新时期电力系统规划研究的几点探究

原琛琛，施岚

（1.全球能源互联网集团有限公司，北京 100031；2.国家知识产权局专利局，北京 100088）

1 引言

电能不仅在人们的日常生活中发挥着重要作用，其对我国国民经济的发展也具有重大意义。但是就现阶段来看，我国电力系统在运行上还存在一些不足，相关部门应不断加大对电力系统的研究力度，积极开展电力系统规划工作，以提高电力系统的运行效率，促进电力系统的进一步发展。

2 电力系统规划现状分析

改革开放以来，尤其是近年来，我国经济呈现迅猛发展的态势。在电力方面，我国不断对系统进行优化，电力行业取得了突飞猛进的发展，电力供应基本能够满足社会需求，有效改善了我国多地电力资源缺乏的问题。但是在电力行业不断扩大与发展的同时，电力行业也面临新的挑战。风电、光伏发电等可间断电源的不断渗透，使得电能供应结构逐渐变得复杂，但是针对复杂的电能结构还缺乏有效的调控措施，极易引发电力系统中断等问题，要解决这些问题，就需要对电力系统进行科学规划，使其运行有保障，电力资源的利用率得到明显提升。我国目前在电力系统规划方面的研究主要包括以下几点。

2.1 电力规划坚持能源发展以电力为中心

我国电力规划基本是以发展电力为基本核心的，通过不断优化资源配置来达到优化电源结构的目的。在相关人员的不断努力下，我国的电力供应、电网规划布局逐渐走向合理化。我国是社会主义经济市场，其在不断变化中对电力行业提出了新的要求，为了满足市场需要，我国电力规划原则也得到了相应革新，发展导向主要是市场，发展的主线是结构调整。

2.2 电力规划以市场需求为切入点

由于电力规划本身就属于市场中的一份子，因此，实施电力规划时主要以市场需求为切入点，通过进行科学的规划来提高电力系统的稳定性和有效性。在进行规划前，首先应当对电力市场进行走访和调查，了解电力市场的发展趋势，掌握经济发展和电力行业发展的相互关系，从而确定电力资源的供应量。对于不同的地区，其电力市场的电力需求量是不同的，因此更有必要进行市场调查，然后结合实际情况制定规划方案。为了保证规划的科学合理，避免进行二次甚至多次规划，在市场调研时除了要分析当今电力市场状况外，还需要对未来电力市场做相应的评估，完善市场预测数据库，为未来电力行业的发展提供数据依据。

2.3 电力规划将市场机制和政府调控高效衔接在一起

随着电力市场的规模不断扩大，电力系统规划包含的项目也日益增多，电力行业在发展中逐渐将市场机制和政府的宏观调控连接在了一起，借助政府的作用来提高电力系统的运行效率。对于一些偏远地区来说，其经济较为落后，要想推动这些地区的发展，就需要政府部门出台一定的政策支持该地区的发展。在电力系统规划方面，也应当考虑到政府的作用，通过政府的宏观调控来提高电能的供应指标，优化能源调控结构，从而促进这些地区的发展，进一步推动我国国民经济的发展。

2.4 积极开展三级电网规划工作

由于电力系统具有一定的复杂性，其分支结构非常多，拥有很多的分级电网，如果不对其进行合理规划，很容易导致资源的浪费和市场的混乱。三级电网作为电力系统中重要的一部分，在电力系统中发挥着重要作用，因此，应重点强化三级电网规划工作，不断扩大三级电网覆盖范围，合理分配电力资源，从而实现电力资源的优化，提高电力资源分配的科学性。

3 电力系统规划应研究的问题

3.1 电源规划

电源规划主要包括三个方面的内容，分别是电源容量、类型以及配置问题，在进行电源规划时，首先应对未来的电力资源需求量进行评估和预测，因为由此可以明确未来每年需要配置多大容量的设备。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)。在经济方面，要了解不同电源的建设成本，每天发电所需的燃料费以及燃料费用的变化趋势，从而了解电源的经济构成比率和电源配置计划问题。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。除了以上几个问题需要考虑外，电力系统规划还应当考虑环境问题，电厂的地址对城市环境的污染程度应尽可能小。具体的电源规划构成以及相互关系如图1所示。

图1 电源规划构成及其相互关系

3.2 运行计划

安全经济地为用户提供优质电力是电力系统运行计划的根本目的。从时间角度来看,如果以年为单位，运行计划称为长期运行计划，如果以月或者日为单位，则运行计划称为短期运行计划。从研究的目的角度来看，一种是以发电和负荷均衡为目的的供求运行计划，另一种是以预测潮流为目的的运行计划。不论是哪种运行计划，都是为了能够保证电力系统稳定运行的同时具有一定的经济性。

3.2.1 需求预测

为了制定合理的供求运行计划，首先要求需求预测准确。一般需求预测包括三部分，分别是长期预测、中期预测和短期预测。其中，长期预测在发电设备计划中占据最核心的地位，而中期预测主要涉及发电机停机计划，短期预测与发电量精密控制有关。因为不同的预测对应不同的需求量和不同的影响因素，因此可以据此进行未来不同阶段的预测[1]。近年来，专家系统、神经网络、模糊数学等理论方法也开始用于需求预测。

3.2.2 水电运行

水电设备中，径流式发电机不能视需求而调节出水大小，但是调节式发电机在不同的负荷下会有不同的运行状态。所以，在制定运行计划时应综合考虑每年的用水量以及不同的制约因素等。

3.2.3 火电运行

火电运行计划问题是在供求平衡、燃料消耗、运行特性等条件约束下求解总运行成本最小的火力发电机起停计划问题。由于不同的时间段，其用电需求量不同，如日常需求与节假日需求差别很大，这将导致火力发电机的深夜起停频率增加，因此，在制定运行计划时应充分考虑发电机起停问题。

3.2.4 定期维修计划

火电、核电的定期维修计划要在确保供电备用率和系统安全运行的前提下,使年均燃料总费用和维修费用最小。定期维修根据时间不同分为长期维修和短期维修，其中，在短期维修过程中需要注意电厂内维修间隔以及法定点检周期，针对每一台发电机都指定出相应的维修计划，而对于长期维修，则需要注意火电、核电的年总维修量，将年总维修量除以12，得出每月的维修量。

4 结语

综上所述，在我国经济快速发展的背景下，电力行业取得了突飞猛进的发展，但是在新的市场经济条件下，电力企业在电力规划方面还存在诸多不足，有待进一步研究和改进。相关部门应不断优化电力系统结构，完善电力系统运行机制，平衡电力分布，扩大电网覆盖范围，积极引用先进的科学技术来提高电力系统规划的质量，提高电力系统运行的稳定性，推动电力行业的发展，促进我国经济的进步。