電力系統(tǒng)規(guī)劃復習要點

1、第一章1. 電網(wǎng)規(guī)劃的基本要求是什么？（1）輸電，配電，變電比例適當，容量充裕。（2）電壓支撐點多（3）保證用戶供電可靠性（4）系統(tǒng)運行的靈活性（5）系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。潮流分布合理，線損小，投資運行費用少（6）便于運行，在變動運行方式或檢修時，操作簡便安全，對通信線路影響小等2. 電力規(guī)劃的主要內(nèi)容？各部分之間的關(guān)系？（1）電力系統(tǒng)負荷預測 （2）電源規(guī)劃 （3）電網(wǎng)規(guī)劃電力規(guī)劃負荷預測是電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃的基礎，并和它們同屬電力系統(tǒng)規(guī)劃，其結(jié)構(gòu)與國家計劃及能源計劃及能源之間的關(guān)系如圖所示第二章1什么是電力負荷？綜合用電負荷？供電負荷？發(fā)電負荷?（1）電力負荷包括以下兩方面含義a）用以指安裝在

2、國家機關(guān)，企業(yè)，居民等用電戶外的設備。b）用以描述上述用電設備所消耗的電力或電量數(shù)值（2）綜合用電負荷：系統(tǒng)中所有用電設備消耗總功率的總和（3）供電負荷：綜合用電負荷 +網(wǎng)絡消耗功率（4）發(fā)電負荷：供電負荷+廠用電2什么是電力負荷預測？其預測對象包括哪些？（1）電力負荷預測是以電力負荷為對象進行一系列的預測工作。（2）對象包括：對未來電力需求量（功率）的預測，對未來用電量（能量）的預測，對 負荷曲線的預測。3. 電力負荷按用電單位或部門的重要性劃分，可分為幾類？分為三類：（1）一類負荷：關(guān)系到國民經(jīng)濟的命脈以及人民的生命財產(chǎn)安全的用戶，必須保證高度 的供電可靠性。（2）二類負荷：在國民經(jīng)濟的地

3、位不如一類負荷，對其停電造成的經(jīng)濟損失也不小，但 不是不可挽回。要至少有中等程度的供電可靠性。（3）三類負荷：與人民的生命財產(chǎn)安全關(guān)系不大，中斷供電損失小，供電可靠性低。4. 對電網(wǎng)調(diào)度和電網(wǎng)規(guī)劃部門而言， 電力負荷預測按時間來分類， 一 般可分為幾類？ 答：（1）電網(wǎng)規(guī)劃設計部門對電力負荷預測的時間范圍劃分界定如下：1）長期負荷預測一般指預測期限為 1030 年并以年為單位的預測。2）中期負荷預測值預測期限為 510 年并以年為單位的預測。3）短期負荷預測的預測期限為 15 年，主要是為電力系統(tǒng)規(guī)劃， 特別是配電網(wǎng)規(guī)劃服務的， 對配電網(wǎng)的增容、規(guī)劃極為重要。（2）電網(wǎng)調(diào)度部門對電力負荷預測的

4、時間范圍劃分界定如下：1）超短期負荷預測實質(zhì)時間跨度在1h 之內(nèi)的負荷預測，其中用于電能質(zhì)量控制需 510s的負荷預測值用于安全監(jiān)視需要 15min 的負荷值，而用于預防控制和緊急狀態(tài)處理需 1060min 的負荷值。2）短期負荷預測是指時間跨度在 2448h 內(nèi)的負荷預測，主要用于水火電分配、水火協(xié)調(diào)、 經(jīng)濟調(diào)度和功率交換。3）中期負荷預測是指時間跨度在一周至一月內(nèi)的負荷預測，主要用于水庫調(diào)度、 機組檢修、交換計劃和燃料計劃。4）長期負荷預測則指以年為單位的負荷預測，主要用于電源和電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，需數(shù)年至 數(shù)十年的負荷值。5. 說出幾種你知道的確定性負荷預測方法？ 答：確定性負荷預測方法是把

5、電力負荷（含電力與電量） 預測用一個或一組方程來描述，電 力負荷與變量之間有明確的一一對應關(guān)系。可分為：（1）經(jīng)驗技術(shù)預測法：專家預測法、類比法、主觀概率法。（2）經(jīng)典技術(shù)預測法：分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（產(chǎn)量）單耗法、電力消費彈性系數(shù)法、負荷密度法人均電量指標換算法、分部門法。(3) 回歸預測法：一元線性回歸模型、多元線性回歸模型、非線性回歸模型(4) 時間序列預測法：一階自回歸 AR( 1)、n階自回歸 AR( n)、自回歸與移動平均ARMA ( n, m)。(5) 趨勢外推預測法：水平趨勢外推、線性趨勢外推、多項式趨勢外推、增長趨勢外推。(6) 經(jīng)濟模型預測法、相關(guān)系數(shù)預測法和飽和曲線預測法等。6.

