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硕上论文 盐城市电网发腱规划分析与研究 摘要 电网规划的最终目标是在满足未来负荷需求的前提下建立安全、可靠、经济的电 网。电网的安全、可靠、经济地运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高 用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。 盐城电网的问题主要是发展问题。是指随着盐城电网结构的不断完善，盐城电网 供电可靠性及供电质量得到进一步加强，但随着负荷的发展尤其是开发区的快速发 展，盐城电网仍存在局部地区安全可靠性较差以及经济运行等问题， 文章通过对目前盐城电网现状的分析，运用多种方法对盐城进行了电力负荷预 测，并进行了电力电量平衡分析。在此基础上，提出了电网规划的具体方案，文章指 出到2 0 1 0 年，需要新增容量4 9 6 0 兆伏安，到2 0 1 5 年，需要新增容量9 0 4 0 兆伏安， 到2 0 2 0 年，需要新增容量1 1 7 3 0 兆伏安，整个规划期总投资约为1 4 4 6 6 7 4 2 万元， 其中，“十二五 期间，共需投资5 5 0 2 2 4 7 万元；“十三五 共需投入1 6 8 2 2 5 万元。 文章对电网规划的财务评价进行了研究，并结合理论对本次电网规划的财务效益和社 会效益进行了分析。 关键词：盐城市，电网规划，负荷预测，财务评价 a b s t r a c t硕上论文 a b s t r a c t t h eu l t i m a t eg o a lo fg a dp l a n n i n gi st oe s t a b l i s ht h es a f e ，r e l i a b l ea n de c o n o m i c a l g a di nt h ep r e m i s eo fm e e t i n gf u t u r el o a dr e q u i r e m e n t s t h eg a d ss a f e ，r e l i a b l ea n d e c o n o m i c a lr u n n i n gi sn o to n l yr e l a t e dt oe l e c t r i cp o w e rc o m p a n y se c o n o m i cb e n e f i t s ，b u t a l s ob eo fg r e a ts i g n i f i c a n c et oi m p r o v eu s e rs a t i s f a c t i o na n df o s t e rag o o dc o r p o r a t e i m a g e y a n c h e n gp o w e rg a df o c u s e so nh o w t od e v e l o p t h er e l i a b i l i t ya n dp o w e rq u a l i t yi n y a n c h e n gp o w e rg a dh a sb e e nf u r t h e rs t r e n g t h e n e d 、析mt h ec o n s t a n ti m p r o v e m e n to f p o w e rg a dc o n s t r u c t i o n b u t 、析t l lt h er a p i dd e v e l o p m e n to fl o a de s p e c i a l l yi ns o m e d e v e l o p e dz o n e ，t h e r ea r es t i l l s o m et r o u b l e ss u c ha sl o wp o w e rg a ds e c u r i t ya n d r e l i a b i l i t yi ns o m ea r e a sa n dl o we c o n o m i c a lo p e r a t i o n t h ep a p e ru s ea l lk i n d so fm e t h o d st op r e d i c tt h ep o w e rl o a do fy a n c h e n ga n dh a v ea b a l a n c ea n a l y s i so ne l e c t r i c i t ya n dp o w e rb ya n a l y z i n gc u r r e n ts t a t u so fy a n c h e n gg a d b a s e do nt h a t ，t h ep a p e rp r o p o s e ss p e c i f i cp r o g r a m so ng a dp l a n n i n g t h ep a p e rs t a t e st h a t b y2 