1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性（第1專題:電力系統(tǒng)規(guī)劃概論 ）2015版武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院電力信息與控制研究所武漢大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)選修課張蓮梅email：lloottuuss 教學(xué)安排學(xué)分：2 （選修）講課/課外：36/36 學(xué)時周數(shù)：8 （11周-17周）教學(xué)方式：講授與自學(xué)相結(jié)合，輔助練習(xí)和課堂討論考核形式：考試 （平時30%，期終考試70% ）答疑地點(diǎn)、時間： 工學(xué)部三教學(xué)樓3402室（李曉明教授工作室）、時間約定教師：張蓮梅email：lloottuuss (張蓮梅)教學(xué)內(nèi)容1 電力系統(tǒng)規(guī)劃概論2 電力系統(tǒng)規(guī)劃的方法和標(biāo)準(zhǔn)3 電廠選址、變電所選址及輸電線路徑選址4 電力負(fù)荷預(yù)測5 電

2、力電量平衡6 電源規(guī)劃 7 電網(wǎng)規(guī)劃8 無功規(guī)劃9 自動化規(guī)劃10 經(jīng)濟(jì)評價方法 11 可靠性原理及其在電力規(guī)劃中的應(yīng)用 掌握電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性課程的基本知識，基本理論和基本分析方法 。了解電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況及相關(guān)問題。補(bǔ)充作為電氣工程與自動化專業(yè)合格大學(xué)生所應(yīng)該掌握的相關(guān)基本知識。教學(xué)目的【教 材】1蕭國泉，徐繩均.電力規(guī)劃.北京：水利電力出版社,1993 2程浩忠.電力系統(tǒng)規(guī)劃.北京：中國電力出版社，2008.4.【主要參考書目】1電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊.北京：中國電力 出版社，2003.2王錫凡.電力規(guī)劃基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1994

3、. 3城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造指南，劉健等，中國水利水電出版社；4牛東曉,曹樹華,等.電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)及其應(yīng)用M.北京:中國電力出版社,1998；5郭永基.電力系統(tǒng)可靠性原理和應(yīng)用（上） （下）.清華大學(xué)出版社. 1985 1986參考資料1 電力系統(tǒng)規(guī)劃概論 1.1 電力系統(tǒng)規(guī)劃的的意義和作用1.2 電力規(guī)劃應(yīng)注意的問題與基本指導(dǎo)思想1.3 電力規(guī)劃的基本要求1.4 電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本概念和主要內(nèi)容1.5 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基本步驟1.6 不同時期的電力系統(tǒng)規(guī)劃之間的關(guān)系和作用 1.1 電力系統(tǒng)規(guī)劃的意義和作用 【電力發(fā)展背景】社會發(fā)展對電能需求不斷增大；不斷擴(kuò)大的電力系統(tǒng)規(guī)模；電力工業(yè)是一個投資

4、密集和一次能源消耗最大的行業(yè)，它對整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有巨大影響?！倦娏σ?guī)劃的必要性】電能供應(yīng)不足或供電不可靠都會影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；發(fā)電和輸、配電能力過剩又意味著電力投資效益降低，從而影響發(fā)電成本。必須進(jìn)行電力系統(tǒng)的全面規(guī)劃，以提高發(fā)展電力系統(tǒng)的預(yù)見性和科學(xué)性。1.2 電力系統(tǒng)規(guī)劃的意義和作用 【電力規(guī)劃的作用】做好電力工程建設(shè)的前期工作，落實(shí)發(fā)、送、變電本體工程的建設(shè)條件，協(xié)調(diào)其建設(shè)進(jìn)度，優(yōu)化其設(shè)計方案，其意義尤為重大。正確合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計實(shí)施后可以最大限度地節(jié)約國家基建投資，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)的健康發(fā)展，提高其他行業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。1.2 電力規(guī)劃應(yīng)注意的

5、問題與基本指導(dǎo)思想正確認(rèn)識電力生產(chǎn)的客觀規(guī)律力求建設(shè)一個安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效的電網(wǎng)努力尋求經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)好的規(guī)劃方案合理利用各種發(fā)電能源及充分利用地方動力資源調(diào)整好電力工業(yè)內(nèi)部的各種比例關(guān)系注意電力工業(yè)發(fā)展的外部條件積極引用先進(jìn)技術(shù)以加快電力工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步加快聯(lián)網(wǎng)步伐逐步形成全國聯(lián)合電力網(wǎng)【正確認(rèn)識電力生產(chǎn)的客觀規(guī)律】 產(chǎn)銷的同時性：電力生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是產(chǎn)供銷(或發(fā)供用電)同時完成，在電網(wǎng)范圍內(nèi)，必須每時每刻地保持發(fā)供用電之間的平衡。 由于產(chǎn)供銷同時完成，就要求電力負(fù)荷預(yù)測有相當(dāng)高的可靠性。 發(fā)展的同步性：電網(wǎng)的發(fā)展，固然受資源的制約(包括動力資源和資金等) ，但它的基本依據(jù)是用電需求量。發(fā)

