电力系统电源规划课件.ppt

1、2022-3-191四 电源规划22022-3-19 电源规划 n任务：根据某一时期预测的负荷需要量，在满足一定可靠性水平的条件下，寻求一个最经济的电源建设方案。 n 它研究规划期内各种电源的开发顺序，确定电源建设的项目、布局、容量及进度，其目的是满足国民经济和社会可持续发展战略的要求，体现最大范围的资源优化配置，贯彻以市场为导向、经济效益为中心的原则。32022-3-19 电源规划n（1）电力电量平衡n（2）确定发电设备总容量n（3）选择电源结构 n（4）确定电源布局n（5）电源建设方案优化n（6）提出电源建设项目 电源规划的主要内容 目的与要求 n(1)确定电力系统需要的发电设备容量，确定

2、规划设计年度内逐年新增的装机容量和退役机组容量。n(2)确定系统需要的备用容量，研究在水、火电厂之间的分配。n(3)确定系统需要的调峰容量，使之能满足设计年不同季节的系统调峰需要。n(4)合理安排水、火电厂的运行方式，充分利用水电，使燃料消耗最经济，并计算系统需要的燃料消耗量。n(5)确定各代表水文年各类型电厂的发电设备利用小时数，检验电量平衡。n(6)确定水电厂电量的利用程度，以论证水电装机容量的合理性。n(7)分析系统与系统之间、地区与地区之间的电力电量交换，为论证扩大联网及拟定网络方案提供依据。1 电力电量平衡电力电量平衡表的编制-纯火电系统电力平衡表2014年 2015年2020年一、

3、系统最大发电负荷二、系统备用容量其中：负荷备用 事故备用 检修备用三、系统需要装机（一）+（二）四、年底装机容量其中：当年新增容量五：电力平衡（四）-（三）电力电量平衡表的编制 -纯火电电量平衡表 2010年2015年2020年一、系统需要发电量二、年底装机容量其中：当年新增容量三、平均计算容量四、年平均利用小时数（一）/（三）备注：若年利用小时数5000小时，则说明装机容量偏多。 一般在50005500小时较为适宜。72022-3-19电力平衡中的容量组成 n电力平衡中的容量由装机容量、必需容量、工作容量、重复容量和受阻容量组成，现分别介绍如下。n(1)装机容量是指系统中各类电厂安装的发电机

4、组额定容量的总和。n(2)必需容量是指维持电力系统正常供电所必需的装机总容量，即工作容量和备用容量之和。n(3)工作容量是指发电机担任电力系统正常负荷的容量。n(4)重复容量是指水电厂为了多发季节性电能，节省火电燃料而增设的发电容量。重复容量是在一定的设计供电范围、负荷水平和设计保证率条件下选定的，当任一条件变化时，就有可能部分或全部转化为必需容量。n(5)受阻容量是指由于各种原因，发电设备不能按装机额定容量发电的容量。 电力电量平衡计算 82022-3-19电力电量平衡中代表水文年的选择n水电系统一般是按枯水年进行电力平衡和按平水年进行电量平衡，水电占比例大的系统还应根据需要，对代表年按月编

5、制丰、平、枯水文年的电力电量平衡。必要时还应编制丰水年和特枯水年的电力电量平衡。n(1)设计枯水年。 n(2)设计平水年。 n(3)设计丰水年。 n(4)特枯水年。 92022-3-192 确定发电设备总容量方法一（中期规划常用）方法二（长期规划）发电设备发电设备（装机）（装机）总容量总容量= 工作容量工作容量+备用容量备用容量工作容量工作容量=系统最大发电负荷系统最大发电负荷备用容量备用容量 一般一般不低于系统最大发电负不低于系统最大发电负荷的荷的20%，其中：负荷备用其中：负荷备用=25% 事故备用事故备用=10% 检修备用检修备用=815%（具体数值也可根据系统情况确定）系统发电设备总容

