电力系统规划试题.pdf

- 1 - 电力系统规划电力系统规划 一名词解释一名词解释 负荷密度负荷密度：是表征负荷分布密集程度的量化参数，它是每平方公里的平均用电功率数值，以 MW/km2计量。负荷密度法是负荷预测的常用方法。从地区土地面积（或建筑面积）的平均 耗电量进行的预测方法占地面积。P25 负荷指标：负荷指标：建筑面积。 容积率：容积率：是指用地范围内的总建筑面积与用地面积的比率。 负荷同时率：负荷同时率：在一段规定的时间内，一个电力系统综合最高负荷与所属各个子地区(或各用 户、各变电站)各自最高负荷之和的比值。一般是小于 1 的数值。其倒数称为“负荷分散系 数” 。 各用户或地区最大负荷一般在同一时率出现，他们之间有差效或错峰效应。 负荷特性指标负荷特性指标： 1）最小负荷率：最小功率/最大功率 2）日平均负荷率：以日平均负荷与最大负荷之比值表示日负荷特性的一个指标。 容载比容载比：某一电压等级的变电总容量与同一电压等级的总负荷之比（kVAkW） ，它表明该 地区、该站或该变压器的安装容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况。 N-1N-1N-1N-1原则原则：判断电力系统安全性的一种准则，又称单一故障安全准则。电力系统中 N 个元件 中任一独立元件发生故障，而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电， 不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准则不能满足时，则要考虑，增加发 电机或输电线路等措施。 N1 原则通常是指在正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压 器等）无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷， 电压和频率均在允许范围内。 变压器负载率：变压器负载率：变压器实际负载电流 I2与额定负载电流 I2N之比值叫做变压器的负载率。它 表示实际负载所占额定负载的比值。负载系数为 1 时，表示变压器满载；小于 1 时为欠载； 大于 1 时则为过载。 负荷率：负荷率：平均功率/最大功率 导体载流量导体载流量： 电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量， 在热稳定条件下， 当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量称为电缆长期允许载流量。 导体最小热稳定截面：导体最小热稳定截面： 为热稳定系数分，短路全电流平方的积其中C)(, k t 0 2 min dttiQ C Q S kk k = 线损率线损率：电力网络中损耗的电能（线路损失负荷）与向电力网络供应电能（供电负荷）的百 分数；线损率用来考核电力系统运行的经济性。 线损率=（线损电量/供电量）*100%=（供电量-售电量）/供电量*100%= （1售电量/ 供电量）*100% 电压偏移：电压偏移：所谓“电压偏移” ，就是指网络的实际电压与额定电压的数值之差。电压偏移也 有数值，且常用百分值【 （实际电压额定电压）/额定电压*100%】来表示。 产生电压偏移的主要原因是：系统滞后的无功负荷和线路损耗所引起的系统电压损失。 可靠性指标：可靠性指标：P98 净现值净现值： 一个工程在经济分析期中的历年效益的现值之和减去历年费用的现值之和后， 所得 的差值。P59 - 2 - 内部收益率内部收益率： 投资项目各年现金流量的折现值之和为项目的净现值， 净现值为零时的折现率 就是项目的内部收益率。P59 二、二、简答题简答题 1. 1. 1. 1.电源规划和电网规划的任务？电源规划和电网规划的任务？ 电源规划的任务是确定在何时、何地兴建何种类型、何种规模的发电厂，在满足负荷需 求并达到各种技术经济指标的条件下，使规划期内电力系统能安全运行并投资经济合理。 电网规划的任务是确定在何时、 何地投建何种类型的线路及其回路数， 以达到规划周期 内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使系统的费用最小。 2. 2. 2. 2.电网规划的年限一般如何规定，各阶段的要求是什么？