6、供配電設(shè)施與用電的需求增長要協(xié)調(diào)一致，要同步?！澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)”使用可再生能源，采用分布式能源采集系統(tǒng)，充分采集散落在地球各個角落的微小可再生能源，通過氫或其他存儲技術(shù)存儲間歇式能源，聚少成多，利用互聯(lián)網(wǎng)和智能終端技術(shù)構(gòu)建智能能源共享網(wǎng)絡(luò)。【力求建設(shè)一個安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效的電網(wǎng)】 由于電力工業(yè)是服務(wù)性行業(yè)，是以滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民物質(zhì)文化生活對電力的需要為最高宗旨的，因此，應(yīng)將建設(shè)一個安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效的現(xiàn)代化電網(wǎng)作為電力規(guī)劃的基本目標(biāo)。【努力尋求經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)好的規(guī)劃方案】 電力工業(yè)是資金密集型行業(yè)，用于基本建設(shè)的資金在整個工業(yè)部門的投資中比重較大。 合理地安排建設(shè)項(xiàng)目和進(jìn)度，縮短工期

7、，是節(jié)省投資，提高電力工業(yè)經(jīng)濟(jì)效果的重要手段。尋求經(jīng)濟(jì)上最佳的規(guī)劃方案，將經(jīng)濟(jì)效果好作為電力系統(tǒng)規(guī)劃的一個基本的指導(dǎo)思想?！竞侠砝酶鞣N發(fā)電能源及充分利用地方動力資源】 我國動力資源比較豐富，但分布不均.北方有煤，西方有水力資源，東、南方是能源資源缺乏的地區(qū).因此，在規(guī)劃電力項(xiàng)目時，應(yīng)充分考慮能源資源的這種特點(diǎn)，合理安排電源項(xiàng)目，使整個能源的輸送方向既經(jīng)濟(jì)又合理。【調(diào)整好電力工業(yè)內(nèi)部的各種比例關(guān)系】發(fā)、供、用并重；措施：在抓緊做好電源規(guī)劃的間時，應(yīng)該注意發(fā)、輸、配電之間的合理比例關(guān)系；不僅要做好發(fā)電規(guī)劃，而且也應(yīng)該做好輸電規(guī)劃和配電規(guī)劃，這三個規(guī)劃應(yīng)該彼此銜接，相互協(xié)調(diào)?！咀⒁怆娏I(yè)發(fā)展的外

8、部條件】 電力工業(yè)的發(fā)展離不開外部條件的配合。 主要的外部條件是能源資源條件和交通運(yùn)輸條件。電力規(guī)劃應(yīng)該與能源開發(fā)規(guī)劃、交通運(yùn)輸規(guī)劃密切配合?！痉e極引用先進(jìn)技術(shù)以加快電力工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步】必要性：我國電力工業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平與發(fā)達(dá)的工業(yè)國家相比，還有不小差距。因此，應(yīng)不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)。原則：電力規(guī)劃中對待新技術(shù)的應(yīng)用問題，一方面要積極大膽，另一方面也要慎重。千萬不能為追求新技術(shù)而盲目引用，更不能采用不成熟的技術(shù)。要注意與國情國力相適應(yīng)，少量的最新技術(shù)可以采用，以其為先導(dǎo)，但大量采用應(yīng)與國力、國情相適應(yīng)的科技，采用實(shí)用技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果最佳的技術(shù)?！炯涌炻?lián)網(wǎng)步伐逐步形成全國聯(lián)合電力網(wǎng)】 電力系統(tǒng)

9、不斷擴(kuò)大是電力系統(tǒng)發(fā)展的客觀規(guī)律。我國地域遼闊，動力資源及用電負(fù)荷卻分布不均，因此加快聯(lián)網(wǎng)是必然趨勢。1.3 電力規(guī)劃的基本要求 電力系統(tǒng)應(yīng)向用戶提供充足、可靠和優(yōu)質(zhì)的電能，而經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性是電力系統(tǒng)應(yīng)該具有的品質(zhì)，故滿足一定程度的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和靈活性是對規(guī)劃設(shè)計電力系統(tǒng)的基本要求。【電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性】 電力系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性包括燃料的輸送和供應(yīng)，電能的生產(chǎn)和輸送，發(fā)、送、變電設(shè)備的一次投資和折舊，能量輸送過程中的損耗以及其他運(yùn)行費(fèi)用等。 由于是規(guī)劃設(shè)計中的系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用是以生產(chǎn)模擬方法來計算的，總的要求是年費(fèi)用最低。 對跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)送電工程及遠(yuǎn)距離送電和建廠比較等大型系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計項(xiàng)目

10、還應(yīng)進(jìn)行項(xiàng)目的財務(wù)分析，以確定其貸款償還能力和經(jīng)濟(jì)效益?！倦娏ο到y(tǒng)的可靠性】 1）對用戶供電的充足性。供電的充足性是指系統(tǒng)滿足一定數(shù)量負(fù)荷用電的不間斷性。國際上目前已普遍采用電力不足概率（或失負(fù)荷概念LOLP）來作為對電力系統(tǒng)供電充足性的評價標(biāo)準(zhǔn)，我國一直沿用發(fā)電裝機(jī)容量備用率的概念來表征電源的充足程度。 2）對用戶供電的安全性。供電的安全性是指系統(tǒng)在保持向用戶安全穩(wěn)定供電時能夠承受故障擾動的嚴(yán)重程度，通常是指規(guī)程中規(guī)定的故障條件。電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計的主要任務(wù)之一就是通過電力系統(tǒng)的安全校核計算，包括穩(wěn)態(tài)的N-1安全檢查和暫態(tài)的穩(wěn)定計算來保證系統(tǒng)達(dá)到一定的安全標(biāo)準(zhǔn)?！倦娏ο到y(tǒng)的靈活性】系統(tǒng)對基本建