6、系统发电设备总容量量= 预测的年发电预测的年发电量量 年平均设备利年平均设备利用小时数用小时数 根据经验，年平均根据经验，年平均发电设备利用小时发电设备利用小时约约5000h，即可保，即可保证电力系统正常供证电力系统正常供电。电。3选择电源结构 电源分类及特性分 类特 性水电利用河流径流及落差进行发电；径流式、调节式、抽水蓄能式出力与水流量有关；调节能力与水库调节能力有关；起停方便；有综合效益；抽水蓄能式水电站能调峰填谷及作系统的短时备用火电利用煤、石油、天然气等可燃物产生蒸汽发电；有凝汽式、抽汽供热式、背压式供热式凝汽式和抽汽供热式可达到额定容量；背压式供热机组出力受热负荷的影响；大容量高温

7、高压机组起停比较困难；燃气轮机起停方便，适宜担任尖峰负荷。核电以可控的核反应堆为动力的电厂。燃料运输量极少；不排放灰渣及烟尘；投资高，建设周期长。适宜担任基本负荷。新能源风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物能、波浪能、海洋温差能等。 过于分散；不稳定；价格昂贵。在近期内只能提供少量辅助电源， 112022-3-193选择电源结构 选择原则na保证发电能源的稳定供应。 nb 提高发电能源供应的经济性，能源流向合理，系统安全、可靠、经济合理，系统装机和水电电量得到充分利用。 nc适应负荷变动的需要，满足调峰要求，保证供电的可靠性。 nd保护生态，节约能源，减少污染。 峰荷=平均负荷与最大负荷之间的负

8、荷腰荷=最小负荷与平均负荷之间的负荷基荷=最小负荷以下的负荷0.60.70.80.91.0012345678910111213141516171819202122232001年 夏 季2001年 冬 季基荷、腰荷、峰荷及各类电厂的分工平均负荷最大负荷最小负荷峰荷腰荷基荷132022-3-19各类电厂的分工负荷分工 峰荷有具有调节水库的水电厂、抽水蓄能电厂和燃气轮机电厂承担 腰荷腰荷火电厂、引水道较长且调节池较小的水电厂、抽汽供热机组的凝汽发电部分 基荷基荷火电厂、核电厂、热电厂的供热强制出力，径流水电厂或为灌溉、航运等综合利用放水而发出的强制出力等承担 各电厂的工作方式应通过技术经济比较确定

9、。4确定电源布局建厂条件布局原则水电根据河流分布、地形、地质、地震、交通运输、淹没损失、生态环境影响、与负荷中心的距离等条件，选择水电厂的坝址。 尽可能建设有较好调节性能的大中型水电厂；因地制宜发展小水电。 火电燃煤电厂。根据煤、水资源、交通运输、用电负荷分布、出线走廊、除灰及环境保护等条件进行选择。 以石油、天然气作为燃料的火电厂，可参照燃煤电厂的建厂条件，着重落实石油、天然气稳定供应的可能性以确定厂址。 坑口电厂、路口电厂、港口电厂，在负荷中心建设部分骨干电厂。在燃油和天然气丰富地区建设燃油和燃气电厂。 核电用水量大，一般靠近大江、大河或沿海建厂。对工程地质、地震、防洪条件等有较高的要求。

10、厂址宜选在人口密度较低的地区，离城镇要有适当的距离。 在能源资源缺乏、交通运输紧张、经济比较发达的地区，适当发展核电厂。 新能源在风能、太阳能、海洋能、生物能等丰富地区建厂。 在有条件的地方建设风力、太阳能、地热、潮汐等电站。 152022-3-195电源建设方案优化 n目的：通过对方案进行技术经济比较，选择最优电源建设方案，以获取最大的经济效益。 n评价办法：n1）从电力系统整体出发；n2）对不同的电源方案进行投资及年运行费用计算；n3）用“最小费用法”进行项目的经济评价。n 4）结合其他条件。162022-3-196提出电源建设项目表 n根据推荐的电源建设方案，进行电力平衡，按电力负荷发展

11、的需要及实现的可能，提出多个可供选择的电源建设方案、各年合理的在建规模、需要新开工的规模及投资估算，列出规划期内的电源建设项目表（包括每一电源项目的建设规模、建设进度及投产年限）。n电源建设项目表是有关部门安排建设项目前期工作的依据。 172022-3-19电源规划设计的技术原则 n电源规划设计应遵循充足性、可靠性、灵活性和经济性原则，大力推动水电建设和流域梯级开发，积极发展坑口电厂，建设路口、港口电厂和负荷中心电厂，适当建设核电站；考虑环境保护和资源永续利用，积极推进新能源发电和洁净煤燃烧技术等工程应用；坚持规模经济，加快电源结构的调整和改造，严禁小型凝汽式火电机组的建设。 182022-3

