電力負(fù)荷分析(共110張課件)

電力負(fù)荷分析電力負(fù)荷的含義:一方面:指電力工業(yè)的服務(wù)對象，包括使用電力的部門、機關(guān)、企事業(yè)單位、工廠、農(nóng)村、車間、學(xué)校以及各種各樣的用電設(shè)備。

另一方面:指上述各用電單位、部門或設(shè)備使用電力和電量的具體數(shù)量。

在電力規(guī)劃中:指國民經(jīng)濟(jì)整體或部門對電力電量的消耗量的歷史情況及未來的變化發(fā)展趨勢

所以電力負(fù)荷是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)

第一節(jié)電力負(fù)荷的分類及其

特點

一、按用電的部門屬性劃分

1、工業(yè)用電

可分為：重工業(yè)用電、輕工業(yè)用電用電特點：a.用電量大（75%）

b.用電比較穩(wěn)定

2、農(nóng)業(yè)用電可分為：排灌用電、農(nóng)副加工用電、農(nóng)村照明用電等用電特點：a.用電量小

b.季節(jié)性強3、交通運輸業(yè)用電

可分為：電氣化鐵路用電、城市電車交通用電等用電特點：a.用電比重較小4、市政生活用電

可分為：商業(yè)用電、街道照明用電、家庭生活用電及城市公共娛樂場所用電等用電特點：a.日負(fù)荷率較低，但月不均衡率較高

二、按負(fù)荷的大小劃分1、最大負(fù)荷（也稱最高負(fù)荷或尖峰負(fù)荷

）

可分為：a.日最大負(fù)荷

b.月最大負(fù)荷

c.年最大負(fù)荷

2、最小負(fù)荷（又稱為最低負(fù)荷或低谷負(fù)荷）可分為：a.日最小負(fù)荷

b.月最小負(fù)荷

c.年最小負(fù)荷3、平均負(fù)荷：即一定觀察統(tǒng)計時段內(nèi)，出現(xiàn)的負(fù)荷的平均值可分為：a.日平均負(fù)荷

b.月平均負(fù)荷

c.年平均負(fù)荷三、按使用電力的目的劃分1、動力用電2、照明用電3、電熱用電4、操作控制用電5、通訊用電

（注：這種分類方法主要用于能源平衡分析）四、按電用戶的重要性劃分1、一類負(fù)荷（或一級負(fù)荷）

這類用戶是必須保證高度供電可靠性的2、二類負(fù)荷（或二級負(fù)荷）對這類用戶電力系統(tǒng)至少要提供中等程度的供電可靠性

3、三類用戶（或三級負(fù)荷）這類用戶的供電可靠性是最低的。

注：a.這三類負(fù)荷的劃分，在不同歷史時期，有不同的內(nèi)容和要求

b.這類負(fù)荷的分類方法，主要用在電力系統(tǒng)的調(diào)度管理上，特別用于用電管理上

五、按負(fù)荷預(yù)測期的時間長短劃分

1、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計部門對電力負(fù)荷預(yù)測的時間分類：1）短期負(fù)荷（5年以內(nèi)）2）中期負(fù)荷（10--15年）3）長期負(fù)荷（15--30年）（注：電力規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測一般是指對年最大負(fù)荷的預(yù)測）2、電網(wǎng)調(diào)度部門對電力負(fù)荷預(yù)測的時間分類：1）超短期負(fù)荷預(yù)測（1h之內(nèi)）2）短期負(fù)荷預(yù)測（24h-48h內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測）3）中期負(fù)荷預(yù)測（一周至一月的負(fù)荷預(yù)測）4）長期負(fù)荷預(yù)測（以年為單位的負(fù)荷預(yù)測）六、電力負(fù)荷按電能的生產(chǎn)和銷售過程分類1、發(fā)電負(fù)荷（或稱系統(tǒng)綜合發(fā)電最大負(fù)荷）

為一個系統(tǒng)中各發(fā)電廠同一時間的實際發(fā)電出力合計值

2、供電負(fù)荷

發(fā)電負(fù)荷－廠用負(fù)荷=供電負(fù)荷3、用電負(fù)荷

供電負(fù)荷－網(wǎng)損負(fù)荷=用電負(fù)荷

廠用電率：廠用電負(fù)荷占本廠發(fā)電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)即廠用電率=廠用電負(fù)荷/本廠發(fā)電負(fù)×100%下列發(fā)電廠廠用電率可供參考用：

熱電廠12%

小型凝汽式電廠11%左右（單機容量小于萬kW）中型凝汽式電廠8～10%

大型凝汽式電廠4～8%

水電廠～1%

核電廠5～8%

第二節(jié)電力負(fù)荷預(yù)測的的基本

程序及影響因素一、基本程序調(diào)查和選擇歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)資料歷史資料的整理對負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)處理建立負(fù)荷預(yù)測模型應(yīng)用預(yù)測模型評價預(yù)測的結(jié)果評價預(yù)測精度編寫預(yù)測分析報告二、影響電力負(fù)荷預(yù)測的因素1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的影響2、收入水平、生活水平和消費觀念的影響3、電力消費結(jié)構(gòu)變化的影響4、氣候氣溫的影響第三節(jié)常用的電力負(fù)荷計算、預(yù)測方法電力負(fù)荷的預(yù)測目標(biāo)包括:1、規(guī)劃期內(nèi)的年發(fā)電量2、規(guī)劃期內(nèi)的年用電量3、系統(tǒng)的年最大負(fù)荷長期負(fù)荷預(yù)測：用于電力系統(tǒng)規(guī)劃中期負(fù)荷預(yù)測：用于電力系統(tǒng)設(shè)計近期負(fù)荷預(yù)測：年度計劃和生產(chǎn)調(diào)度常用負(fù)荷預(yù)測方法：