11、設(shè)條件變化適應(yīng)的靈活性 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計階段將會遇到很多的不確定因素，規(guī)劃設(shè)計完成以后到基本建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施投產(chǎn)，系統(tǒng)中電源、負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)情況將可能發(fā)生某些變化，設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)能夠在修改不大的情況下仍然滿足應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這就是電力系統(tǒng)對基本建設(shè)條件變化適應(yīng)的靈活性。 對電力系統(tǒng)在運(yùn)行方面的靈活性要求 在生產(chǎn)運(yùn)行中，電網(wǎng)和廠、所電氣主接線以及有功、無功電源應(yīng)該能夠在各種正常運(yùn)行、檢修包括事故情況下靈活地調(diào)度以應(yīng)付各種元件的投退，從而保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定地向用戶供應(yīng)充足的電力，這是對電力系統(tǒng)在運(yùn)行方面的靈活性要求。在系統(tǒng)設(shè)計階段這是衡量系統(tǒng)設(shè)計方案優(yōu)劣的重要技術(shù)條件之一。1.4 電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本概念和主

12、要內(nèi)容電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本概念電力系統(tǒng)規(guī)劃的分類電力系統(tǒng)規(guī)劃的主要內(nèi)容電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本概念 在整個國民經(jīng)濟(jì)計劃指導(dǎo)下，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力負(fù)荷需求的增長，對電力系統(tǒng)未來發(fā)展所作的統(tǒng)一安排和優(yōu)化決策。電力系統(tǒng)規(guī)劃的分類 為了研究和正確處理電力規(guī)劃中不同時期、不同階段，以及不同組成部分的特點(diǎn)和任務(wù)，有必要將電力規(guī)劃進(jìn)行分類研究。按時間分類：長遠(yuǎn)規(guī)劃、中期規(guī)劃和近期規(guī)劃三種。按照分級管理分類：中央規(guī)劃、大區(qū)規(guī)劃和地方規(guī)劃。按電力生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)分類：發(fā)電規(guī)劃、供電規(guī)劃、送變電設(shè)備建設(shè)規(guī)劃。按結(jié)構(gòu)分類：電力負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃。長遠(yuǎn)規(guī)劃中期規(guī)劃近期規(guī)劃1時段研究電力發(fā)展15-30年的戰(zhàn)略性計劃。研

13、究5-15年內(nèi)的電力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略性計劃。五年計劃，是電力工業(yè)發(fā)展計劃的主要形式，是執(zhí)行計劃。2任務(wù)確定電力工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、戰(zhàn)略重點(diǎn)，調(diào)整電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，合理開發(fā)和利用動力資源，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的合理布局，確定電力科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向，采取重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施，預(yù)測用電增長的趨勢及電力負(fù)荷的構(gòu)成和分布規(guī)律等。與長遠(yuǎn)規(guī)劃的任務(wù)有相同之處，在確定戰(zhàn)略目標(biāo)和任務(wù)時，它比長遠(yuǎn)規(guī)劃略為具體一些，細(xì)致一些，明確一些，不確定性因素也少一些。這種計劃的期限較短，不確定性因素較少，能見度較高，因而可比較準(zhǔn)確地衡量計劃期各種因素的變動及其影響，將中長期規(guī)劃中提出的各項(xiàng)任務(wù)具體化，對完成中長期規(guī)劃中的戰(zhàn)略目標(biāo)的措施作出具

14、體的安排。3用途長遠(yuǎn)規(guī)劃為中期規(guī)劃突出方向、任務(wù)和基本內(nèi)容，是制定中期規(guī)劃的依據(jù)。其內(nèi)容可作為近期規(guī)劃的依據(jù)。制定五年規(guī)劃是中長期規(guī)劃的繼續(xù)和深入化、具體化。表1-1 按照時間分類中央電力規(guī)劃大區(qū)電力規(guī)劃地區(qū)電力規(guī)劃1權(quán)限由國務(wù)院電力主管部門制定?？缡^(qū)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，由電力系統(tǒng)工業(yè)管理部門制定。省、地、縣三級的電力規(guī)劃部門制定。2依據(jù)根據(jù)國家制定的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計劃和科學(xué)技術(shù)發(fā)展計劃，提出全國的電力發(fā)展規(guī)劃和電力科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。以中央電力規(guī)劃按大電力系統(tǒng)地區(qū)分列的任務(wù)為依據(jù)，因地制宜地對本電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的電力發(fā)展作出具體安排，對電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的人力、物力、財力進(jìn)行全面的綜合平衡。根據(jù)中央電