0 10 ，2 015a n d2 0 2 0 ，t h es e p a r a t ea d d i t i o n a lc a p a c i t yo f9 0 4 0m v a ，9 0 4 0m v aa n d 1 17 3 0m v ai sn e e d e d t h et o t a li n v e s t m e n ti sa b o u t14 4 6 6 7 4 2b i l l i o ny u a ni nt h ee n t i r e p l a n n i n gp e r i o d , o fw h i c h ，5 5 0 2 2 4 7b i l l i o ny u a nd u r i n gt h en e x tn a t i o n a lt w e l f t h f i v e - y e a rp l a np e r i o da n d1 6 8 2 2 5b i l l i o ny u a nd u r i n gt h en e x tn a t i o n a lt h i r t e e n t h f i v e - y e a rp l a np e r i o d t h ep a p e rs t u d i e st h et h ef i n a n c i a le v a l u a t i o no ng a dp l a n n i n g ，a n d a n a l y z et h ef i n a n c i a la n ds o c i a lb e n e f i t so ft h i sg a dp l a nb a s e do nt h e o r i e s k e yw o r d ：y a n c h e n gc i t y ，g r i dp l a n n i n g ，l o a dp r e d i c t i o n ，f i n a n c i a le v a l u a t i o n i i 硕士论文 盐城市电网发腱规划分析与研究 图表目录 表卜1 盐城市经济发展主要历史指标7 表2 - 1 盐城市电量负荷历史数据1 0 表2 2 弹性系数法预测结果1 2 表2 4 灰色模型预测结果1 4 表2 - 5 总电量预测结果1 4 表2 6 时间序列法预测结果1 5 表2 - 7 最大负荷利用小时数法预测结果1 5 表2 - 8 盐城市总负荷预测结果1 6 表2 - 9 电量负荷预测结果1 6 表2 - 1 0 各县市区电量预测结果1 7 表2 - 1l 各县市区负荷预测结果1 7 表2 - 1 2 规划期间盐城各县市电源规划出力情况1 8 表2 - 1 3 规划容载比控制范围1 9 表2 - 1 4 盐城市电网规划期间5 0 0 k v 所需变电容量情况1 9 表2 - 1 5 盐城规划期间2 2 0 k v 电网所需变电容量情况2 0 表3 - 1 年盐城市电网5 0 0 k v 变电站建设进度2 2 表3 - 2 盐城市5 0 0 k v 电网规划容载比2 2 表3 - 3 盐城市电网2 2 0 k v 变电站建设改造情况2 8 表3 - 4 盐城2 2 0 k v 电网规划容载比3 0 表3 5 投资单位工程造价3 0 表3 - 62 2 0 k v 及1l o k v 线路单位工程造价3 1 表3 7 盐城市电网各阶段投资汇总3 l 表4 - 1 盐城电网规划财务效益分析表3 9 v 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本 学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文 中作了明确的说明。 研究生签名：年月日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或 上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并 授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：年月日 硕j ：论文盐城市电网发展规划分析与研究 1 绪论 1 1 研究目的 电力工业是国民经济的重要基础产业，也是重要的公共事业。电力发展，电 网先行。随着经济的不断发展和用电趋势的增长，电网建设不仅要与电源、负荷 协调发展，还要具有适度超前意识。但是由于一些体制、政策、技术和历史上的 原因，我国电网发展不合理，导致高压电网网架脆弱、中低压配电网容量不足； 供电可靠性不高、线损率高、电压质量不高等一系列问题，不仅阻碍了经济的发 展，还造成了资源的严重浪费。 电网规划，是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是 电力企业自身长远发展规划的重要基础之一【l 】。电网规划的目标就是使电网的发 展适应、满足并适度超前于供电区域内的经济发展需求，并能发挥其对于电网建 设、运行和供电保障的先导和决定作用。 近年来，我国电力行业进行了变革，发电环节与输配电环节分离将进一步影 响电力行业体制和输电网投资与扩展规划。