6、說出幾種你知道的不確定性負荷預測方法？答：(1) 電力系統(tǒng)負荷預測的灰色預測法。(2) 模糊預測法：模糊時間序列預測法、模糊線性回歸預測法、模糊聚類預測法、模糊 相似優(yōu)先比預測法。(3) 電力負荷預測的神經(jīng)網(wǎng)絡預測法。(4) 其他方法：專家系統(tǒng)法、優(yōu)選組合法。7. 預測模型分析評價的必要性是什么？答：研究產(chǎn)生誤差的原因，計算并分析誤差的大小，不但可以認識預測結(jié)果的準確程度，從而在利用預測資料做決策時具有重要的參考價值；同時，對于改進負荷預測工作，檢驗和選用恰當?shù)念A測方法等方面也有很大幫助。(1) 預測誤差形成原因(2) 預測誤差分析指標：1) 絕對誤差。設Y表示電力負荷實際值， Y表示預測值，

7、則 E=Y-Y為絕對誤差。AY Y2) 相對誤差。E二Y3) 均方根誤差。RMSE=送(YY4) 后驗差檢驗。8. 負荷預測誤差產(chǎn)生的原因以及允許范圍(1、數(shù)學模型大多數(shù)只包括一些主要因素，次要因素往往被忽略了，與實際負荷之間存在(2、負荷所受的影響是千變?nèi)f化的，進行預測的目的和要求也是多種多樣的，預測方法若 選擇不當，也會造成誤差。（3）預測需用到大量資料，各項資料并不能都保證可靠。（4）某種意外事件的發(fā)生也會造成預測誤差。短期預測的誤差不應超過 ±3%中期預測的允許誤差為 ±5%長期預測的誤差不應超過_15%第三章1、電力系統(tǒng)規(guī)劃的經(jīng)濟評價原則 52（1）技術(shù)上可行。（

8、2）從國家整體利益出發(fā)，不帶主觀偏見，不遷就照顧人情。（3 ）符合國家能源和電力建設方針政策。（4 ）按市場經(jīng)濟規(guī)律辦事。（5）符合集資辦電、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、省為實體的電力管理體制精神。2、經(jīng)濟評價方法分為哪三類53（1）靜態(tài)評價法：在評價工程項目投資的經(jīng)濟效果時，不考慮資金的時間價值。簡單直 觀，但難以考慮工程項目在使用期內(nèi)收益和費用的變化，難以考慮各方案使用壽命的差異， 特別是不能考慮資金的時間因素。一般只用于簡單項目的初步可行性研究。（2）動態(tài)評價法：有四種：凈現(xiàn)值法、內(nèi)部收益率法、費用現(xiàn)值法、等年費用法?？紤]了 資金的時間因素，比較符合資金的動態(tài)規(guī)律，給出的經(jīng)濟評價更符合實際。（3

9、） 不確定性的評價法：考慮原始數(shù)據(jù)的不確定性及不準確性的經(jīng)濟分析方法。分為三種: 盈虧平衡分析、靈敏度分析、概率分析。 不確定性來自電力負荷的預測誤差，一次能源和電 工技術(shù)設備價格的變化等。3、 何謂現(xiàn)值、將來值、等年值、遞增年值54現(xiàn)值P :把不同時刻的資金換算為當前時間的等效金額，此金額稱為現(xiàn)值。這種換算稱為 貼現(xiàn)計算，現(xiàn)值也稱為貼現(xiàn)值。將來值F :把資金換算為將來某時刻的等效金額，此金額稱為將來值。資金的將來值有時 也叫終值。等年值A :把資金換算為按期等額支付的金額，通常每期為一年，故此金額稱作等年值。 遞增年值G :把資金折算為按期遞增支付的金額，此金額稱為遞增年值。第四章1、電源規(guī)