15、力規(guī)劃和所在電力網(wǎng)的電力規(guī)劃規(guī)定的任務(wù)，對本省、地、縣的電力工業(yè)發(fā)展作出具體的安排。3用途它是大區(qū)電力規(guī)劃和地方電力規(guī)劃的主要依據(jù)。地方規(guī)劃應(yīng)該服從中央規(guī)劃，首先保證中央規(guī)劃的實(shí)施。它是中央電力規(guī)劃與地方電力規(guī)劃之間的紐帶和橋梁，既是地方電力規(guī)劃的指導(dǎo)和依據(jù)，又是中央電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。與地方的其他經(jīng)濟(jì)發(fā)展計劃相協(xié)調(diào)，對中央電力規(guī)劃和大區(qū)電力規(guī)劃中不作安排的地方性電力項(xiàng)目建設(shè)作出具體安排。表1-2 按照分級管理分類發(fā)電規(guī)劃供電規(guī)劃送變配電設(shè)備建設(shè)規(guī)劃1目的根據(jù)規(guī)劃期預(yù)測的電力需要，在保證規(guī)劃的供電可靠性條件下，制定最經(jīng)濟(jì)地新增供電能力計劃。對應(yīng)于預(yù)測的電力需求，在滿足供電可靠性要求及經(jīng)濟(jì)合理地開發(fā)

16、使用電力設(shè)備的條件下確定電力供需的實(shí)際狀況。保持電能的生產(chǎn)與消費(fèi)之間的平衡，提高整個電力系統(tǒng)的供電可靠性。2內(nèi)容負(fù)荷預(yù)測；電力電量平衡（包括確保規(guī)定的備用容量）；確定經(jīng)濟(jì)合理的電源結(jié)構(gòu)；確定各種形式的發(fā)電廠建設(shè)地點(diǎn)、建設(shè)時間；調(diào)查和落實(shí)各電廠的廠址條件，并對各方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析以選出最佳的電源結(jié)構(gòu)和最佳的電源建設(shè)方案。計算供電能力和供電量，并與用戶需求的最大電力和電量進(jìn)行平衡。包括近幾年的短期供電規(guī)劃及510年的較長期供電規(guī)劃，以與近期電力發(fā)展規(guī)劃和中期電力發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)?？紤]需電多少及地點(diǎn)；考慮電源大小及地點(diǎn)；了解需求與供電能力隨時變化的規(guī)律，并將兩者經(jīng)濟(jì)可靠地結(jié)合起來。表1-3 按照電力生產(chǎn)

17、的主要環(huán)節(jié)分類表1-3 按照電力生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)分類（續(xù)）3要求既使制定的電源開發(fā)規(guī)劃如期現(xiàn)實(shí)，又使電源規(guī)劃有一定的適應(yīng)負(fù)荷發(fā)展變化的能力。在計算供電能力的時候，要明確供電能力的限度，清楚備用容量的狀況；在計算供電量時，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行逐月、逐年的供電量計算并進(jìn)行電量平衡。經(jīng)濟(jì)合理的與電源發(fā)展規(guī)劃和供電規(guī)劃相適應(yīng)的送、變、配電設(shè)備建設(shè)規(guī)劃，并付之實(shí)施。電力負(fù)荷預(yù)測電源規(guī)劃電網(wǎng)規(guī)劃1地位它是電力規(guī)劃的重要組成部分，是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。它是電力系統(tǒng)電源布局的戰(zhàn)略決策，直接影響系統(tǒng)今后運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、電能質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其將來的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃又稱輸電系統(tǒng)規(guī)劃，以負(fù)荷預(yù)測和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)，也

18、是電力系統(tǒng)規(guī)劃的一個重要組成部分。2任務(wù)根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)整體規(guī)劃及各用電部門的發(fā)展計劃，計算出相應(yīng)的電力電量需要量，并分析電力負(fù)荷的有關(guān)特性，以便為電力建設(shè)發(fā)展計劃提供可靠的依據(jù)。根據(jù)某一時期預(yù)測的負(fù)荷需要量，在滿足一定可靠性水平的條件下，尋求一個最經(jīng)濟(jì)的電源建設(shè)方案，使規(guī)劃期內(nèi)電力系統(tǒng)能安全運(yùn)行且投資經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷及電源發(fā)展規(guī)劃對輸電系統(tǒng)的主要網(wǎng)架作出發(fā)展規(guī)劃，以確定在何時、何地投建何種類型的輸電線路及其回路數(shù)，以達(dá)到規(guī)劃期內(nèi)所需要的輸電能力，在滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的前提下使輸電系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用最小。表1-4 按照結(jié)構(gòu)分類3原則收集大量的歷史數(shù)據(jù)，建立科學(xué)有效的預(yù)測模型，采用有效的算法，

19、以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不斷修正模型和算法，以真正反映負(fù)荷變化規(guī)律。同樣應(yīng)遵循可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的原則。確保供電所要求的輸送容量、電壓質(zhì)量和供電可靠性，以使電力系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效率最高，經(jīng)濟(jì)上最合理，并能充分適應(yīng)系統(tǒng)日后的發(fā)展。表1-4 按照結(jié)構(gòu)分類（續(xù)）電力負(fù)荷預(yù)測電源規(guī)劃電網(wǎng)規(guī)劃電力系統(tǒng)規(guī)劃的主要內(nèi)容長期規(guī)劃中期規(guī)劃五年規(guī)劃（設(shè)計）1電力需求預(yù)測電力需求預(yù)測 1大區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)計 以系統(tǒng)內(nèi)大電源的接入和主網(wǎng)絡(luò)方案為研究對象，主要解決系統(tǒng)內(nèi)主力電廠的合理布局和主網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)問題，相應(yīng)于推薦方案的無功補(bǔ)償容量及其配置，某些系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)條件的校核，可能采取的技術(shù)措施及實(shí)施方案(如系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相

