電網規劃面臨的問題及相關技術探討

摘 要：自改革開放以來，我國的經濟取得了快速的發展，各行各業在發展過程中對電能的需求量不斷的增加，這就對電網的運行能力提出了更高的需求。因此要想保證電網電力的正常供應，則需要合理的安排電網的規劃，從而使電網得以正常的運行，使其經濟效益和社會效益得以體現。

關鍵詞：電網規劃；負荷預測；技術

前言

電網作為保障電力得以正常供應的基礎，其良好的運行主要取決于電網的規劃與建設，合理的電網規劃，不僅可以保證電力系統供電的能力、質量及可靠性，同時也是供電企業得以生存和發展的根本。電網即是通常所說的輸電系統，所以電網規劃與輸電系統規劃是相同的意思，電網規劃涉及的內容較多，屬于知識密集型的研究領域，其中以負荷預測和電源規劃為規劃的基礎，通過對輸電線路時間、地點、類型及回路數的確定，從而實現預期所設計的輸電能力，其在規劃設計時應以滿足各項技術指標為前提，從而實現費用的最小化。

1 電網規劃的特點

在電力系統的不同規劃中，其中以電網規劃最為關鍵和重要，長期以來，在我國的電網規劃中都以在各項技術性能在充分滿足電力供需發展的前提下，保證電網運行費用的最小化為最佳的電網規劃方案。在電網規劃方案中以網架規劃、穩定性分析、無功規劃及短路電流分析等為其規劃研究的主要內容，但其在實施過程中具有較大的不確定性和難協調性，而且階段和目標都較多，所以要想保證電力系統的可靠安全運營，則需要在電網規劃合理的前提下，保證電網的經濟運行，從而使電網得以實現經濟效益和社會效益的最大化。

2 電網規劃所面臨的問題

電網連接著電廠和用戶，其是整個電力系統運營中不可或缺的重要部分，在進行電網規劃時，會遇到較多的技術性的問題，這些問題主要集中在電源設計不確定性，負荷預測難度不斷增加以及系統潮流分布不均與不確定性增加等幾個方面。

首先，電源設計的不確定性。電力系統經過深化體制改革以后實現了長網分離的管理模式，在此模式下電廠更注重于對利潤的追求，而電源建設則能很好的實現這一追求，但目前在我國的電力系統中電源規劃與網絡建設卻處于脫節的狀態。電廠在建設之初，關于電源建設方面的諸多信息均由電廠管理部門來進行決定，而在電網規劃時，而無法通過市場來獲取這些信息，所以制約了電網規劃中的電源設計。

其次，負荷預測難度不斷增加。長期以來，在我國的電網規劃過程中，對負荷的預測則根據一個地區的經濟發展來進行的，但影響電力負荷的因素較多，并不是這一項指標就能充分體現出來的。同時由于經濟發展速度的加快，而電網發展速度還無法與經濟發展速度相匹配，所以為了滿足市場的需求，對電網建設提出了更高的要求，這就無形中使電力預測的難度得以加大。

最后，系統潮流分布不均與不確定性增加。由于市場經濟體制改革的深入進行，電力價格已不再由國家進行調控，而電源競價上網使傳統的電力調度形式得以改變，電網運行方式開始向多元化的趨勢發展，從而導致系統潮流分布的不均勻性。同時，在市場經濟下，使用者具有更多的選擇權，電網運行中的直接交易較多，從而使系統潮流的不確定性增加，為電網的管理增加了難度和挑戰。

3 電網規劃中的技術方法

3.1 負荷預測

電網合理規劃中，負荷預測是該工作的前提和基礎，對整個電網的規劃起著重要作用。負荷的數值直接反應了電網的設計規模和運載能力，只有負荷準確預測才能為電網的合理規劃（電網建設規模和時機等）提供正確的指導。負荷預測技術經過長期的發展應用及深入研究逐步形成了先進的現代負荷預測技術。

3.1.1 系統動力學建模

所謂系統動力學建模是在大系統分解理論的指導下，經過分析人均用電量和生產單耗而構建的系統動力模型。用電預測量通過模型計算可以得出。它所使用的用電預測子塊包含了第一產業、第二產業以及第三產業所有用電行業，其中居民生活用電預測部分與其他部分獨立運行，提高了用電預測的準確性。

3.1.2 模糊類聚識別預測法

通過對歷史數據的分析處理，建立用電負荷變化的多種模式，是使用改方法進行負荷預測的前提。然后判斷選擇適合規劃地區負荷變化的模式，最后根據模式進行負荷預測。負荷變化模式的判斷選擇是根據歷史環境的特性，歷史用電量的分類與特征等影響因素的經過逐項比較，選出眾多模式中最為接近的一個。該方法進行的負荷預測為用點負荷的增長量。

3.1.3 負荷特性預測與負荷曲線。對于用電基數不大，未來發展中用電量可能出現較大調整的地區，歷史數據不能完全反應其負荷特征時，通過該方法進行負荷預測。負荷特性預測與負荷曲線通過對地區新建大型用電項目和經濟建設的方向進行了解與綜合考慮，確定不同預測方法預測結果的權數分析負荷特性，為供電部門提供高中低三個方案以備他們根據實際情況選擇使用。

3.2 電力和電量的平衡技術

此技術是研究電力系統和電量供需平衡所采用的方法。該技術的使用能夠很好的為電源的合理設計甚至電網的合理規劃提供依據，同時還可以及時提供輸變電量相關資料。電網規劃中進行電力和電量平衡遵循，系統最大電容量以最大機組為準，對季節性的高峰負荷進行平衡以及低估負荷依據高峰期標準按比例減少等原則。

3.3 網絡結構的規劃技術

在電網的整體規劃過程中，其中網絡結構規劃作為非常關鍵的環節具有十分重要的意義。在網絡結構的整體規劃過程中，以電網安全可靠性原則、變電站容載比原則、網絡結構原則等為規劃的標準，通常以遺傳算法來常用的優化方法，此優化方法是根據自然界生物遺傳優勝劣汰的原則來進行一種智能化的方法，特別適用于電網規劃中的整數型變量的優化。

3.4 電氣計算技術

電氣計算技術是依賴于當前計算機技術的發展，對電網規劃實施后的各種工作情況和運行情況來進行模擬，從而計算出相應的網絡指標，為電網規劃的合理性提供了指導性的數據。

4 結束語

新技術在電力系統中得以不斷的應用，有效的提高了電力設施優化和進步的水平，這就需要更為科學、合理的電網規劃與之相適應。而在新技術的帶動下，網絡規劃的完成使電網規劃的科學、合理性有了新的發展思路。同時，電網規劃有了新技術的支持，還要充分考慮到經濟發展因素的影響，從而使其電網規劃在保證各項技術性能得以有效發揮的前提下，盡量做到經濟合理性。

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