1、姓名：丁丹阳 班级：电气 1309 学号：201301000904电力系统规划与可靠性初步认识摘要：在电力系统建设中，电力规划工作是一项必要的前期工作。当前我国的电力系统规划还没有形成一套系统规范的原则；在可靠性管理方面，通常是采用自上而下的指标硬性分解、摊派方法。文章针对电力系统的规划以及可靠性进行研究，对其基本框架、资料的收集、负荷预测可靠性分析、电源规划以及电网的规划等进行了探讨。关键字：电力系统；电网规划；可靠性分析1、可靠性分析电力系统可靠性问题的研究，目的是对整个电力系统进行可靠性评估。电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来量度的。一般可以是故障对电力用户造成的不良后果的概率、频率
2、、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失等，不同的子系统可以有不同的可靠性指标。现代电力系统是由发电系统、输电系统、配电系统等组成的庞大复杂的大系统，目前只能是把发电系统、输电系统、配电系统人为地分割开来进行可靠性研究。1.1 发电系统可靠性发电系统可靠性是指统一并网的全部发电机组按可接受标准及期望数量满足电力系统的电力和电能量需求的能力的量度。发电系统可靠性指标可以分为确定性和概率性两类。目前广泛应用的是概率性可靠性指标。发电系统可靠性评估传统的方法有两种：解析法和蒙特卡洛法。两种方法均存在缺点。解析法计算量随着元件数的增多呈指数增长，当系统规模大到一定程度时，采用此法有一定的困难
3、；蒙特卡洛法计算误差与试验次数的平方根成反比，为降低误差必须显著增加计算时间。时序蒙特卡洛法能够模拟服从任何概率分布的运行和修复持续时间，能够考虑复杂电力系统运行策略等优点，缺点在于编程困难且计算时间较长。1.2 输电系统可靠性输电系统可靠性是指从电源点输送电力到供电点，按可接受标准及期望数量满足供电负荷电力和电能量需求能力的量度。输电系统可靠性指标同发电系统一样也分为确定性和概率性两类。确定性指标有最大线路流、最大电力不足和最大电量不足。概率指标同发电系统基本相同。1.3 配电系统可靠性配电系统可靠性是指供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及设备，按可接受标
4、准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的量度。根据配电网络的结线方式的不同，配电系统可靠性评估可分为三种情况：简单辐射型配电系统的可靠性分析、环形配电系统可靠性分析及复杂配电系统的可靠性分析。配电系统可靠性评估指标计算方法有：模拟法、解析法（状态空间法、最小路法和贝叶斯网络法） 、实际数据统计法。2、电源规划电源规划是电力系统发展规划的重要组成部分。电源规划的核心问题，是在规划限定的时间范围内，根据对电力负载增长的预测，确定在何时、何地，建设什么类型、多大容量的一批发电厂，以期既能满足经济发展所引起的负荷增长需求，同时又最为经济合理。姓名：丁丹阳 班级：电气 1309 学号：20130100
5、0904随着电力负荷的不断增长，系统规模和单机容量的不断增大，以及机组类型采用一次能源的多样化，使得电源结构日趋复杂，并且电源规划涉及巨额投资，对其它行业的发展有着重大影响。电源规划问题相当复杂，一般情况下都要作某种假设或简化，这样，不同的假设或简化情况，就形成了不同的电源规划模型。因此，在这种情况下，如何合理地确定电源结构，如何协调和有效地利用各种类型的电源，已成为一个迫切需要解决的问题。2.1 电网规划问题电源规划应该考虑的问题：负荷预测、厂址选择、燃料来源、运输条件、水文地质情况、电网情况、生态环境等 。（1）新能源的规划随着传统的化石能源的日益枯竭，现在各国政府正在大力发展各种新型能源
6、，如太阳能、风能、核能及地热能等。新能源的使用，对传统的电网构架构成了较大的冲击，为了保证电力供应的稳定性与可靠性，及保证供应的电能质量，在进行新能源规划的时候，要充分考虑各种因素，以求获得最合理的规划方案。（2）环境保护问题现代社会对环境保护的要求越来越高，在电源规划的过程中，也要对相关的环境因素给予充分的考虑，在发展经济的同时尽量将对环境的破坏降低到最小值。在电源规划中要大力发展火电大机组，进行老电厂改造，并推广煤炭脱硫技术，以减少其对环境的破坏。2.2 电源结构电力系统中的电源有火力发电厂、水力发电厂、核电厂、其他能源发电厂（太阳能发电、风力发电、地热发电、潮汐发电、生物质能发电、垃圾发
