城市电网规划绪论

1、广东工业大学自动化学院电力系殷 豪电力系统规划22 生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体连接在一起而组成的整体3电力系统GM发电变电变电输电配电用电动力部分：汽轮机、锅炉、水轮机、水库动力部分：汽轮机、锅炉、水轮机、水库电力网：升、降变压器，各电压等级的输电线路电力网：升、降变压器，各电压等级的输电线路电力系统的组成电力系统的组成4 全盘考虑电源与电网的情况全盘考虑电源与电网的情况 设计最合理的供电方案设计最合理的供电方案 使电网达到一个较理想的结构使电网达到一个较理想的结构电力系统规划概论电力负荷预测的理论与方法电力系统规划的

2、经济评价方法电源规划可靠性评价方法和指标电网规划配电网规划无功规划2022年6月15日8时35分6152022年6月15日8时35分6绪论1.1 我国电力系统的发展历程及发展趋势一、电源的发展一、电源的发展2022年6月15日8时35分7发电厂类型发电厂类型 火电火电 水电水电 核电核电 风电、潮汐电、太阳能，地热风电、潮汐电、太阳能，地热容量小，为其容量小，为其它类型机组的它类型机组的1 1/10/101/1001/100单台机组容量：核电单台机组容量：核电火电火电水电水电风电风电地热，潮汐，太阳能地热，潮汐，太阳能已投运容量最大的机组：已投运容量最大的机组：核电：核电：1060MW1060

3、MW 江苏田湾核电站；江苏田湾核电站； 火电：火电：1000MW1000MW 浙江华能玉环电厂；浙江华能玉环电厂； 水电：水电：700MW700MW 三峡电站三峡电站2022年6月15日8时35分8我国电力供给结构变化我国电力供给结构变化2022年6月15日8时35分9发电企业：发电企业：五大五大 华能集团华能集团 大唐集团公司大唐集团公司 华电集团公司华电集团公司 国电集团公司国电集团公司 中国电力投资集团中国电力投资集团占全国发电资产占全国发电资产50%50%以上以上电力改革，电力改革，“厂网分开厂网分开”，发电公司发电公司“竞价上网竞价上网”我国电网分区图我国电网分区图国家电国家电网公司

4、网公司中国南中国南方电网方电网2022年6月15日8时35分11二、二、电网电网的发展的发展我国电网我国电网发展发展过程过程地区电网地区电网省内电网省内电网大区电网大区电网大区电网互联大区电网互联城市孤立电网配电配电:0.38;10/20:0.38;10/20高压高压:35;110;220:35;110;220超高压超高压: 330;500;750;: 330;500;750;500 500 直流直流特高压特高压:1000 :1000 交流交流; ;800 800 直流直流电压等级：电压等级：kVkV2大电网公司：南方电网和国家电网;至2005年，220550kV线路长度达25.19万km;2

5、008年，全国特高压、超高压电网以及跨区送电规模加快发展;晋东南-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程试运行；向家坝-上海800千伏特高压直流输电工程；云南广州800千伏特高压直流输电工程；兰州东-白银-宁东750千伏输电线路、青海官亭-西宁750千伏输变电工程相继投运, 世界首个660千伏西北（宁东）-华北（山东）直流输电示范工程和西北-华中（四川）直流联网工程开工，全国跨区联网建设加快进行。世界各国大城市大面积停电事故世界各国大城市大面积停电事故国别国别时间时间地区地区损失损失美国美国2003.8.14美国东北，加拿大东部美国东北，加拿大东部5000万人受影响万人受影响2003.12.2

6、0加州，旧金山加州，旧金山12万户万户1998.1美东部美东部3个州个州31万户万户1996.8.10美西部美西部9个州个州数百万人数百万人1996.7.2爱达荷州等爱达荷州等15个州个州200万人万人1965.11.9美东部美东部7个州个州4000万人万人英国英国2003.8.28伦敦伦敦50万人万人马来西亚马来西亚2003.9.15个州个州澳大利亚澳大利亚2003.9.1悉尼悉尼50座大楼座大楼瑞典，丹麦瑞典，丹麦2003.9.23数百万人数百万人意大利意大利2003.9.28全国全国3座核反应堆停运，座核反应堆停运，5800万人无电可用万人无电可用俄罗斯俄罗斯2005.5.25莫斯科莫斯

