中美電網(wǎng)規(guī)劃流程對(duì)比分析

馬倩　陳泉　王馨尉　龔雁峰

摘 要：本文以PJM公司作為美國電力公司的代表，對(duì)美國PJM電力公司電網(wǎng)規(guī)劃基本流程進(jìn)行梳理。并以江蘇省電網(wǎng)規(guī)劃流程為例，結(jié)合我國國情，從電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)、組織監(jiān)管、規(guī)劃形式、規(guī)劃內(nèi)容等多個(gè)方面進(jìn)行中美規(guī)劃流程比較分析，為我國電網(wǎng)規(guī)劃流程提出有效建議。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；流程對(duì)比；可靠性分析；市場效率分析

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0156-02

1 美國電網(wǎng)規(guī)劃流程

1.1 PJM公司輸電網(wǎng)規(guī)劃流程

自2006年起，PJM對(duì)于輸電系統(tǒng)擴(kuò)展項(xiàng)目的規(guī)劃周期延伸到15年，從而能更有效地去評(píng)估項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。輸電系統(tǒng)的項(xiàng)目規(guī)劃主要從兩個(gè)方面著手：系統(tǒng)的可靠性規(guī)劃和市場效率分析。

24個(gè)月為周期的規(guī)劃流程是由兩個(gè)相似的12個(gè)月的規(guī)劃周期組成， 12個(gè)月的周期用于短期可靠性擴(kuò)建項(xiàng)目，而24個(gè)月的周期用于長期可靠性擴(kuò)建項(xiàng)目。短期項(xiàng)目規(guī)劃和長期項(xiàng)目規(guī)劃通過調(diào)整系統(tǒng)的基本運(yùn)行方式來交替更新，從而達(dá)到最為經(jīng)濟(jì)和有效的效果。規(guī)劃過程中主要使用的工具是潮流計(jì)算及線性分析。

兩個(gè)交替進(jìn)行的以12個(gè)月為周期的短期可靠性規(guī)劃具體實(shí)施辦法如下：在上一年12月～本年2月由PJM輸電發(fā)展規(guī)劃部門進(jìn)行發(fā)展設(shè)想并建立第5年的基本運(yùn)行方式，作為后期進(jìn)行電網(wǎng)可靠性規(guī)劃的參考準(zhǔn)則；3月～7月進(jìn)行第5—7年的可靠性準(zhǔn)則分析；5月～10月識(shí)別和評(píng)估各項(xiàng)解決方案；10月中旬～12月選出最佳解決方案經(jīng)由輸電網(wǎng)咨詢委員會(huì)（TEAC）審核并由董事會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 美國上市電力公司電網(wǎng)規(guī)劃流程

美國電力公司自上而下有四層組織架構(gòu)，分別為北美電力可靠性公司NERC、聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）、區(qū)域輸電組織/獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（RTO/ISO）和盈利性實(shí)體公司。PJM公司是典型的區(qū)域輸電組織（RTO）。在美國，輸電項(xiàng)目的資本投入、施工、運(yùn)行維護(hù)通常是由盈利性實(shí)體公司（一般為上市公司）來完成。電網(wǎng)規(guī)劃也由上市公司與區(qū)域輸電組織（RTO）共同制定完成。

在盈利性實(shí)體公司（下面簡稱為實(shí)體公司）和PJM內(nèi)部分別成立輸電規(guī)劃部，共同對(duì)電網(wǎng)存在的問題進(jìn)行識(shí)別、對(duì)于近期電網(wǎng)運(yùn)行的越限數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。由實(shí)體公司的輸電規(guī)劃者對(duì)于電網(wǎng)潛在問題提出可能的解決方案，這些解決方案匯總后由實(shí)體公司輸電規(guī)劃部經(jīng)理審查并匯報(bào)給PJM規(guī)劃部。項(xiàng)目將由TEAC會(huì)議審查，最終由PJM董事會(huì)決議。

2 中國電網(wǎng)規(guī)劃流程

以“國家電網(wǎng)公司、省公司電網(wǎng)發(fā)展（滾動(dòng)）規(guī)劃”為基礎(chǔ)，根據(jù)“系統(tǒng)設(shè)計(jì)/規(guī)劃選址”所確定的輸變電工程項(xiàng)目的需求以及必要性，對(duì)目標(biāo)年需要建設(shè)的輸變電工程的可行性進(jìn)行整體分析和單體工程項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)，并在項(xiàng)目中落實(shí)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的要求。

