電網(wǎng)建設規劃技術(shù)的探討 摘要:電網(wǎng)是實(shí)現電力發(fā)、變、送、配、用各環(huán)節的載體和物質(zhì)基礎,科學(xué)合理的電網(wǎng)規劃可指導電網(wǎng)建設,對合理安排電網(wǎng)建設項目、建設時(shí)機、資金投入,滿(mǎn)足國民經(jīng)濟對電力需求,保證今后電網(wǎng)安全、穩定、經(jīng)濟運行,獲取最大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益均具有十分重要的意義。為提高電網(wǎng)規劃的質(zhì)量,編制出合理性、前瞻性、可行性均比較理想的電網(wǎng)規劃,現將采取的有關(guān)規劃技術(shù)方法介紹如下。
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亮度計 一、電網(wǎng)規劃技術(shù)方法 根據電網(wǎng)規劃的內容應包括現狀分析、負荷預測、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò )整體規劃、財務(wù)評價(jià)等五個(gè)方面。相應涉及的電網(wǎng)規劃技術(shù)方法包括:負荷預測、電力電量平衡、網(wǎng)絡(luò )結構整體規劃、電氣計算等。
(一)負荷預測
1、電力負荷預測主要目的
電力負荷預測就是在正確的理論指導下,在調查研究掌握大量詳實(shí)資料的基礎上,運用可靠的方法和手段對電力負荷的發(fā)展趨勢作出科學(xué)合理的推斷。
負荷預測的目的是提供負荷發(fā)展狀況及水平,同時(shí)確定各供電區、各規劃年供電量、最大供電負荷和規劃地區總的負荷發(fā)展水平,確定各規劃年用電負荷構成。負荷預測也是整個(gè)電網(wǎng)規劃中最基礎,最關(guān)鍵的一步。
2、負荷預測的步驟和思路
2.1全局負荷預測
1)根據負荷性質(zhì),將全縣的總負荷分為一般負荷和點(diǎn)負荷兩類(lèi),分別進(jìn)行電量預測和最大負荷預測;
2)對一般負荷采用自然增長(cháng)法進(jìn)行電量預測,所謂自然增長(cháng)法就是指線(xiàn)性回歸法、二次函數回歸法和指數函數回歸法,由此得到一般負荷的電量預測的結果;
3)一般負荷的最大負荷預測值=一般負荷的電量預測值/一般負荷的最大負荷利用小時(shí)數;
4)對一般負荷的電量和最大負荷預測值年均增長(cháng)率與歷史年均增長(cháng)率進(jìn)行校驗。一般負荷的年均增長(cháng)率=(2006年一般負荷的供電量值/2000年一般負荷的供電量值)開(kāi)6次方-1;
5)對點(diǎn)負荷用電量的預測,根據立項報告統計得到,同時(shí)考慮用戶(hù)擴大生產(chǎn)規模和開(kāi)展節能措施以及市場(chǎng)等因素,調整各年電量預測值。用到的方法是產(chǎn)量單耗法;
6)得到全縣總的預測電量和最大負荷:
全縣總的預測電量=一般負荷的預測電量+點(diǎn)負荷的預測電量
全縣總的最大負荷=全縣總的預測電量/全縣綜合最大負荷利用小時(shí)數。
2.2分區負荷預測(分區預測負荷的目的,是在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )規劃時(shí)能使電網(wǎng)結構更為合理)
1)按照現有鄉/鎮的供電區域對全縣進(jìn)行分區,統計出每個(gè)片區的供電量和最大負荷;
2)根據負荷性質(zhì),將分區的總負荷分為一般負荷和點(diǎn)負荷兩類(lèi),分別進(jìn)行電量預測和最大負荷預測;
3)對于一般負荷和點(diǎn)負荷的電量和最大負荷預測方法與上面提到的相同;
4)得到各分區電量和最大負荷的預測值;
5)各分區負荷的電量直接相加得到全縣的總供電量,各分區負荷的最大負荷之和乘以同時(shí)率得到全縣的最大負荷;