一、經(jīng)驗技術(shù)預(yù)測法

專家會議法1、專家預(yù)測法專家小組法2、類比法：將類似事物進(jìn)行類比分析，通過已知事物對未知事物或新事物作出預(yù)測。二、經(jīng)典技術(shù)預(yù)測方法1、用電單耗法

這個方法是根據(jù)預(yù)測期的產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）和用電單耗計算需要的用電量，即：式中Ah—某行業(yè)預(yù)測期的需電量；

Ui—各種產(chǎn)品（產(chǎn)值）用電單耗；

Qi—各種產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）。分別算出各行業(yè)的需用電量之后，把它們相加，就可以得到全部行業(yè)的需用電量。

Ah＝∑QiUi

在已知某規(guī)劃年的需電量后，可用年最大負(fù)荷利用小時數(shù)來預(yù)測年最大負(fù)荷，即

Pn·max=An/Tmax式中Pn·max—年最大負(fù)荷（MW）；

An——年需用電量（kWh）；

Tmax——年最大負(fù)荷利用小時數(shù)（h）。各電力系統(tǒng)的年最大負(fù)荷利用小時數(shù)，可根據(jù)歷史統(tǒng)計資料及今后用電結(jié)構(gòu)變化情況分析確定。

2、彈性系數(shù)法

電力彈性系數(shù)kt是指用電量的年平均增長率kzch與國民生產(chǎn)總值年平均增長率kgzch的比值，即

kt=kzch/kgzch（宏觀指標(biāo)）有了彈性系數(shù)及國民生產(chǎn)總值的年平均增長率，就可以計算規(guī)劃年份所需用的電量，即

Am=A0(l＋ktkgzch)n式中Am—預(yù)測期末的需用電量；

A0--預(yù)測期初的需用電量

kt—電力彈性系數(shù)；

kgzch—國民生產(chǎn)總產(chǎn)值的年平均增長率；

n—計算期的年數(shù)。

3、回歸分析法

即利用數(shù)理統(tǒng)計原理，對大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，并確定用電量或用電負(fù)荷與某些自變量例如人口、國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值等之間的相關(guān)關(guān)系，建立一個相關(guān)性較好的數(shù)學(xué)模式即回歸方程，并加以外推，用來預(yù)測今后的用電量。方法：找曲線函數(shù)，然后用最小二乘法使其間的偏差之平方和為最小，求解出回歸系數(shù)，并建立回歸方程。。最小二乘法：把數(shù)據(jù)序列的發(fā)展趨勢用方程式表示出來，進(jìn)而利用趨勢方程按最小平方法來確定發(fā)展趨勢曲線，就是要求時間序列實際值對趨勢的偏差平方和為最小條件：

1）原數(shù)列數(shù)值與對應(yīng)趨勢的偏差平方和為最小

2）偏差總和等于零，求解出回歸系數(shù)，并建立回歸方程

4、時間序列法方法:根據(jù)歷史統(tǒng)計資料，總結(jié)出電力負(fù)荷發(fā)展水平或負(fù)荷的年增長率或負(fù)荷的多年平均增長率（5年或10年)與時間先后順序的關(guān)系。如：簡單平均法、加權(quán)平均法

5、商業(yè)用電預(yù)測方法歸納起來主要有兩種方法：

1）直接外推法：即將商業(yè)用電的歷史數(shù)據(jù)，擬合出商業(yè)總用電量增長曲線，外推到所需預(yù)測的時刻，得到商業(yè)總用電量預(yù)測值

2）比例法：即根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)找出商業(yè)用電與居民生活用電之間的比例關(guān)系，外推這個比例關(guān)系，乘以居民用電量求得6、居民生活用電預(yù)測方法

即城鎮(zhèn)居民生活用電與人均收入情況、家庭人口多少及居民住房條件有關(guān)。方法：一般用綜合用電水平法預(yù)測

居民總用電量=人均耗電量×居民人數(shù)7、負(fù)荷密度法所謂負(fù)荷密度是指單位面積的用電負(fù)荷數(shù)（kW/km2）方法：根據(jù)對不同規(guī)模城市的調(diào)查，參照城市發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)劃、居民收入水平增長情況等，用每平方公里面積用電負(fù)荷，來測算城鎮(zhèn)負(fù)荷水平。

8、農(nóng)業(yè)用電預(yù)測方法方法：

可按每畝地的平均用電量來測算，也可按分項計算，例如排灌、農(nóng)、牧、林、漁業(yè)的生產(chǎn)用電和農(nóng)村照明等。

三、不確定性負(fù)荷預(yù)測方法

1、灰色預(yù)測方法：

在灰色系統(tǒng)理論的研究中，將各類系統(tǒng)分為白色、黑色、和灰色系統(tǒng)?！卑住敝感畔⑼耆阎?；”黑”指信息完全未知；”灰”指信息部分已知、部分未知，或者說信息不完全，這是”灰”的基本含義。

灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為對既含有已知信息又含有未知或非確定信息的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測，就是對在一定方位內(nèi)變化的、與時間有關(guān)的灰色過程的預(yù)測。盡管過程中所顯示的現(xiàn)象是隨機的、雜亂無章的，但畢竟是有序的、有界的，因此這一數(shù)據(jù)集合具備潛在的規(guī)律，灰色預(yù)測就是利用這種規(guī)律建立灰色模型對灰色系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測。2、模糊預(yù)測法：

