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摘 要 电力工业是国民经济的重要部门，合理进行电力系统规划可以获得很大的经济效益和社会效益。重点分析电力系统规划中的主要内容和方法。
关键词 电力系统；负荷；电源规划；电网
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0101-01
电力系统规划的效益是最大的效益，规划的节约是最大的节约。全面、长远的电力发展规划和电力系统规划设计，不仅直接影响到国民经济各行业的发展及其经济性，还关系到电力工业本身投资使用的合理性与能源资源利用的经济性，是电网安全可靠和经济运行的重要保证，是电力行业可持续发展的前提。
1 基础资料收集
电力系统规划的好坏很大程度上决定于对当地供电基础资料的收集。只有把基础资料收集这个工作做好，我们才能够对当地供电现状有较充分的了解，为下一步对负荷预测的准确性以及电网的改造和规划打下良好的基础。
供电基础资料应包括有以下一些内容：①近5年来当地用电分类统计表。②近5年来当地供（用）电量统计表。③当地电网电气主结线系统图。④当地电网地理结线图。⑤当地供电部门对本市（县）电网的一些发展规划构思和今后一定期限内的负荷预测等资料。
2 负荷预测
负荷预测是从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测。其目的是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。
负荷预测通常采用以下几种常用方法进行，并相互校核：
1）单耗法。根据计划产品数量（或产值）和用电单耗来推算年用电量，比较适用于有单耗指标的工业和部分农业负荷。是预测有单耗指标的工业和部分农业用电量的一种直接有效的方法。预测时，可依据规划城市的社会经济发展总体规划目标，利用规划期各年份的工业农业产值指标和主要工业产量规划指标，通过对过去国民经济各部门在各种产品生产过程中的单位产品耗电量，亿元产值耗电量经过统计，并根据产业结构调整，找出一定的规律，得出各种产品和产值的综合单耗。然后按国民经济各部门编制的发展规划的产品产量指标及经济指标，按单耗进行预侧。目前我国城市、乡镇企业中工业用电所占比重较大，单耗法是一个重要的方法。比较适用于近、中期规划中负荷预测。2）弹性系数法。一般来说，电力工业适度超前发展，就是电力弹性系数应大于1，但是由于电力弹性系数是根据地区负荷结构、性质，并对历史资料及各类用电比重发展趋势加以分析后慎重确定的，因此，弹性系数法一般用于校核中期或远期的宏观负荷预测。3）综合用电水平法。综合用电水平法也称人均电量法。主要根据地区人口和每个人口平均年用电量来推算年用电量，城市生活用电可按每户或每人的平均用电量来推算，工业和非工业等分类用户的用电量可按每单位设备装接容量的平均用电量来推算。对于现在和历史的综合用电水平可通过资料分析和典型调查取得；对于将来各目标年的人口、户数、设备装接容量的预测值， 可通过城市规划部门和用户的资料信息或用外推法。同时各目标年的综合用电水平还可参照国内外同类型城市的数据或用外推测算。综合用电水平法比较适用于近、中期规划中负荷预测。4）外推法。是运用历年的历史资料和数据加以延伸，由此推测未来各年的用电量。外推测法有回归分析法和平均增长率法等，回归分析法是用时间、人口、工农业产值等相关因素作为自变量，以用电量作因变量，根据历史规律用数理统计的方法求出适当的数学模型，来预测未来的年用电量；平均增长率法是根据历史规律和未来国民经济发展规划，估算出今后的用电量的平均增长率，在一定的时期内采用同一增长率来测算，也可采用分阶段的不同增长率来测算。5）负荷密度法。负荷密度是每平方公里的平均负荷数值.一般并不直接预测整个城市的负荷密度，而是按城市区域或功能分区。首先计算现状和历史的分区负荷密度， 然后根据地区发展规划对各分区负荷发展的特点，推算出各分区各目标年的负荷密度预测值。至于分区中的少数集中用电的大用户，在预测时可另作点负荷单独计算。考虑到城市的社会经济和电力负荷常有随同某种因素而不连续（跳跃式）发展的特点，因此负荷密度法是一种比较直观的方法，使用时必须谨慎。在实际工作中，我们对负荷的预测应尽可能地采用二种以上的负荷预测方法进行预测并相互校核，这样才能避免采用单一负荷预测方法进行预测的不准确性。
3 电源规划
所谓电源规划就是决定如何在必要时期决定必要的电源容量、类型和配置问题，其基础是长期电力需求预测。长期电力需求量加上供电备用量就是需要的设备容量，由此不难求得今后各年需要多大容量的电源设备。这时确保多大备用率十分关键。为确定一个适当的备用率，使供求平衡，必须进行电力供求规划（主要是供电可靠性分析）。其次，在分析电源类型时，要掌握各类电源的建设费用，燃料费用及每天、每年的电力需求变化（需求曲线形状），确定各类电源的经济构成比率。还要考虑燃料费用的变化趋势及供应情况，确定电源厂址，即电源配置计划问题。电源配置对输电设备规划也有很大影响，为此，应进行包括输电设备在内的电源配置综合评价。大气污染等环境问题及电源厂址约束，也是电源配置规划应该考虑的重要问题。
