电网规划设计的关键问题与技术管窥

电网规划设计的关键问题与技术管窥

【摘要】各个开放以来，我国的电力工业取得了巨大的成就。我国电力系统已经进入大电网、大机组、特高压、高度自动化的发展时期，为了避免建设中的资源浪费和经济损失，更需要科学的电网规划设计，不断满足社会发展对电力供应的需求。本文对电网规划设计的现状及电网规划设计中的关键问题进行了分析，并探究出一些可参考的措施。

【关键词】电网规划设计；关键问题；技术管窥

电网规划设计的目的是通过合理的规划，建设安全可靠、结构合理、经济高效的电网，并且不断提高电网供电的水平，以此满足社会的高速发展对电力供应的需求。但是就目前而言，城市化进程的加快使得此前的电网规划越来越不能满足城市需求，前期对于电网规划设计的一些统筹安排也出现一些急需解决的问题，因此，对电网规划设计中关键问题的技术研究势在必行。

1、电网规划设计的必要性及原则

电力工业是关系到国民经济的重要产业，随着近年来我国经济的持续高速发展，电力工业也取得很大的成就。电网规划设计不仅要考虑到对社会发展需求的满足，更要考虑到其科学性，电网规划前期只注重满足不断增长的电力需求而忽略了它的科学性及合理性，出现了一些难以解决的问题。在新时期，电网规划也面临着更多新的挑战。因此，有必要做好对电网规划设计中关键技术问题的研究和讨论；电网规划设计要满足本地区社会经济发展对电力的需求，要同时考虑到经济效益和科学性，在城市电网的建设中不断改造技术，使电网能够安全可靠的高效运行，尽力做到合理、创新。其中，有一些需要注意的原则：首先，要注意规划应与本地区社会经济发展的适应，能够使其与当地城市规划相融洽，并且在与环境协调的基础上展开，做到因地制宜，注重实际效果，努力做到技术和经济的同步先进；其次，要以预测的负荷为依据进行规划的开展，从而保证高水平的电力供应；另外，要做好有关电网全面系统的规划，做到各个规划之间的协调，充分发挥现有设备的潜力，尽力做到新建与改造之间的并重。

2、电网规划设计的一般步骤

电网规划设计应该遵循一定的步骤，从而为实际的设计打好基础。

2.1分析地区社会经济发展和电网现状

电网的发展变化需要与地区经济的发展相适应，因此需要参照地区社会经济的发展规划作为重要的参考依据；电网规划是在地区电网现状的基础之上展开的，要对地区电网的现状进行分析，需要注意分析输配电线路、变电站负载率、无功补偿及电网的全网短路电流大小等。另外，规划中还可以对目前电网中存在的问题作为可用的处理预案，以此作为规划的一部分。

2.2进行负荷预测及规划目标的确定

负荷预测是决定改变变电站容量增加或减少的重要依据，是电网规划中必不可少的一步；在负荷预测等基础上的要求，可以初步确定规划的目标，甚至具体到新建变电站的增容量的确定等。

2.3制定电网规划的方案及专项规划

电网规划分为近期、中期和远期的规划，其中规划方案需要确定电网线路的路径选择、变电站的位置确定、输电网和配电网的作用范围等；专项规划分为调度规划、通信规划、继电保护更规划、自动化规划等。

2.4对电网规划的投资预算

电网规划需要对投资进行预算，其中由线路投资、变电站投资和专项投资共同组成，并且补偿设备是变压器的配套设备，可以归结到变电站投资中进行估算。

3、电网规划设计的关键技术问题

3.1负荷预测的方法及特点

负荷预测是电网规划是进行电网规划的基础，是电网规划方案制定的重要依据。因此，负荷预测是电网规划关键技术的重要组成部分。但是，电网负荷的不确定性、多方案性、条件性使得负荷预测的不确定性无意中被加强。虽然目前已有多种可供选用的负荷预测方法，但是实际中具体的预测还主要依靠规划人员的实践经验，缺乏一定的理论进行指导。如何将各种预测方法综合的利用起来得到更为准确的预测结果是一个急需解决的关键问题。