12、-19合理的电源布局和结构应满足 n能源供应稳定，能源流向合理，系统安全可靠、经济合理，系统装机容量和水电电量得到充分利用，满足调峰要求，保护生态，节约能源，减少污染的要求，电源规划应进行技术经济比较，提出多个可供选择的电源建设方案，各年合理的在建规模、需要新开工的规模及投资估算等。 192022-3-19 电源规划的常规步骤 n常规设计方法是根据各年度电力系统的需要，拟出几个电源组合方案，进行多方案比较。 （即电源优化)n(1)确定设计年度系统需要的新增装机容量。 n(2)拟出电源方案。 n(3)收集整理与各电源方案相对应的能源情况。 n(4)收集整理电源与煤源间的交通运输情况。 n(5)论

13、述与各电源方案相配套的电网建设方案，计算网络投资和运行费(含电能损失费)。 n(6)进行煤、电、运经济比较。n(7)将对结果影响较大的因素做部分或全部灵敏度分析，包括有发输变电造价，燃料成本或售价，煤矿造价，运输成本或运价，增加的运输设备造价，贴现率，建设周期。 n(8)综合分析，得出推荐结论。 202022-3-19几种主要电网设计简介n主要内容：研究该电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。需要进行有关系统的电力电量负荷预测、分区电

14、力电量平衡、接入系统方案的技术经济论证等。内容深度要满足大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定。n主要目的：为编制发电厂送出工程设计任务书提供论据，为发电厂初步设计准备条件。 1、发电厂接入系统设计内容与目的研究电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。 需要进行有关系统的电力电量负荷预测、分区电力电量平衡、接入系统方案的技术经济论证等。内容深度要满足大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定。经审定后接入系统方案是编制发电厂送出工程设计任务

15、书提供论据，并为发电厂初步设计准备条件。接入原则1）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；2)外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回路落点过于集中。机组容量1) 根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速度、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。2)最大机组容量不宜超过系统总容量的810。出线电压及回路数1）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因素：规划容量，单机容量，输电方向、容量及距离，电厂在系统中的作用；简化电网结构及电厂主接线、降低网损、调度运行灵活；限制系统短路电流；系统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。2）出线

16、电压一般不超过两种(不包括发电机电压)；3）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接入枢纽变电所 。几种主要规划设计简介 发电厂接入系统设计几种主要规划设计简介 受端系统设计受端系统定义受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。 加强受端系统五要点1）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系； 2）为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受端系统应接有足够容量的电厂； 3）受端系统要有足够的无功补偿容量；4）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应5）受

17、端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能力。 几种主要电网设计简介 联网规划设计阶段划分及任务初步可行性研究：（与可行性研究内容相差不大，具体内容稍浅）可行性研究：论证联网的必要性、作用和联网效益，推荐联网输电方式(交流、直流或混合输电)、联网方案、联络线的经济输送容量、电压等级和回路数。对推荐方案做出全面技术经济分析，提出包括系统继电保护、调度控制和通信在内的工程投资估算和经济效益评价。联网工程系统专题设计：通过电气计算，提出防止联络线上功率不规则波动、低频振荡、故障后系统失步、电压崩溃和联络线过负荷的措施，确定联网工程主设备参数，对继电保护、安全自动装置、调度自动化、远动和通信方式，以及联络线频率和负荷控制提出技术要求。 联网效益视不同的电网联网可以取得：两网错峰、水电调峰、水电补偿调节、减少备用容量、规模经济（采用大容量机组）、各种能源调剂效益。联网方式1）一点联网； 2）环形联网；3）大环联网。两大系统间主干联络线电压等级一般宜与主网最高一级电压相一致。 技术问题及措施 可能存在的主要技术问题：联络线上不规则的功率波动，低频振荡和稳定问题。 解决措施：设自动调节联络线功率的装置；安装解列保护，防止事故扩大；大容量发电机上装设电力系统稳定器(PSS）其他，如安装过负荷解列、低电压解列等保护装置。 242022-3-19结束！/10/2925.