《电网规划初步研究》

电网规划初步研究

作者：王晓楠王萍李文聪

来源：《电子世界》2013年第12期

【摘要】

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。

【关键词】

电力系统规划；电网规划；输电系统

城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。供电企业城网规划的目标主要是提高城市电网的供电能力、供电质量与供电可靠性来满足社会对电力的需求，各级政府在政策、投资与管理上予以必要的支持，主要考虑的是社会效益。

而目前，城网规划时还要考虑企业资产的保值。供电企业首先要根据公司的财务状况合理安排资金进行电网规划，进行电网投资，其次根据用户对供电能力、供电质量、供电可靠性的差异及对电价的承受能力，按照定制电价的思路来确定其具体区域的规划工作。供电企业首先要服务好社会，从社会发展与用户需求来看，主要是完成好供电能力、供电质量、供电可靠性三个工作内容。其实质就是使用户能用得上电、用得上满意的电。根据用户对供电能力、供电质量、供电可靠性的差异及对电价的承受能力，来做好具体区域的规划工作。

1.电网规划分类分类

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。中期规划一般为5-10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。

2.电力系统规划的方法

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。

3.电力系统规划的可行性计划

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。负荷预测是城网规划的基础，对确定规划的长、中、短期规模、具体项目、规划的质量起到关键作用。负荷预测的方法有多种，各种方法有各自的特点、适用范围和局限性。为了提高负荷预测的准确性，可以建立多种预测方法的负荷预测模型，将每种预测方法编成软件，建立了预测方法库。在实际预测中，将收集到的各种经济预测数据、规划及历史数据，通过调用预测主库的手段，用多种方法进行预测，然后以预测误差最小为目标，根据宏观

经济形势及经验取各种方法的权数，将多种预测结果加权取平均值，即所谓“组合预测”，这样可得到较准确的负荷预测成果。

为保证电网投资的效益与可操作性，城网规划应在现有负荷基础之上从市政规划入手，在规划过程中服务于市政规划。具体在操作过程中应对负荷预测做到分区、分业与分时预测相合。应研究不同行业在城市的具体位置、具体年份的负荷，使变电站、线路等供电设备的规划及建设满足负荷增长的需要。具体的做法是将总负荷进行时空分解，可以根据城市规划，建立时空地理模型，借助gis的应用，将总负荷分解为分区负荷，并落实到城市的具体位置上。负荷的时空地理模型将用电客户的行业类型和数量作为位置的函数，而每个客户的电能消费量人为时间的函数。这样就从时间、空间、本体上把握住了负荷的变化，能够较准确地做好负荷预测工作。

城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。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。

参考文献

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第二篇：电力市场环境下电网规划研究电力市场环境下电网规划研究

【引语】

电网规划是电力建设的重要内容，确保电网安全稳定供电，满足社会经济发展需求是电网规划的根本目标。而在电力市场环境下，如何科学合理进行电网规划成为电力部门必须重视的一个问题。经济能够实现稳定发展，人们的生活没有任何影响与电力的安全运行有关，而电力能够保持安全运行的状态也与电网有关，因此要对电网进行合理的规划。电网的规划工作已经成为我国社会发展中一部分，同时也是促进经营电网的企业发展的依据。对电网的合理规划主要是为了能够保证供电安全，在稳定电力的前提下，区域内的经济也能实现发展。因此在促进社会经济发展中，也要重视电网规划工作。基于此，本文主要对电力市场环境下电网规划中的相关问题进行分析，研究电网的合理规划，找寻相应的解决方法。

【关键词】

电力市场环境；电网规划；对策

在我国市场经济改革日益深入的今天，电力市场得到长足发展，而这也对电力输送的安全性和稳定性有了更高要求。电网规划是国民经济建设和社会发展的重要组成，同时也是电力市场运行的重要基础，根本目标在于确保区域内社会经济的健康稳定发展。本文试图从电电力市场环境角度探讨电网规划的相关问题。