10、劃的任務65確定在何時、何地新建何種類型、何種規(guī)模的發(fā)電廠，在滿足負荷需求并達到各種技術(shù)經(jīng)濟 指標的條件下，使規(guī)劃期內(nèi)電力系統(tǒng)能安全運行且投資經(jīng)濟合理。2、電源規(guī)劃數(shù)學模型表述為哪幾部分66（1）目標函數(shù)：一般為系統(tǒng)總投資費用最小。（2 ）約束條件：對于不同系統(tǒng)，約束條件不同；使用不同的優(yōu)化算法，約束條件也有 差異。通常規(guī)劃中都需要考慮的條件有：電源建設施工約束、系統(tǒng)運行約束、備用容量或可靠性約束。3何謂電力不足概率。電量不足期望值？電力不足概率LOLF定義為：研究期間內(nèi)，電網(wǎng)在不同負荷水平下由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理 或設備檢修及故障停運而引起供電不足造成用戶停電的平均次數(shù)。LOLf不僅與負荷水平和

11、設備狀態(tài)有關(guān)，還與電網(wǎng)各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移有關(guān)，LOLP二半=f（CJ 詳細公式推導見課本 69電量不足期望值EENS定義為：研究期間內(nèi)，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理或部分電器設備停運 造成電網(wǎng)供電不足，而使用戶得不到供電的缺電量均值。xmaxxmaxEENS 二 F(x)dx=T f (x)CtCt4. 簡單介紹一下模擬進化方法在電源規(guī)劃中的應用？模擬進化算法通過對生物進化機制的模擬發(fā)展而來，運用運算過程與生物進化過程相 仿。其哲學基礎是達爾文的“適者生存，優(yōu)勝劣汰”的自然選擇學說。該算法能將從自然界 抽象出來的人造最適應生存的環(huán)境與“進化算子”結(jié)合起來，形成一種強搜索過程。其優(yōu)越性體現(xiàn)在：（1）群體搜索

12、策略可同時對多個解進行評估，使其具有較好的全局搜索性能，減少了 陷入局部解的可能。同時也易于并行化。（2）在標準模擬進化算法基礎上，進行遺傳操作，其適應度函數(shù)不僅不受連續(xù)可微的 限制，而且其定義域可任意設定。使其特別適合于求解非連續(xù)變量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。（3）可求出一組解。包括全局最優(yōu)和局部最優(yōu)?？勺屢?guī)劃者自行選擇。目前電力規(guī)劃中出現(xiàn)的模擬進化方法主要包括：遺傳算法、遺傳規(guī)劃、進化規(guī)劃和進化策略等。這些方法均屬于隨機化方法，原理上能夠以較大的概率找到優(yōu)化問題的全局最優(yōu)解， 具全局收斂性、固有并行處理特性、通用性及魯棒性強的特點。（如果時間充裕，可以在結(jié)合 頁遺傳算法的具體介紹。）第五章1何謂可靠

13、性？電力系統(tǒng)可靠性評價的主要指標有哪些?可靠性的經(jīng)典定義是指一個元件、 一臺設備或一個系統(tǒng)在預定時間內(nèi)和規(guī)定條件下完成 其規(guī)定功能的能力。 當講概率論用于對可靠性定量評價時， 則常用可靠度或可用率作為量度 其可靠性的特性指標，表示元件、設備或系統(tǒng)可靠工作的概率。電力系統(tǒng)可靠性評價的主要指標有：（ 1）概率指標。概率指標主要是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，如系統(tǒng)的可用度、電力不 足概率等。（ 2）頻率指標。頻率指標主要是指電力系統(tǒng)在單位時間（如1 年）內(nèi)發(fā)生故障的平均次數(shù)。（ 3）時間指標。時間指標主要是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障的平均持續(xù)時間，如系統(tǒng)首次故障 的平均持續(xù)時間、兩次故障之間的平均持續(xù)時間、故

