电网规划方法概述(-57张)课件.ppt

1、电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院第6章 电网规划方法概述概述电网的电压等级选择电网的电压等级选择电力电量平衡电力电量平衡变电站的站址及容量选择变电站的站址及容量选择架空送电线路导线截面及输电能力架空送电线路导线截面及输电能力输电线路导线截面及输电能力输电线路导线截面及输电能力几种主要电网设计几种主要电网设计电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.1 概述概述1.1.电网规划的内容电网规划的内容 确定确定输电方式输电方式 选择选择电网电压电网电压 确定确定变电所布局和规模变电所布局和规模 确定确定网络结构网络结构何地？何地？何种线路？何种线路？何时？何时？

2、电网规划电网规划电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院电网规划电网规划选择电网电压选择电网电压确定电网结构确定电网结构确定变电站布局和规模确定变电站布局和规模确定输电方式确定输电方式500kV500kV及以上电压时才考虑直流输电的必要性及以上电压时才考虑直流输电的必要性电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院【主要问题】【主要问题】大型水、火电厂大型水、火电厂(群群)及核电厂接入系统规划及核电厂接入系统规划 各大区电网或省级电网的受端主干电网规划各大区电网或省级电网的受端主干电网规划 大区之间或省级电网之间联网规划大区之间或省级电网之间联网规划 城市电网规划城市电

3、网规划 大型工矿企业的供电网络规划大型工矿企业的供电网络规划【任务】【任务】根据设计期内的负荷需求及电源建设方案，根据设计期内的负荷需求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济输送电确定相应的电网接线，以满足可靠、经济输送电力的要求。力的要求。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.电网规划应具备的条件电网规划应具备的条件电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院3.3.电网规划方法电网规划方法数学方法数学方法启发式方法启发式方法数学优化方法数学优化方法传统方法：传统方法：规划人员根据经验规划人

4、员根据经验 提出参比方案提出参比方案 经济技术比较经济技术比较 选择最佳方案选择最佳方案电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院未来网络未来网络规划情况规划情况可能架设新可能架设新线路的路径、长度线路的路径、长度扩建、待建扩建、待建变电站站址资料变电站站址资料电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院地区负荷地区负荷增长情况增长情况城市道路、桥梁、城市道路、桥梁、隧道等规划隧道等规划变电站可能变电站可能布点位置布点位置架空线、架空线、电缆线走廊电缆线走廊城网规划城网规划电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院1 1）启发式方法）启发式方法 优点：优点：直

5、观、灵活、计算时直观、灵活、计算时间短、便于人工参与决策间短、便于人工参与决策 缺点：缺点：难以选择既容易计算难以选择既容易计算又能真正反映规划实质的又能真正反映规划实质的 性能指标性能指标以直观分析为基以直观分析为基础，基于系统某础，基于系统某一性能指标一性能指标对可行路径上一对可行路径上一些线路参数的灵些线路参数的灵敏度逐步迭代敏度逐步迭代满意的结果满意的结果电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2 2）数学优化方法）数学优化方法 将电网规划要求归纳为运筹学中的数学规划模将电网规划要求归纳为运筹学中的数学规划模型，通过一定的优化算法求解，获得满足约束型，通过一定的优化算法求

6、解，获得满足约束条件的最优规划方案。条件的最优规划方案。电网规划的数学模型主要包括电网规划的数学模型主要包括变量、目标函数变量、目标函数和约束条件和约束条件三个要素。三个要素。变量多、约束条件复杂，现有理论求解大规模变量多、约束条件复杂，现有理论求解大规模优化问题困难。优化问题困难。某些决策因素难以用模型表达，数学最优解未某些决策因素难以用模型表达，数学最优解未必是工程实际最优解。必是工程实际最优解。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院4.4.电网规划流程电网规划流程 原始资料的收集和论证；原始资料的收集和论证；制定连接系统规划；制定连接系统规划；环境条件分析；环境条件分析；

7、制定规划方案；制定规划方案；技术经济评价。技术经济评价。通过通过潮流、短路、稳定计算和电磁环网潮流、短路、稳定计算和电磁环网研究以研究以及经济效果指标计算，评价各方案的社会环境及经济效果指标计算，评价各方案的社会环境适应性、供电可靠性、运行维护条件、供电质适应性、供电可靠性、运行维护条件、供电质量和经济性指标，得出最佳输电网规划方案。量和经济性指标，得出最佳输电网规划方案。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.2 6.2 电网的电压等级选择电网的电压等级选择1.1.电压等级选择原则电压等级选择原则 应符合国家电压标准：应