输电网的输电容量是否充足、容量配 置是否合理关系到各市场成员的切身利益及各参与方能否公平竞争。因此，输电 网的规划是一个引人瞩目的问题。在传统受管制的垄断电力工业中，输电网规划 的重要目标是在维持电力系统可靠性的前提下尽可能以最经济的投资满足负荷 需求。保证充裕的输电容量是电力公司的责任，而政府或监管机构则保证成本的 回收和合理的回报，且通常采用回报率管制方式来实现。而在放松管制的环境下， 输电网规划的目标与以往有所不同，尽管社会效益仍然是一个需要考虑的重要约 束因素，但输电网的所有者和投资者更关注的是如何最大化收益，利润的多少将 成为输电网规划中的决定因素。 随着电力市场的不断发展，供电方为了在激烈的市场竞争中获得更好的竞争 地位，就必须在技术许可和满足网络安全性的前提下尽量降低投资费用、提高可 靠性；而用户方在供电方没有满足自己的供电要求而造成缺电损失时，有权要求 供电方就缺电损失给予赔偿，因此电网规划不仅要满足系统安全性的要求，还需 要考虑供电可靠度的经济价值对用户侧的影响1 2 】。 盐城市为江苏省省辖市。1 9 9 0 年以来，国民经济和社会发展速度一直平稳地向 前发展，经济实力明显增强，为了适应盐城市的城市发展建设要求，使盐城市的开发 和经济发展更加科学、合理，为该地区的电网规划管理提供技术法规依据，更好的指 导该地区内电网的开发建设，本文结合盐城地区实际情况，重点对盐城市电网发展规 划进行深入分析与研究。研究结果能够更好地指导盐城市“十二五”电网滚动规划， l 绪论硕十论文 使盐城市电网建设与地方经济展更加紧密的衔接，真正做到“经济发展，电力先行 。 因此本文的研究具有一定的学术意义和重要的实用价值。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 电网自然垄断性 传统的经济学观点认为，电力属于自然垄断产业，具有规模经济性，因而需要政 府管制。长期以来，电力产业一直处于垂直一体化的垄断经营状态，独家垄断经营的 自然垄断行业，普遍出现效率低下的运营状况。随着技术创新和管制理论的突破，社 会经济的发展，电力产业的自然垄断性质也发生了改变，发电、供电不再具有自然垄 断性。从2 0 世纪7 0 年代中期开始，西方国家出现了一场声势浩大的管制改革运动， 电力产业的放松管制改革也就是将自然垄断性与非自然垄断性业务分离开来，在发电 和供电环节中引入竞争；同时，对具有自然垄断性质的输电、配电环节进行管制改革， 引入新的激励性管制。不同的改革模式虽然在引入竞争的具体途径上存在差别，但其 共同特点都是将发电、输电、配电、供电分开，在发电侧和供电侧引入竞争，对于负 责输电和配电的电网仍然由国家管制或直接经营。保持电网的政府管制源于一个基本 的假设：在电力市场的四个基本环节中发电和供电是非自然垄断业务，能够引入竞争； 而输电和配电则属于自然垄断业务，由一个电网经营要比由多个电网经营成本更低， 为了防止私人垄断给社会福利造成损失，需要由政府管制或独家经营。 我国的城市电网在经历了建国初期的恢复建设到6 0 一7 0 年代的初步发展期 后，8 0 年代起进入一个崭新的发展阶段，9 0 年代以来，随着城市经济高速发展， 对城市电网的供电能力和质量安全都提出了更高要求。 1 2 2 电网引入竞争的途径 由于在技术进步的推动下，电网的自然垄断特征趋于弱化，在未来的电力体制改 革中，根据目前的技术发展态势，电网引入竞争的途径可能有两种：一是针对电能的 运输和配送业务展开网络竞争：二是能源竞争，电能的运输和配送与其他能源进行竞 争【3 】o ( 1 ) 网络竞争 本质上来看，电网提供的是输电和配电服务。在输配电服务市场上，输电和配电 的平均成本与最终消费者的负荷系数和地理位置密切相关，企业用户的输配电成本只 是家庭用户的一半，用户距离发电厂和配电所越近，向其输配电的成本也越低。这种 成本差异为输配电服务市场实行差别定价和引入新的供应商提供了可能。此外，尽管 电网的输配电服务一直被作为标准品，不同的用户群体对电网服务质量的需求却并不 是无差别的。对于电网来说，网络竞争的第一种可能是网间竞争。随着电网自然垄断 2 硕上论文盐城市电嘲发展规划分析与研究 属性的减弱，由私人企业投资的电网将成为现有公共电网的竞争者。这些私人电网可 以是高压电流传输线路，也可以是为特定的地区输配电的独立网络，其用户将主要是 那些对网络服务有特殊要求的群体，如独立发电的家庭或企业，他们只需要少量的支 持，保证其私人的电力供应足够稳定。因为公共电网的输配电能力和稳定性超出了他 们的要求，连接到公共电网的成本会过高，私人电网则成为他们更经济的选择。虽然 目前私人电网只在工业以及商业建筑中有少量应用，但随着电力生产的日益分散化， 其发展已为一种必然趋势。在荷兰的新电力法中，己经明确规定私人可以在公共电网 之外兴建新的电网，并自行设定价格。网络竞争不仅可以发生在不同的电网之间，还 可以发生在现有的公共电网的内部。网内竞争的关键是网络服务的可控性。如上所述， 近来的技术进步能够通过在网络中安装交换机来控制电流的流动路径。从经济的观点 来看，这为控制线路接入创造了机会，相同的线路可以由不同的网络运营商来经营， 收取不同的费用，提供有差别的服务，形成专线电力输送市场，使电网服务从公共物 品变成私人物品。