20、調(diào)壓及系統(tǒng)穩(wěn)定、短路電流、過電壓等問題)。 2動力資源開發(fā)動力資源開發(fā)3電源發(fā)展規(guī)劃 根據(jù)動力資源和負(fù)荷分布條件；電廠建設(shè)條件、可能開發(fā)的設(shè)備制造的技術(shù)條件，提出發(fā)電電源構(gòu)成和電源布局方案(包括對發(fā)電機(jī)組設(shè)備技術(shù)水平的要求)電源發(fā)展規(guī)劃表1 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容4電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃包括輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃兩部分，輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，即經(jīng)過對電源及地區(qū)負(fù)荷的分析，提出輸電網(wǎng)主要干線的電壓等級及結(jié)構(gòu)，提出規(guī)劃期末和分階段的輸電系統(tǒng)的地理接線圖；配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，即統(tǒng)籌考慮城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃，提出今后發(fā)展的前景。電力網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃2省或地區(qū)系統(tǒng)設(shè)計在大區(qū)系統(tǒng)主力電源接入系統(tǒng)方案 和主網(wǎng)架方案已

21、經(jīng)確定的條件下，研究省及地區(qū)電源接入系統(tǒng)方式及二次電壓等級的網(wǎng)絡(luò)方案，通過系統(tǒng)潮流、調(diào)相調(diào)壓及短路電流計算，提出省及地區(qū)的系統(tǒng)接線方案及相應(yīng)需要建設(shè)的輸變電項(xiàng)目(包括無功補(bǔ)償配置)。5環(huán)境及社會影響分析根據(jù)對大氣環(huán)境及社會影響分析，提出相應(yīng)的建議。此外，還必須研究技術(shù)進(jìn)步問題，提出對技術(shù)進(jìn)步的要求和課題，以保證電力系統(tǒng)能不斷地向用戶提供充足、安全、可靠、質(zhì)量合格、價格合理的電力。環(huán)境及社會影響分析3電廠接入系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)負(fù)荷分布和電廠合理供電范圍，研究電廠最佳接入系統(tǒng)方式(包括電壓等級及出線回路數(shù))、電廠送出工程相關(guān)網(wǎng)絡(luò)方案、建設(shè)規(guī)模及無功補(bǔ)償配置，并提出系統(tǒng)運(yùn)行對設(shè)計電廠的技術(shù)要求(如穩(wěn)定措施

22、、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓設(shè)備的規(guī)范及發(fā)電機(jī)的進(jìn)相及調(diào)相能力等)。6相關(guān)問題研究研究資金籌措(包括電價)、設(shè)備供應(yīng)、人員培訓(xùn)等問題，并提出相應(yīng)的原則措施。相關(guān)問題研究對電力建設(shè)資金、電價水平進(jìn)行測算和分析等。4本體工程設(shè)計的系統(tǒng)專業(yè)配合把電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、電廠接入系統(tǒng)設(shè)計中確定的技術(shù)原則落實(shí)到具體工程設(shè)計中去，包括設(shè)計規(guī)模，分期建設(shè)方案，電氣主接線、主設(shè)備規(guī)范，建設(shè)進(jìn)度、技術(shù)條件校核及可能采取的措施等。系統(tǒng)專業(yè)的配合資料是本體工程設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)資料。5電力系統(tǒng)專題設(shè)計系統(tǒng)擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)設(shè)計；系統(tǒng)高一級電壓等級論證；交、直流輸電方式選擇；電源開發(fā)方案優(yōu)化論證；輸煤輸電方案比較；弱受端系統(tǒng)供電方案；特殊負(fù)荷的供電

23、方案；發(fā)電機(jī)勵磁方式論證；發(fā)電機(jī)快控汽門控制方式研究，等等。1.5 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基本步驟長期電力規(guī)劃（系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃）水電廠可行性研究水電廠初步設(shè)計火電廠、聯(lián)網(wǎng)可行性研究火電廠、聯(lián)網(wǎng)初步可行性研究煤炭、交通運(yùn)輸規(guī)劃發(fā)、送、變電工程初步設(shè)計水電廠初步可行性研究中期電力規(guī)劃（系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計）水電廠接入系統(tǒng)設(shè)計水電廠接入系統(tǒng)配合火電廠接入系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)專題設(shè)計、研究資料交換關(guān)系工作流程近期電力建設(shè)計劃（工程設(shè)計任務(wù)書）江河流域規(guī)劃1.6 不同時期的電力系統(tǒng)規(guī)劃之間的關(guān)系和作用長期規(guī)劃中期規(guī)劃五年規(guī)劃（設(shè)計）關(guān)系以五年規(guī)劃和中期規(guī)劃為基礎(chǔ)以五年規(guī)劃為基礎(chǔ)，并應(yīng)在長期規(guī)劃的指導(dǎo)下編制。以現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，并應(yīng)

