(huì)涉及到很多的技術(shù)性問題，如:負(fù)荷預(yù)測(cè)、電氣計(jì)算等，并期望利用合理的技術(shù)方法以最小的成本投入獲得最大的供電效率。

關(guān)鍵詞:電網(wǎng)規(guī)劃 技術(shù)內(nèi)容 技術(shù)方法

中圖分類號(hào):TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)04(c)-0106-01

1 電網(wǎng)規(guī)劃中的技術(shù)內(nèi)容

在電網(wǎng)規(guī)劃中會(huì)遇到很多的技術(shù)性問題，因?yàn)殡娋W(wǎng)的運(yùn)行不是脫離了電廠和用戶而獨(dú)立存在的系統(tǒng)，因此電網(wǎng)的規(guī)劃要對(duì)一下內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃:1)電網(wǎng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)，這書要是對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃前對(duì)電網(wǎng)所要負(fù)擔(dān)的用電載荷，并以此為電壓布置、電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模、相關(guān)的設(shè)備選擇等提供必要的依據(jù)。2)電力電量的均衡設(shè)計(jì)，這書要是對(duì)用電量的平衡，以保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的設(shè)計(jì)思路，即按照怎樣的方式來規(guī)劃整個(gè)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，包括了可靠性設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式、中性點(diǎn)運(yùn)行方式、線路鋪設(shè)設(shè)計(jì)、無(wú)功平衡等。4)電氣計(jì)算，這主要是對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算等，其作用就是模擬電網(wǎng)的運(yùn)行情況，計(jì)算出在不同運(yùn)行工況下電網(wǎng)運(yùn)行的參數(shù)，以此對(duì)電網(wǎng)的可行性進(jìn)行模擬性分析，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行論證，確定最終的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案。

2 目前電網(wǎng)規(guī)劃中面臨的問題

2.1 對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度增大

在電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中影響電力負(fù)荷的因素越來越難以確定，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)建設(shè)的需求不斷對(duì)電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。在傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中主要的負(fù)荷預(yù)測(cè)來自對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)，并以此滿足用電需求。但是隨著電網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的速度要大于電網(wǎng)的發(fā)展，因此增加了負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度，在考慮中長(zhǎng)期的用電需求的同時(shí)也需要考慮到電力市場(chǎng)對(duì)用電負(fù)荷的影響。

2.2 電源的設(shè)計(jì)增加了不確定性

在廠網(wǎng)分離的管理模式下，電源的規(guī)劃已經(jīng)不再與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)向關(guān)聯(lián)，因此這種相對(duì)的脫節(jié)影響了電位規(guī)劃中的電源設(shè)計(jì)。而且電源的建設(shè)往往追求的是電廠利潤(rùn)的增加，而對(duì)電源選址的確定是不由電網(wǎng)規(guī)劃所決定的。因此，電廠建設(shè)中機(jī)組的升級(jí)和改造，電廠的位置、容量、運(yùn)行時(shí)間等都由電廠管理部門決定，而且這些基本的信息不能在市場(chǎng)中獲取，這就給電網(wǎng)的電源選擇帶來了困難。

2.3 系統(tǒng)的潮流的不確定性增加且分布不均

電力經(jīng)營(yíng)的市場(chǎng)化，零售商和大用戶更多的選擇權(quán)，增加了系統(tǒng)潮流的不確定性，同時(shí)電源的競(jìng)價(jià)上網(wǎng)增加了系統(tǒng)潮流的不均分布。在電力用戶、電力生產(chǎn)商的直接交易就出現(xiàn)了大規(guī)模的超遠(yuǎn)距離輸電，這種要求需要電網(wǎng)具備更大的容量，也是因?yàn)殡娫吹母?jìng)價(jià)上網(wǎng)就改變了以往的電網(wǎng)調(diào)度形式，運(yùn)行方式也呈現(xiàn)多元化，因此對(duì)電網(wǎng)的管理提出了更高的要求。

3 電網(wǎng)規(guī)劃中的技術(shù)方法

3.1 負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)

預(yù)測(cè)負(fù)荷是電網(wǎng)合理規(guī)劃的重要前提，是在前期最為重要的工作，通過合理的預(yù)測(cè)可以對(duì)整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以準(zhǔn)確的指導(dǎo)，從而確定電網(wǎng)的規(guī)模和運(yùn)行模式。負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法有很多，傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)中采用的有:單耗法、電力彈性系數(shù)法、人均用電法、時(shí)間順序發(fā)、橫向相似比較等。這些方法在實(shí)際的應(yīng)用中都有一定的餓局限性。近些年出現(xiàn)了一些較先進(jìn)的預(yù)測(cè)方法，如:灰色預(yù)測(cè)、模糊聚類識(shí)別法、負(fù)荷特性預(yù)測(cè)法等。