电力销售商和用户将根据自身对网络服务的要求，选择成本最低的 电能运输线路。网内竞争能够提高网络的使用效率，充分发挥公共电网的规模经济和 范围经济，在电信和铁路改革中，已经有过类似的尝试。 ( 2 ) r l 匕源竞争 长期以来，不同能源之间的高转换成本一直是能源竞争的严重障碍。然而，在技 术进步的推动下，转换成本的性质将发生变化。过去，能源之间的替代只能发生在应 用环节，随着电力生产技术的发展，发电环节也完全有可能引入能源替代。新近出现 的各种小规模电力生产技术能够将石油、天然气等多种初级能源转换成电能，热电联 产技术还可以将富余的热能转换成电能。电力生产分散化后，企业和家庭除了购买电 网传输的电能外，完全可以运用这些替代能源进行发电，满足自己对电力的需求。因 此，石油、天然气等能源的输送网络将成为电网的有力竞争者，从而增强家庭和企业 对电网使用的需求交叉弹性。由上面的分析可以看到，电网传统的自然垄断特征正在 因技术进步而趋于弱化。由于网络特征的变化，电网将可能从网络和能源两个途径引 入竞争 传统的电网规划方法是规划人员依据经验通过定性分析作出负荷预测，然后 根据预测的负荷数据，以及电源建设情况，对当地实际情况进行考察，拟定几种 可行的网络扩展方案，最后对各种可能存在的方案加以分析，逐步筛选。通过综 合分析比较，估算出各项建设工程的投资和运行费用，权衡利弊，最后推荐出一 个供电安全可靠、基建快、投资省、运行费低、维护方便、经济效益高的选址方 案( 一般至少有两个站址方案，包括推荐方案) 。这种传统的方法优点是直观并可 以同规划人员的宝贵经验相结合，可以根据当地的具体情况做出相应的规划方 案。缺点是预测精度及方案质量受人的经验限制，规划人员凭经验提出的参加比 3 1 绪论硕十论文 较的方案不一定包括客观上的最优方案，对大型网络难以有效处理。 1 2 3 电网规划方法 随着数学理论和计算机技术的发展，新的电网规划方法应运而生。目前电网 规划方法主要分为：数学优化方法、启发式方法和现代启发式方法。 ( 1 ) 数学优化方法的核心思想是将电网优化规划问题转化为一般的数学优化 模型，并在数学层面上给予求解，其中包括线性规划、分解方法、分支定界法等 等。这种处理方法理论上可以保证解的最优性，但容易引起维数灾，在实际应用 中难于建立优化模型，也不利于求解。 ( 2 ) 启发式方法是以直观分析为依据的算法，通常基于系统某一性能指标对可 行路径上一些线路参数的灵敏度，根据一定的原则，逐步迭代直到得到满足要求 的方案为止。主要由过负荷校验、灵敏度分析、方案形成三个部分组成。这种方 法直观灵活，计算时间短，便于人工参与决策，且能给出符合工程实际的较优解。 缺点是难以选择既容易计算又能真正反映规划问题实质的性能指标，不是严格的 优化方法，不能很好地考虑各阶段各架线决策间的相互影响，并且当网络规模较 大时指标对于一组方案都差别不大，难以优化选择。启发式方法又分为两种，第 一种是逐步扩展法，即根据灵敏度分析的结果，以最有效的线路加入系统逐步扩 展网络。另外一种是逐步倒推法，即首先将所有待选线路全部加入系统，构成一 个冗余的虚拟网络，然后根据灵敏度分析，逐步去掉有效性低的线路【4 】。 ( 3 ) 现代启发式算法是模拟自然界中一些“优化”现象而研究出的一类比较新 的优化求解算法，适用于求解组合优化问题以及目标函数或某些约束条件不可微 的非线性优化问题。这类算法求解组合优化问题在得到最优解的同时也可以得到 一些次优解，便于规划人员研究比较。此类算法主要有：遗传算法、t a b u 搜索法、 蚂蚁算法、粒子群算法等。 目前，国内外在电网规划的研究热点主要包括： ( 1 ) 电网网架优化规划 国内外学者在电网架优化规划已经取得了许多成就。通常采用随机优化方法 进行计算，例如文献5 】【6 m 分别运用遗传算法、模拟退火算法及单亲遗传算法获 得了最优网架结构；文献【8 】采用多种群遗传算法进行了电网规划。这些方法都能 取得比较好的规划结果，文献一j 进一步提出了一种基于竞争的启发式电网优化规 划算法，以规划期内系统总投资收益率为目标函数，考虑电网连通性、电压限制 和网络损耗的约束条件，通过潮流计算和竞争排序，规划线路的拓扑结构和选择 最佳的导线截面，进一步以供电可靠性为目标，规划网络的分段开关和联络开关 的数量和位置，使网络在保证供电质量的同时，投资和网损费用总和最小，以最 4 硕 ：论文盐城市电网发展规划分析与研究 小投资、最大限度的满足系统的安全性和可靠性。文献【lo 】考虑到当供电可靠性达 到一定水平后，为进一步改善供电可靠性而增加的费用将急剧增加，甚至超过可 靠性提高所带来的经济效益，应用人工免疫算法实现综合考虑用户侧停电损失、 投资及运行费用的电网网架规划。文献【l l 】提出了多目标电网规划的分层最优化方 法，使得计算量大幅度降低，避免了多目标函数处理大量约束条件的困难，同时 提出的改进最优切负荷模型，简化了缺电成本的计算，使可靠性指标转化为经济 性指标时更加快捷。