以國網(wǎng)公司電網(wǎng)總體規(guī)劃及省電力發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，結(jié)合近期負(fù)荷發(fā)展、電網(wǎng)建設(shè)和電源建設(shè)的實(shí)際情況，對(duì)省內(nèi)5～7年電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整。在滾動(dòng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上對(duì)省內(nèi)2～3年電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究或規(guī)劃選址工作，主要確定建設(shè)規(guī)模和電網(wǎng)運(yùn)行方式的預(yù)安排，為下一步開展輸變電項(xiàng)目的可行性研究工作提供指導(dǎo)。

根據(jù)大規(guī)劃體系要求，按照項(xiàng)目管理的思路，在各省發(fā)展策劃部的領(lǐng)導(dǎo)下成立總項(xiàng)目經(jīng)理單位和分項(xiàng)目經(jīng)理單位開展工作。規(guī)劃評(píng)審中心為該項(xiàng)目包可行性研究技術(shù)工作的總負(fù)責(zé)單位；規(guī)劃評(píng)審中心具體負(fù)責(zé)可行性研究報(bào)告的整理、統(tǒng)計(jì)并對(duì)具體工程可行性研究報(bào)告進(jìn)行協(xié)調(diào)并提出技術(shù)指導(dǎo)意見。

重要項(xiàng)目（220千伏及以上）的可行性研究工作由區(qū)域大院、省院等甲級(jí)院承擔(dān)，各地區(qū)設(shè)計(jì)院主要承擔(dān)本地區(qū)項(xiàng)目（220千伏及以下）的可研工作，同時(shí)各市供電公司配合設(shè)計(jì)單位承擔(dān)項(xiàng)目外部條件的落實(shí)等工作。

項(xiàng)目可研分為兩階段內(nèi)容，一是新建項(xiàng)目站址的工程選址，二是項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制。由設(shè)計(jì)單位開展工程選所選線，選定推薦方案以及比選方案所址、路徑，并對(duì)工程場地進(jìn)行初步的勘察，在省公司組織的選址選線評(píng)審基礎(chǔ)上確定工程用地范圍、設(shè)備類型、工程量和投資規(guī)模，同時(shí)向政府部門取得規(guī)劃、土地、環(huán)保等支持文件。上述工作的結(jié)果形成可行性研究報(bào)告，報(bào)請(qǐng)國網(wǎng)經(jīng)研院進(jìn)行評(píng)審，設(shè)計(jì)單位根據(jù)評(píng)審意見完善可研文件，編制項(xiàng)目核準(zhǔn)申請(qǐng)報(bào)告，報(bào)發(fā)改委核準(zhǔn)。

3 中美電網(wǎng)規(guī)劃流程對(duì)比分析

由于中美兩國在電力體制上存在根本性差異，電力系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)也具有很大差別，因此，中美電網(wǎng)規(guī)劃流程在形式上差別較大，內(nèi)容上也不盡相同。中美兩國規(guī)劃流程具體對(duì)比分析如下：

3.1 電網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)與目標(biāo)

美國的電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)是增強(qiáng)電力系統(tǒng)可靠性，同時(shí)提高市場效率；電網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)是NERC可靠性要求與NERC電網(wǎng)規(guī)劃準(zhǔn)則。

中國的電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)是滿足國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)電力供應(yīng)的需要；電網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)是國網(wǎng)公司電網(wǎng)總體規(guī)劃及省電力發(fā)展規(guī)劃準(zhǔn)則。

3.2 電網(wǎng)規(guī)劃的驅(qū)動(dòng)者與組織者

美國：美國電力系統(tǒng)的具體規(guī)劃和運(yùn)行由各區(qū)域輸電組織（RTO/ISO）主導(dǎo)完成，如PJM等。

中國：根據(jù)大規(guī)劃體系要求，在各省發(fā)展策劃部的領(lǐng)導(dǎo)下成立總項(xiàng)目經(jīng)理單位和分項(xiàng)目經(jīng)理單位開展工作。重要項(xiàng)目（220千伏及以上）的可行性研究工作由區(qū)域大院、省院等甲級(jí)院承擔(dān)，各地區(qū)設(shè)計(jì)院主要承擔(dān)本地區(qū)項(xiàng)目（220千伏及以下）的可研工作，同時(shí)各市供電公司配合設(shè)計(jì)單位承擔(dān)項(xiàng)目外部條件的落實(shí)等工作。

3.3 電網(wǎng)規(guī)劃的監(jiān)管者

美國：美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）負(fù)責(zé)監(jiān)管電網(wǎng)規(guī)劃的流程。