一、基于电力市场环境下电网规划有关问题探析1电网规划内容

电网规划以负荷预测和电源规划为基础，它主要完成以下两个方面的任务：确定电网未来安装设备规格（如导线电压等级及型号、变压器规格等）和确定电网中增加新设备的时间和地点。编制规划的通常方式是：首先进行负荷预测来确定负荷需求的规模和方向，然后进行电力电量平衡来确定规划期需要补充的容量的规模和分布，从而进一步来确定降压变电站的位置和容量。我们可以根据容量和负荷分布的需求来进行网架结构设计优化，按照负荷发展和网架方案确定建设项目及顺序；进行方案综合评价。编制规划的基本解决方式是在确定电源和规划负荷条件下，对变电站的最佳位置、最优容量和线路的最佳路径、最优截面的求解。负荷预测是电网规划的基础和依据，其实质是利用以往的数据资料找出负荷的变化规律，从而预测出电力负荷未来时期的变化趋势及状态，预测结果的准确性直接影响到规划方案的质量。2电网规划原则

电网规划的原则主要有以下几个方面。a.电力行业在发展会遵循几个原则，而电力的发展也离不开电网的规划，而电网的规划原则要与电力发展相一致，电力企业的发展是在电力市场的变化下，调整发展策略，但是策略的调整要在电力整体行业发展的方针下，依靠方针的指导，不违背国家的能源发展战略，与电力行业实现同步发展。b.电网的规划不是一个短期内就可以完成的任务，因此要为规划制定一个长期的发展目标，在电网发展的每一个阶段也可以指定一个近期目标，但是近期目标不能偏离长期发展目标的方向，要在总体发展计划约束下制定。长期与短期的发展目标一致，必要的时候可以结合。而电力企业也要为自身的发展制定目标，从而使企业中的工作，可以保持在一个科学的轨道上，每一项工作都能有延续性，最终企业将在发展目标的指引下，完成过渡，将各个任务以一个很好的状态完成。c.电力企业的发展需要一个整体的目标，就现阶段来看，电力企业的整体目标就是对企业进行改革，将企业建设成为一个符合现代化发展节奏的新型企业。而企业在实现整体目标的时候，就要协调好内部的各个任务。企业中有较多的业务部门，各个部门都有着自己的职能。各部门在制定目标的时候，都要与企业的总体发展方向一致，在计划的控制下，为每个部门制定合理的发展策略。d.对电网的规划要以发展为主，主要的方式就是将电网合理的规划，使其实现优化。电网的优化对于电力企业在安排工作上也是有帮助的。电网能够合理，电力企业开展的各项工作也能在一个合理的范围内进行，近而使企业能够获得一定的效益。

3市场环境下电网规划的特点

在市场机制环境下，电网规划将面临众多的不确定性因素，电网规划的注意特点如下：a.未来电源规划的不确定性。电力行业进入市场化后，把发电和电网分隔开来。由于电网的建设周期相对于电厂的建设周期来说相对比较长，因此我们很难估计未来较长时间内的系统电源及市场的变化，这样就增加了电网建设的投资风险；b.未来负荷变化的不确定性。因为电力市场的发展趋势是向用户提供优质电能，所以当用户根据自身的考虑出发改变对供电质量的要求时，将会导致系统资源在一定程度上的重新分配，这样就增加了负荷特性的不确定性；c.系统潮流的不确定性。在电力市场环境中，电网调度的原则是根据电厂机组的报价和用户需求来决定成交量、成交价格和优化调度次序。市场中各电厂生产都是追求其最大利润来不断调整自己的竞争策略，按照自身条件和市场需求来确定投入机组台数及生产规模；d.投资回报的不确定性。在电力市场进行改革前，一体化电力企业通常是输电网的唯一投资者，电力企业传统机制可以保证企业能安全地实现投资回收并获得一定的利润，在这种情况下电网投资不存在任何风险。然而，改革后的电力市场，电网投资需要投入大量的资金并且投资回收是一个长期而漫长的过程，为了减小项目投资资金风险和保证获得最大投资回报，对电网规划方案进行经济评估是非常必要的；e.电价的不确定性。在市场环境下，电价会受负荷、地点和可靠性因素的影响，由于负荷的不确定性、地点的不确定性、可靠性的不确定性和网络拥挤情况的不确定性等因素的影响，因此使得电价变化频繁，从而使得电价的不确定性更加明显；f.规划目标的不确定性。在我国的传统体制下，电力部门肩负行业监管的职能，电力市场化改革后，电网公司作为独立的法人其本身具有逐利性，但是出于电力行业的特殊性，电网公司包括电网规划都将受到政府部门的严格监管，二者之间的博弈过程也将造成电网规划上存在目标以及最优方案的选择上的不确定性。