8、符合国家电压标准：3 3、6 6、1010、3535、6363、110110、220220、330330、500500、750750、1000kV1000kV。电压等级不宜过多，以减少变电重复容量。电压等级不宜过多，以减少变电重复容量。非西北地区：非西北地区：110/220/500/1000kV110/220/500/1000kV西北地区：西北地区：110/330/750kV110/330/750kV220kV220kV以下：以下：10/63/220kV 10/63/220kV 或或 10/35/110/220kV10/35/110/220kV 各级电压级差不宜太小。配电网各级电压级差不宜太小

9、。配电网(110kV(110kV及以下及以下)级差级差3 3倍以上，输电倍以上，输电(110kV(110kV以上以上)2)2倍左右。倍左右。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 不应选用非标准电压，要能满足近期过渡的可能不应选用非标准电压，要能满足近期过渡的可能性，也要能适应远景系统规划发展的需要。性，也要能适应远景系统规划发展的需要。应考虑到主系统及地区系统联络的可能性。应考虑到主系统及地区系统联络的可能性。跨省电网之间的联络线，适应大工业区与经济体跨省电网之间的联络线，适应大工业区与经济体系的要求，最好采用单一合理的电压系列。系的要求，最好采用单一合理的电压系列。大容量发

10、电厂向系统送电电压等级，应考虑其在大容量发电厂向系统送电电压等级，应考虑其在系统中的重要性，高一级电压一回线或低一级电系统中的重要性，高一级电压一回线或低一级电压多回线。压多回线。单回线供电系统，送电容量应与系统总容量保持单回线供电系统，送电容量应与系统总容量保持合适比例，以保证事故时系统的安全。合适比例，以保证事故时系统的安全。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.电网的电压等级选择电网的电压等级选择 由于负荷密度的增加，提升配电等级在由于负荷密度的增加，提升配电等级在技术上是可行的。国内已出现技术上是可行的。国内

11、已出现20kV20kV配电配电电压。电压。电压等级的选择需考虑网络中的电力损电压等级的选择需考虑网络中的电力损失，一般按照送电线路的电力损失正常失，一般按照送电线路的电力损失正常情况下不超过情况下不超过5%5%，结合线路输送容量及，结合线路输送容量及输送距离，来确定各级线路的电压等级。输送距离，来确定各级线路的电压等级。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院根据线路送电容量和送电距离选择电网电压根据线路送电容量和送电距离选择电网电压电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.3 电力电量平衡1 1、电力电量平衡目的、电力电量平衡目的与要求与要求 电力电量平衡是供电

12、力电量平衡是供应与需求之间的平应与需求之间的平衡。在电源规划和衡。在电源规划和变电站布点规划中变电站布点规划中应进行电力电量平应进行电力电量平衡计算。衡计算。分分析析研研究究内内容容确定系统所需的各类容量确定系统所需的各类容量合理安排水火电厂运行方式，合理安排水火电厂运行方式，计算燃料消耗量计算燃料消耗量确定发电设备利用小时确定发电设备利用小时数，检验电量平衡数，检验电量平衡分析系统间地区间的电分析系统间地区间的电力电量交换，为论证和力电量交换，为论证和制定方案提供依据制定方案提供依据电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.电力平衡中的容量组成电力平衡中的容量组成装机容量

13、装机容量工作容量工作容量备用容量备用容量必须容量必须容量重复容量重复容量受阻容量受阻容量水电空闲容量水电空闲容量电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院3.3.电力电量平衡计算电力电量平衡计算按发电机组动力来源划分按发电机组动力来源划分纯水电纯水电纯火电纯火电水电联合运行水电联合运行枯水年枯水年 平水年平水年 丰水年丰水年 特枯水年特枯水年电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院1 1）电力平衡代表年、月的选择）电力平衡代表年、月的选择 按逐年控制月份的最大负荷和水电厂设计枯水年按逐年控制月份的最大负荷和水电厂设计枯水年的月平均功率编制；的月平均功率编制；根据水电厂