以模糊數(shù)學(xué)為工具，針對不確定或不完整、模糊性較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，其核心在與以隸屬函數(shù)描述事物間的從屬、相關(guān)關(guān)系，不再將事物間的關(guān)系簡單地視為僅有“是”或“不是”的二值邏輯，從而能更客觀的對電力負(fù)荷及其相關(guān)因素作出計算和推斷。3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法：

模擬人腦信息處理、存儲的檢索機制而構(gòu)造的，是由大量人工神經(jīng)元密集連接而成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)人工神經(jīng)元結(jié)構(gòu)以及互連方式的不同，可以獲得各種不同的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。第三節(jié)綜合最大負(fù)荷的計算一、綜合最大用電負(fù)荷各變電所、各省、地區(qū)及全網(wǎng)的綜合用電最大荷，不是等于各用戶最大負(fù)荷值的直接相加，而應(yīng)乘以一個小于1的同時率K：同時率K定義為：K=Pmax/∑Pi.maxPmax—綜合最大用電負(fù)荷按下式計算；

Pmax=K·∑Pi.maxPi·max—變電所各用戶最大負(fù)荷；

K—同時率。每個系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實際統(tǒng)計資料確定，當(dāng)無實際統(tǒng)計資料時，可參考下列數(shù)值：

各用戶之間～

用戶少或有特大用電負(fù)荷時～

用戶特別多時～

地區(qū)或系統(tǒng)之間～二、全網(wǎng)供電負(fù)荷的計算供電負(fù)荷=用電負(fù)荷+線損線損率（網(wǎng)損率）：式中：

Pg·max—全網(wǎng)最大供電負(fù)荷；

ΔP—網(wǎng)損負(fù)荷；

Pg—供電負(fù)荷；

Kxs—線損率（網(wǎng)損率），依調(diào)查而定，一般為5～10%。三、全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷的計算廠用電率式中：Pf·max—全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷；

Pf—發(fā)電負(fù)荷；

ΔPcy—廠用負(fù)荷；

kcy—廠用電率。全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷也可按下式直接計算：

發(fā)電負(fù)荷=供電負(fù)荷+廠用電第四節(jié)電力負(fù)荷曲線的種類及特性指標(biāo)一、電力負(fù)荷曲線的種類

日負(fù)荷曲線:表示一天內(nèi)每小時負(fù)荷的變化情況年負(fù)荷曲線:一年內(nèi)各月最大負(fù)荷的變化情況周負(fù)荷曲線:表示一周內(nèi)每日最大負(fù)荷的變化情況

年持續(xù)負(fù)荷曲線

:將全年負(fù)荷按大小排隊，并作出對應(yīng)的累計持續(xù)運行小時數(shù)，從最小負(fù)荷開始，依次將各點負(fù)荷連成曲線

二、電力負(fù)荷曲線特性指標(biāo)

負(fù)荷曲線特性指標(biāo)是進(jìn)行負(fù)荷分析、掌握負(fù)荷隨時間變化的規(guī)律和特性，初步確定各類電廠的運行方式和裝機容量的參數(shù)。（一）日負(fù)荷曲線特性指標(biāo)

1、日負(fù)荷率γ

指日平均負(fù)荷與日最大負(fù)荷的比值，即

γ＝Pav/Pmax

Pav—日平均負(fù)荷

Pmax—日最大負(fù)荷

γ—表示負(fù)荷的平均程度，其值越高，說明負(fù)荷在一天內(nèi)的變化越小

2、日最小負(fù)荷率β

指日最小負(fù)荷率是日最小負(fù)荷與同日最大負(fù)荷之比，即：β=Pmin/Pmax

Pmin—日最小負(fù)荷

Pmax—日最大負(fù)荷

β—日最小負(fù)荷率表明一天內(nèi)負(fù)荷變化的幅度，其值越高，說明負(fù)荷在一天內(nèi)大小的變化越?。ǘ┠曦?fù)荷曲線特性指標(biāo)

1、月不均衡系數(shù)σ

指該月的平均負(fù)荷與月內(nèi)最大負(fù)荷日平均負(fù)荷的比值，它表示月內(nèi)負(fù)荷變化的不均衡性，亦稱月負(fù)荷率，公式為：

σ＝Pyav/Pyzav式中Pyav——月平均負(fù)荷；

Pyzav——月內(nèi)最大負(fù)荷日的平均負(fù)由于各月的σ不同，一年的平均值可用下式計算，即：σav=∑σy/12式中σy——各月的月不均衡系數(shù)；

σav——年的月不均衡系數(shù)平均值2、季不均衡系數(shù)ρρ=∑Py·max/12Pn·max式中Py·max——全年各月的最大負(fù)荷值

Pn·max——年最大負(fù)荷值。3、負(fù)荷靜態(tài)下降系數(shù)Kj

指不考慮負(fù)荷在一個年度內(nèi)增長時，負(fù)荷由于季節(jié)性自然下降的情況。

Kj=P/P式中P—靜態(tài)最小負(fù)荷月的月最大負(fù)荷；

P—靜態(tài)年最大負(fù)荷。

4、負(fù)荷的年平均增長率指所計算年度的年最大負(fù)荷或電量與前一年度最大負(fù)荷或電量的比值

Kzzh=（）×100%

式中Kzzh—負(fù)荷的年平均增長率；

KA—所計算年度的負(fù)荷或電量與上一年的負(fù)荷或電量的比值

n——兩個水平年相隔年數(shù)，一般與國民經(jīng)濟(jì)計劃相適應(yīng)（5年或10年）5、年最大負(fù)荷利用小時數(shù)年發(fā)電量除以年最大負(fù)荷Pn·max即得年最大負(fù)荷利用小時數(shù)