24、在中期、長期規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行編制。作用研究電力發(fā)展的戰(zhàn)略性問題。1）長期規(guī)劃的深化；也是長期規(guī)劃的補(bǔ)充和修訂 。2）電力工程項(xiàng)目開展初步可行性研究工作的依據(jù)。3）電力工程項(xiàng)目開展設(shè)計工作的依據(jù)。 1）中期規(guī)劃的深化和具體表現(xiàn)，也是對中期、長期規(guī)劃進(jìn)行補(bǔ)充和修訂。2）編制、報批項(xiàng)目建議書、項(xiàng)目可行性研究報告書的依據(jù)。3）電力工程項(xiàng)目開展設(shè)計工作的依據(jù)。思 考 題1、闡述電力系統(tǒng)規(guī)劃的結(jié)構(gòu)，并說明其與國家計劃及能源政策的關(guān)系？2、說明電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基本要求？3、分析電力規(guī)劃各階段內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)？4、闡述不同時期的電力系統(tǒng)規(guī)劃之間的關(guān)系？2 電力系統(tǒng)規(guī)劃的方法和標(biāo)準(zhǔn)2.1 電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本方法2

25、.2 電力系統(tǒng)規(guī)劃的評價標(biāo)準(zhǔn)2.3 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 【基本條件分析】 電力工業(yè)發(fā)展的基本條件有3個，即電力負(fù)荷需要、動力資源開發(fā)及運(yùn)輸條件許可、發(fā)變電設(shè)備的制造及供應(yīng)及時?！净竟δ芊治觥糠治鲭娋W(wǎng)的各部分以及某些大電源及主要網(wǎng)架的作用。分析全網(wǎng)供電范圍、電源建設(shè)地點(diǎn)、電源的作用、分區(qū)電網(wǎng)之間的送受電關(guān)系等；分析主力電源的合理送電范圍、功率流向及相應(yīng)的網(wǎng)架；分析地區(qū)電網(wǎng)的情況。2.1 電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本方法【基本形態(tài)分析】 分析發(fā)電廠與變電所之間的連接方式，即：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 最基本的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)：輻射型、鏈型及環(huán)型。 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要決定于電廠和負(fù)荷的分布、電網(wǎng)覆蓋地域的情況等。 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

26、設(shè)計的基本原則是分層分區(qū)原則，即不同電壓等級電網(wǎng)構(gòu)成不同的層次，不同地域的下一級電網(wǎng)解列構(gòu)成不同的地區(qū)電網(wǎng)，地區(qū)電網(wǎng)本身具有足夠的電壓支撐和無功儲備。2.1 電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本方法【動態(tài)分析】 動態(tài)分析即彈性分析或可變因素分析，主要是指電網(wǎng)實(shí)際的發(fā)展進(jìn)程與設(shè)計預(yù)計有差別時規(guī)劃電網(wǎng)的適應(yīng)能力。可變因素主要是指：負(fù)荷的實(shí)際增長超過或低于預(yù)計；電源建設(shè)進(jìn)度或順序發(fā)生變化；主要送電線路投產(chǎn)時間提前或推遲等。因此電力系統(tǒng)規(guī)劃要采用滾動的方法不斷加以修正。【限制性條件分析】 在制定電力系統(tǒng)規(guī)劃方案時要特別注意那些會影響方案成立的限制性因素，這些因素主要是：自然地理?xiàng)l件的限制性因素；供水水源條件；煤礦建設(shè)進(jìn)

27、度不能滿足電廠需要；廠、所區(qū)公路、鐵路、碼頭的建設(shè)進(jìn)度、規(guī)模不能滿足要求；主要輸電線存在跨江、河問題；主要電氣設(shè)備制造困難等?！究煽啃耘c經(jīng)濟(jì)分析】 要求設(shè)計通過潮流計算、無功補(bǔ)償及電壓調(diào)整計算、系統(tǒng)穩(wěn)定計算、N-1網(wǎng)絡(luò)安全檢查、工頻過電壓及潛供電流計算、系統(tǒng)短路電流計算、方案經(jīng)濟(jì)評價計算等對設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性進(jìn)行全面綜合評價，提出最佳方案。規(guī)劃設(shè)計的電力系統(tǒng)應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性、可靠性與靈活性的基本要求。 潛供電流：線路上發(fā)生單相接地故障，繼電保護(hù)通過選相元件只將故障相自線路兩側(cè)斷開，非故障相仍然繼續(xù)運(yùn)行，這時非故障相與斷開的故障相之間存在靜電（通過相間電容）和電磁（通過相間互感）的聯(lián)系。使故障點(diǎn)

28、弧光通道中仍有一定數(shù)值的電流通過，此電流稱為潛供電流。它的大小與線路的參數(shù)有關(guān)，線路電壓越高，越長，負(fù)荷電流越大，潛供電流越大。2.2 電力系統(tǒng)規(guī)劃的評價標(biāo)準(zhǔn)(1)電力規(guī)劃的綜合性標(biāo)準(zhǔn)是否滿足國民經(jīng)濟(jì)有計劃按比例發(fā)展的要求；能源交通是否平衡；資金是否平衡；主要設(shè)備和技術(shù)供給的可靠性；勞動力和科技人員的供需平衡；(2)電力規(guī)劃的靈活性(彈性)標(biāo)準(zhǔn) 在評價電力規(guī)劃的彈性時，應(yīng)檢查一下對編制規(guī)劃的前提條件的研究是否充分，是否在規(guī)劃過程中充分預(yù)測其不確定性和風(fēng)險性，規(guī)劃本身是否考慮了這種不確定性和風(fēng)險性，規(guī)劃有沒有適應(yīng)內(nèi)外部條件變化的能力和措施等。 因此編制“滾動規(guī)劃”是提高規(guī)劃應(yīng)變能力的可行辦法。(

