新時期電力系統規劃研究的幾點探究

原琛琛，施嵐

（1.全球能源互聯網集團有限公司，北京 100031；2.國家知識產權局專利局，北京 100088）

1 引言

電能不僅在人們的日常生活中發揮著重要作用，其對我國國民經濟的發展也具有重大意義。但是就現階段來看，我國電力系統在運行上還存在一些不足，相關部門應不斷加大對電力系統的研究力度，積極開展電力系統規劃工作，以提高電力系統的運行效率，促進電力系統的進一步發展。

2 電力系統規劃現狀分析

改革開放以來，尤其是近年來，我國經濟呈現迅猛發展的態勢。在電力方面，我國不斷對系統進行優化，電力行業取得了突飛猛進的發展，電力供應基本能夠滿足社會需求，有效改善了我國多地電力資源缺乏的問題。但是在電力行業不斷擴大與發展的同時，電力行業也面臨新的挑戰。風電、光伏發電等可間斷電源的不斷滲透，使得電能供應結構逐漸變得復雜，但是針對復雜的電能結構還缺乏有效的調控措施，極易引發電力系統中斷等問題，要解決這些問題，就需要對電力系統進行科學規劃，使其運行有保障，電力資源的利用率得到明顯提升。我國目前在電力系統規劃方面的研究主要包括以下幾點。

2.1 電力規劃堅持能源發展以電力為中心

我國電力規劃基本是以發展電力為基本核心的，通過不斷優化資源配置來達到優化電源結構的目的。在相關人員的不斷努力下，我國的電力供應、電網規劃布局逐漸走向合理化。我國是社會主義經濟市場，其在不斷變化中對電力行業提出了新的要求，為了滿足市場需要，我國電力規劃原則也得到了相應革新，發展導向主要是市場，發展的主線是結構調整。

2.2 電力規劃以市場需求為切入點

由于電力規劃本身就屬于市場中的一份子，因此，實施電力規劃時主要以市場需求為切入點，通過進行科學的規劃來提高電力系統的穩定性和有效性。在進行規劃前，首先應當對電力市場進行走訪和調查，了解電力市場的發展趨勢，掌握經濟發展和電力行業發展的相互關系，從而確定電力資源的供應量。對于不同的地區，其電力市場的電力需求量是不同的，因此更有必要進行市場調查，然后結合實際情況制定規劃方案。為了保證規劃的科學合理，避免進行二次甚至多次規劃，在市場調研時除了要分析當今電力市場狀況外，還需要對未來電力市場做相應的評估，完善市場預測數據庫，為未來電力行業的發展提供數據依據。

2.3 電力規劃將市場機制和政府調控高效銜接在一起

隨著電力市場的規模不斷擴大，電力系統規劃包含的項目也日益增多，電力行業在發展中逐漸將市場機制和政府的宏觀調控連接在了一起，借助政府的作用來提高電力系統的運行效率。對于一些偏遠地區來說，其經濟較為落后，要想推動這些地區的發展，就需要政府部門出臺一定的政策支持該地區的發展。在電力系統規劃方面，也應當考慮到政府的作用，通過政府的宏觀調控來提高電能的供應指標，優化能源調控結構，從而促進這些地區的發展，進一步推動我國國民經濟的發展。

2.4 積極開展三級電網規劃工作

由于電力系統具有一定的復雜性，其分支結構非常多，擁有很多的分級電網，如果不對其進行合理規劃，很容易導致資源的浪費和市場的混亂。三級電網作為電力系統中重要的一部分，在電力系統中發揮著重要作用，因此，應重點強化三級電網規劃工作，不斷擴大三級電網覆蓋范圍，合理分配電力資源，從而實現電力資源的優化，提高電力資源分配的科學性。

3 電力系統規劃應研究的問題

3.1 電源規劃

電源規劃主要包括三個方面的內容，分別是電源容量、類型以及配置問題，在進行電源規劃時，首先應對未來的電力資源需求量進行評估和預測，因為由此可以明確未來每年需要配置多大容量的設備。這時確保多大備用率十分關鍵，為確定一個適當的備用率，使供求平衡，必須進行電力供求規劃(主要是供電可靠性分析)。在經濟方面，要了解不同電源的建設成本，每天發電所需的燃料費以及燃料費用的變化趨勢，從而了解電源的經濟構成比率和電源配置計劃問題。電源配置對輸電設備規劃也有很大影響，為此，應進行包括輸電設備在內的電源配置綜合評價。除了以上幾個問題需要考慮外，電力系統規劃還應當考慮環境問題，電廠的地址對城市環境的污染程度應盡可能小。具體的電源規劃構成以及相互關系如圖1所示。

圖1 電源規劃構成及其相互關系

3.2 運行計劃

安全經濟地為用戶提供優質電力是電力系統運行計劃的根本目的。從時間角度來看,如果以年為單位，運行計劃稱為長期運行計劃，如果以月或者日為單位，則運行計劃稱為短期運行計劃。從研究的目的角度來看，一種是以發電和負荷均衡為目的的供求運行計劃，另一種是以預測潮流為目的的運行計劃。不論是哪種運行計劃，都是為了能夠保證電力系統穩定運行的同時具有一定的經濟性。

3.2.1 需求預測

為了制定合理的供求運行計劃，首先要求需求預測準確。一般需求預測包括三部分，分別是長期預測、中期預測和短期預測。其中，長期預測在發電設備計劃中占據最核心的地位，而中期預測主要涉及發電機停機計劃，短期預測與發電量精密控制有關。因為不同的預測對應不同的需求量和不同的影響因素，因此可以據此進行未來不同階段的預測[1]。近年來，專家系統、神經網絡、模糊數學等理論方法也開始用于需求預測。

3.2.2 水電運行

水電設備中，徑流式發電機不能視需求而調節出水大小，但是調節式發電機在不同的負荷下會有不同的運行狀態。所以，在制定運行計劃時應綜合考慮每年的用水量以及不同的制約因素等。

3.2.3 火電運行

火電運行計劃問題是在供求平衡、燃料消耗、運行特性等條件約束下求解總運行成本最小的火力發電機起停計劃問題。由于不同的時間段，其用電需求量不同，如日常需求與節假日需求差別很大，這將導致火力發電機的深夜起停頻率增加，因此，在制定運行計劃時應充分考慮發電機起停問題。

3.2.4 定期維修計劃

火電、核電的定期維修計劃要在確保供電備用率和系統安全運行的前提下,使年均燃料總費用和維修費用最小。定期維修根據時間不同分為長期維修和短期維修，其中，在短期維修過程中需要注意電廠內維修間隔以及法定點檢周期，針對每一臺發電機都指定出相應的維修計劃，而對于長期維修，則需要注意火電、核電的年總維修量，將年總維修量除以12，得出每月的維修量。

4 結語

綜上所述，在我國經濟快速發展的背景下，電力行業取得了突飛猛進的發展，但是在新的市場經濟條件下，電力企業在電力規劃方面還存在諸多不足，有待進一步研究和改進。相關部門應不斷優化電力系統結構，完善電力系統運行機制，平衡電力分布，擴大電網覆蓋范圍，積極引用先進的科學技術來提高電力系統規劃的質量，提高電力系統運行的穩定性，推動電力行業的發展，促進我國經濟的進步。