14、逐月发电功率的变化及系统负荷的变根据水电厂逐月发电功率的变化及系统负荷的变化情况，确定代表月，默认选化情况，确定代表月，默认选1212月；月；一年中一年中2 2个月份起控制作用时应分别平衡个月份起控制作用时应分别平衡 必要时可先取代表年进行逐月平衡，找出起控制必要时可先取代表年进行逐月平衡，找出起控制作用的月份为代表月进行逐年平衡。作用的月份为代表月进行逐年平衡。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2 2）电力平衡表的编制）电力平衡表的编制表中包括以下内容：表中包括以下内容：（1 1）最大发电负荷）最大发电负荷全系统全系统 计及计及 同时率后的用电负荷加上线损和厂用电同时率后

15、的用电负荷加上线损和厂用电（2 2）水电工作容量）水电工作容量(功率功率)火电工作容量火电工作容量 核电工作容量核电工作容量（3 3）备用容量：不得低于最大发电负荷的）备用容量：不得低于最大发电负荷的20%20%。负荷。负荷备用由水电承担，事故备用水火电按比例分配，检备用由水电承担，事故备用水火电按比例分配，检修备用视情况而定。修备用视情况而定。其中：水电？火电？核电？其中：水电？火电？核电？电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院（4 4）需要装机容量：需要装机容量：工工作容量与备用容量之作容量与备用容量之和，其中：水电？火和，其中：水电？火电？核电？电？核电？（5 5）实际可

16、能装机容量实际可能装机容量其中：其中：（6 6）新增容量新增容量其中：其中：（7 7）受阻容量）受阻容量其中：其中：（8 8）退役容量：退役容量：每年退每年退出运行的机组容量出运行的机组容量其中：其中：（9 9）水电重复容量水电重复容量（1010）核电重复容量核电重复容量（1111）火电电力盈亏：火电电力盈亏：火火电需要容量与火电实际电需要容量与火电实际可能装机容量的差值。可能装机容量的差值。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 当电力平衡表中新增电厂比较多时，需要另行列当电力平衡表中新增电厂比较多时，需要另行列出逐年新增装机容量表出逐年新增装机容量表（1 1）水电厂）水电厂

17、 1.xxx1.xxx 2.xxx2.xxx 水电厂新增容量总计水电厂新增容量总计（2 2）火电厂）火电厂（3 3）核电厂）核电厂电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 系统电量平衡表系统电量平衡表1 1）系统月平均）系统月平均负荷负荷(万万kW)kW)2 2）系统月平均）系统月平均功率功率(万万kW)kW)（1 1）水电厂功率）水电厂功率(万万kW)kW)其中：其中：xxxx电厂电厂 xxxx电厂电厂（2 2）热电厂功率）热电厂功率(万万kW)kW)其中：其中：xxxx电厂电厂 xxxx电厂电厂（3 3）凝汽式电厂功率）凝汽式电厂功率(万万kW)kW)其中：其中：xxxx电厂

18、电厂 xxxx电厂电厂（4 4）核电厂功率）核电厂功率(万万kW)kW)其中：其中：xxxx电厂电厂 xxxx电厂电厂3 3）弃水功率）弃水功率(万万kW)kW)电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院3 3）分区间的电力电量交换）分区间的电力电量交换 通过电源方案的技术经济论证和电力平衡，确定通过电源方案的技术经济论证和电力平衡，确定了逐年的发电容量后，必须确定有关年份的各种了逐年的发电容量后，必须确定有关年份的各种水文年不同运行方式时各发电厂的功率。水文年不同运行方式时各发电厂的功率。通过日运行方式的安排，可求出联络线上的潮流。通过日运行方式的安排，可求出联络线上的潮流。规划

19、阶段一般只求日最大和最小运行方式时的潮规划阶段一般只求日最大和最小运行方式时的潮流。流。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 整个电网规划中整个电网规划中电源和负荷是相对变化的电源和负荷是相对变化的。比如比如220kV220kV电网规划电网规划:发电厂和上级发电厂和上级500kV500kV变电站作为电源，变电站作为电源，220kV220kV降压变电站承担负荷降压变电站承担负荷;而在而在35kV35kV电网规划电网规划:220kV:220kV降压变电站则成降压变电站则成为了电源。为了电源。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.4 6.4 变电站站址及容量选择

20、变电站站址及容量选择1.1.变电站站址选择变电站站址选择规划选址规划选址 编制电网发展规划时进行，对规划电网内可编制电网发展规划时进行，对规划电网内可能布置变电站的点进行预先选择，规划出新建变能布置变电站的点进行预先选择，规划出新建变电站的地址或范围，会随电网负荷变化而相应发电站的地址或范围，会随电网负荷变化而相应发生变化。生变化。工程选址工程选址 根据电力系统规划中所确定的地点或范围进根据电力系统规划中所确定的地点或范围进行，一般都是一次完成。行，一般都是一次完成。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院注意事项注意事项 选址时要明确变电站是枢纽变、地区重要选址时要明确变电站是