7、科150万人万人世界各国大城市大面积停电事故的相似原因：世界各国大城市大面积停电事故的相似原因： 电网建设滞后，落后于电源建设，电网结构不合理；电网建设滞后，落后于电源建设，电网结构不合理； 电网规划、设计和运行中，没有把高可靠性标准放首位；电网规划、设计和运行中，没有把高可靠性标准放首位； 电力技术、设备和通讯落后，不能及时获取事故信息；电力技术、设备和通讯落后，不能及时获取事故信息； 受端电网无功补偿不足，导致电压不确定；受端电网无功补偿不足，导致电压不确定； 电网管理分散，没有统一调度；电网管理分散，没有统一调度； 设备和线路的维护工作不到位。设备和线路的维护工作不到位。启示：启示：用科

8、学方法预测负荷发展，前瞻性做好规划工作，用科学方法预测负荷发展，前瞻性做好规划工作，保证电网结构合理、电能质量高、供电可靠性高。保证电网结构合理、电能质量高、供电可靠性高。年 份199719981999200020012002供电可靠性（%）99.17199.81099.86399.88999.89999.907平均停电时间（h/户.年）24.7916.6212.019.7678.9998.171平均停电次数（次/户.年）6.254.003.002.482.181.96一、电力规划的重要性一、电力规划的重要性电能供应不足或供电不可靠都会影响国民经电能供应不足或供电不可靠都会影响国民经济的发展，

9、甚至造成严重的经济损失；济的发展，甚至造成严重的经济损失；发电和输、配电能力过剩又意味着电力投资发电和输、配电能力过剩又意味着电力投资效益降低，从而影响发电成本。效益降低，从而影响发电成本。必须进行电力系统的全面规划，以提高发展必须进行电力系统的全面规划，以提高发展电力系统的预见性和科学性。电力系统的预见性和科学性。输、变、配电比例适当，容量充裕输、变、配电比例适当，容量充裕电压支撑点多电压支撑点多供电可靠性供电可靠性 对用户供电的对用户供电的充足性充足性；对用户供电的；对用户供电的安全性安全性。运行的灵活性运行的灵活性 正常和事故；高峰和低谷负荷；大型水电厂丰、平、枯正常和事故；高峰和低谷负

10、荷；大型水电厂丰、平、枯的运行方式的运行方式运行的经济性运行的经济性 潮流的合理分布、线损最小、投资和运行费用较低潮流的合理分布、线损最小、投资和运行费用较低22四、电力系统规划中的重大举措四、电力系统规划中的重大举措 实现全国联网：实现全国联网：“西电东送西电东送” 加快城市电网和农村电网的建设改造加快城市电网和农村电网的建设改造 严格执行严格执行电力法电力法：定位服务型供电定位服务型供电 建立科学合理的电价形成机制建立科学合理的电价形成机制 特高压试验示范工程特高压试验示范工程23 规划的主要内容：规划的主要内容：1.3 1.3 电力系统规划的任务及分类电力系统规划的任务及分类 负荷预测负

11、荷预测 电源规划电源规划 电网规划电网规划 为了研究和正确处理电力规划中不同时期、不同为了研究和正确处理电力规划中不同时期、不同阶段，以及不同组成部分的特点和任务，有必要将电阶段，以及不同组成部分的特点和任务，有必要将电力规划进行分类研究。力规划进行分类研究。按时间分类：按时间分类：长远规划长远规划、中期规划中期规划和和近期规划近期规划三种。三种。按照分级管理分类：按照分级管理分类：中央规划中央规划、大区规划大区规划和和地方规划地方规划。按电力生产的主要环节分类：按电力生产的主要环节分类：发电规划发电规划、供电规划供电规划、送变电设备建设规划送变电设备建设规划。按结构分类：按结构分类：电力负荷