3.2电网的差异化规划设计方法

近年来，我国的电网系统遭受到了自然因素的危害，如2008年一月南方所遭受的罕见冰灾使得我国华南等地区的电网运行受到了严重的危害。因此，如何在改变旧的规划理念的基础上提出新的规划设计思路已经成为未来电网规划设计的新方向。近期，国家电网提出了差异化设计理念，我们有必要对这种新的规划设计思路进行研究。

3.3电网网架的设计方法

电网网架的设计是电网规划过程中极其重要的工作，电网网架与供电能力、系统运行方式、发展的可能性、可持续发展及经济性等具有密切的关系，于是受制于多种约束条件。目前的网架设计主要还是在现实条件的基础上，设计者凭借自身的实践经验制定方案，再进行电气计算之后对其性能进行核对的一种试探，这种方法欠缺一定的科学性。因此，探究更加合理的电网网架的设计方法对于实

际操作是非常有必要的。

4、电网规划设计关键问题的技术管窥

4.1负荷预测的思路及步骤

负荷预测的关键有两点：一方面要有与实际相符、合理的规划区；另外要选取合理的规划区负荷密度指标，充分反映规划期间的实际。负荷预测一般的步骤：首先要对基础数据进行收集，包括前几年的全部用、购电量，目前用电大户的负荷及历史电量负荷数据、部分地狱的详细规划资料等。其次，对于收集到的数据进行数据的校正及分析，数据校正可以避免交叉供电及数据的二次处理，做好城市电网规划管理工作；对数据的各个参数进行详细的分析可以为下一步的预测打好基础。然后，利用弹性系数分析法或是GDP单耗分析对历史用电量和GDP的相互关系进行研究。最后，对负荷进行近期、中期的分类预测，考虑到不同行业的用电最大负荷，并利用负荷密度指标发对规划区域的负荷前景进行预测。

4.2电网差异化的规划设计

对供电电路进行差异化设计时，应该注意满足电网设计的安全、可靠和经济的基础，要能够保证核心网架等关键线路的稳定运行。电网差异化设计主要有：重要输电线路的确定、核心骨干网架设计、差异化电离平衡。其中核心骨干网架的输电线路、发电厂的输送电路及战略性电路组成了重要输电线路的确定；核心骨干网架的设计过程需要多次交叉反复；差异化电力平衡一方面保证灾害后电力系统的电离平衡，另一方面也保证了重要用户的负荷预测。

4.3电网网架设计的方法

传统的电网网架设计优化方法主要包括：解析法、枚举法和迭代法，但都存在一定的缺陷无法解决。因此，需要一些新方法进行网架的优化，其中都是建立在遗传算法的基础上的优化。首先是对输电网的规划，一般以现阶段的电网为基础，末期电网为目标，采用遗传算法解决输电网规划模型的离散性问题。具体的操作方法是：将新建线路和体统费用的最小和作为目标，并依据对应的约束条件进行相应的简化计算；另一方面是对配电网的规划。传统的配电网规划方法缺乏必要的适应性及不确定性，只是在预想的环境之上采取已经确定的规划参数来确定最优方案，这种方法也缺乏一定的科学性，而使用遗传算法可以消去这些约束并且不用受到不连续的影响，从而确定出最优化的方案。

5、总结

电网规划设计是一项任务非常重的工作，随着电网改造和建设步伐的加快，有关部门应该更加重视电网规划设计，对此进行深入的研究，并探究出更科学全面的新的解决方法，在进行电网规划时，规划设计过程应该更加科学、合理，这样才能不断地提高供电系统的安全可靠性、节能环保性及可持续发展性，更好的提高电网系统的综合供电水平。

参考文献

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