电网规划的年限一般如何规定，各阶段的要求是什么？ 电网规划设计部门对电力负荷预测的时间范围划分如下： 1）长期负荷预测一般指预测期限为 1030 年。用于战略规划，包括对发电能源资源的长远 需求的轨迹，确定电力工业的战略目标、电力新科技发展和科技开发规划，以及长远电力发 展对资金总量的需求估计等，需从长期电力负荷预测的结果出发来做出分析和判断。 2）中期负荷预测指预测期限为 510 年。 大致与电力工程项目的建设周期相适应。 根据预测 结果，做出发输配电项目的建设计划，对电网的规划、增容和改建工作。将电网结构有步骤 地过渡到规划目标网络，同时与近期规划相衔接。 3）短期负荷预测的预测期限一般为 15 年，着重解决当前存在问题，满足负荷发展需求， 提高供电质量及可靠性。主要为电力系统规划，特别是配电网规划服务，对配电网的增容、 规划极为重要。 3. 3. 3. 3.负荷预测方法如何分类？有哪些常用的方法？负荷预测方法如何分类？有哪些常用的方法？ 按照预测方法的参考体系， 工程上大体可分为确定性预测方法、 不确定性预测方法和空 间负荷预测方法。 确定性负荷预测方法是把电力负荷预测用一个或一组方程来描述， 电力负荷与变量之间 有明确的一一对应关系。常用方法有：负荷密度法、分产业产值单耗法、回归预测法、时间 序列预测法、趋势外推预测法等。 不确定性预测方法是基于类比对应等关系进行推理预测的方法。 常用方法有： 灰色预测 法、模糊预测法、神经网络预测法、物元综合预测法等。 空间负荷预测方法是将城市用地按照一定的原则划分为响应大小的规划网格状或不规 则的小区，然后预测每个小区中电力用户的数量和产生的时间。常用方法有：负荷密度法、 用地仿真法、趋势分析法等。 4. 4. 4. 4.有控制性详规的规划区总体负荷通常如何预测？有控制性详规的规划区总体负荷通常如何预测？P25P25P25P25 通常采用负荷密度指标法 5. 5. 5. 5.配电网规划的主要内容有哪些？区域配电网规划的主要内容有哪些？区域、 开发区及居住区这三类配电网规划内容侧重点有何开发区及居住区这三类配电网规划内容侧重点有何 不同？不同？ 1）分析电网布局与负荷分布的现状 2）电力负荷预测。 3） 确定各规划期目标及电网结构原则和供电设备的标准化， 包括中低压配电网的改造原则。 4）进行有功、无功电力平衡，提出城市与农村电网供电电源点（发电厂、220kV 及以上的 变电所）的建设要求。对于农村电网要注意到在优先发展城市大电网的前提下，因地制宜的 大力发展小水电。 5）分期对城乡电网的结构进行整体规划。 6）确定城乡电网变电所的地理位置、线路路径，确定分期建设的工程项目。 7）确定调度、通信、自动化等的规模和要求。 8）估算各规划期需要的投资，主要设备的规范和数量。 - 3 - 9）估算各规划实现后的经济效益和扩大供电能力以取得的社会经济效益。 10） 编写规划说明书及绘出各规划期末的城市和农村电网规划地理位置结构图 （包括现状接 线图） 区域配电网规划：1）规划区概况 2）规划区配电网现状 3）负荷预测 4）变电站选址定 容 5）高压配电网络规划 6）近期建设方案 7）廊道规划 8）技术经济分析 开发区配电网规划：1）开发区用地分析 2）负荷预测 3）变电站选址定容 4）中压配电 网络规划 5)近期过渡方案 6）电力电缆排管规划 7）技术经济分析 居住区配电网规划：1）居住区配电现状分析 2）负荷预测 3）变电站选址定容 4）中压 配电网络规划 5)近期过渡方案 6）电力电缆排管规划 7）技术经济分析 6. 6. 6. 6.变电站设置需考虑哪些因素，站址优选的技术原则是什么？变电站设置需考虑哪些因素，站址优选的技术原则是什么？P208P208P208P208 考虑因素：变电站电压等级，变压器容量、台数及型号，电气主接线，变电站选址和对上一 级变电站的要求 选址优化的原则有： （1）等负荷原则。 （2）初投资最小原则。 （3）负荷矩最小原则。 （4） 网 络运行费最小原则。 7. 7. 7. 7.高、中压电网有哪些常用接线模式？各有哪些特点？高、中压电网有哪些常用接线模式？各有哪些特点？ 高压侧基本接线模式分析高压侧基本接线模式分析 1. 同电源不同母线辐射接线（变电所设两台主变） 图 1 同电源不同母线辐射接线 同电源不同母线辐射接线如图 1 所示， 这种接线简单实用， ， 两条线路分别带 50%负荷。 