29、3)電力規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)劃所需要的投資是節(jié)省的；規(guī)劃實(shí)施后的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用是節(jié)省的；效果指標(biāo)是好的；(4)電力規(guī)劃的科學(xué)性標(biāo)準(zhǔn)電力規(guī)劃的原始資料是否可信及可信度的高低；電力規(guī)劃方法是否科學(xué)；電力規(guī)劃是否從實(shí)際出發(fā)、適合我國國情。 以上四條標(biāo)準(zhǔn)，既適用于評價全國(中央)電力規(guī)劃，也適用于評價大區(qū)電力規(guī)劃及省、地方電力局的電力規(guī)劃。2.3電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)【系統(tǒng)規(guī)劃階段】電力發(fā)展規(guī)劃編制原則 （電力部于1998年6月1日起頒布試行）【系統(tǒng)設(shè)計階段】電力可靠性管理暫行辦法實(shí)施細(xì)則（中電聯(lián)于2007年頒布） 電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則（SDJ 161-1985） 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則 （DL/T

30、755-2001）電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程 ( DL/T 5429-2009)電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則(SD 325-1989) 電力系統(tǒng)安全自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T5147-2001）電力系統(tǒng)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T5391-2007）1、電力系統(tǒng)規(guī)劃基本方法有哪幾種？2、電力系統(tǒng)規(guī)劃的評價標(biāo)準(zhǔn)有哪幾條？3、從基本條件分析的角度，試根據(jù)所學(xué)知識說明，電力規(guī)劃設(shè)計前應(yīng)該進(jìn)行哪些方面的調(diào)查、收集和整理工作？思 考 題3 電廠選址、變電所選址及輸電線路徑選址各類電廠的廠址選擇變電所的所址選擇輸電線路的路徑選擇3.1 各類電廠的廠址選擇建 廠 條 件布 局 原 則水電根據(jù)河流分布、地形、地

31、質(zhì)、地震、交通運(yùn)輸、淹沒損失、生態(tài)環(huán)境影響、與負(fù)荷中心的距離等條件，選擇水電廠的壩址。 盡可能建設(shè)具有較好調(diào)節(jié)性能的大中型水電廠；因地制宜發(fā)展小水電。 火電燃煤電廠。根據(jù)煤、水資源、交通運(yùn)輸、用電負(fù)荷分布、出線走廊、除灰及環(huán)境保護(hù)等條件進(jìn)行選擇。 以石油、天然氣作為燃料的火電廠，可參照燃煤電廠的建廠條件，著重落實(shí)石油、天然氣穩(wěn)定供應(yīng)的可能性以確定廠址。 坑口電廠、路口電廠、港口電廠，在負(fù)荷中心建設(shè)部分骨干電廠。在燃油和天然氣豐富地區(qū)建設(shè)燃油和燃?xì)怆姀S。 核電用水量大，一般靠近大江、大河或沿海建廠。對工程地質(zhì)、地震、防洪條件等有較高的要求。廠址宜選在人口密度較低的地區(qū)，離城鎮(zhèn)要有適當(dāng)?shù)木嚯x。 在

32、能源資源缺乏、交通運(yùn)輸緊張、經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，適當(dāng)發(fā)展核電廠。 新能源在風(fēng)能、太陽能、海洋能、生物能等豐富地區(qū)建廠。 在有條件的地方建設(shè)風(fēng)力、太陽能、地?zé)帷⒊毕入娬尽?3.2 變電所的選址選擇變電所的類型 系統(tǒng)樞紐變電所；地區(qū)重要變電所；一般變電所。變電所的所址選擇 變電所所址選擇工作可分為規(guī)劃選所和工程選所兩個階段。 規(guī)劃選所：在編制電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃時進(jìn)行，對規(guī)劃電網(wǎng)內(nèi)可能布置變電所的點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先選擇，以便在編制電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的過程中有充分的技術(shù)資料進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)比較，從中規(guī)劃出新建變電所的地點(diǎn)或范圍。 工程選所：根據(jù)電力規(guī)劃設(shè)計所確定的地點(diǎn)或范圍進(jìn)行，工程選所工作都是一次完成（特殊情況除外）的。

33、【系統(tǒng)樞紐變電所】 系統(tǒng)樞紐變電所匯集多個大電源和大容量聯(lián)絡(luò)線，在系統(tǒng)中處于樞紐地位，其高壓側(cè)系統(tǒng)間功率交換容量比較大，并向中壓側(cè)輸送大量電能。全所停電后，將使系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，電網(wǎng)瓦解，造成大面積停電?！镜貐^(qū)重要變電所】 地區(qū)重要變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，高壓側(cè)以交換或接受功率為主，向地區(qū)的中壓側(cè)和附近的低壓側(cè)供電。全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個地區(qū)供電。變電所的類型【一般變電所】 1）中間變電所。一般從220KV主要環(huán)狀線路或主要干線上破口引入變電所，其接線比較簡單，出線回路數(shù)較少，主要其功率交換作用。所址地理位置靠近線路破口引入處。 2）終端變電所。一般接線簡單，所址位置接近負(fù)

