中美电网规划流程对比分析

马倩　陈泉　王馨尉　龚雁峰

摘 要：本文以PJM公司作为美国电力公司的代表，对美国PJM电力公司电网规划基本流程进行梳理。并以江苏省电网规划流程为例，结合我国国情，从电网规划的目标、组织监管、规划形式、规划内容等多个方面进行中美规划流程比较分析，为我国电网规划流程提出有效建议。

关键词：电网规划；流程对比；可靠性分析；市场效率分析

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0156-02

1 美国电网规划流程

1.1 PJM公司输电网规划流程

自2006年起，PJM对于输电系统扩展项目的规划周期延伸到15年，从而能更有效地去评估项目的经济效益。输电系统的项目规划主要从两个方面着手：系统的可靠性规划和市场效率分析。

24个月为周期的规划流程是由两个相似的12个月的规划周期组成， 12个月的周期用于短期可靠性扩建项目，而24个月的周期用于长期可靠性扩建项目。短期项目规划和长期项目规划通过调整系统的基本运行方式来交替更新，从而达到最为经济和有效的效果。规划过程中主要使用的工具是潮流计算及线性分析。

两个交替进行的以12个月为周期的短期可靠性规划具体实施办法如下：在上一年12月～本年2月由PJM输电发展规划部门进行发展设想并建立第5年的基本运行方式，作为后期进行电网可靠性规划的参考准则；3月～7月进行第5—7年的可靠性准则分析；5月～10月识别和评估各项解决方案；10月中旬～12月选出最佳解决方案经由输电网咨询委员会（TEAC）审核并由董事会批准。

1.2 美国上市电力公司电网规划流程

美国电力公司自上而下有四层组织架构，分别为北美电力可靠性公司NERC、联邦能源监管委员会（FERC）、区域输电组织/独立系统运营商（RTO/ISO）和盈利性实体公司。PJM公司是典型的区域输电组织（RTO）。在美国，输电项目的资本投入、施工、运行维护通常是由盈利性实体公司（一般为上市公司）来完成。电网规划也由上市公司与区域输电组织（RTO）共同制定完成。

在盈利性实体公司（下面简称为实体公司）和PJM内部分别成立输电规划部，共同对电网存在的问题进行识别、对于近期电网运行的越限数据进行研究。由实体公司的输电规划者对于电网潜在问题提出可能的解决方案，这些解决方案汇总后由实体公司输电规划部经理审查并汇报给PJM规划部。项目将由TEAC会议审查，最终由PJM董事会决议。

2 中国电网规划流程

以“国家电网公司、省公司电网发展（滚动）规划”为基础，根据“系统设计/规划选址”所确定的输变电工程项目的需求以及必要性，对目标年需要建设的输变电工程的可行性进行整体分析和单体工程项目的方案设计，并在项目中落实建设坚强智能电网的要求。

以国网公司电网总体规划及省电力发展规划为指导，结合近期负荷发展、电网建设和电源建设的实际情况，对省内5～7年电网发展规划进行滚动调整。在滚动规划的基础上对省内2～3年电网进行系统设计研究或规划选址工作，主要确定建设规模和电网运行方式的预安排，为下一步开展输变电项目的可行性研究工作提供指导。

根据大规划体系要求，按照项目管理的思路，在各省发展策划部的领导下成立总项目经理单位和分项目经理单位开展工作。规划评审中心为该项目包可行性研究技术工作的总负责单位；规划评审中心具体负责可行性研究报告的整理、统计并对具体工程可行性研究报告进行协调并提出技术指导意见。

重要项目（220千伏及以上）的可行性研究工作由区域大院、省院等甲级院承担，各地区设计院主要承担本地区项目（220千伏及以下）的可研工作，同时各市供电公司配合设计单位承担项目外部条件的落实等工作。

项目可研分为两阶段内容，一是新建项目站址的工程选址，二是项目可行性研究报告编制。由设计单位开展工程选所选线，选定推荐方案以及比选方案所址、路径，并对工程场地进行初步的勘察，在省公司组织的选址选线评审基础上确定工程用地范围、设备类型、工程量和投资规模，同时向政府部门取得规划、土地、环保等支持文件。上述工作的结果形成可行性研究报告，报请国网经研院进行评审，设计单位根据评审意见完善可研文件，编制项目核准申请报告，报发改委核准。