12、预测电力负荷预测、电源规划电源规划和和电网规划电网规划。2022年6月15日8时35分6124电力系统规划分类：电力系统规划分类：251.3.1 1.3.1 电力系统负荷预测电力系统负荷预测电力电力负荷负荷家用电器用电家用电器用电呈增长趋势，季节性波动呈增长趋势，季节性波动照明、空调、动力等用电照明、空调、动力等用电增长平稳，季节性波动增长平稳，季节性波动工业生产用电，比重大工业生产用电，比重大较恒定，取决于各行业特点较恒定，取决于各行业特点农村居民、生产用电农村居民、生产用电受气候、季节等自然条件影响很大受气候、季节等自然条件影响很大26 预测的主要内容：预测的主要内容： 最大负荷功率最大负

13、荷功率 负荷和电量负荷和电量 负荷曲线负荷曲线 预测的分类：预测的分类： 调度电力负荷预测调度电力负荷预测 规划电力负荷预测规划电力负荷预测27 电力负荷预测的特点：电力负荷预测的特点： 短期和长期预测相结合短期和长期预测相结合 电力和电量预测相结合电力和电量预测相结合 全国和分地区预测相结合全国和分地区预测相结合 是是“被动型被动型”的预测的预测 受不确定性因素影响较大受不确定性因素影响较大28确定预测内容收集相关资料分析基础资料预测经济发展选择预测模型应用预测模型评价预测结果和预测精度 负荷预测的基本过程：负荷预测的基本过程：291.3.2 1.3.2 电源规划电源规划 电源规划是电力系统

14、电源布局的战略决策电源规划是电力系统电源布局的战略决策 直接影响系统运行的可靠性、经济性、电直接影响系统运行的可靠性、经济性、电能质量，以及电网的发展等能质量，以及电网的发展等 分为短期电源规划（分为短期电源规划（1 15 5）和中长期电源）和中长期电源规划（规划（10103030）负荷预测负荷预测电源规划电源规划电网规划电网规划301.3.3 1.3.3 电网规划电网规划 电网规划是对输电系统的主要网架做出的发展电网规划是对输电系统的主要网架做出的发展规划，又称输电系统规划规划，又称输电系统规划 要求确保输送容量、电压质量和供电可靠性，要求确保输送容量、电压质量和供电可靠性，提高系统的效率和

15、经济运行提高系统的效率和经济运行 分为短期规划（分为短期规划（1 15 5）、中长期规划（）、中长期规划（5 51515）和远景规划（和远景规划（15153030）。）。负荷预测负荷预测电源规划电源规划电网规划电网规划31考虑问题考虑问题变电站变电站输电线路输电线路解决问题：解决问题：何时，何处，何种类型何时，何处，何种类型32根据投资及运行等费用最小原则，确定扩建线路根据投资及运行等费用最小原则，确定扩建线路的类型、时间及地点，保证可靠地将负荷由发电的类型、时间及地点，保证可靠地将负荷由发电厂送到负荷。厂送到负荷。网架规划目的：网架规划目的：规划是一个动态多目标不确定性非线性混规划是一个动态多目标不确定性非线性混合整数规划问题。合整数规划问题。电网规划的特点电网规划的特点：34根据对规划期间处理的不同根据对规划期间处理的不同规划方法规划方法单阶段规划单阶段规划多阶段规划多阶段规划规划期开始寻求规规划期开始寻求规划末年的方案划末年的方案多阶段修编，每一多阶段修编，每一阶段综合考虑阶段综合考虑35制定电网发展方案制定电网发展方案对方案进行安全性检对方案进行安全性检查（即安全校验）查（即安全校验）包括潮流、暂态稳定、短包括潮流、暂态稳定、短路电流、工频过电压，路电流、工频过电压，N-1N-1校验，可靠性分析校验