4对电网规划的新要求。

电力市场具有鲜明的开放性，允许不同市场主体参与并应用输变电设备。根据实际需求和网架情况开展电网建设，不可能是无条件地满足发电厂和机组输出要求，在明确和制定电网规划方案时也需要充分考虑电源规划的反作用，科学合理的实施电源分布引导。此外，还应对电价实行独立核算，严格按照电网规划及市场预期对电网的运行效益进行系统核算，再根据运行效益明确电网规划方案。与此同时，电网经济的适应性也需要严格按照市场实际增强，确保电网规划方案适应比以往更多的场景变化。

5存在诸多不确定因素。

在电力市场实施改革后，不确定因素有所增加，使得电网规划中的经济风险明显增大。基于此，在进行电网规划时必须考虑到这些因素[2]。具体有这几个方面：一是电力交易中的不确定性促使了新潮流模式出现，以致于网架难以适应这一模式，而出现传输瓶颈。二是相对电源项目，线路的建设周期通常较长，在实际建设中存在诸多不确定性，以致于建设没有实质意义。三是未来电网运行负荷发展的不确定性，不但是其自身方面的不确定性，同时还会影响到管理。四是在实际电网规划中，容易受到环境、市政及利率等方面的方面影响。

6市场环境下电网规划的步骤

首先，要对未来电源规划及电网负荷变化予以预测；其次，应对电力网络运行及未来电源、负荷、电价等予以预测；再次，需要对提出的规划方案要进行比较分析及筛选，最终确定科学合理的规划方案；最后，还应对收益状况开展风险评估及投资分析。电力市场环境下的电网规划步骤主要包括以下几个方面：a.预测未来的电源规划和负荷变化趋势；b.对我国现在的电力系统运行情况和将来的电源和负荷进行相关预测，进而来预测未来的电力市场情况和电价水平；c.对各种规划方案进行分析和筛选；d.提出候选备用的规划方案；e.估算可能受益的情况并对它们进行风险评估和投资分析。其中前两步是进行市场调研和预测，第三步和第四步是根据优化方法按电力市场环境条件下的要求和所建立的新的规划模型寻找最优解的过程，第五步是对所得方案的经济性进行验证。

二、基于电力市场环境下电网规划可行性方法

1、场景技术。

通过不同规划方案中的多个场景指标，采取决策最为常用的方法来选定最为科学合理的方案。比如：悲观决策法、乐观决策法及最大后悔值法等，而该类规划方法相对交容易建立模型，且较易实现。存在的不足就是不同场景出现的概率将不会有差别，而这又与实际是不相符的，仅仅凭借决策者的个人意志进行处理，这就会出现多种规划方案，主观性更为明显。

2、概率决策法。

在电网规划中，概率决策法可将不确定因素出现概率进行分析和研究，将决策方案的开展步骤作为条件，对决策分析中存在的不确定因素实行量化处理，因网络规划有着很强的复杂性，场景因素和决策变量分析对规划方案带来的影响是难以预估的，在对决策产生影响时也无法准确计入。将既有条件和决策方案结合一块，最终场景有相应的方案，而决定场景因素间关系，需增加一定的场景数。