1）电源构成计划。由电力供求计划确定需要的电力设备，但是电源构成不同，其经济型和运行性能也不同。发电成本是比较分析电源经济性的最简便方法。由于要考察电源构成的长期经济性，所以通常用发电设备寿命期内得年均成本作为发电成本。发电成本随利用率大小变化，利用率变化，电源经济性也随之变化。因此，在电源构成计划中，要根据电力需求曲线的形状，使电源组合得能在最经济得利用率下进行。2）电网规划。合理的电网结构是保持电力系统安全稳定运行的物资基础，电力系统的稳定问题，主要取决于电网结构的强弱，电网结构合理则强，电网结构紊乱则弱。要形成合理的电网的结构，必须做好电网的规划工作。对电网的发展，要有高瞻远瞩，统筹全局的系统规划和设计。能源资源和燃料运输，决定电源布局；电源布局和电力负荷分布决定电网结构。常规的电网规划方法主要是采用方案比较法，基本上分三个步骤进行：①根据负荷分布、增长预测以及电源布局排序，进行分区分层电力电量平衡，确定分区之间典型方式下电力流向、500/220kV变电所布点和规模。②根据送端和受端网架发展要求、分区之间交换容量安排、电网结构特点，拟定若干个主网方案。③对拟定的这些方案进行全面的技术经济比较。技术上主要是按照《电力系统安全稳定导则》和《电力系统技术导则》，通过电气计算（其中包括电网潮流计算、稳定计算、短路电流计算、调相调压计算、工频过电压、潜供电流计算），对各方案技术上的可行性和优劣进行分析；经济上主要是计算各方案年费用或归算费用来判断方案的经济性，同时还需要对各方案进行远期适应性分析，最后选择出推荐方案。电力体制改革后，网厂分开，电网规划中要考虑的因素比过去增加了很多，市场运营方式、输配电定价方法、投资方式和监管方式等对电网规划都有很大的影响。电源和负荷的不确定性，进一步增加了电网规划工作的难度。对于近期规划，影响电网规划的不确定性因素主要在于未来的电源规划情况和负荷预测情况。对于这种情况，采用场景技术和常规电网规划方法相结合的方式，形成相适应的规划方法。
4 结束语
电力系统规划对电力工业的发展十分重要。面对市场经济条件下的新形势和电力市场化的新态势，电力规划面临新的观念、新的思维和新的问题。因此，我们应该从社会、经济、技术、环境、文化等多学科对电力规划进行综合分析，从而为电力系统规划建模及实施打下坚实而良好的理论基础。
关键词 电力系统；负荷；电源规划；电网
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0101-01
电力系统规划的效益是最大的效益，规划的节约是最大的节约。全面、长远的电力发展规划和电力系统规划设计，不仅直接影响到国民经济各行业的发展及其经济性，还关系到电力工业本身投资使用的合理性与能源资源利用的经济性，是电网安全可靠和经济运行的重要保证，是电力行业可持续发展的前提。
1 基础资料收集
电力系统规划的好坏很大程度上决定于对当地供电基础资料的收集。只有把基础资料收集这个工作做好，我们才能够对当地供电现状有较充分的了解，为下一步对负荷预测的准确性以及电网的改造和规划打下良好的基础。
供电基础资料应包括有以下一些内容：①近5年来当地用电分类统计表。②近5年来当地供（用）电量统计表。③当地电网电气主结线系统图。④当地电网地理结线图。⑤当地供电部门对本市（县）电网的一些发展规划构思和今后一定期限内的负荷预测等资料。
2 负荷预测
负荷预测是从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测。其目的是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。
负荷预测通常采用以下几种常用方法进行，并相互校核：
1）单耗法。根据计划产品数量（或产值）和用电单耗来推算年用电量，比较适用于有单耗指标的工业和部分农业负荷。是预测有单耗指标的工业和部分农业用电量的一种直接有效的方法。预测时，可依据规划城市的社会经济发展总体规划目标，利用规划期各年份的工业农业产值指标和主要工业产量规划指标，通过对过去国民经济各部门在各种产品生产过程中的单位产品耗电量，亿元产值耗电量经过统计，并根据产业结构调整，找出一定的规律，得出各种产品和产值的综合单耗。然后按国民经济各部门编制的发展规划的产品产量指标及经济指标，按单耗进行预侧。目前我国城市、乡镇企业中工业用电所占比重较大，单耗法是一个重要的方法。比较适用于近、中期规划中负荷预测。2）弹性系数法。一般来说，电力工业适度超前发展，就是电力弹性系数应大于1，但是由于电力弹性系数是根据地区负荷结构、性质，并对历史资料及各类用电比重发展趋势加以分析后慎重确定的，因此，弹性系数法一般用于校核中期或远期的宏观负荷预测。