T=式中AF—年發(fā)電量；

Pn·max—年最大負(fù)荷。

6、年最大負(fù)荷利用率δ年最大負(fù)荷利用率δ等于該年最大負(fù)荷利用小時數(shù)除以全年小時數(shù)，按下式計算

δ=(2)選擇廠址時，水源必須落實1、樞紐變二次側(cè)電壓應(yīng)不低于（1～）UN，最大最小負(fù)荷電壓波動不大于10%，事故時電壓不低于。(2)占地面積大小與廠址的規(guī)劃容量和單機容量及機組臺數(shù)有關(guān)和設(shè)備）和年運行費，使年計算費用達(dá)到最小第一節(jié)電力負(fù)荷的分類及其

特點式中Py·max——全年各月的最大負(fù)荷值2、類比法：將類似事物進(jìn)行類比分析，通過已知事物對未知事物或新事物作出預(yù)測。所以：電量平衡是全國（或地區(qū)）能源平衡的基礎(chǔ)資料之一。以模糊數(shù)學(xué)為工具，針對不確定或不完整、模糊性較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，其核心在與以隸屬函數(shù)描述事物間的從屬、相關(guān)關(guān)系，不再將事物間的關(guān)系簡單地視為僅有“是”或“不是”的二值邏輯，從而能更客觀的對電力負(fù)荷及其相關(guān)因素作出計算和推斷。（3）樹枝形在串聯(lián)干線上，用分支線連接附近的負(fù)荷點?！半娏ο到y(tǒng)設(shè)計規(guī)程”對220kV及以上網(wǎng)絡(luò)電壓，有5、年最大負(fù)荷利用小時數(shù)3、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；式中Kzzh—負(fù)荷的年平均增長率；這類負(fù)荷的分類方法，主要用在電力系統(tǒng)的調(diào)度管γ—表示負(fù)荷的平均程度，其值越高，說明負(fù)荷在一天內(nèi)的變化越小第五節(jié)電力負(fù)荷曲線的編制一、日負(fù)荷曲線編制1、各行業(yè)典型負(fù)荷曲線疊加法2、歷史負(fù)荷曲線修改法

這種方法是在掌握歷史統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合遠(yuǎn)景負(fù)荷結(jié)構(gòu)的變化修改而成，其步驟如下：

1）分析近幾年的實際負(fù)荷曲線，挑選出人為調(diào)整負(fù)荷情況少的曲線作為典型日負(fù)荷曲線。

2）將規(guī)劃年份各類用戶負(fù)荷結(jié)構(gòu)百分?jǐn)?shù)與所選用的典型日負(fù)荷曲線的實際負(fù)荷結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比。

3）將負(fù)荷比重變化較大的用戶，按規(guī)劃年所改變的比重代入相應(yīng)的典型負(fù)荷曲線，再進(jìn)行典型日負(fù)荷曲線的修正（以百分?jǐn)?shù)表示）。

4）將規(guī)劃年份各季的最大負(fù)荷值代入綜合典型負(fù)荷曲線，即可得到用有名值表示的冬季或夏季典型日負(fù)荷曲線。3、典型系統(tǒng)法

二、年負(fù)荷曲線的編制

一般有兩種方法：

1、現(xiàn)有曲線修改法。

2、運用負(fù)荷曲線特性指標(biāo)計算法。第四章電力電量平衡第一節(jié)電力電量平衡的目的和方法它可能有以下三種基本形式2、終勘選線的一般技術(shù)要求各用戶之間～四、按電用戶的重要性劃分4、城市電網(wǎng)設(shè)計；(3)電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)重點研究目標(biāo)網(wǎng)架，論證目標(biāo)網(wǎng)架的最高電壓、輸電方式、供電規(guī)模、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，進(jìn)行穩(wěn)定評價，目標(biāo)網(wǎng)架應(yīng)達(dá)到如下要求：2、廠址條件必須落實4、在確定電壓系列時應(yīng)考慮到與主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的可能性，故電壓等級應(yīng)服從于主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)。3）將負(fù)荷比重變化較大的用戶，按規(guī)劃年所改變的比重代入相應(yīng)的典型負(fù)荷曲線，再進(jìn)行典型日負(fù)荷曲線的修正（以百分?jǐn)?shù)表示）。（3）網(wǎng)絡(luò)中可能包含以上多種接線方式，而較少單一的接線形式。在事故消除后的10天內(nèi)，應(yīng)保證恢復(fù)水電廠所消落的備用庫容注：用的時候不能兩個都用極端，即最大輸送容量對應(yīng)最大輸送距離。第二節(jié)電力負(fù)荷預(yù)測的的基本

程序及影響因素定義:電力電量平衡是電力電量供應(yīng)與需求之間的平衡。電力電量平衡分為：

電力平衡電量平衡

注：電力電量平衡電力規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，是電力規(guī)劃的主要成果之一。此項工作的好壞，直接關(guān)系到規(guī)劃編制的科學(xué)性和可靠性，關(guān)系到規(guī)劃工作的質(zhì)量一、電力電量平衡的目的1、電力平衡的目的

1）根據(jù)系統(tǒng)預(yù)測的負(fù)荷水平，必要的備用容量以及廠用網(wǎng)損容量確定系統(tǒng)所需的裝機容量水平。2）確定各類發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模（或裝機規(guī)模）及建設(shè)進(jìn)度。

3）研究電力系統(tǒng)可能的供電地區(qū)及范圍，同時，還應(yīng)研究與相鄰電力網(wǎng)（或地區(qū)）聯(lián)網(wǎng)的可能性和合理性。