3、概率规划方法。

方案被选的概率对电网线路排序有较好方法，具体而言，是将场景发生概率通过对应的合适的方案予以落实，选定被选概率相对高的线路予以对比及验证，进而确定最终规划方案。此种方法更为直观、迅速，但是其不足在于需要基于线路概率选择存在较大的盲目性，特别是对于非线性的多变量，但是被选概率即便较低但也存在被选中可能性，对于某个场景中第二选择方案和最理想方案可能无明显差异，而依照最理想方案确定线路作为被选概率，并无法足够的依据。

4、等网增率规划法。

该种规划法通常充分考虑到了负荷水平场景，基于微增率准则获得初始及后续追加投资。而最终结果相对特定场景的适应性，并未考虑到场景的发生概率[3]。场景技术在一定情况下会导致方案分裂，未通过数学指标对规划方案给予评判，未能考虑到场景发生概率差异，也就不会差异化对待

5、基于数字方法处理不确定变量。

不确定性信息主要有模糊性、灰性、随机性及未确知性。而这种不确定性可通过不确定方法予以描述。电网规划中可实施模糊性、灰色性及随机性规划。根据不同描述法，可得到不确定潮流，也就是模糊、灰色及概率等潮流，可为电网规划给予重要数据，模糊规划描述，通过目标指标的满意度获得全面的理想方案，而此种方法最大不足就是数据上有多种不确定性，难以借助模型来表现。结语：总之，基于电力市场环境下的电网规划，应对方案的运行效益进行科学评价，这和电力价格、建设投资等机制存在很大关联性。在进行电网规划时，应对造价、负荷等因素进行全面分析，选择最为恰当的规划方法开展相关规划工作，确保电网规划方案的科学性、经济性及可行性。

三、结论

综上所述，电网的规划要有一定原则和步骤，尽管我国的电力市场在发展中，还存在弊端，各个发展环节还有待完善，但是在电力市场发展下，电网制度的建设也已经提上日程。电网的规划对电力的发展有意义，能够为电力的发展提供稳定的环境。本篇文章从电网规划的几个环节出发，在电网规划中，要为电网的发展制定计划，有一个科学的计划中，可以促进电力企业的改革，尽管电网的制定受一些因素的影响，例如电价、投资等，会使电网规划受阻，但是，电网的规划绝对不能偏离电力市场的发展方向。本文希望能为电网规划提供一些建议。

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第三篇：农村电网规划[精选]1.农村电网的规划设计包括下列主要内容：（1）调查和搜集电力网现状资料，分析存在的问题，明确规划改造的重点。（2）调查和搜集规划区内国民经济各部门发展规划和人民生活用电的发展变化资料，分区测算用电负荷对近期规划应逐年列出，而中期及远期规划列出规划年度总的负荷水平。（3）依据农村的总体现划及电力负荷的发展，分析规划年度的用电水平。（4）分析规划区内无功电源和无功负荷的情况，进行无功平衡，合理地安排无功电源的位置，确定最经济的补偿容量。

2、农村电网规划资料搜集的5项基本要求。①能据以进行电力负荷（电量）的测算；②能满足研究、确定供电方案的要求；③能从所取得的资料进行综合分析，对负荷测算的可靠性、规划方案的合理性、实现规划的可行性进行分析评价；④能据所调查的资料编写规划文件和组织规划文件的内容；⑤能有一个完整的规划指标体系，有利于规划资料的不断完善、积累和补充。