但从其解的角度看，通过文中所述模型解得的分层最优化解 是在指定开发成本范围内追求可靠性的解，也可以说所得解是分层意义上的最优 解，这种首先在经济量值上满足一定要求( 很大程度侧重开发成本，其次满足稳 定性约束) 的做法理论上是合理的，在电力部门电网规划工作的实际应用中有待 进一步检验。文献【1 2 1 在综合考虑供电可靠程度的经济价值对用户侧影响的基础 上，提出了一种新的电网规划成本效益分析与评价数学模型，应用遗传模拟退火 算法和成本效益分析方法对其进行规划和分析，有效地将电网规划的经济性和可 靠性结合起来，进一步完善了成本效益分析方法在电网规划工作中的应用。但其 模型中所引用的两个参数单位缺电成本( i e a r ) 与电力不足期望值( e e n s ) ， 通过计算获得实际的准确值还存在困难，其计算过程也是非常繁琐的。 ( 2 ) 电网不确性规划 由于需要计及各种不确定因素对电网规划结果的影响，以最佳的柔性规划方 案来适应未来环境的变化，从而使规划方案在总体上达到最优，因此对电网进行 灵活规划十分必要。 研究方法主要可以分为两大类，第一类为多场景技术，多场景方法首先对未 来环境中的各种不确定性因素进行分析，得到它们一系列的可能取值，再将各种 可能取值分别组合为一个个未来可能环境( 场景) 。通过计算，寻找出一个具有最 好适应性和灵活性的规划方案( 即能够适应大多数场景的规划方案) ，则此规划方 案即为综合最优方案。多场景规划大大降低了不确定性建模和求解的难度，其难 点在于如何合理分析、预测出各种场景，以及如何判断规划方案的综合最优性。 其缺陷是解算结果缺乏理论上的适应性，同时对于变量或场景过多的情况有可能 会造成求解上的困难。主要有基于决策偏好的场景技术、基于线路被选概率的电 网规划方法等等。文献【1 3 】先计算多种规划方案在多个场景下的成本，然后依据悲 观决策法、乐观决策法、最大后悔值决策法等决策论方法给出最优方案。这种方 法建模简单，易实现。其不足之处在于没有计及各场景的发生概率，各种场景平 等对待，不符合实际。而且仅凭决策者的决策偏好来猜度和处理规划问题，缺乏 必要的严谨性和适应性，使得规划方案具有太强的主观性，不利于实际运用。文 献【1 4 】从微观的角度出发，直接分析各条待选线路在未来环境中被选情况，通过定 5 l 绪论硕+ 论文 义各条待选线路被选概率的概念来判断线路在未来环境中的重要程度和适应性， 根据各待选线路被选概率的大小选择线路，形成最终的网架结构。该方法直观、 快速、便捷，但是孤立的考虑单条线路的被选概率来组成规划方法具有一定的盲 目性，没有计及线路间的关联关系，而且仅根据各场景下的最优方案来确定线路 被选概率，缺乏充分依据。由于要得到线路被选概率值需要知道较多的概率数据， 而这些数据较难获得和估计，对于该方法的实际应用会造成一定影响，而且适应 度阈值的选取对其最终方案的影响也很大，尚需进一步的研究来克服这些缺点。 第二类为基于不确定性信息的数学描述方法的电网规划算法，这类电网规划 模型较为复杂，如基于模糊、随机数、盲数的电网规划算法。其中盲数是对多种 不确定性信息的综合描述，在很大程度上包含了其他特性的不确定性。文献【l 5 】【l6 】 均是基于在柔性约束的基础上，针对电网灵活规划现有方法所存在的问题和不 足，如场景规划技术、盲数规划、线路被选概率等，提出的电网规划方法的新思 路。新方法能够显著地松弛约束，减少计算量，但也有其使用的局限性，对于负 荷和发电出力无法调整的情况并不适用。文献【1 7 】1 1 8 】均提出考虑不确定性因素影 响的电网优化方法。在以模糊集合论描述和处理规划中的不确定模糊性因素的基 础上，建立了以模糊供电总成本最小为优化目标的电网规划模型，利用概率论及 模糊集合论处理不确定因素计算问题，通过计算电网故障状态下的模糊电量不足 期望值计算模糊缺电成本。最后利用遗传算法产生动态优化解。但在工程实际应 用中，不确定性事件集合难以全部预测，其中不确定性事件可能发生的概率更是 难以准确预测。 ( 3 ) 电力市场条件下的电网规划 由于电力市场在我国并未完全成熟，因此相应的符合我国电力市场实际的电 网规划制度并未完全建立起来，电网规划的投资体制在我国仍处于探索阶段，其 回报返还机制需要进一步研究，成熟而高效的电网规划方法还急需进一步发展。 电力市场情况下，我国电网规划目前的研究热点主要有： 1 ) 市场条件下，对盲信息的正确表达以及优化计算中的简化问题研究【1 9 】【2 0 1 。 2 ) 考虑d s m 影响下的各类负荷特性，并利用其预测将来的潮流分布的研究【2 l 】 1 2 2 1 o 3 ) 将市场信号与现代启发式方法或数学优化方法结合的电网规划模型和方法 方面的研究【2 3 j 【2 4 j 。 1 3 研究范围及概况 盐城市为江苏省省辖市，下辖：响水县、滨海县、阜宁县、射阳县、建湖县、大 丰市、东台市、盐都区和盐城市区等九个县( 市、区) 。地处江淮平原东部，位于东经 6 硕士论文盐城市电网发展规划分析j 研究 1 1 9 。2 77 至1 2 0 。5 4 ，北纬3 2 。3 47 至3 4 。2 8 之间，东临黄海，南与南通市、 泰州市毗邻，西与扬州、淮安市相连，北与连云港市接壤。2 0 0 7 年底土地总面积 1 6 9 7 2 k m 2 ，人口8 0 8 万人。