4）確定電力系統(tǒng)（或地區(qū)）之間主干線的電力潮流，即確定可能的交換容量。2、電量平衡的目的

1）確定系統(tǒng)需要的發(fā)電量。

2）研究系統(tǒng)現(xiàn)有發(fā)電機組的可能發(fā)電量，從而確定出系統(tǒng)需新增加的發(fā)電量。

3）根據(jù)選擇的代表水平年，確定水電廠的年發(fā)電量，從而確定火電廠的年發(fā)電量，并根據(jù)火電廠的年發(fā)電量進(jìn)行必要的燃料平衡。

4）根據(jù)系統(tǒng)的火電裝機容量及年發(fā)電量，確定出火電機組的平均利用小時數(shù)，以便校核火電裝機規(guī)模是否滿足系統(tǒng)需要。所以：電量平衡是全國（或地區(qū)）能源平衡的基礎(chǔ)資料之一。電量平衡的好壞，也關(guān)系到全國（或地區(qū)）能源平衡的質(zhì)量，并影響能源工業(yè)的發(fā)展。二、電力電量平衡的方法

方法即電力電量平衡表的編制過程。電力電量平衡表的編制方法如下：

1、根據(jù)規(guī)劃期的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，確定相應(yīng)年份的系統(tǒng)最高負(fù)荷水平及相應(yīng)的年需電量2、根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)及可靠性要求等條件，確定必要的備用容量。3、根據(jù)系統(tǒng)所需發(fā)電容量和所需備用容量，確定系統(tǒng)所需裝機容量。4、確定系統(tǒng)規(guī)劃期及逐年需新增的裝機容量及年電量。

5、論證水電廠的裝機容量、工作容量及年電量。

6、確定所需的新增火電容量（及年發(fā)電量）。7、根據(jù)系統(tǒng)所需新增的火電容量及年火力發(fā)電量，求出火電機組的年利用小時數(shù)第二節(jié)電力系統(tǒng)的備用容量一、負(fù)荷備用容量的確定原因：實際負(fù)荷是瞬時變化的，再加上常常出現(xiàn)計劃外的短時負(fù)荷，因此需要設(shè)置負(fù)荷備用容量，以保證系統(tǒng)維持在標(biāo)準(zhǔn)頻率運行負(fù)荷備用容量為：最大負(fù)荷的2～5%，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)

調(diào)頻電廠：擔(dān)任負(fù)荷備用任務(wù)的電廠，它應(yīng)具有立即帶上負(fù)荷的能力，所以一般都采用旋轉(zhuǎn)備用二、事故備用容量的確定原因：當(dāng)運行中部分機組因異?；蚴鹿识鴱娖韧＿\時，為了保證在規(guī)定的時間內(nèi)不間斷地向用戶供電，需要設(shè)置事故備用容量

水電廠：應(yīng)有專用的備用庫容作保證，其大小宜滿足事故備用連續(xù)工作10天火電廠：宜使機組長期在經(jīng)濟(jì)出力范圍內(nèi)運行。在事故消除后的10天內(nèi)，應(yīng)保證恢復(fù)水電廠所消落的備用庫容注：一般考慮事故備用容量為最大發(fā)電負(fù)荷的10%左右，并且不小于系統(tǒng)1臺最大單機容量

三、檢修備用容量的確定原因：為了保證發(fā)電設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)的運行，發(fā)電設(shè)備必須有計劃的定期進(jìn)行檢修

時間：一般首先考慮盡可能利用負(fù)荷下降的季節(jié)安排檢修。（有局限性）

所以需設(shè)置專門的檢修備用容量按最大發(fā)電負(fù)荷的8～15%考慮注：設(shè)計規(guī)程規(guī)定：大中系統(tǒng)一般只考慮前三種備用，總備用容量不少于20%。專州系統(tǒng)由于季節(jié)性強，可靠性要求低，可只考慮計及負(fù)荷備用第三節(jié)水電廠出力和代表水文年的選擇

一、水電廠的保證率與保證出力

水電廠的設(shè)計保證率：指電廠正常發(fā)電的保證程度。將電廠各時段的出力計算按大小排隊，大于或等于某一出力的頻率，稱為該平均出力的保證率，以百分?jǐn)?shù)表示。保證出力：相應(yīng)于設(shè)計保證率的枯水時段的發(fā)電平均出力保證率參照下列數(shù)值采用：電力系統(tǒng)中水電容量的比重（%）25以下25～5050以上水電廠設(shè)計保證率（%）80～9090～9595～98二、電力電量平衡中的代表水文年的選擇

在水、火電聯(lián)合運行的電力系統(tǒng)中，一般要考慮下列四種有代表性的水文年的電力電量平衡，以概括系統(tǒng)全部運行的情況。

1、設(shè)計枯水年：

設(shè)計枯水年是水電廠正常運行中遇到的相應(yīng)于設(shè)計保證率的水文年，這是水電廠正常運行中最不利的情況。

2、平水年：保證率為50%的水文年為平水年。3、豐水年：保證率不大于10%的水文年謂之豐水年。4、特枯水年：水電廠設(shè)計保證率以外的水文年設(shè)計規(guī)程：一般按枯水年進(jìn)行電力平衡，按平水年進(jìn)行電量平衡，按豐水年校驗線路的送電能力，按特枯水年校驗系統(tǒng)的適應(yīng)能力。第五章電源規(guī)劃