21、枢纽变、地区重要变电站还是中间变电站、终端变电站、开变电站还是中间变电站、终端变电站、开关站等一般变电站，不同变电站在系统中关站等一般变电站，不同变电站在系统中作用不同，占地面积的要求也不同。作用不同，占地面积的要求也不同。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院变电站站址选择的变电站站址选择的一般原则一般原则 接近负荷中心，减少电网投资与网损。接近负荷中心，减少电网投资与网损。使地区电源布局合理，减少二次电网投资与网损，使地区电源布局合理，减少二次电网投资与网损，达到安全供电目的。达到安全供电目的。高低压各侧进出线方便，减少交叉跨越和转角。高低压各侧进出线方便，减少交叉跨越和转

22、角。地形地貌及土地面积应满足近期建设发展要求。地形地貌及土地面积应满足近期建设发展要求。应考虑对邻近设施（无线干扰、危险设施、腐蚀应考虑对邻近设施（无线干扰、危险设施、腐蚀气体排放等）的相互影响。气体排放等）的相互影响。交通运输方便。交通运输方便。其他：水源可靠、排水方便、施工方便等。其他：水源可靠、排水方便、施工方便等。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2 2、变电站电气主接线及容量选择、变电站电气主接线及容量选择1 1）变电站电气主接线）变电站电气主接线 变电站的电气主接线方式要根据变电站地变电站的电气主接线方式要根据变电站地位、电压等级、出线回路数、设备特点、位、电压

23、等级、出线回路数、设备特点、负荷性质等条件，及满足运行可靠、简单负荷性质等条件，及满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求决定。灵活、操作方便和节约投资等要求决定。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2 2）变电站主变容量）变电站主变容量 可按系统发展规划需求来确定，也可由上一级电网与下一可按系统发展规划需求来确定，也可由上一级电网与下一级电网间的潮流交换容量确定，同时考虑级电网间的潮流交换容量确定，同时考虑N-1N-1情况下的负情况下的负荷安全，满足负荷率规定。荷安全，满足负荷率规定。500/220kV500/220kV变电站第三绕组容量应变电站第三绕组容量应不小于

24、不小于变压器容量的变压器容量的1515，不大于不大于变压器容量的变压器容量的(1(11/K1/K1212)。3 3）主变台数及型号选择）主变台数及型号选择 大城市郊区一次变电站，大城市郊区一次变电站，2-32-3台主变，未来可能台主变，未来可能4 4台；地区台；地区性孤立的一次变电站或大型工业企业专用变电站，性孤立的一次变电站或大型工业企业专用变电站，3 3台主台主变；变；220kV220kV以下三相变压器；另外还需分情况选择双绕组、以下三相变压器；另外还需分情况选择双绕组、三绕组或自耦变。三绕组或自耦变。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.5 网络结构规划的常规方法电网

25、规划方案分类电网规划方案分类 静态电网规划：静态电网规划：只对未来某一负荷水平年的电网接只对未来某一负荷水平年的电网接线进行规划，而不考虑接线方案的过渡问题，因而线进行规划，而不考虑接线方案的过渡问题，因而又称为水平年规划。又称为水平年规划。动态电网规划：动态电网规划：规划期较长时，需将规划期划分为规划期较长时，需将规划期划分为几个水平年并考虑各水平年规划方案的过渡问题。几个水平年并考虑各水平年规划方案的过渡问题。中长期电网规划中应考虑采用动态电网规划。中长期电网规划中应考虑采用动态电网规划。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院1.1.方案形成方案形成根据输电容量和输电距离，

26、拟订几个可比方案。根据输电容量和输电距离，拟订几个可比方案。送电距离：送电距离：一般采用中国电子地图测量，在直线一般采用中国电子地图测量，在直线测量的基础上乘以测量的基础上乘以1.11.11.21.2的系数的系数(经验值经验值)。也。也可参考同路径已运行线路的实际长度，或取送电可参考同路径已运行线路的实际长度，或取送电线路可行性研究后的设计长度。线路可行性研究后的设计长度。送电容量：送电容量：将待规划电网分为若干区域将待规划电网分为若干区域(行政或供行政或供电电)，对每个区进行电力电量平衡分析，观察各区，对每个区进行电力电量平衡分析，观察各区域的电力余缺，明确各区域电力交换情况。域的电力余缺，