盐城地形皆为平原，南北部地区分别由长江和黄、淮河 携带的泥沙，经海潮、风浪作用沉积而成。境内海域辽阔，东部有海岸线5 8 2 k m ，占 江苏省海岸线总长度5 6 以上，沿海滩涂面积6 8 0 多万亩，占江苏省滩涂面积的7 5 ， 耕地面积9 8 0 万亩。盐城境内河渠港湾四通八达，通榆运河纵贯南北，苏北灌概总渠、 串场河、中山河、射阳河、新洋港、黄沙港、斗龙港等著名河流纵横交错。盐城属于 北亚热带向南暖温带过渡地带，年均日照时数达2 3 0 0 小时，平均气温1 4 ，平均降 水量1 0 0 0 m m 左右，气候温和，四季分明、冷暖有常、雨量适中。 盐城市于1 9 9 0 年以来，国民经济和社会发展速度一直平稳地向前发展，经济实 力明显增强，尤其是“十五期间的发展极大地增强了盐城市的经济实力。2 0 0 0 年 至2 0 0 7 年期间盐城市的国内生产总值的增长情况详见表2 1 。2 0 0 0 年盐城市g d p 为 5 4 8 5 9 亿元，到2 0 0 7 年g d p 达到1 3 6 8 亿元，七年间g d p 的年均增长率为1 3 9 4 ， 盐城市国民经济进入高速发展时期。 表1 - 1 盐城市经济发展主要历史指标 年份 g d p 年增长第一产业 第二产业第三产业 年末总人口 入均pj ( 亿元)率( )( 亿元)亿元) ( 亿元)( 万人)( 元人) 2 0 0 05 2 9 4 81 6 1 82 0 4 8 61 6 2 8 27 9 5 5 76 6 5 5 2 0 0 l5 7 48 4 l1 6 5 9 62 2 3 7 11 8 4 3 37 9 5 5 67 2 1 5 2 0 0 26 2 7 1 39 2 61 6 9 1 82 4 9 0 92 0 8 8 67 9 5 6 17 8 8 2 2 0 0 36 9 5 7 21 0 9 41 7 2 4 7 2 8 3 2 2 2 4 0 0 37 9 6 5 1 8 7 3 5 2 0 0 48 2 0 9 71 8 o o1 9 9 。8 63 4 0 4 32 8 0 5 87 9 8 2 81 0 2 8 4 2 0 0 51 0 0 4 92 2 4 0 2 2 8 4 84 2 2 1 83 3 4 2 47 9 8 6 71 2 5 8 2 2 0 0 61 1 7 4 2 61 6 8 52 4 5 6 55 3 6 1 83 9 2 4 38 0 4 7 31 4 5 9 2 2 0 0 71 3 6 8 1 6 5 02 6 06 4 24 6 68 0 81 6 9 3 1 资料来源：2 0 0 8 年江苏省统计年鉴 盐城市经济结构也发生了积极的变化，三次产业结构比例由2 0 0 0 年的3 0 ：3 9 ：3 1 调整为2 0 0 7 年的1 9 ：4 7 ：3 4 。工业结构重型化发展态势更趋明显，重工业在工业结构 中比重在2 0 0 4 年首次超过轻工业，轻重工业比例变为4 7 ：5 3 。这些显著的变化标志着 盐城市工业经济已由工业化的初期阶段进入了工业化的中期阶段，标志着开始进入资 金和技术密集的重化工业阶段，即工业化加速发展阶段。 2 0 0 7 年底盐城市发电厂总装机容量1 0 9 2 8 m w ，发电量6 4 0 4 亿k w h ，上网电量 5 8 4 2 亿k m l 。 2 0 0 7 年底，盐城电网有5 0 0 k v 变电站1 座，既是江苏电网北电南送的重要通道， 同时也是盐城电网重要的电源支撑点。5 0 0 k v 盐都变现有5 条5 0 0 k v 线路，分别为 5 0 0 k v 上盐线( 上河变一盐都变) 、5 0 0 k v 盐泰线和盐兴线( 盐都变一泰兴变) 、5 0 0 k v 7 1 绪论硕士论文 田盐线和田都线( 田湾核电站一盐都变) 。 2 0 0 7 年底，盐城市地区电网有2 2 0 k v 变电站1 5 座，主变2 3 台，变电总容量 2 8 8 0 m v a ，2 2 0 k v 输电线路3 1 条，总长度为9 7 0 5 9 k m 。中南部的5 0 0 k v 盐都变、 盐城电厂和中东部的射阳港电厂是盐城地区电网的主要电源点，此外响水变暂由区外 邓庄变转供。 2 0 0 7 年底，盐城市各县市3 5 k v 及1 1 0 k v 电网共有1 1 0 k v 变电站5 2 座，主变8 2 台，总容量2 8 1 9 5 m v a ；3 5 k v 变电站1 2 9 座，主变2 3 l 台，总容量1 7 9 3 3 m v a 。 盐城市区电网共有3 5 k v 及1 1 0 k v 线路3 5 6 条，总长度4 0 1 l k m 。其中1 1 0 k v 线 路1 0 3 条，总长度1 5 6 8 k m ，3 5 k v 线路2 5 3 条，总长度2 4 4 3 k m 。 经调研分析，盐城市地区电网存在的主要问题如下： 1 ) 在正常运行方式下，盐城电网2 2 0 k v 的总体输电能力能满足供电需求，但负荷 分布不均，局部地区负载较重，局部地区2 2 0 k v 变电站布点不足。 2 ) 盐城市地区海岸线长达5 8 2 k m ，供电半径大，线路投资大。变电站布点少，互 相支援困难，1 1 0 k v 及3 5 k v 变电站单电源较多。