电力系统规划.doc

电力系统规划作业(2010 工程硕士 PS10294 高鹏)一、 对电网规划方法进行综述电网规划又称输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础。电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，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输电系统的费用最小。 电网规划按照时间分类，可以分为短期规划、中期规划和长期规划。 另外还可以按照不同专业进行分类，比如通信规划、营销规划和煤矿电源规划等各种专项规划。 短期规划分为1-5年，规划的内容比较具体仔细，可直接用来指导建设。一般的电网5年规划与国民经济5年规划的时间同步。如，十一五规划、十二五规划等。 中期规划一般为510年。长期规划则需要考虑比输变电工程建设周期更长的发展情况，一般规划6-30年。长期电网规划需要列举各种可能的过度反感、估计各种不确定因素的影响等。长期规划的方案并不一定在建设中原封不动的实施。由于客观条件或环境的改变，规划方案也将不断变化。电力系统规划的最终结果主要取决于原始资料及规划方法。没有足够的和可靠的原始资料，任何优秀的规划方法也不可能取得切合实际的规划方案。一个优秀的电力系统规划必须以坚实的前期工作为基础，包括搜集整理系统电力负荷资料，当地的社会经济发展情况，电源点和输电线路方面的原始资料等等。 目前，我国在规划方法方面，处于传统的规划方法和优化规划方法并用的状态。在财务方面应着重考虑三个问题：建设投资的回收率、电网经济运行情况、可持续发展。 建设投资要讲回报，讲究回收率。电网的建设投资是否合理，是否满足电网经济运行。建设投资的回收率与电网经济运行情况是针对具体工程项目而言，而持续发展问题是从供电企业整体动作发展的角度来确定一定时期内或某个财政周期内对城网规划的要求，确定其间城网规划工作的整体规模与水平。 通常而言，城网规划中，首先根据可持续发展观点来解决中远期的规模，其次根据电网经济运行情况确定具体的规划项目，最后根据建设投资的回收率来决定具体规划项目的投资与设备选用。这其中，根据国民经济发展情况与人民银行利率水平来确定贴现率等理论计算的具体参数。在此基础之上再研究和确定电网最优的网络接线方式、投资水平以及投资的时间按排，使电网供电能力、供电质量供电可靠性能够满足用户的用电需求，以低于社会边际电价的成本向客户提供优质的电能。 城网规划除了要满足上述几个目标外，还要与城市规划相协调，满足城市整体发展的需要。 对于城网规划对象应从地域、行业、时间上进行分类与分析。根据目前经济发展状况，宜将城网规划对象分为三类：老城区、新城区、准城区。 老城区是市政规划成型区，负荷易掌握，市政府对其进行的市政规划工作仅为局部性的调整，供电企业可充分利用已有的各级电力网与设备做好供电工作。 新城区是老城区的拓展区，是各地在促进经济发展的过程中划出临近老城区的乡镇，市政府对其进行的市政规划工作是整体的调整，供电企业在些地区的规划工作受制于市政规划，可参照市政规划并在负荷预测的基础之上根据本市或国内外同类型地区的负荷特点做好规划工作及电网建设工作。 准城区是经济发达的乡镇，能够给供电企业带来巨大的负荷和用电量及效益，虽然可能未市政府列入市政规划，这也是供电企业所必须考虑的，可在负荷预测的基础之上根据本市或国内外同类型地区的负荷特点作好规划工作及电网建设工作。 行业不同往往用电特点也不同，因此行业分类在城网规划中也很重要。一般是根据其用途分为：住宅、商业、各类工业等。同一用户在不同时间里用电量是不同的，在规划中要充分考虑到时这一点。电网规划理论计算上已成功运用遗传算法、模拟退火等多参数并行算法进行线路规划，并应用于实际，取得了良好效果，保证了规划方案的最优选择，这将是城网规划的趋势。 城网规划工作在服务与服从市政规划工作的同时，供电企业也要根据自己的财务状况拿出自己的规划标准，及时与市政规划部门沟通，避免由于市政规划部门过分注重科学技术的提高，在市政规划中对供电企业提出过高的技术标准，使供电企业承受较高的投资。 