27、明确各区域电力交换情况。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 待规划电网的送电距离和送电容量确定后，根据待规划电网的送电距离和送电容量确定后，根据送电线路输电能力、以往类似工程实例以及规划者送电线路输电能力、以往类似工程实例以及规划者的经验，即可拟出几个的经验，即可拟出几个待选的网络待选的网络连接方式。连接方式。从可靠性角度分，电网接线基本上可分为无备用从可靠性角度分，电网接线基本上可分为无备用网络和有备用网络两大类。网络和有备用网络两大类。无备用网络无备用网络又可又可分为单回路放射式分为单回路放射式和单回路链式。和单回路链式。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工

28、程学院 有备用网络有备用网络又可分为又可分为双回路放射式双回路放射式、双回路链、双回路链式、式、环网环网和双回路与环网混合型等。和双回路与环网混合型等。（a）双回路放射式）双回路放射式（b）双回路链式）双回路链式 （c）环网）环网 （d）混合型）混合型电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.方案检验方案检验【任务】【任务】对已形成的方案进行分析，其中包括电力系对已形成的方案进行分析，其中包括电力系统潮流、调相、调压计算，稳定计算，短路电流统潮流、调相、调压计算，稳定计算，短路电流计算及技术经济比较等。计算及技术经济比较等。（1 1）潮流计算潮流计算分析：分析各方案是否满足

29、正常与事分析：分析各方案是否满足正常与事故运行方式下送电能力需求。故运行方式下送电能力需求。正常运行方式下，正常运行方式下，不应存在不应存在潮流迂回、线路潮流迂回、线路潮流过重以及主变功率过重等情况。各线路的潮潮流过重以及主变功率过重等情况。各线路的潮流一般应接近线路的经济输送容量，各主要变压流一般应接近线路的经济输送容量，各主要变压器（联变）的潮流应小于其额定容量。器（联变）的潮流应小于其额定容量。N N1 1事故运行方式下，线路潮流不应超过热事故运行方式下，线路潮流不应超过热稳定容量，主变应没有长时间过负荷现象。稳定容量，主变应没有长时间过负荷现象。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气

30、与信息工程学院（2 2）暂态稳定计算：）暂态稳定计算：单回线输电网中发生单相瞬时接地故障重合成功。单回线输电网中发生单相瞬时接地故障重合成功。同级电压多回线和环网发生单相永久接地故障重合不成功同级电压多回线和环网发生单相永久接地故障重合不成功及无故障断开不重合。及无故障断开不重合。主干线路各侧变电站同级电压的相邻线路发生单相永久接主干线路各侧变电站同级电压的相邻线路发生单相永久接地故障重合不成功及无故障断开不重合。地故障重合不成功及无故障断开不重合。核电厂送出线出口及已形成回路网络结构的受端主干网络核电厂送出线出口及已形成回路网络结构的受端主干网络发生三相短路不重合。发生三相短路不重合。任一台

31、发电机（占系统容量比重过大者外）跳闸或失磁。任一台发电机（占系统容量比重过大者外）跳闸或失磁。系统中任一大负荷突然变化系统中任一大负荷突然变化(冲击负荷或大负荷突然退出冲击负荷或大负荷突然退出)。上述故障时必须满足系统稳定运行和正常供电。上述故障时必须满足系统稳定运行和正常供电。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 以下故障时可采取措施保持系统稳定运行，但允以下故障时可采取措施保持系统稳定运行，但允许损失部分负荷：许损失部分负荷：单回线输电网络发生单相永久接地故障重合不成单回线输电网络发生单相永久接地故障重合不成功。功。同级电压多回线，环网及网络低一级电压的线路同级电压多回线

32、，环网及网络低一级电压的线路发生三相短路不重合。发生三相短路不重合。注意：注意：当系统稳定性水平较低时，应采取提高稳当系统稳定性水平较低时，应采取提高稳定性的措施。系统规划可根据电网具体情况具体定性的措施。系统规划可根据电网具体情况具体分析，从而采用合适的手段提高稳定性，为下一分析，从而采用合适的手段提高稳定性，为下一阶段的设计提供依据。阶段的设计提供依据。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院（3 3）短路电流计算）短路电流计算 短路电流计算的短路电流计算的主要目的主要目的是：确定各规划期内网是：确定各规划期内网络短路容量能否被网络中所有断路器承受，提出络短路容量能否被网络中