盐城市地区的经济发展是盐城市今 后发展的重点，工业比较集中，负荷需求量很大，盐城市地区的电网网架不能满足经 济快速发展的需要。同时，盐城沿海地区有利于大电厂的建设，但由于2 2 0 k v 变电 站布点少，电厂接入系统困难。“十一五 规划中结合江苏省建设沿海大通道、加强 苏北电网建设的契机，综合考虑加强对盐城市地区2 2 0 k v 的布点。 3 ) 近两年新上的热电联产的电厂较多，电网的安全运行、电压及力率的合格率受 到影响。 4 1 盐城市地区1 1 0 k v 电网基本形成环网供电，仍有部分1 1 0 k v 线路为单回路放 射形供电线路，不满足n 1 的可靠性要求；由于农网负荷过于分散，1 1 0 k v 网络短期 内难以大规模延伸，3 5 k v 电压等级的电网规模仍较大，短期内仍将是向广大农村供 电的主要高压电网。 5 1 1 1 0 k v 和3 5 k v 电网中，主变和线路运行都有一定数量的运行年限超过1 5 年以 上的设备，这些设备陈旧，故障率较高，影响电网的安全可靠运行。 1 4 研究的基本思路 电网规划的最终目标是在满足未来负荷需求的前提下建立安全、可靠、经济的电 网。电网的安全、可靠、经济地运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高 用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。因此，本次电网规划分析与研究 是建立在“苏北加快布点”、“基建与技改并举 等重大决策和战略举措的基础上， 遵循以下思路： 8 硕上论文盐城市电网发展规划分析与研究 一是贯彻“四个有机衔接 和“三沿 发展思路。“有机衔接 指与江苏省电力 公司电网规划有机衔接、与盐城市经济社会发展规划有机衔接、高压线路走廊与城市 建设规划交通规划有机衔接、与城市发展规划有机衔接，尽量“沿河、沿路、沿海 ， 实现与社会的和谐。 二是苏北加快布点。在充分考虑电力需求的增长以及负荷的空间分布情况下，提 高电力需求预测的水平，提高规划设计标准。规划所安排的电网建设项目既要有利于 电力市场的开拓，有利于供售电量的增长，也要合理考虑网架结构和变电站布点，超 前规划预留线路走廊和站址，抢占宝贵的站址通道资源。 三是贯彻“同塔多回、“大容量、多主变、大截面导线 要求。在规划中要积极 采用紧凑型线路、同塔多回、大面积导线、多主变，提高站址、通道等战略资源的利 用效率。 1 5 研究的主要内容 经济发展带动电力需求的不断增长是电网发展的原动力。电网的规划建设，起着 承上启下的作用，一方面要接受上一级输电网或地方电厂的电力，另一方面还要起着 向下一级中低压配电网提供电源的作用。如何保证高压配电网既有充足的接受电力能 力，又能安全可靠地给下一级中低压配电网提供优质可靠的电源，是高压配电网规划 所要解决的主要任务。 本次论文的主要工作是以盐城电网为实例探讨如何根据设计区域内的经济需求 及其发展情况确定负荷、合理的变电站站址、容量和输电网系统结构，具体如下： ( 1 ) 运用多种方法对盐城的最大负荷及电量进行科学预测，并进行综合分析， 在负荷预测的基础上，做盐城地区供电量与用电量的电量平衡分析。 ( 2 ) 以负荷预测和电量平衡分析为基础，并结合盐城电网的具体实际，提出了 5 0 0 k v 、2 2 0 k v 、1 l o k v 电网规划的具体方案，并进行投资估算。 ( 3 ) 分析电网规划中的财务评价框架及指标体系，并结合盐城电网规划的投资 估算结果，进行盐城电网规划投资财务效益分析。 ( 4 ) 研究电网规划的社会效益评价体系，并对电网规划后的结果进行竞争力分 析研究。 9 2 电力负荷预测及电力平衡分析硕上论文 2 盐城市电力负荷预测及电力平衡分析 2 1 负荷预测方法 在市场经济条件下，电力企业必须随时掌握用电需求变化现状。电力负荷预测工 作是分析电力市场的一项基础工作，它的准确程度将直接影响电力企业经济运行质量 和效益。电力负荷预测同样是制定电力发展规划的重要依据，如电源布局以及电网结 构的确定、重要输出变电工程规模的确定、重要发变电设备容量的确定等都需要准确 负荷预测的支持【2 5 1 。 本文研究以2 0 0 7 年为规划基准年，对盐城市及各县市进行2 0 0 8 - - 一2 0 1 5 年电量、 负荷预测，并在此基础上展望2 0 2 0 年。预测方法如下： 1 ) 根据历史电量负荷数据，分析国民经济和社会产业结构变化对用电比例的影 响； 2 ) 采用多种数学模型模拟历史电量负荷曲线并进行外推，得到电量、负荷的目标 值，再根据s 曲线回推得到中间各年的总电量、总负荷。 2 2 负荷历史数据及特性分析 盐城市用电量和最高负荷在“十五后期和“十一五”前两年增长较快。从2 0 0 2 年开始，盐城市全社会用电量呈现快速增长，每年增长率均超过1 0 ，2 0 0 6 年甚至 超过2 0 ，2 0 0 2 - - - 2 0 0 7 年平均增长率达到18 2 。和2 0 0 2 年相比，2 0 0 7 年全社会用 电量翻了一番多。最高负荷在2 0 0 0 - - 2 0 0 7 年间也呈现了快速增长，除2 0 0 4 年外，每 年增长率均超过1 0 ，2 0 0 2 - - - 2 0 0 7 年平均增长率达到1 6 8 。