当其中一条线路发生故障时，这条线路退出运行，合上变电所桥断路器，由剩下的一条正常 线路带两台变压器。但是若两条线路为同杆双回路，当其中一条线路检修时，两条线路都必 须停电，若采用不同通道，则需增加投资。 2. 双侧电源辐射接线 图 2 双侧电源辐射接线 双侧电源辐射接线如图 2 所示， 这种接线模式与模式 1 区别主要在于变电所的两条进线 来自不同电源， 避免模式 1 中因同杆双回线路检修时两条线路均须停电的问题， 因此这种接 - 4 - 线模式可靠性比模式 1 高。 3. 同电源不同母线双 T 接线 图 3 同电源不同母线双 T 接线 同电源不同母线双 T 接线如图 3 所示，这种接线主要优点是简单、投资省，但可靠性 一般。 4. 不同电源双 T 接线 图 4 不同电源双 T 接线 不通电源的双 T 接线如图 4 所示，这种接线模式采用变压器母线组的形式，所需要的 变电所设备投资较少，这种模式可靠性比模式 1 低，当有一条线路发生故障时，所带的变压 器必须停电。 5.同电源不同母线环形网接线 图 5 同电源不同母线环形网接线 同电源不同母线环形网接线如图 5 所示， 正常运行时两变电所间的断路器打开， 这种接 线主要特点是简单、灵活，但可靠性不如模式 1，不过做为近期过渡性的接线，其投资优势 比较明显，远期可以根据实际需要改造成模式 1。 6.不同电源环形网接线 - 5 - 图 6 不同电源环形网接线 不同电源环形网接线如图 6 所示，这种接线运行可靠性优于模式 5，其它方面基本同模 式 5 所述。 中压配电网常用接线模式中压配电网常用接线模式 1.1.中压架空配电网接线形式中压架空配电网接线形式 （1）单辐射模式 如图 1 所示单条线路合理分段，可逐步实现相邻线路“手拉手” 。 图 1 架空线路单辐射接线模式 （2）手拉手模式 这种接线方式是架空环网最基本的接线模式， 如图 2 所示单条线路合理分段， 相邻线路 “手拉手” ，结构简单清晰，运行较为灵活，可靠性较高，在每段主干线通常可分为 23 段， 线路故障或电源故障时，在线路负荷允许的情况下，通过倒闸操作可使非故障段恢复供电。 正常运行时线路开环运行，每条线路最大负荷只能达到线路最大载流量的 50%，线路 投资较单辐射模式有所增加， - 6 - 图 2 架空线路手拉手接线模式 （3）多分段多联络 如图 3 所示， 这种接线模式的任何一条主干线路均由分段开关分成若干段， 每一段与其 他线路实现联络，当一段线路出现故障时，均不影响其它段的正常供电，缩小了故障影响范 围，提高了供电可靠性。 这种接线模式可以有效地提高线路的负载率， 降低备用容量， 两分段两联络模式中主干 线负载率可提高到 67%，三分段三联络模式中主干线负载率可提高到 75%。 图 3 架空线路多分段多联络接线模式 2 2 电缆配电网接线电缆配电网接线 （1）电缆单环网接线 图 4 电缆线路单环网接线模式 这种接线模式是电缆线路环网中最基本的形式， 环网点一般为环网柜， 接线形式和手拉 手的架空线路相似， 但可靠性较手拉手的架空线路有所提高， 因为每一个环网点均有两个开 关，可以隔离任何一个环网柜，将停电范围缩小在一个环网柜的范围内。该接线模式在正常 运行时， 其电源可以来自不同变电站或同一变电站的不同母线， 任一回主干线路正常负载率 不超过 50%。 （2）电缆双环网接线 - 7 - 为了进一步提高供电网络的安全可靠性， 保证在一路电源失电的情况下用户能够从另外 一路电源供电， 可采用此种双环网的接线模式， 这种接线模式类似于架空线路的多分段多联 络的接线模式，实现一个用户的多路电源供电。 图 5 电缆线路双环网接线模式 （3）不同母线出线连接开关站的接线 图 6 不同母线出线连接的开关站接线模式 此种接线模式实际上就是从同一变电站的不同母线或不同变电站引出两路主干线至开 关站，再从开关站引出电缆线路带负荷。当开关站两回进线中的一回出现故障时，另一回进 线应能带起全部负荷，这样正常运行时，每回进线应有 50%的备用容量。 8. 8. 8. 8.电网规划中常进行哪些技术经济计算分析？电网规划中常进行哪些技术经济计算分析？P53P53P53P53 1）财务评价方法（资金的时间价值，最小费用法，净现值法，折返年限法） 2）国民经济评价方法 3）不确定性的评价方法 4）方案比较方法 9. 9. 9. 9.无功补偿规划原则是什么？无功补偿规划原则是什么？P223P223P223P