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电网规划 ​

本章包含《电网规划概述》《配电网规划关键技术实践与应用》《清洁能源并网与消纳》三门课程的核心知识点。

(一)电网规划概述课程 ​

1. 经研体系构成 ​

2012 年以来,国网公司成立了由国网经研院、27 家省级经研院和 255 家地(市)经研所组成的"纵向贯通、横向支撑"经研体系。

2. 电网规划定义 ​

电网规划是指根据一定区域内的电力需求预测、电源布局、地理环境、经济发展等因素,对电力系统的输电、变电、配电等设施进行科学合理的设计和布局,以确定在何时、何地建设何种类型的电网设施(如变电站、输电线路等),以及如何构建电网结构,以满足当前和未来一定时期内的电力供应需求,同时确保电网的安全性、可靠性、经济性和适应性。

3. 电网规划周期 ​

电网规划周期为 5 年,并对中期(5~15 年)、长期(15 年以上)目标网架进行展望,遵循"近细远粗"的思路开展工作。一般提前 2 年开展相关研究工作,提前 1 年开展报告编写工作,实行年度滚动调整。

4. 电网规划内容 ​

电网规划主要包括专项规划与专题研究。

5. 电网规划专项规划 ​

电网规划专项规划的内容包括总体规划、主网架规划、配电网规划、通信网规划、智能化规划等。

6. 电网规划专题研究 ​

电网规划专题研究包括电力需求预测及负荷特性研究、能源电力流向研究、大型能源基地输电系统规划设计、特高压电网建设时序等。

7. 常见电力负荷预测方法 ​

平均增长率法、电力弹性系数法、趋势外推法、负荷密度指标法、大用户法、类比法等。

8. 电力平衡基本概念 ​

电力平衡是电网内电源发电功率和电力负荷及网络损耗的平衡,是一种瞬时平衡。

9. 电量平衡基本概念 ​

电量平衡是研究在规划期内电网的需求电量与系统内各发电厂可发电量的平衡,主要内容包括各类电源发电量计算、各类电源利用小时数计算以及电量平衡校核等,是一种过程平衡。

10. 容载比基本概念 ​

容载比是电网规划阶段在规划区域内安装变电总容量的重要宏观指标,指在某一供电区域内变电设备总容量与对应的总负荷的比值:

容载比=供电区域内变电设备总容量对应总负荷\text{容载比} = \frac{\text{供电区域内变电设备总容量}}{\text{对应总负荷}}

(二)配电网规划关键技术实践与应用课程 ​

1. 配电网规划周期及内容 ​

配电网规划年限应与国民经济和社会发展规划的年限保持一致,与城乡发展规划、输电网规划互相衔接,规划期年限一般为 5 年,主要分析现状及问题,明确发展目标,开展问题研究,制订规划方案。

2. 承载力评估流程 ​

调研分析 → 仿真计算 → 接纳能力

3. 配电网承载力评估指标 ​

评估对象为县级行政区,评估等级分为绿、黄、红三级:

评估等级含义与处置要求
绿色已备案分布式电源全部并网后,仍具备分布式电源备案空间
黄色已备案未并网分布式电源无法全部接入,应发布备案预警或暂停备案
红色在系统承载力未改善前,应暂停新增分布式电源并网,同步暂停备案或发布备案预警

4. 配电网防灾抗灾技术 ​

  1. 网架结构薄弱的灾害易发区(如单辐射多级串供、单线站):宜构建可靠性更高的网架结构(如链型、环型等),合理划分线路分段、完善有效联络;
  2. 实际风速超原设计标准的强风区:改造老旧预应力杆及小截面导线,合理选用窄基塔、钢管杆;
  3. 实际覆冰超原设计标准的中重冰区:主要加强线路本体设防能力,兼顾防舞动能力提升;
  4. 易受洪涝灾害影响区域:以避为主,优化线路路径;
  5. 城市内涝区:主要提升变电站、配电站房防涝能力;
  6. 森林草原火灾风险区:线路改造、杆塔升高、高风险区段改移等。

5. 配电网发展四个原则 ​

坚持"标准化、差异化、场景化、预案化"四个原则。

规划思路要从被动式的网架规划向主动式的电力系统规划转变,坚持差异化规划、标准化设计,形成面向典型场景、高中低方案的供电模式,适应电力市场背景下新要素新业态规模化发展的需要。

(三)清洁能源并网与消纳课程 ​

1. 清洁能源与传统化石能源的区别 ​

传统化石能源包括煤炭、石油、天然气等,大多数传统化石能源的燃烧会产生大量的二氧化碳和其他温室气体,导致全球变暖和其他环境问题。清洁能源是指在能源生产和消费过程中,对环境无污染或污染很少的能源。使用清洁能源可以减少对环境的污染。

2. 清洁能源、可再生能源、新能源的基本概念 ​

  • 清洁能源是指在能源生产和消费过程中,对环境无污染或污染很少的能源;
  • 可再生能源是指可以不断再生、持续利用的能源,例如风能、太阳能、潮汐能等;
  • 新能源也称新型能源,是相对于常规能源而言,指刚刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。

3. 光伏和风电的出力特性 ​

光伏和风电的出力不稳定,具体表现为随机性、波动性、间歇性:

  • 随机性——"看天吃饭",出力取决于风和光照等自然条件;
  • 波动性——"时高时低",相邻时段出力变化大且不可控;
  • 间歇性——"时有时无",光伏的昼夜特性及风电存在连续多天低出力现象。

4. 清洁能源并网消纳情况的两个重要指标——利用率和渗透率 ​

  • 利用率是指清洁能源发电设备实际发出的电量与理论上可发出的最大电量的比值,反映清洁能源在电力系统中的实际利用效率;
  • 渗透率是指清洁能源发电量占总发电量或者总用电量的比例,反映清洁能源在电力供应中的占比,数值越高,代表对传统能源的替代作用越明显。

5. 清洁能源消纳的六大核心技术 ​

功率预测技术、消纳分析技术、运行控制技术、清洁能源外送技术、电力现货交易技术、储能技术。