3、农村电网规划的技术原则（1）电压等级

我国目前采用的220/110/35/10kv系统与220/110/20kv系统相比，后者在电网损耗和工程造价方面具有明显的优点。虽然我国已把20kv电压等级列为标准电压等级，但是，目前20kv电压等级的产品很少，况且，220/110/35/10kv系统已形成规模，改造这种系统将要花费巨大的投资、设备、人力，这就为改造110/35/10kv系统为110/20kv的系统增加了因难。然而，从国家的长远利益来考虑，这种改造是必须的。因此，在进行新建或扩建农村电力网规划时，应当对20kv电压等级给以可行性分析

（2）供电半径。电压为l10kv的线路，供电半径应不大于150km；35kv线路的供电半径应不大于40km；10kv线路的供电半径应不大于15km；0.4kv线路的供电半径应不大于0.5km。在供电半径长和负荷密集的地区，根据“密布点、短半径”的原则，增加变电所的布点，以缩短供电半径，从长远目标考虑，应该每乡设一座变电所，以保证电压质量

（3电压质量。保证各类用户电压质量是确定农村电网允许的最大电压损失的前提，我国国家标准规定：35kv及以上的供电电压，其允许偏差值为-10％～+10％；10kv及以下的三相供电电压的允许偏差为-7％～+7％；220v单相供电电压允许偏差为-10％～+7％。

（4）主变压器、配电变压器容量比。农村电网主变压器容量与配电变压器容量之比宜采用1：

2.5；配电变压器容量与用电设备容量之比宜采用1。（1.5～1.8）。

（5）输电线路路径和变电所的所址的选择。应避开行洪、蓄洪和沼泽、低挖地区，在设计中应采用经过审定的通用设计或典型设计。

4、为了保证供电的可靠性要求，对于农村电网总结出了一系列计算指标，这些指标是：①系统平均停电频率指标（saifi）；②用户平均停电频率指标（caifi）；③系统平均停电持续时间（saidi）；④用户平均停电持续时间（csidi）；⑤平均供电可用度指标（asai）；⑥平均不可用度指标（asui）。

5、在城市电网规划导则中，对于供电可靠性曾提出了n－l准则，也称为供电安全准则，其具体含义是：（1）高压变电所中失去任何一回进线或一组降压变压器时，必须保证向下一级配电网供电。（2）高压配电网中一条架空线路或一条电缆线路，或变电所中一组降压变压器发生故障停运时：1）在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生

电压过低和设备不允许的过负荷；2）在计划停运的情况下，又发生故障停运时，允许部分停电，但应在规定时间内恢复供电。3）在低压电网中，当一台变压器或电网发生故障时，允许部分停电，并应尽快地将完好的区段在规定的时间内切换至相邻电网。

6、农村电力负荷的特点及新特点1有很强的季节性。2地区性。3利用小时少。4排涝负荷对供电的可靠性要求不同。5负荷密度和功率因数低。新特点：（1）农业排灌用电增加了新领域。（2）乡镇企业用电量显著增加。（3）负荷随季节波动幅度减小。（4）农村生活用电不断提高

7、最大负荷pmax、最小负荷pmin以及平均负荷p称为日负荷曲线的特征值，这3个特征值将日负荷曲线划分为3个负荷区，最小负荷以下称为基负荷区，最小负荷与平均负荷之间为腰负荷区，最大负荷与平均负荷之间为峰负荷区。

2、最小负荷与最大负荷的比值，即pmax／pmin，称为日最小负荷率（用β表示），它反映负荷的变化幅度，其值越小，则变化幅度越大。

3、平均负荷与最大负荷之比，即p／pmax，称为日平均负荷率（用γ表示），该值反映日负荷变化的不均匀程度，其值越小，表示日负荷均匀程度越差，设备利用率低。

九、农网项目投资计划如何确定年度投资计划。如何下达。（到市局还是县局）项目库及储备库项目如何确定下来的。计划执行情况如何。（完成的怎样、有无项目调整情况、原因都有哪些），有什么提高计划准确性、增强计划刚性的建议。投资统计如何开展。

十、综合统计工作

十一、农网同业对标工作