34、荷點(diǎn)。 3）企業(yè)變電所。一般具有終端變電所的特點(diǎn)，是大中型工礦企業(yè)的專用變電所。 4）開關(guān)站。為滿足電網(wǎng)穩(wěn)定性而設(shè)。主要是將長距離送電線路分段，以減少線路故障影響面，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定度，并可設(shè)置串聯(lián)補(bǔ)償裝置等來提高供電能力和送電質(zhì)量。一般開關(guān)站建在長距離送電線的中段、1/3、或2/3處。 5)二次變電所。主要向地方性局部地區(qū)供電，也可能是向地方或大中型工礦企業(yè)的中心變電所供電，其電壓等級一般較低。變電所的類型變電所的所址選擇要求接近負(fù)荷中心 在選擇所址方案時，事先需搞清本變電所的供電負(fù)荷對象、負(fù)荷分布、供電要求，變電所本期和將來在系統(tǒng)中的地位和作用。選擇比較接近負(fù)荷中心的位置作為變電所的所址，

35、以便減少電網(wǎng)的投資和網(wǎng)損。使地區(qū)電源布局合理 應(yīng)考慮地區(qū)原有電源、新建電源以及計劃建設(shè)電源情況，使地區(qū)電源和變電所不集中在一側(cè)，以便電源布局分散，即可減少二次網(wǎng)的投資和網(wǎng)損，又能達(dá)到安全供電的目的。高低壓各側(cè)進(jìn)出線方便 應(yīng)考慮各級電壓出線的走廊，不僅要使送電線能進(jìn)得來走得出，而且要使送電線交叉跨越少、轉(zhuǎn)角少。所區(qū)地形、地貌及土地面積應(yīng)滿足近期建設(shè)和發(fā)展要求 在所址選擇時，應(yīng)貫徹節(jié)約用地、不占或少占農(nóng)田的精神，而且要結(jié)合具體工程條件，采取多種布置方案（如階梯布局、高型布局等），因地制宜地適應(yīng)地形、地勢，充分利用坡地、丘陵地。對建設(shè)發(fā)展用地，最好哪年用哪年征，不要過早圈定。所址不能被洪水淹沒及受山

36、洪沖刷，而且地質(zhì)條件應(yīng)適宜 110500kV變電所的標(biāo)高宜在100年一遇的高水位以上，35kV變電所的標(biāo)高宜在50年一遇的高水位以上，否則應(yīng)設(shè)防護(hù)設(shè)施。 踏勘所址附近山洪被洪水沖刷情況以及排洪情況，并根據(jù)地形圖估算匯水面積、推算降水量，以便確定山洪對所址的影響。 所址選擇應(yīng)避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞等地質(zhì)條件地帶，也不宜選在有礦藏地區(qū)，若無法避免應(yīng)征得有關(guān)部門的同意。確定所址時，應(yīng)考慮其與鄰近設(shè)施的相互影響 飛機(jī)場、導(dǎo)航臺、收發(fā)信臺、地震臺、鐵路信號等設(shè)施，對無線電干擾有一定要求，所址距上述設(shè)施要滿足有關(guān)規(guī)定要求，以便保證變電所對附近原有設(shè)施無影響。 所址附近不應(yīng)有火藥庫、彈藥庫、打靶場等設(shè)

37、施。當(dāng)所址附近工廠排出有腐蝕性氣體時，布置時應(yīng)根據(jù)風(fēng)向避開有害氣體。交通運(yùn)輸方便 選址時不僅要考慮施工時設(shè)備材料及變壓器等大型設(shè)備的運(yùn)輸，還要考慮運(yùn)行、檢修時的交通運(yùn)輸方便。一般情況下所址要靠近公路或鐵路，公路引接要短，以便減少投資。具有可靠水源，排水方便 對給水水源的要求，隨變電所性質(zhì)不同而異。當(dāng)變電所不裝調(diào)相機(jī)時，變電所用水量極少，主要是運(yùn)行人員的生活飲用水，一般不大于1.52t/天。變電所施工用水，一般在10t/天左右，盡在施工期臨時用。若變電所裝設(shè)調(diào)相機(jī)時，變電所用水量很大，要由調(diào)相機(jī)的容量和冷卻塔的型式來確定。 變電所的排水，主要是生活下水，變壓器事故排油和調(diào)相機(jī)冷卻水的排水或排污。

38、施工條件方便 選所時，還要考慮施工用水、施工用電、施工場地、勞動力、當(dāng)?shù)亟ㄖ牧希ㄉ场⑹?、磚、瓦）來源方便等問題。 除以上所述外，還應(yīng)適當(dāng)考慮職工生活上的方便。3.3 輸電線路的路徑選擇線路路徑選擇的一般原則輸電線路對弱電線路及電臺等的干擾影響 線路路徑選擇的一般原則【地形、地質(zhì)、自然條件】選線人員必須對線路通過地區(qū)的地形、地質(zhì)、自然經(jīng)濟(jì)條件等作詳細(xì)的調(diào)查研究工作，本著統(tǒng)籌兼顧、全面安排的原則，與沿線地區(qū)各有關(guān)單位充分協(xié)商，以便選出最合宜的線路路徑。【路徑短】所選線路的路徑應(yīng)盡可能短，線路轉(zhuǎn)角要少，而且轉(zhuǎn)角角度要小，特殊跨超要少。水文和地質(zhì)條件要好?！揪S護(hù)和施工方便】應(yīng)考慮線路有良好的維護(hù)和施工條件，沿