第一節(jié)電源規(guī)劃的內(nèi)容及一般

步驟一、電源規(guī)劃的重要性：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的核心，它不但對整個國民經(jīng)濟(jì)，特別是電力工業(yè)的發(fā)展有重大影響，而且也涉及到有關(guān)部門巨額的投資支出，因此，電源規(guī)劃受到日益廣泛的重視。二、電源規(guī)劃的任務(wù)：是根據(jù)某一時期預(yù)測的負(fù)荷需要量，在滿足一定可靠性水平的條件下，尋求一個最經(jīng)濟(jì)的電源建設(shè)方案。三、其具體內(nèi)容及一般步驟為：

1、確定所需新增發(fā)電設(shè)備的總?cè)萘?/p>

2、確定新增電源的布點方案

3、根據(jù)確定的電源布點方案，再進(jìn)行逐年的電力平衡，最后確定各電廠的建設(shè)規(guī)模及裝機進(jìn)度

4、最后是確定機組容量最大機組容量一般取為系統(tǒng)總?cè)萘康模?～10）%也可取為系統(tǒng)總?cè)萘康?5%。第二節(jié)電源規(guī)劃的一般原則

電源方案設(shè)計同樣應(yīng)遵循可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的原則。具體地說，電源方案設(shè)計一般應(yīng)注意：l、全面分析各項因素，根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)的總體利益確定電源的合理結(jié)構(gòu)，亦即各類發(fā)電廠及由大系統(tǒng)供電的合理關(guān)系。2、每個電力系統(tǒng)要重點設(shè)計建設(shè)若干個骨干電廠或電源基地，以保證本區(qū)內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力供應(yīng)的需要。3、電廠的規(guī)模、單機容量應(yīng)與電力系統(tǒng)容量相適應(yīng)。

4、應(yīng)優(yōu)先推薦建設(shè)條件優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好的水力發(fā)電廠。

5、擴(kuò)建電廠與新建電廠的比例應(yīng)適度，以便規(guī)劃期以后的年份內(nèi)電力系統(tǒng)中有必要的接續(xù)電廠。6、各電源方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相差不大時，宜優(yōu)先考慮能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平的電源方案。7、電能流向應(yīng)與發(fā)電燃料的運輸方向相一致，電源規(guī)劃中不應(yīng)產(chǎn)生煤電倒流現(xiàn)象。8、在規(guī)劃電源方案考慮系統(tǒng)總裝機總量時，應(yīng)具有足夠的備用容量，以保持系統(tǒng)經(jīng)常在額定頻率下運行。9、在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好能源缺乏交通運輸緊張的地區(qū)可考慮建核電站。10、專州供電電源規(guī)劃原則

第三節(jié)變電所布局與規(guī)劃規(guī)劃中，對變電所的布局應(yīng)考慮以下幾方面:

1、接近負(fù)荷中心

2、節(jié)省投資，便于維護(hù)

3、合理組合負(fù)荷，提高設(shè)備利用率

4、地質(zhì)地形條件適宜（1）變電所應(yīng)有適宜的地質(zhì)條件（2）35kV變電所的所址宜在50年一遇的洪水位之上。110kV變電所的所址標(biāo)高宜在百年一遇的洪水位之上，否則應(yīng)有防護(hù)設(shè)施。（3）山區(qū)變電所須踏勘所址附近山洪口沖刷及排洪情況（4）所址盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū)

5、近期和遠(yuǎn)期的關(guān)系（l）發(fā)展規(guī)模，包括各級電壓的出線回路數(shù)、無功補償、配電裝置、今后可能出現(xiàn)的新電壓等級等（2）系統(tǒng)聯(lián)接要考慮能滿足遠(yuǎn)景逐年增加出線或主變增容，以及與系統(tǒng)聯(lián)接方式改變時，對進(jìn)出線方向的影響。

6、其他條件第四節(jié)電廠廠址、變電所所址及輸電線路徑選擇一、火電廠廠址選擇（一）廠址選擇的基本要求

1、正確處理電源建設(shè)與其他經(jīng)濟(jì)部門的關(guān)系

2、廠址條件必須落實

3、應(yīng)對各可行方案進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

4、廠址規(guī)模應(yīng)與電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)

5、應(yīng)充分考慮環(huán)保和生態(tài)方面的要求

6、簽訂文字（書面）協(xié)議（二）火電廠廠址條件1、電廠場地條件

(1)廠址用地應(yīng)在滿足施工和生產(chǎn)需要的條件下，注意節(jié)約用地，盡量利用荒地、空地和劣質(zhì)地。

(2)占地面積大小與廠址的規(guī)劃容量和單機容量及機組臺數(shù)有關(guān)

(3)要有足夠的施工用地

(4)廠址地形應(yīng)盡量平坦

(5)廠址應(yīng)考慮防洪要求

(6)充分考慮電廠的出線條件，留有足夠的出線走廊

(7)火電廠排放的大量灰渣、廢水、煙塵和噪音，對周圍環(huán)境采取必要的防護(hù)措施

(8)電廠廠址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離城市、風(fēng)景區(qū)、旅游區(qū)和重點文物保護(hù)區(qū)，同時，廠址也不應(yīng)選在有開采價值的礦藏之上2、供水

(1)電廠可采用直流供水系統(tǒng)或混合供水系統(tǒng)或循環(huán)供水系統(tǒng)

(2)選擇廠址時，水源必須落實

(3)水源地應(yīng)盡量靠近廠區(qū)，以減少供水系統(tǒng)的投資，同時方便維護(hù)管理

(4)電廠用水量包括凝汽器用水量，除灰用水量，冷卻設(shè)備補充用水量及其他生產(chǎn)生活和消防用水量等3、交通運輸4、燃料5、灰場

(1)火電廠的排灰量約占燃煤量的15～20%(2)灰場不宜離電廠太遠(yuǎn)，一般以5～10km為宜

(3)灰場的總?cè)莘e應(yīng)能存放電廠20年左右按規(guī)劃容量計算的灰渣排放量6、地質(zhì)7、職工生活條件二、變電所的所址選擇的要求1、接近負(fù)荷中心