14、障平均持續(xù)時間等。（ 4）期望值指標。期望值指標主要是指電力系統(tǒng)在單位時間 （如 1 年）內(nèi)發(fā)生故障的天數(shù)期望值， 以及電力系 統(tǒng)由于故障而少供電量的期望值等。2. 電力系統(tǒng)可靠性分析計算的主要方法有哪兩類？電力系統(tǒng)可靠性分析計算的主要方法有解析法和模擬法。（ 1）解析法。解析法是將設備或系統(tǒng)的壽命過程在假定條件下進行合理的理想化，然后 通過建立可靠性數(shù)學模型，經(jīng)過數(shù)值計算獲得系統(tǒng)各項可靠性指標，其計算結(jié)果可信度高， 具體方法有網(wǎng)絡法和狀態(tài)空間法。 但是當系統(tǒng)規(guī)模大、 結(jié)構(gòu)復雜， 并且一些假定條件不成立 時，采用解析法會比較困難。這時采用模擬法可能更為方便和靈活。（ 2）模擬法。模擬法的主要代

15、表是蒙特卡洛模擬法，是一種隨機模擬方法，其基本思想 是：將系統(tǒng)中每臺設備的概率參數(shù)在計算機上用隨機數(shù)表示， 建立一個概率模型或隨機過程， 使其參數(shù)為問題所要求的解， 然后通過對模型或過程的觀察或抽樣試驗來計算所求參數(shù)的統(tǒng) 計特征，最后給出所求的可靠性指標近似值。 與解析法相比， 模擬法更加靈活和簡單， 它不 受系統(tǒng)規(guī)模和復雜程度的限制。 其不足之處在與計算時間與計算精度的緊密相關(guān)性， 為了獲 取精度較高的可靠性指標，往往需要很長的計算時間。3電力系統(tǒng)規(guī)劃中進行可靠性評價的意義是什么？ 長期以來，我國的電力系統(tǒng)規(guī)劃工作者在對系統(tǒng)規(guī)劃設計方案進行分析比較和決策時， 對于供電可靠性的考慮， 大多數(shù)是

16、憑借經(jīng)驗， 以定性分析為主，而沒有從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可能的 運行方式、 隨機發(fā)生的設備故障等方面通過分析計算整體考慮電力系統(tǒng)的可靠性， 缺乏定量 的科學決策依據(jù)， 這樣會導致將來投運的系統(tǒng)難以在技術(shù)和經(jīng)濟上達到整體最優(yōu)， 系統(tǒng)供電 可靠性也難以提高。 而若通過對系統(tǒng)規(guī)劃設計方案的供電可靠性進行定量評估縫隙， 并作為 方案之間比較的定量依據(jù)，則可以有效地指導電力系統(tǒng)規(guī)劃工作。另外， 在電力系統(tǒng)規(guī)劃或改造建設過程中， 通過可靠性分析計算， 不僅可以找出存在的 薄弱環(huán)節(jié)， 還可以獲知對可能將要采取的提高供電可靠性的措施實施后的效果如何， 對比措 施實施前后的可靠性提高程度，這樣才能為最后的決策提供更為科學

17、的依據(jù)。4. 設備故障特性可用哪幾方面指標來描述1、設備故障率2、設備可靠度 R（t） 即實際工作時間大于預定工作時間的概率3、設備不可靠度 FU（t） 及其概率密度 Fu（t）4、設備平均持續(xù)工作時間 MTTF5. 設備的修復特性可用哪幾方面指標來說明1、設備修復率 u（t）: 表明可修復設備故障后修復的難易程度及效果的量稱為修復率。 2、設備未修復度 MD（t ）即實際修復時間大于預定修復時間的概率 對應的設備修復度為 FD（t ）=3、設備平均修復時間 MTTR6. 評價發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃方案的可靠性水平時，最常用的指標有哪些1、概率指標2、期望值指標：電力時間不足期望值 LOLE;電量不足期

18、望值 EENS3頻率指標4、時間指標7. 電網(wǎng)規(guī)劃可靠性評價的準則是什么？評價指標有哪些？1、輸電網(wǎng)規(guī)劃可靠性評價指標： 電力時間不足概率 LOLP平均供電可靠率 ASAI電 力時間不足期望值 LOLE電力不足概率LOLF電力不足持續(xù)時間 LOL電網(wǎng)的電量不足期 望值 EENS2、 配電網(wǎng)規(guī)劃可靠性評價指標：系統(tǒng)平均停電頻率指標 SAIFI系統(tǒng)平均停電持續(xù) 時間指標SAIDI系統(tǒng)平均供電可用率指標 ASAI系統(tǒng)電量不足指標 ENSI用戶平均停電 頻率指標CAIFI用戶平均停電頻率持續(xù)時間指標 CAIDI8. 變電站電氣主接線可靠性評價的準則是什么？其評價流程是什么1 、不出現(xiàn)全站停電事故，即變