3.1.1 模糊聚類識(shí)別法

這種方法是通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和處理，從中提煉出用電負(fù)荷變化的若干模式，然后在利用影像負(fù)荷變化的相關(guān)因素發(fā)展趨勢(shì)來判斷規(guī)劃地區(qū)的負(fù)荷屬于那種模式，從而到達(dá)長(zhǎng)期規(guī)劃的目的。在具體的規(guī)劃實(shí)施中還應(yīng)當(dāng)將生產(chǎn)總之、人口發(fā)展、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值這五個(gè)因素作為影像電力負(fù)荷的重要因素，考慮在電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中。具體的預(yù)測(cè)方法是:通過對(duì)環(huán)境因素、歷史電量增長(zhǎng)的總體分析，進(jìn)一步建立起對(duì)未來預(yù)測(cè)年份中的環(huán)境因素的變化規(guī)律，以此從模型中選擇最接近的環(huán)境模式，并以此確定電網(wǎng)的電量發(fā)展方向。

3.1.2 負(fù)荷特性預(yù)測(cè)法

這種方法是在城市經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱的情況下，用電的基數(shù)不大，其預(yù)期是在未來的發(fā)展中會(huì)出現(xiàn)較大的用電量的變動(dòng)，這主要取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的產(chǎn)業(yè)變化。因此在用電負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)候，歷史性的數(shù)據(jù)就不能完全反應(yīng)當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷特性，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方向和規(guī)劃進(jìn)行了解，對(duì)在建和規(guī)劃的大型用電項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查并列入規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)中，以此對(duì)規(guī)劃進(jìn)行高中低三個(gè)方案的規(guī)劃，并對(duì)進(jìn)行分解計(jì)算以得出未來每年的平均最大負(fù)荷，然后在根據(jù)具體的情況選擇最佳方案。

3.2 電力和電量的平衡技術(shù)

在規(guī)劃中應(yīng)進(jìn)行必要的電力平衡，主要的原則有:對(duì)季節(jié)性的高峰負(fù)荷進(jìn)行平衡;系統(tǒng)的最大電容量以最大的機(jī)組為標(biāo)準(zhǔn);低估負(fù)荷按照高峰期的標(biāo)準(zhǔn)按比例進(jìn)行減少，如采用50%等;對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的電源所提供的電量進(jìn)行必要的約定。如引入水電站電源，在豐水和枯水期的電量應(yīng)進(jìn)行平衡，校驗(yàn)豐水期的電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備性能、送電經(jīng)濟(jì)性等，枯水期應(yīng)對(duì)電量的平衡是為了缺電情況下的電網(wǎng)運(yùn)行情況。

3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃技術(shù)

目前主要采用的多為分層分區(qū)負(fù)荷的方法來規(guī)劃電力網(wǎng)絡(luò)，其主要的標(biāo)準(zhǔn)是分層分區(qū)的預(yù)測(cè)、規(guī)劃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性等，根據(jù)相關(guān)的要求貫徹分層分區(qū)的基本思路，各層和區(qū)都需要明確所負(fù)擔(dān)的供電范圍，避免交叉重疊。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整個(gè)規(guī)劃的使用，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)劃的總體標(biāo)準(zhǔn)和原則，即電網(wǎng)安全可靠、完整結(jié)構(gòu)規(guī)范(電源規(guī)模、接線方式)、變電站電容載荷規(guī)范、短路保護(hù)規(guī)范、電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行原則、無(wú)功平衡等。

3.4 電氣計(jì)算技術(shù)

電氣計(jì)算包括了潮流計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、短路電流計(jì)算等。這種計(jì)算目前主要是利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行，即利用計(jì)算機(jī)模擬整個(gè)規(guī)劃的實(shí)施后的運(yùn)行狀況，如:利用交流潮流計(jì)算，模擬系統(tǒng)的各種運(yùn)行工況，這樣就可以驗(yàn)證網(wǎng)架的可行性。也就是將網(wǎng)架方案與規(guī)劃的預(yù)期負(fù)荷疊加起來，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)，從根本上看就是對(duì)工況進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以此計(jì)算出各種網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，如:供電能力、電壓水平、潮流流向、網(wǎng)絡(luò)損耗、保護(hù)能力等具體數(shù)據(jù)，為規(guī)劃提供了具體的指導(dǎo)性數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

先進(jìn)的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)主要思路就是利用最佳的負(fù)荷預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，建立起合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)按照電源的形式規(guī)劃電量平衡，并按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃準(zhǔn)確進(jìn)行電氣計(jì)算，最終完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展的速度較快，因此除了采取合理科學(xué)的規(guī)劃技術(shù)外，還應(yīng)當(dāng)適時(shí)的增加經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案，做到經(jīng)濟(jì)合理，符合遠(yuǎn)期發(fā)展。

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