2、使地區(qū)電源布局合理3、高低壓各側(cè)進(jìn)出線方便

4、所區(qū)地形、地貌及土地面積應(yīng)滿足近期建設(shè)和發(fā)展要求

5、所址不能被洪水淹沒及受山洪沖刷，而且地質(zhì)條件應(yīng)適宜

（l）110～500kV變電所的標(biāo)高宜在100年一遇的高水位以上，35kV變電所的標(biāo)高宜在50年一遇的高水位以上，否則應(yīng)設(shè)防護(hù)設(shè)施。

（3）所選所址應(yīng)避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞等地質(zhì)條件地帶，也不宜選在有礦藏地區(qū)6、確定所址時，應(yīng)考慮其與鄰近設(shè)施的相互影響7、交通運輸方便

8、具有可靠水源，排水方便

（l）對給水水源的要求，隨變電所性質(zhì)不同而異

（2）變電所的排水，主要是生活下水，變壓器事故排油和調(diào)相機冷卻用水的排水或排污。

9、施工條件方便

三、送電線路的路徑選擇

送電線路路徑選擇的目的:

是在線路的起、迄點間，綜合考慮各種因素，選出一條投資造價最省，技術(shù)條件最好，能符合全面經(jīng)濟(jì)合理條件的路徑。選出的路徑，既要滿足送電線路對周圍建筑物間的距離要求，又要滿足對通信線干擾影響等要求送電線路的路徑選擇一般分兩個階段進(jìn)行:初勘選線:用在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的方案比較中終勘選線:用在作精確的計算或工程設(shè)計時

（一）初勘選線

分為三個階段:

1、圖上選線

2、收集資料

3、初勘

初勘工作一般包括如下內(nèi)容：（1）根據(jù)地形、地貌找出圖上選線的實地位置并沿線勘察；對特殊大跨越，應(yīng)進(jìn)行實地選線、定線，進(jìn)行平斷面圖草測及地質(zhì)水文勘察；在某些復(fù)雜地段，需用儀器測量落實或測繪有關(guān)平斷面圖。（2）由收資、協(xié)議人員到沿線的縣、鄉(xiāng)及有關(guān)廠、礦收集沿線有影響的障礙、設(shè)施資料，并辦理初步協(xié)議。（3）做好拆遷、砍樹、修橋補路所需建筑材料產(chǎn)地、材料站設(shè)置及運距調(diào)查工作（二）終勘選線1、終勘選線的基本原則

（1）盡可能選擇長度短、特殊跨越少、水文和地質(zhì)條件較好的路徑方案（2）盡可能避開森林、綠化區(qū)、果木林、公園、防護(hù)林帶等。（3）盡可能少拆遷房屋及其他建筑物，盡量少占農(nóng)田。（4）選線中要對運行安全、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便等因素進(jìn)行全面考慮、綜合比較。2、終勘選線的一般技術(shù)要求

（l）山區(qū)路徑選擇（2）跨河段路徑選擇（3）轉(zhuǎn)角點選擇第六章電網(wǎng)設(shè)計

第一節(jié)概述

一、電網(wǎng)設(shè)計的一般內(nèi)容

電網(wǎng)設(shè)計的任務(wù)

:是根據(jù)設(shè)計期內(nèi)的負(fù)荷需求及電源建設(shè)方案，確定相應(yīng)的電網(wǎng)接線，以滿足可靠、經(jīng)濟(jì)地輸送電力的要求。電網(wǎng)設(shè)計內(nèi)容如下：

l、確定輸電方式；

2、選擇電網(wǎng)電壓；

3、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

4、確定變電所布局和規(guī)模。電網(wǎng)設(shè)計要解決的主要課題大致為：

1、大型水、火電廠（群）及核電廠接入系統(tǒng)設(shè)計，因為這類電廠出線較多，距離也長，如何與電網(wǎng)連接的問題比較復(fù)雜，一般需要作專題研究；

2、各大區(qū)電網(wǎng)或省級電網(wǎng)的受端主干電網(wǎng)設(shè)計；

3、大區(qū)之間或省級電網(wǎng)之間聯(lián)網(wǎng)設(shè)計；

4、城市電網(wǎng)設(shè)計；

5、大型工礦企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

二、電網(wǎng)設(shè)計的總要求電網(wǎng)設(shè)計的總要求是：

從全網(wǎng)實際出發(fā)，合理布局，消除薄弱環(huán)節(jié)，加強受端主干網(wǎng)絡(luò)，增強抗事故干擾能力，貫徹“分層分區(qū)”原則，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低網(wǎng)損，滿足可靠、優(yōu)質(zhì)、靈活、經(jīng)濟(jì)、安全諸方面的基本要求。三、電網(wǎng)設(shè)計的具體要求和規(guī)定

（一）電力系統(tǒng)運行的可靠性

1、應(yīng)保證用戶供電的可靠性。

一級負(fù)荷：要求有兩個或以上的獨立電源供電。二級負(fù)荷：可用兩個獨立電源或兩條線路、一條線路供電。三級負(fù)荷：用一條線路供電。

2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》中保持穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。（見課本p21頁）3、網(wǎng)絡(luò)的過電壓應(yīng)不超過允許值。4、短路電流應(yīng)不超過允許值。5、網(wǎng)絡(luò)干線應(yīng)避免“T”接。（二）保證電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，主要是保證電壓質(zhì)量