3）综合用电水平法。综合用电水平法也称人均电量法。主要根据地区人口和每个人口平均年用电量来推算年用电量，城市生活用电可按每户或每人的平均用电量来推算，工业和非工业等分类用户的用电量可按每单位设备装接容量的平均用电量来推算。对于现在和历史的综合用电水平可通过资料分析和典型调查取得；对于将来各目标年的人口、户数、设备装接容量的预测值， 可通过城市规划部门和用户的资料信息或用外推法。同时各目标年的综合用电水平还可参照国内外同类型城市的数据或用外推测算。综合用电水平法比较适用于近、中期规划中负荷预测。4）外推法。是运用历年的历史资料和数据加以延伸，由此推测未来各年的用电量。外推测法有回归分析法和平均增长率法等，回归分析法是用时间、人口、工农业产值等相关因素作为自变量，以用电量作因变量，根据历史规律用数理统计的方法求出适当的数学模型，来预测未来的年用电量；平均增长率法是根据历史规律和未来国民经济发展规划，估算出今后的用电量的平均增长率，在一定的时期内采用同一增长率来测算，也可采用分阶段的不同增长率来测算。5）负荷密度法。负荷密度是每平方公里的平均负荷数值.一般并不直接预测整个城市的负荷密度，而是按城市区域或功能分区。首先计算现状和历史的分区负荷密度， 然后根据地区发展规划对各分区负荷发展的特点，推算出各分区各目标年的负荷密度预测值。至于分区中的少数集中用电的大用户，在预测时可另作点负荷单独计算。考虑到城市的社会经济和电力负荷常有随同某种因素而不连续（跳跃式）发展的特点，因此负荷密度法是一种比较直观的方法，使用时必须谨慎。在实际工作中，我们对负荷的预测应尽可能地采用二种以上的负荷预测方法进行预测并相互校核，这样才能避免采用单一负荷预测方法进行预测的不准确性。
3 电源规划
所谓电源规划就是决定如何在必要时期决定必要的电源容量、类型和配置问题，其基础是长期电力需求预测。长期电力需求量加上供电备用量就是需要的设备容量，由此不难求得今后各年需要多大容量的电源设备。这时确保多大备用率十分关键。为确定一个适当的备用率，使供求平衡，必须进行电力供求规划（主要是供电可靠性分析）。其次，在分析电源类型时，要掌握各类电源的建设费用，燃料费用及每天、每年的电力需求变化（需求曲线形状），确定各类电源的经济构成比率。还要考虑燃料费用的变化趋势及供应情况，确定电源厂址，即电源配置计划问题。电源配置对输电设备规划也有很大影响，为此，应进行包括输电设备在内的电源配置综合评价。大气污染等环境问题及电源厂址约束，也是电源配置规划应该考虑的重要问题。
1）电源构成计划。由电力供求计划确定需要的电力设备，但是电源构成不同，其经济型和运行性能也不同。发电成本是比较分析电源经济性的最简便方法。由于要考察电源构成的长期经济性，所以通常用发电设备寿命期内得年均成本作为发电成本。发电成本随利用率大小变化，利用率变化，电源经济性也随之变化。因此，在电源构成计划中，要根据电力需求曲线的形状，使电源组合得能在最经济得利用率下进行。2）电网规划。合理的电网结构是保持电力系统安全稳定运行的物资基础，电力系统的稳定问题，主要取决于电网结构的强弱，电网结构合理则强，电网结构紊乱则弱。要形成合理的电网的结构，必须做好电网的规划工作。对电网的发展，要有高瞻远瞩，统筹全局的系统规划和设计。能源资源和燃料运输，决定电源布局；电源布局和电力负荷分布决定电网结构。常规的电网规划方法主要是采用方案比较法，基本上分三个步骤进行：①根据负荷分布、增长预测以及电源布局排序，进行分区分层电力电量平衡，确定分区之间典型方式下电力流向、500/220kV变电所布点和规模。②根据送端和受端网架发展要求、分区之间交换容量安排、电网结构特点，拟定若干个主网方案。③对拟定的这些方案进行全面的技术经济比较。技术上主要是按照《电力系统安全稳定导则》和《电力系统技术导则》，通过电气计算（其中包括电网潮流计算、稳定计算、短路电流计算、调相调压计算、工频过电压、潜供电流计算），对各方案技术上的可行性和优劣进行分析；经济上主要是计算各方案年费用或归算费用来判断方案的经济性，同时还需要对各方案进行远期适应性分析，最后选择出推荐方案。电力体制改革后，网厂分开，电网规划中要考虑的因素比过去增加了很多，市场运营方式、输配电定价方法、投资方式和监管方式等对电网规划都有很大的影响。电源和负荷的不确定性，进一步增加了电网规划工作的难度。对于近期规划，影响电网规划的不确定性因素主要在于未来的电源规划情况和负荷预测情况。对于这种情况，采用场景技术和常规电网规划方法相结合的方式，形成相适应的规划方法。
4 结束语
电力系统规划对电力工业的发展十分重要。面对市场经济条件下的新形势和电力市场化的新态势，电力规划面临新的观念、新的思维和新的问题。因此，我们应该从社会、经济、技术、环境、文化等多学科对电力规划进行综合分析，从而为电力系统规划建模及实施打下坚实而良好的理论基础。