7、电） 。近 10 年来，我国电力工业发展迅速，但至 2010 年末，燃煤发电（不含气电）仍占全国装机总容量的 676。水电仅占 222，装机达 213 亿 kW，仍有广阔的发展前景，作为清洁的可再生能源应当继续大力开发；发展抽水蓄能电站具有调峰填谷、改善电网质量的有利条件，对适应核电发展及建设风力、太阳能发电等是十分必要的，藉以调整电源结构，减少污染，实现可持续发展。电力的稳定供应是保障一国国民经济长期稳定、健康、可持续发展的必要条件之一，而电源结构合理与否则是影响电力生产是否具有可持续性的重要因素之一。当前，市场机制对目前初期投资巨大、建设周期和投资回收期较长的水电、核电和暂时不具备经济竞争
8、力的新能源发电等电源资源暂时还无法有效配置，而是倾向于利用不可再生矿物燃料的火电，由此形成了目前过度依赖火电的电源结构，但我国化石燃料资源如石油和天然气等不仅相对比较稀缺，而且还存在枯竭的危险，这类资源如果从国外获得将面临诸多不确定因素。因此，我国主要依赖火电的电力生产结构必须得到优化，才能保障电力生产的长期可持续性。2.3 电源布局电源布局应该根据电力系统规划，同时结合地区经济发展情况，自然条件以及动力资源条件等各方面的因素综合进行考虑。通过调查研究，掌握该地区负荷特点及发展情况，地质、地形、地震烈度、水文气象条件、交通条件及除灰条件等，并尽量减少占地面积。要考虑电厂扩建的可能性及电厂出线走
9、廊，注意环境保护及保持生态平衡。中国动力资源分布很不均衡，水力资源主要分布在西南和西北，煤炭资源主要是在华北地区，而经济比姓名：丁丹阳 班级：电气 1309 学号：201301000904较发达的沿海地区动力资源较少，这使电源布局问题显得更加重要。3、电网规划电网规划就是要解决电力系统在什么地方、什么时候投建新的输电线路，准备投建何种类型的输电线路，新建线路采用的电压等级，以及采用何种架线方式和电网结构等，并且，在保证可靠性的前提下，使电网建设投资费用最小。对于远距离输电，还存在输电方式的选择，即采用交流输电还是直流输电。3.1 电网建设现状以及存在的问题电网规划的目的主要在于指导日常的电网建
10、设和改造，通过日积月累的工程建设使得电网达到规划的目的。但长期以来，电力建设重主网、轻配网，使电网规划存在主配网发展不平衡最终导致出现局部地区网络混乱、装备陈旧落后、供电半径大、线路负载不平衡、配变容量不足和自动化水平较低等薄弱环节。电网规划面临的问题具有多阶段性、多目标性、不确定性，面对电网建设的艰巨任务，前期工作需要理清存在的问题，创新工作思路，提高工作效率，为工程顺利实施打下良好基础。3.2 电压等级与输电方式选择电压等级选择的影响因素有输送功率、线路损失、输电距离等因素。提高电压等级可以减少电能损失，减少电网的运行费用。但电压等级升高将使得电网电气设备的价格相应增加，因此需要进行详细的
11、技术经济比较。当输电距离较大时，线路输送能力受电力系统静态稳定的限制，其输送能力与输送距离成反比。如果输电距离远，且希望线路输送容量大一些，则比较好的办法就是提高电压等级。随着电力系统规模的日益增大，输送容量和输送距离也日益增大，系统的运行控制也越来越复杂，特别在交流输电系统中，系统稳定问题成为一个急待解决的问题。为了提高系统稳定性水平，采取了许多提高稳定性的措施，但由于交流输电本身的特点，任何措施都不能彻底解决稳定问题。为此，提出了采用直流输电的方式以期彻底解决系统稳定问题。3.3 电网规划的启发式方法目前，广泛应用的电网规划方法有启发式方法和数学优化式方法。启发式方法步骤：过负荷校验、灵敏
12、度分析、方案形成。启发式方法比较接近于工程人员的思路，便于工程人员参与决策且能够给出符合实际的较优解易于地方电网规划人员接受和掌握，可以根据经验和计算分析，给出较好的设计方案，具有直观、灵活、计算时间短的特点。电网规划是电力系统总体发展规划的重要部分，也是电网建设和改造的依据，电网规划的目标就是使电网的发展适应、满足并适度超前经济社会发展需求，并发挥其对于电网建设、运行和供电故障的先导和决定作用。结语：近年来，这一状况正在迅速得到改变，随着电力市场的形成，为了经济的目的，必然要最大限度地降低成本和提高系统的安全运行水平，规划与可靠性就成了不能回避的问题。电力系统规划一直是电力企业的重点内容。在新的市场经济体制和电力市场下，电力规划面临着新的挑战，新观念和新思维的不断涌现使得电力工作者不得不转变思想，积极适应新环境。另外，还应该从众多其他学科中进行电力规划的分析，在规划前做好充分的调查研究。