中國：電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)審中心具體負(fù)責(zé)可行性研究報(bào)告的整理、統(tǒng)計(jì)并對(duì)具體工程可行性研究報(bào)告進(jìn)行協(xié)調(diào)并提出技術(shù)指導(dǎo)意見。

3.4 電網(wǎng)規(guī)劃流程形式

美國：可靠性規(guī)劃與市場效率分析均采取周期規(guī)劃的方式進(jìn)行，制定12個(gè)月為周期的規(guī)劃流程滿足短期規(guī)劃項(xiàng)目，制定24個(gè)月為周期的規(guī)劃流程滿足長期規(guī)劃項(xiàng)目。

中國：采取分期分步的方式進(jìn)行電網(wǎng)的整體規(guī)劃[8]，首先進(jìn)行5-7年的電網(wǎng)規(guī)劃的滾動(dòng)研究，根據(jù)近期負(fù)荷發(fā)展、電網(wǎng)建設(shè)和電源建設(shè)的實(shí)際情況，對(duì)省內(nèi)5-7年電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整。在滾動(dòng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上對(duì)省內(nèi)2-3年電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究或規(guī)劃選址工作，主要確定建設(shè)規(guī)模和電網(wǎng)運(yùn)行方式的預(yù)安排，為下一步開展輸變電項(xiàng)目的可行性研究工作提供指導(dǎo)。

3.5 電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容

美國：美國的電網(wǎng)規(guī)劃主要由兩大部分構(gòu)成，可靠性規(guī)劃和市場效率分析。兩部分分開進(jìn)行，有其獨(dú)立的規(guī)劃周期。（1）可靠性規(guī)劃研究的內(nèi)容包括：確定基本運(yùn)行方式、基本運(yùn)行方式可靠性分析、短期可靠性審查、建立潮流實(shí)例、基本運(yùn)行方式熱穩(wěn)分析、基本運(yùn)行方式電壓分析、N-1-1分析、負(fù)荷供應(yīng)能力分析、基本運(yùn)行方式穩(wěn)定性分析、可靠性規(guī)劃的審查與項(xiàng)目審批等；（2）市場效率分析需要考慮負(fù)荷、發(fā)電側(cè)、需求側(cè)響應(yīng)、能耗效率、電網(wǎng)拓?fù)涞认嚓P(guān)信息，目的是解決電力系統(tǒng)傳輸線的擁塞問題，研究增強(qiáng)可靠性所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

中國：江蘇省電網(wǎng)規(guī)劃的研究內(nèi)容主要包括系統(tǒng)一次、系統(tǒng)二次、變電部分、線路部分、對(duì)側(cè)間隔、技經(jīng)部分和外部協(xié)議等。

江蘇省研究內(nèi)容中的技經(jīng)部分與美國的市場效率分析相對(duì)應(yīng)，都是對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)化。不同的是江蘇省技經(jīng)部分包含內(nèi)容較少，且包含于其他規(guī)劃中，不做單獨(dú)考慮，而市場效率分析考慮的更為全面。

由于美國的負(fù)荷已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定期，電網(wǎng)規(guī)劃的主要目標(biāo)為提高電網(wǎng)的可靠性。市場效率分析的目的就在于確定哪些可靠性升級(jí)會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)效益以及所帶來的效益額度。通過將量化的指標(biāo)作為輸入，經(jīng)過仿真得出經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)論。

我國的負(fù)荷處于高速增長期，電網(wǎng)規(guī)劃的目的以滿足負(fù)荷增長為先，以獲得效益為后。市場效率分析的模型當(dāng)前還不能完全適用于我國國情，但我國可以借鑒這種方式對(duì)于規(guī)劃備選方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估。

4 結(jié)語

美國在電網(wǎng)規(guī)劃流程上將電網(wǎng)可靠性分析與市場效率結(jié)合，在有限電力基礎(chǔ)設(shè)施與電網(wǎng)條件下，開發(fā)區(qū)域輸電擴(kuò)展計(jì)劃，充分發(fā)揮了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能的優(yōu)越性。我國要在吸收國外先進(jìn)研究成果和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃流程，結(jié)合實(shí)際國情開展電網(wǎng)規(guī)劃的建設(shè)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]韓豐，高藝，宋福龍，等.電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估方法及實(shí)用化技術(shù)[J].電力建設(shè)，2014，34（12）：6-13.

[2]高賜威，程浩忠.電力市場環(huán)境下電網(wǎng)規(guī)劃的若干問題研究[J].華東電力，2005，（3）：5-10.