具体数据见下表。 表2 - 1 盐城市电晕负荷历史数据 全社会 入均居民 第一产业第二产业第三产居民生入均全社 用电最最高负生活用电 年份( 亿千瓦( 亿千瓦业( 亿千活( 亿千会用电量 ( 亿千荷( m w )量( k 骶t 时)时)瓦时) 瓦时) ( k w h 入) 瓦时)入) ； 2 0 0 03 9 1 26 9 83 3 12 4 1 32 0 99 5 94 9 21 2 l 2 0 0 14 1 5 77 7 1 3 3 02 6 0 6 2 3 79 9 4 5 2 31 2 5 2 0 0 2 4 6 0 38 6 32 7 83 0 9 42 6 49 6 75 7 91 2 2 2 0 0 35 4 4 61 0 0 13 1 63 7 8 63 0 11 0 4 36 8 41 3 1 2 0 0 46 5 2 01 0 7 13 4 14 5 8 53 7 21 2 2 18 1 71 5 3 2 0 0 57 3 8 0 1 3 8 72 9 2 5 4 8 74 6 41 3 8 3 9 2 41 7 3 1 0 硕 论文盐城市电网发腮规划分析与研究 全社会入均居民， 第一产业第二产业第三产居民生人均全社 用电量最高负生活用电 年份( 亿千瓦( 亿千瓦业( 亿千活( 亿千会用电量 ( 亿千荷( 婀)量( k 删! 时)时)瓦时)瓦时)( k w h 入) 瓦时)入) 2 0 0 68 9 7 81 5 8 13 1 96 4 3 46 3 21 5 9 31 1 1 61 9 8 2 0 0 7 1 0 6 2 01 8 7 9 3 4 17 7 6 l 7 9 41 7 2 4 1 3 1 42 1 3 资料米源：2 0 0 8 年盐城市统计年鉴 从上表可知，用电结构中第二产业用电量占总电量的比重最大，对用电量增长贡 献最大，2 0 0 2 一- - 2 0 0 7 年年均增长1 8 2 ，2 0 0 7 年占总电量比重超过7 2 ，是影响电 力需求的主要因素。“十一五 期间，盐城市的第二产业将以招商引资、扩大规模、 结构优化、产业升级、提高质量、增强竞争力为目标，继续加大在g d p 总值中的比 重，预计其用电量也会有较快增长。 盐城市的居民生活用电量年均增长比较稳定。“十一五 期间，随着经济实力的 进一步增强，城乡居民生活条件将进一步改善，家用电器特别是空调器的普及率会进 一步提高，预计居民生活用电量仍将保持一定幅度的增长。 1 ) 历史电量与g d p 增长分析 2 0 0 0 年以来，盐城市的经济发展一直保持稳步增长的态势。2 0 0 2 2 0 0 7 年g d p 的平均增长率为1 6 9 ，2 0 0 2 , - - - 2 0 0 7 年用电量的平均增长率为1 8 2 ，电量增长略高 于g d p 增长。“十五 期间，国家采取多项积极的财政政策拉动经济的增长，整体 经济形势有了明显好转，特别是长三角地区经济呈现了高速增长的势头，盐城经济发 展也呈快速增长的趋势。盐城地区作为后发展地区，有理由相信从“十一五开始， 经济发展受到长三角地区、上海四小时经济圈的辐射作用，特别是沿海开发战略的实 施，会有较快的发展，用电量也会保持旺盛的增长势头。 2 ) g d p 及三次产业的产值单耗 盐城市在“九五期间发展经济的同时，新技术新设备的大量使用，单耗水平显 著降低，节能工作取得了较大的成绩。“十五 期间盐城的产业结构中工业比重逐渐 加重，尤其是重工业的比重，在2 0 0 4 年首次超过轻工业的比重，可见在“十一五 期间，盐城的经济发展将过渡到重化工业的阶段，综合国家提出的建设节约型社会， 到2 0 1 0 年产值能耗降低2 0 的要求，盐城的综合产值能耗将略有升高后保持在一定 水平。 3 ) 盐城市用电量及负荷分布情况 从1 9 9 0 年到2 0 0 7 年之间，各县市电量和负荷占盐城市电量、负荷的比例几乎是 周期性变化波动的，个别年份有异常变动，整体看占盐城市的比例变化不大，其中区 位优势和经济基础较好的东台、大丰和市区的发展较快。根据江苏省重点提出开发盐 11 2 电力负荷预测及电力平衡分析硕上论文 城及盐城市沿海开发的战略规划，沿海五县市将受益最多，预计未来盐城电量占盐城 市比重将逐渐增大，沿海五县市的电量负荷也将加快增长。因此，根据这发展变化 的规律，对于我们在后面进行分区负荷预测时也有一定的指导意义和参考价值。 4 ) 人均用电量增长情况 盐城市的人均用电量和居民人均生活用电量逐年上升，但居民人均生活用电量仅 为全省平均水平的四分之三。这说明盐城市用电量水平基数较低，盐城市的电力需求 随外部经济环境变化的灵敏度较高，若盐城市的经济低迷，则电力需求的增长也将减 缓，若经济有较大增长，则电力需求也存在大幅增长的可能性，具有较大的增长空间。 5 ) 最大负荷利用小时数t m a x 的分布情况 盐城市2 0 0 0 2 0 0 7 年t m a x 数值在5 3 3 4 - - 6 0 0 8 h 范围内变动，7 年来的平均值为 5 5 6 4 h 。从变化趋势看，随着产业结构的变化有一定的波动性，总体的变