城市電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法淺談

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1、城市電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法淺談　　摘要]本文以城市電網(wǎng)規(guī)劃課題研究為例，介紹了電網(wǎng)規(guī)劃所采用的一些技術(shù)方法，包括負荷預(yù)測、電力電量平衡、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃、電氣計算等。實踐證明，這些技術(shù)方法具有簡單、實用、準(zhǔn)確等優(yōu)點。[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；電網(wǎng)規(guī)劃；技術(shù)方法中圖分類號：F407.61文獻標(biāo)識碼：A一、引言電網(wǎng)是實現(xiàn)電力發(fā)、變、送、配、用各環(huán)節(jié)的載體和物質(zhì)基礎(chǔ)，科學(xué)合理的電網(wǎng)規(guī)劃可指導(dǎo)電網(wǎng)建設(shè)，對合理安排電網(wǎng)建設(shè)項目、建設(shè)時機、資金投入，滿足國民經(jīng)濟對電力需求，保證今后電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，獲取最大的經(jīng)濟效益和社會效益均具有十分重要

2、的意義。為提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，編制出合理性、前瞻性、可行性均比較理想的電網(wǎng)規(guī)劃，現(xiàn)將采取的有關(guān)規(guī)劃技術(shù)方法介紹如下。二、電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法根據(jù)文獻[1]，電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容應(yīng)包括現(xiàn)狀分析、負荷預(yù)測、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃、財務(wù)評價等五個方面。相應(yīng)涉及的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)方法包括：負荷預(yù)測、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃、電氣計算等。（一）負荷預(yù)測8負荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃重要的基礎(chǔ)和前期工作，準(zhǔn)確的負荷預(yù)測可為布置合理的電源點、確定準(zhǔn)確的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模和時機提供科學(xué)的決策依據(jù)。負荷預(yù)測的方法有很多，中、長期負荷預(yù)測的傳統(tǒng)方法主要有：單耗法、

3、電力彈性系數(shù)法、人均用電法、時間序列法、橫向比較法等。但這些傳統(tǒng)方法均存在一定的缺陷，如單耗法受產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步影響較大，用電單耗難以確定；電力彈性系數(shù)法，只能進行粗線條的負荷預(yù)測；人均用電法，只對居民用電或商業(yè)用電比例大的電力系統(tǒng)有效，對工業(yè)用電比例大的系統(tǒng)，準(zhǔn)確性較差；時間序列法，需要大量的負荷數(shù)據(jù)，計算量大且對長期預(yù)測比較困難；橫向比較法，不同地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同、發(fā)展特點不同，地區(qū)間可比性不強。隨著技術(shù)的進步和研究的深入，近年又提出了一些新方法如：灰色預(yù)測法、模糊聚類識別預(yù)測法和專家系統(tǒng)預(yù)測法等。由于負荷特性不同，不同的電力

4、系統(tǒng)會有不同的預(yù)測方法，即使是同一電力系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)測時間的長短以及負荷特性的變化，不同時期也可能采用不同的方法。1.系統(tǒng)動力學(xué)建模根據(jù)大系統(tǒng)分解理論，本規(guī)劃使用系統(tǒng)動力學(xué)對第一、二、三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電進行了建模。通過對各產(chǎn)業(yè)單耗和人均生活用電的分析，建立系統(tǒng)動力學(xué)的模型，通過仿真得出城市的用電預(yù)測量。8根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)建模是面向問題，而不是面向系統(tǒng)的原則，預(yù)測模型中第一產(chǎn)業(yè)用電預(yù)測子塊，第二產(chǎn)業(yè)用電預(yù)測子塊，第三產(chǎn)業(yè)用電預(yù)測子塊，以及居民生活用電預(yù)測子塊之間是獨立的。有關(guān)經(jīng)濟、政策方面對各個子塊的影響以專家預(yù)測的形式輸入。2

5、.模糊聚類識別預(yù)測法本規(guī)劃采用的模糊聚類識別預(yù)測法是一種通過對歷史數(shù)據(jù)進行加工處理提煉出符合變化的若干種典型模式，進而由影響負荷變化的相關(guān)因素的未來狀態(tài)去判定未來負荷變化屬于哪種模式，從而達到預(yù)測目的的方法。在規(guī)劃中，選用用電量的增長量為被預(yù)測量，國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口、第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值五個因素的增長量作為影響電力負荷增長的環(huán)境因素，構(gòu)成一個總體環(huán)境。通過對歷史環(huán)境與歷史用電量的增長率總體的分類及類特性、環(huán)境特性的建立進一步由未來待測年份的環(huán)境因素對各歷史類環(huán)境特性的識別，來選出與之最為接近的

6、那類環(huán)境，其所對應(yīng)的電量增長量即為所求。3.回歸分析法由于系統(tǒng)動力學(xué)建模和模糊聚類識別都不是在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行外推，而是根據(jù)預(yù)測的社會、經(jīng)濟發(fā)展得出預(yù)測年的用電量，所以采用回歸分析的方法進行預(yù)測，對前兩種方法進行校核。84.負荷特性預(yù)測、負荷曲線用同樣方法可得到各分區(qū)（包括市區(qū)和下屬縣）用電量預(yù)測值。當(dāng)城市經(jīng)濟基礎(chǔ)比較薄弱，用電量基數(shù)較小，今后若經(jīng)濟發(fā)展或產(chǎn)業(yè)調(diào)整后，用電量變動將較大，因此，在負荷預(yù)測、確定不同預(yù)測方法預(yù)測結(jié)果的權(quán)數(shù)和分析負荷特性時，應(yīng)向當(dāng)?shù)卣吐毮懿块T作深入了解，對新建工業(yè)區(qū)和大型項目用電量進行了綜合

7、考慮，相應(yīng)的負荷預(yù)測結(jié)果也需作高、中、低三個方案，供供電部門選用。根據(jù)負荷預(yù)測結(jié)果，采用負荷最大利用小時數(shù)法，得到規(guī)劃各水平年的最大負荷。（二）電力電量平衡便于對規(guī)劃年內(nèi)電力電量進行平衡，在綜合有關(guān)專家意見等前提下，我們確定了如下電力電量平衡的主要原則：1.對夏季高峰負荷方式進行平衡；2.系統(tǒng)最大容量取系統(tǒng)最大一臺機組的容量；3.小水電最大出力按裝機容量90%計算，枯水期按裝機容量20%計算；4.低谷負荷按高峰負荷的45%考慮；5.對大的水電廠和火電廠豐水期、枯水期出力，廠用電量等都有約定。需要對豐水期電力電量進行平衡，主要

8、是校驗豐水期城市電8力系統(tǒng)變電設(shè)備和輸電線路的送電能力和經(jīng)濟性；對枯水期電力電量進行平衡，主要是校驗枯水期電力系統(tǒng)缺電情況及網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。（三）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃1.分層分區(qū)負荷預(yù)測和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化原則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃是電網(wǎng)規(guī)劃的中心工作，根據(jù)文獻[1]要求，應(yīng)貫徹分層分區(qū)的原則，各層區(qū)應(yīng)有明確的供