1、电源规划摘要：电源规划是电力系统中电源布局的战略规划，是电力系统规划的重要组成部分。本文绍了电源规划的数学建模与模型优化、规划评估等，并对电源规划中要特别注意的问题及新出现的若干问题进行了分析和说明，最后对电源规划的的发展前景进行了展望。关键字：电源规划 特点 流程 模型正文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。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
2、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。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。 一、电源规划的主要特点以电源建设投入费用最少为目标函数形成的数学模型称为电源优化模型。此时，电源规划需对以下问题作出定量分析。1方案的投资流及逐年的年运行费用；2方案所需的一次能源消耗及燃料费用；3系统的供电可靠性水平( 指标) ；4与相邻系统的互联效益及费用；5方案对负荷增长速度，燃料价格等不确定因素的灵敏度分析等。上述问题在电源规划中，或形成约束条件，或成为决策变量，也可以某种形式起到间接的控制作用。此外，再
3、考虑输电系统的协调和影响，这将使电源规划工作变得非常复杂，在其数学模型上所表现出的高维数，非线性及随机性等特点比电网规划中的情况更为突出。(1) 高维数，主要表现在要处理各种类型的机组；待求的增加容量及台数；各水平年的电源建设过渡问题等。因此在规划中将构成相当多的决策变量，这种高维数的情况一般很难由运筹学中的典型算法求解。(2) 非线性，对机组的投资和年运行费用，在考虑资金时间价值下则均不是决策变量的线性函数；另外一些约束条件，如可靠性约束等也属于非线性的关系。因而电源规划在进行优化设计时，其模型实质是非线性的。(3) 随机性，在电源规划中的一些基础数据，如负荷预测值；燃料价格；基准贴现率等都
4、包含不确定性因素，这样在寻找最优规划方案时，就需要进行一系列的灵敏度分析加以论证。正因为如此，电源规划模型及其算法大都采用了一些简化假定，否则既使用大型计算机求解也很困难。2、电源规划的流程电源规划流程分为以下六步。（1）资料的搜集和论证：主要是对厂址、发电能源及用户资料的搜集，并进行电力负荷预测。（2）确定供电能力：根据用户需求及电力系统备用的要求，确定电力系统必须具备的供电能力。（3）电力电量平衡：包括能源供需预测、电源结构论证，以及发电和输电项目的主要经济论证。（4）提出各种可行的电源开发方案指根据地区内的动力资源条件和厂址条件提出各种可能的电厂建设方案。（5）经济效率评估：对各种开发方
5、案进行经济性分析。（6）确定最佳的电源开发方案：在经济效率评估的基础上，对供电可靠性、能源的利用效率、对环境的影响等方面进行综合评估，以确定最佳的电源建设方案。三、电源规划的构成及模型电源规划主要由电源投资决策和随机生产模拟两部分构成，前者是确定系统的电源结构，装机容量和装机进度；后者是确定发电费用及相关的技术经济指标。电源规划模型主要是围绕这两部分内容进行构造形成的。电源规划模型主要分为按发电机组优化的电源规划模型和按发电厂优化的电源规划模型两种类型。按发电机组优化的电源规划模型又称单节点电源规划模型，其假设条件是：认为系统负荷和同类发电机组集中在一个节点上，即相似可靠性分析中的单母线模型的
6、含义。单节点模型不考虑电源与负荷的地理分布，也不计及输电费用对电源投资的影响，故不能回答系统在何地投建新机组的问题，从而使计算得到简化，但也可能使决策结果具有较大偏差。按发电厂优化的电源规划模型又称多节点模型，它必须计及输电费用的影响，尤其对水电厂常常远离负荷中心，若采用单节点模型将不能反映出其工作特点和实际效益。但多节点模型使得计算过程变得很复杂，为此常将机组投资，煤耗曲线等进行线性化处理；或参与必要的人工决策分析，以减少规划变量维数及去掉某些非线性函数等；最终使计算得到简化。电源规划模型一般以总费用或年费用最小为目标函数，因此在模型中除了投资之外，另一个构成因素，即发电费用或年运行费用如何
7、确定则是一个十分突出的问题。因为发电费用总与一定时期内机组发出的电量多少直接相关（实为函数关系） ，在规划期内负荷增长速度不同，投入机组容量不同，则发电量亦不同。四、电源规划要注意的问题在电源规划的过程中，还有一些非常规的问题，如新能源的规划及环境保护问题等，需要给予特别的注意。 （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，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
8、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。总结由于经济的发展和人民生活水平的提高，电力供应的需求也随之不断增长，电力系统需要不断地投入新的电源供应以满足相应的需求，电源规划由此成为电力系统规划的一个重要内容，并发展为一个新的学科分支。由于电力系统本身的复杂性，以及负荷增长的可变性及多样性，电源规划的过程中要考虑方方面面的各种因素，以期得到最优的规划方案，这不可避免要应用到数学建模与模型优化的问题，规划方案评估则是依据设定的原则进行寻求最优规划方案的过程。除了电力系统本身的一些要素，电源规划的过程中还要考虑到环境保护以及新能源的使用等问题。在多方面问题的考虑下，我们在电源的规划中就能做到较好的铺垫。