19、電站至少有一條出線能得到連續(xù)供電2、變電站中指定的若干條出線能得到連續(xù)正常（沒有負荷停電）供電3、變電站的所有出線都必須能得到連續(xù)正常（沒有負荷停電）供電 流程：選定變電站選定運行方式選定可靠性準則確定導致變電站故障的最小割 集可靠性指標計算結(jié)果分析結(jié)論或建議第六章1 電網(wǎng)規(guī)劃的目的及主要內(nèi)容是什么？其規(guī)劃的重點是什么？ 答：電網(wǎng)規(guī)劃是確定在何時、 何地投建何種類型的線路及其回路數(shù)， 以達到規(guī)劃周期內(nèi)所需 要的輸電能力，在滿足各項技術(shù)指標的前提下使系統(tǒng)的費用最小。主要內(nèi)容是確定輸電方式、選擇電網(wǎng)電壓、確定變電站布局和規(guī)模、確定網(wǎng)絡規(guī)模。 電網(wǎng)規(guī)劃的重點是對主網(wǎng)網(wǎng)架進行規(guī)劃。2 我國電網(wǎng)規(guī)劃要解

20、決的主要問題是什么？ 答：（1）大型水、火電廠（群）及核電廠接入系統(tǒng)規(guī)劃。這類電廠出線較多，距離較長，如 何與電網(wǎng)連接的問題比較復雜，一般需要做專題研究。（2）各大區(qū)電網(wǎng)或省級電網(wǎng)的受端主干電網(wǎng)規(guī)劃。（3）大區(qū)之間或省級電網(wǎng)之間聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃。（4）城市電網(wǎng)規(guī)劃（ 5）大型工礦企業(yè)的供電網(wǎng)規(guī)劃3 電網(wǎng)規(guī)劃應具備的條件是什么？ 答：電網(wǎng)規(guī)劃的最終結(jié)果主要取決于原始資料及規(guī)劃方法。沒有足夠的和可靠的原始資料， 任何優(yōu)秀的規(guī)劃方法也不可能取得切合實際的電力負荷資料， 一個優(yōu)秀的電網(wǎng)規(guī)劃必須以見 識的前期工作為基礎， 包括搜集整理系統(tǒng)的電力負荷資料， 當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展狀況， 電源 點和輸電線路方面的原始資

21、料等，具體如下：（1）規(guī)劃年度用電負荷的電力、電量資料，其中包括總水平，分省、分區(qū)及分變電站的 電力、電量值以及必要的負荷特性參數(shù)。（ 2）規(guī)劃年度電源（現(xiàn)有和新增）的情況，其中包括電廠位置（廠址）、裝機容量、單機容量和機型等；對于水電廠， 除上訴參數(shù)以外， 還應有不同水文年發(fā)電量、保證輸出功率 受阻容量、重復容量調(diào)節(jié)特性等參數(shù)。（3）現(xiàn)有電網(wǎng)（包括在建設和以列入基建計劃的線路和變電站）的基礎資料，其中包括 電壓等級，網(wǎng)絡接線，線路長度，導線型號，變電站主變壓器容量、型式、臺數(shù)等主要規(guī)范 資料，一般應有系統(tǒng)現(xiàn)況圖（地理接線及單線接線圖） 。對未來網(wǎng)絡規(guī)劃的發(fā)展情況，包括 可能架設新線路的路徑、 長度以及擴建和待建變電站站址資料， 以便能夠形成足夠數(shù)量的網(wǎng) 絡方案。進行城網(wǎng)規(guī)劃時，應掌握城市發(fā)展規(guī)劃、地區(qū)用電負荷的增長及其城市道路、隧道、 橋梁的發(fā)展規(guī)劃、變電站可能布點位置、架空線電纜線走廊。4. 根據(jù)數(shù)學方法分類， 電網(wǎng)規(guī)劃方案方法分為幾類？并對每一類做出 相應解釋？答：可分為啟發(fā)式方法和數(shù)學優(yōu)化法 啟發(fā)式方法以直觀分析為依