3 中美电网规划流程对比分析

由于中美兩国在电力体制上存在根本性差异，电力系统组织结构也具有很大差别，因此，中美电网规划流程在形式上差别较大，内容上也不尽相同。中美两国规划流程具体对比分析如下：

3.1 电网规划的依据与目标

美国的电网规划目标是增强电力系统可靠性，同时提高市场效率；电网规划的依据是NERC可靠性要求与NERC电网规划准则。

中国的电网规划目标是满足国民经济社会发展对电力供应的需要；电网规划的依据是国网公司电网总体规划及省电力发展规划准则。

3.2 电网规划的驱动者与组织者

美国：美国电力系统的具体规划和运行由各区域输电组织（RTO/ISO）主导完成，如PJM等。

中国：根据大规划体系要求，在各省发展策划部的领导下成立总项目经理单位和分项目经理单位开展工作。重要项目（220千伏及以上）的可行性研究工作由区域大院、省院等甲级院承担，各地区设计院主要承担本地区项目（220千伏及以下）的可研工作，同时各市供电公司配合设计单位承担项目外部条件的落实等工作。

3.3 电网规划的监管者

美国：美国联邦能源监管委员会（FERC）负责监管电网规划的流程。

中国：电网规划评审中心具体负责可行性研究报告的整理、统计并对具体工程可行性研究报告进行协调并提出技术指导意见。

3.4 电网规划流程形式

美国：可靠性规划与市场效率分析均采取周期规划的方式进行，制定12个月为周期的规划流程满足短期规划项目，制定24个月为周期的规划流程满足长期规划项目。

中国：采取分期分步的方式进行电网的整体规划[8]，首先进行5-7年的电网规划的滚动研究，根据近期负荷发展、电网建设和电源建设的实际情况，对省内5-7年电网发展规划进行滚动调整。在滚动规划的基础上对省内2-3年电网进行系统设计研究或规划选址工作，主要确定建设规模和电网运行方式的预安排，为下一步开展输变电项目的可行性研究工作提供指导。

3.5 电网规划内容

美国：美国的电网规划主要由两大部分构成，可靠性规划和市场效率分析。两部分分开进行，有其独立的规划周期。（1）可靠性规划研究的内容包括：确定基本运行方式、基本运行方式可靠性分析、短期可靠性审查、建立潮流实例、基本运行方式热稳分析、基本运行方式电压分析、N-1-1分析、负荷供应能力分析、基本运行方式稳定性分析、可靠性规划的审查与项目审批等；（2）市场效率分析需要考虑负荷、发电侧、需求侧响应、能耗效率、电网拓扑等相关信息，目的是解决电力系统传输线的拥塞问题，研究增强可靠性所带来的经济效益。

中国：江苏省电网规划的研究内容主要包括系统一次、系统二次、变电部分、线路部分、对侧间隔、技经部分和外部协议等。

江苏省研究内容中的技经部分与美国的市场效率分析相对应，都是对电网规划中经济效益进行评估与优化。不同的是江苏省技经部分包含内容较少，且包含于其他规划中，不做单独考虑，而市场效率分析考虑的更为全面。

由于美国的负荷已经进入稳定期，电网规划的主要目标为提高电网的可靠性。市场效率分析的目的就在于确定哪些可靠性升级会带来经济效益以及所带来的效益额度。通过将量化的指标作为输入，经过仿真得出经济效益的结论。

我国的负荷处于高速增长期，电网规划的目的以满足负荷增长为先，以获得效益为后。市场效率分析的模型当前还不能完全适用于我国国情，但我国可以借鉴这種方式对于规划备选方案进行经济效益的评估。

4 结语

美国在电网规划流程上将电网可靠性分析与市场效率结合，在有限电力基础设施与电网条件下，开发区域输电扩展计划，充分发挥了电网结构与功能的优越性。我国要在吸收国外先进研究成果和建设经验的基础上，优化电网规划流程，结合实际国情开展电网规划的建设工作。

参考文献

[1]韩丰，高艺，宋福龙，等.电网规划评估方法及实用化技术[J].电力建设，2014，34（12）：6-13.

[2]高赐威，程浩忠.电力市场环境下电网规划的若干问题研究[J].华东电力，2005，（3）：5-10.