6)全局與局部的預測結果要進(jìn)行相互校核;
7)對全縣總的售電量預測結果和歷史售電量利用彈性系數法進(jìn)行校驗。
3.負荷預測步驟流程圖
(二)電力電量平衡
便于對規劃年內電力電量進(jìn)行平衡,在綜合有關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn)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(jìn)行平衡;
2.系統最大容量取系統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(chǎng)和火電廠(chǎng)豐水期、枯水期出力,廠(chǎng)用電量等都有約定。
需要對豐水期電力電量進(jìn)行平衡,主要是校驗豐水期城市電力系統變電設備和輸電線(xiàn)路的送電能力和經(jīng)濟性;對枯水期電力電量進(jìn)行平衡,主要是校驗枯水期電力系統缺電情況及網(wǎng)絡(luò )的適應性。
(三)網(wǎng)絡(luò )結構整體規劃 1.分層分區負荷預測和規劃標準化原則
網(wǎng)絡(luò )結構規劃是電網(wǎng)規劃的中心工作,應貫徹分層分區的原則,各層區應有明確的供電范圍,避免重疊交錯。
在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )結構總體規劃以前,我們確定了如下標準化原則:電網(wǎng)安全可靠性原則(滿(mǎn)足N-1)、網(wǎng)絡(luò )結構原則(包括變電站建設規模、接線(xiàn)方式的一般原則)、變電站容載比原則、短路電流控制原則、電網(wǎng)中性點(diǎn)運行方式、線(xiàn)路設計原則、無(wú)功平衡原則等。
2.網(wǎng)絡(luò )結構的優(yōu)化方法———遺傳算法
網(wǎng)絡(luò )結構優(yōu)化的方法有很多,如靈敏度分析法、線(xiàn)形規劃法、單階段靜態(tài)優(yōu)化模型等。本次規劃,我們采用了一種新型的優(yōu)化算法———遺傳算法。遺傳算法是由自然界生物遺傳機理抽象出來(lái)而形成的一種新型優(yōu)化算法。其計算過(guò)程是:首先將實(shí)際優(yōu)化問(wèn)題編碼成符號串,也稱(chēng)染色體,將實(shí)際問(wèn)題的目標函數轉變成染色體的適應度函數,然后在隨機產(chǎn)生一批出事染色體基礎上,根據各染色體的適應度函數進(jìn)行繁殖,交叉,及變異等遺傳操作產(chǎn)生下一代染色體。適應函數值的大小決定了該染色體被繁殖的幾率,從而反映論適者生存的原理。交叉和變異操作通過(guò)隨機和結構化的交換個(gè)染色體之間的信息而可能產(chǎn)生更優(yōu)秀的染色體。這樣,經(jīng)過(guò)逐代遺傳,就會(huì )產(chǎn)生出一批適應函數值很高的染色體,最后將這些染色體解碼還原就可以獲得原問(wèn)題的解。當染色體域足夠大和遺傳代數足夠多時(shí),從理論上講,遺傳算法一定可以逼近原問(wèn)題的最優(yōu)解。
運用遺傳算法求解該模型的步驟如下:
。1)準備必要的數據。在求解最優(yōu)網(wǎng)架之前需要知道確定建設的變電站站址,待選線(xiàn)的電阻、電抗、允許熱穩定極限、長(cháng)度、投資等參數;并需要知道在規劃年份各站的負荷和各電源的出力。
。2)編碼。對方案的所有決策變量進(jìn)行編碼,在遺傳算法中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò )方案對應于一個(gè)染色體,采用整數編碼,每回代選線(xiàn)路對應于一個(gè)基因,該線(xiàn)路出現在這個(gè)方案中,則基因值為1,否則為0,每個(gè)染色體對應一個(gè)規劃方案。