对于一个拥有巨大固定资产额的供电企业而言，要想保证良好的资产负债率与利润率，必须争取城市电网多元化投资的实现。这既影响到了供电企业当年的经营业绩，更影响到了供电企业的可持续发展问题。 虽然政府近几年来对城市电网进行了城网改造工作，解决了各级电网存在的许多问题，提高了线路的健康水平，保证了供电可靠率，确保了群众安全用电水平，受到供电企业与供电用户的欢迎。但随着经济的日益发展和人民群众生活水平的日益提高，供电量的进一步增长只是时间问题，供电企业在电力改革的这一期间城网规划与建设面临着巨大的压力。因此在电力改革的过渡期间要充分考虑利用现有的政策并争取政策对城网进行多元化投资。 在准市区与新市区的投资建设中尤其要考虑到这个问题。这些地区新上的供电项目往往相对于老市区而言是供电面广，但负荷密度低，其投资效益不会太好，因此供电企业在此类地区项目的建设上要像其它公用行业一样，既要争取各级政府的投资，又要争取各类优惠政策，如低息贷款、减免税、调高售电电价、调低上网电价、增加新增用户对电网投资等措施。 目前经济的发展潜力预示着城市电网的大幅度扩容的压力，这完全不同于西方发达国家的已成型的城高电网，因此供电企业应面对实际，利用目前国家在经济发展过程中对其它公用行业所采取的扶持政策，在城市电网规划上尤其是新市区与准市区的规划上，争取更多的多元化投资对城市电网进行规划建设是必不可少的。 争取城网投资多元化是对搞好城网规划工作的有利保障。城网投资多元化也是供电企业进入市场经济后必须协调解决的问题。 在市场经济条件下，供电企业在进行城网规划设计时，在完成好社会责任与效益的前提下，应从规划的各个时期、层面做好经济分析工作，使经济效益的观点寓于城网规划之中，只有这样，供电企业的效益才能有机的增长，才能保证供电企业的可持续发展，规划的作用与意义才能充分显现出来。不仅如此，供电企业还要利用市场经济的内在规律，立足实际，变被动为主动，充分利用各种因素，影响政策制定部门，争取更多的政策用之于城市电网的规划与改造建设之中。参考文献:1黄苏南，邵惠鹤，张钟俊智能控制的理论和方法J控制理论与应用，1994(4)2王梅义，吴竞昌，蒙定中大电网系统技术第2版M.北京：中国电力出版社，19953周乐荣电网规划辅助决策系统中面向对象模糊数据库的研究：学位论文D广州：华南理工大学电力学院，1998二、 试对中长期电力负荷预测方法进行综述。 电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础，其对电力系统规划和运行都极其重要。电力负荷预测包括两方面的含义，即用以指安装在国家机关、企业、居民等用户处的各种用电设备，也可用以描述上述用电设备所消耗的电力电量的数值。 电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。从预测对象来看，电力负荷预测包括对未来电力需求量（功率）的预测和对未来用电量（能量）的预测以及对负荷曲线的预测。其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布，为电力系统规划和运行提供可靠的决策依据。 在电力改革进一步深入、电力市场逐步形成、电力企业自主经营和自负盈亏的今天，电力负荷预测工作已变得越来越重要了。科技发展为电力负荷预测提供了各种理论和方法，如趋势分析法、回归分析法、指数平滑法、单耗法、灰色模型法、负荷密度法和弹性系数法等。1趋势分析法趋势分析又称趋势曲线分析、曲线拟合或曲线回归，趋势分析法是迄今为止研究最多、流行最广的定量预测方法。趋势分析法是根据已知的历史资料来拟合一条曲线，使得这条曲线能反映负荷本身的增长趋势，然后按照这个增长趋势曲线，对要求的未来某一点估计出该时刻的负荷预测值。常用的趋势模型有线性趋势模型、多项式趋势模型、对数趋势模型、幂函数趋势模型、指数趋势模型、逻辑斯蒂（Logistic）模型和龚伯茨（Gompertz）模型等。