“電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程”對220kV及以上網(wǎng)絡(luò)電壓，有以下要求：1、樞紐變二次側(cè)電壓應(yīng)不低于（1～）UN，最大最小負(fù)荷電壓波動不大于10%，事故時電壓不低于。2、樞紐變一次側(cè)正常時電壓不低于（～）UN，網(wǎng)絡(luò)任何一點電壓不能高于N。（三）靈活性

1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要與電源發(fā)展配套，上下兩級電網(wǎng)要協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、電網(wǎng)要能適應(yīng)各種運行方式即正常、檢修、事故及負(fù)荷變化、水文變化等運行方式

3、電網(wǎng)要考慮5～10年的負(fù)荷發(fā)展。

4、事故運行方式根據(jù)規(guī)程應(yīng)滿足以下要求：（1）同級電壓網(wǎng)絡(luò)任一元件故障，其它元件不超過事故過負(fù)荷規(guī)定。（2）向無電源或電源較小的受端地區(qū)供電的兩回或兩回以上線路中，任何一回事故，應(yīng)保證地區(qū)負(fù)荷70～80%（3）事故后輸電容量應(yīng)滿足靜穩(wěn)水平和電壓質(zhì)量的要求。（4）裝有兩臺及兩臺以上變壓器的變電站，當(dāng)一臺事故時，其余應(yīng)能保證全部負(fù)荷70%以上。（四）電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性

在滿足上述要求的條件下，設(shè)計方案要節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)費（包括節(jié)約鋼材、水泥、木材和設(shè)備）和年運行費，使年計算費用達(dá)到最小四、電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)執(zhí)行的技術(shù)原則如下:(1)電網(wǎng)是電力市場的載體，電網(wǎng)規(guī)劃必須滿足電力市場發(fā)展的需要并適當(dāng)超前。

(2)電網(wǎng)規(guī)劃必須堅持統(tǒng)一規(guī)劃，以安全可靠為基礎(chǔ)，突出整體經(jīng)濟(jì)效益，滿足環(huán)境保護(hù)要求，加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提出合理的電網(wǎng)方案。

(3)電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)重點研究目標(biāo)網(wǎng)架，論證目標(biāo)網(wǎng)架的最高電壓、輸電方式、供電規(guī)模、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，進(jìn)行穩(wěn)定評價，目標(biāo)網(wǎng)架應(yīng)達(dá)到如下要求：

1)安全可靠、運行靈活、經(jīng)濟(jì)合理，具有一定的應(yīng)變能力；

2)潮流流向合理，避免網(wǎng)內(nèi)環(huán)流；

3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，層次清晰，貫徹“分層分區(qū)”的原則：

4)適應(yīng)大型電廠接入電網(wǎng)。(4）應(yīng)重視受端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建成堅強的受端網(wǎng)架。(5)送端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)根據(jù)送端電源所能達(dá)到的最終規(guī)模，遠(yuǎn)近結(jié)合統(tǒng)籌考慮。對于大型電源基地，路口、港口電廠集中的地區(qū)應(yīng)作出戰(zhàn)略性安排。第二節(jié)電力網(wǎng)的電壓等級選擇一、電力網(wǎng)電壓選擇的原則

1、選定的電壓等級應(yīng)符合國家電壓標(biāo)準(zhǔn)，即送電網(wǎng)電壓為1000、750、500、330、220KV；高壓配電電壓為220、110、66、35KV；中壓配電電壓為35、20、10KV；低壓配電電壓為380V/220V。2、電壓等級不宜過多，以減少變電重復(fù)容量，同一地區(qū)、同一電力網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級。3、選定的電壓等級要能滿足近期過渡的可能性，同時也要能適應(yīng)遠(yuǎn)景系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的需要。4、在確定電壓系列時應(yīng)考慮到與主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的可能性，故電壓等級應(yīng)服從于主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)。

5、如果是跨省電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線，則應(yīng)考慮適應(yīng)大工業(yè)區(qū)與經(jīng)濟(jì)體系的要求，進(jìn)一步建成一個統(tǒng)一的聯(lián)合系統(tǒng)，最好采用單一的合理的電壓系列。6、大容量發(fā)電廠向系統(tǒng)送電，考慮出現(xiàn)高一級電壓一回線還是低一級電壓多回線向系統(tǒng)送電，與該電廠在系統(tǒng)中的重要性有關(guān)。7、對于單回線供電系統(tǒng)，在輸電電壓確定后的一回線送電容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘繎?yīng)保持合適的比例，以保證在事故情況下電力系統(tǒng)的安全。8、是否發(fā)展新的高一級電壓，應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)實要求、目前電網(wǎng)的基礎(chǔ)、科研和設(shè)備供應(yīng)的可能性等因素綜合考慮。二、電力網(wǎng)電壓等級選擇1、直接查表法

這種方法比較粗糙一些。它是根據(jù)設(shè)計和運行的經(jīng)驗，總結(jié)電壓等級與輸送容量和輸送距離的關(guān)系而得來的。一般可用于初選。各種電壓相應(yīng)的輸送容量和輸送距離范圍見下表：注：用的時候不能兩個都用極端，即最大輸送容量對應(yīng)最大輸送距離。額定電壓（kV）輸送容量（萬kW）輸送距離（km0.380.010.6以下100.02～0.26～20350.2～1.020～501101.0～5.050～15022010～50100～30033020～100200～600500100～150250～850750200～250500以上2、根據(jù)負(fù)荷矩查表法所謂負(fù)荷矩就是線路傳輸?shù)?/p>