寻求趋势模型的过程比较简单，因为这种方法本身是一种确定的外推，在处理历史资料、拟合曲线和得到模拟曲线的过程中，都不考虑随机误差。采用趋势分析法拟合的曲线，原则上要求其精确度是对拟合的全区间都一致的。在很多情况下，选择合适的趋势曲线，确实也能给出较好的预测结果。不同的模型给出的结果相差会很大，使用的关键是根据地区发展情况，选择适当的模型.2回归分析法回归分析法又称统计分析法，也是目前广泛应用的定量预测方法，其任务是确定预测值和影响因子之间的关系。电力负荷回归分析法是通过对影响因子（如国民生产总值、工农业总产值、人口、气候等）和用电的历史资料进行统计分析，确定用电量和影响因子之间的函数关系，从而实现电力预测。但有时候在回归分析中，选用何种因子和该因子采用何种表达式只是一种推测，这影响了用电因子的多样性和某些因子的不可测性，使得回归分析在某些情况下受到限制。3指数平滑法趋势分析法和回归分析法都是根据时间序列的实绩值建立模型，再利用模型来进行预测计算的。指数平滑法是用以往的历史数据的指数加权组合来直接预报时间序列的将来值。4单耗法单耗法是根据第一、第二、第三产业每单位用电量创造的经济价值，从预测经济指标推算用电需求量，加上居民生活用电量，构成全社会用电量。预测时，通过对过去的单位产值耗电量（以下简称“单耗”）进行统计分析，并结合产业结构调整，找出一定的规律，预测规划期第一、第二、第三产业的综合单耗，然后根据国民经济和社会发展规划的指标，按单耗进行预测。根据珠海市的整体发展规划，第一产业主要发展“三高”农业，单耗将呈现平缓上升趋势，预计2005年单耗为0.0540.057 kWh/元；第二产业的发展方向是以石油化工和高新技术产业为主的新型工业，预计20022005年的单耗为0.1140.105 kWh/元；第三产业的单耗经过发展初期的上升以后，目前呈缓慢下降的趋势，预计珠海市“十五”、“十一五”期间第三产业单耗为0.0630.059 kWh/元；随着农村城市化和农村电网改造的深入、农村电价的进一步降低，以及人民生活水平的不断提高，居民生活用电量也迅速增长，预计2005年珠海市人均生活用电量为700 kWh。根据以上单耗预测，珠海市2005年全社会用电量为5.29TWh。单耗法需要做大量细致的统计、分析工作，近期预测效果较佳。但在市场经济条件下，未来的产业单耗和经济发展指标都具有不确定性，对于中、远期预测的准确性难以确定。 5灰色模型法灰色系统理论是20世纪80年代由我国邓聚龙教授提出，用来解决信息不完备系统的数学方法。它把模糊控制的观点和方法延伸到复杂的大系统中，将自动控制与运筹学的数学方法相结合，研究广泛存在于客观世界中具有灰色性的问题。部分信息已知、部分信息未知的系统称为灰色系统。灰色系统理论把一切随机过程看作是在一定范围内变化的，与时间有关的灰色过程，对灰色量不寻找统计规律，通过大样本进行研究，而是用数据生成的方法，将杂乱无章的原始数据整理成规律性强的生成数列再作研究。对灰色过程建立的模型称为灰色模型。从以上的分析，我们可以看到各种预测方法从研究的角度、建模的出发点到数据的形式、数据样本大小以及适用条件等都有所不同，因而要想将各种方法摆在同一尺度规范下进行比较是相当困难和不科学的。从适用条件看，回归分析法和趋势分析法致力于统计规律的研究与描述，适用于大样本，且过去、现在和未来发展模式一致的预测；指数平滑法是利用惯性原理对增长趋势外推，实现“重近轻远”的预测原则；单耗法一般根据历史统计数据，在分析影响单耗的诸因素的变化趋势基础上，确定单耗指标，然后依据国民经济和社会发展规划指标预测电力需求；灰色模型法是通过对原始数据的整理来寻求规律，致力于少数据所表现出来的现实规律的研究，它适用于贫信息条件下的分析和预测。从采用的数据形式看，灰色系统理论是采用生成数序列建模；回归分析法、趋势分析法均是采用原始数据建模；而指数平滑法是通过对原始数据进行指数加权组合直接预测未来值。从计算复杂程度看，相对简单的是回归分析法和趋势分析法。从适用的时间分类看，单耗法、指数平滑法、灰色模型法较适宜近期预测；对中、长期预测，采用回归法、趋势分析法和改进