33、所有断路器承受，提出今后发展新型断路器的额定断流容量，并研究限今后发展新型断路器的额定断流容量，并研究限制系统短路电流水平的措施。制系统短路电流水平的措施。（4 4）调相、调压计算）调相、调压计算 无功补偿应满足系统各种正常及事故运行方式下无功补偿应满足系统各种正常及事故运行方式下电压水平的需要，达到经济运行的效果，原则上电压水平的需要，达到经济运行的效果，原则上应使无功就地、分层、分区基本平衡。应使无功就地、分层、分区基本平衡。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院（5 5）经济比较）经济比较 需需考虑的因素有：主干电网结构，厂内或者变电站内接考虑的因素有：主干电网结构，厂内

34、或者变电站内接线，运行灵活性，是否便于过渡，电源、负荷变化的适应线，运行灵活性，是否便于过渡，电源、负荷变化的适应性，对国民经济其他部门的影响，国家资源利用政策，国性，对国民经济其他部门的影响，国家资源利用政策，国家物资、设备的平衡，环境保护和生态平衡，工程规模和家物资、设备的平衡，环境保护和生态平衡，工程规模和措施是否与现有技术水平相适应，缩短建设工期和改善技措施是否与现有技术水平相适应，缩短建设工期和改善技术经济指标的可能性和必要性，建设条件和运行条件，对术经济指标的可能性和必要性，建设条件和运行条件，对人民生活条件的影响，对远景发展的适应情况。人民生活条件的影响，对远景发展的适应情况。经

35、济比较是选择电网方案的重要因素，但不是唯经济比较是选择电网方案的重要因素，但不是唯一的决定因素。选择方案时，还应综合考虑其他一的决定因素。选择方案时，还应综合考虑其他因素。因素。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 常规电网规划的常规电网规划的基本内容和步骤基本内容和步骤 确定负荷水平及电源装机计划；确定负荷水平及电源装机计划；进行电力电量平衡，明确送电容量及送电方向；进行电力电量平衡，明确送电容量及送电方向；核定送电距离；核定送电距离；拟定网架方案；拟定网架方案；进行必要的电气计算；进行必要的电气计算；进行技术经济比较；进行技术经济比较；综合分析，提出推荐方案。综合分析，提

36、出推荐方案。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院6.6 架空送电线路导线截面及输电能力架空送电线路导线截面选择和检验架空送电线路导线截面选择和检验1）按经济电流密度来选择）按经济电流密度来选择根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条件进行校验，必要时通过技术经济比较确定。件进行校验，必要时通过技术经济比较确定。但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面的决定因素。导线截面的计算公式为：的决定因素。导线截面的计算公式为：cos3NJUPS 电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2 2）

37、按电晕条件校验导线截面）按电晕条件校验导线截面 关于电晕损失，趋向于用导线最大工作电场强度关于电晕损失，趋向于用导线最大工作电场强度EmaxEmax（单位为（单位为kV/cmkV/cm）与全面电晕临界电场强度）与全面电晕临界电场强度EoEo的比值来衡量。的比值来衡量。三相平均的导线表面最大工作电场强度与全面电三相平均的导线表面最大工作电场强度与全面电晕临界电场强度之比若小于晕临界电场强度之比若小于0.90.9，则认为是经济的。，则认为是经济的。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院3 3）按导线长期容许电流校验导线截面）按导线长期容许电流校验导线截面按容许发热条件的持续极限输送

38、容量的计算公式为：按容许发热条件的持续极限输送容量的计算公式为：只有当电压为只有当电压为6 6、10kV10kV以下，而且导线截面在以下，而且导线截面在7095mm27095mm2以下的线路，才进行电压校验。以下的线路，才进行电压校验。线路允许的电压损失量，应视线路首端的实际电线路允许的电压损失量，应视线路首端的实际电压水平确定。压水平确定。maxmax3IUSN电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.架空送电线路的输电能力架空送电线路的输电能力是指输送功率大小与输送距离远近，它与电力系是指输送功率大小与输送距离远近，它与电力系统运行的经济性、稳定性有很大关系。统运行的经

39、济性、稳定性有很大关系。自然输送容量自然输送容量PP的计算公式：的计算公式：)(105.2322MWUZUPNN电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院 当线路传输自然功率当线路传输自然功率PP时，电力传输具有时，电力传输具有如下特征：如下特征：（1 1）全线各点电压及电流大小一致。）全线各点电压及电流大小一致。（2 2）线路任一点功率因数都一样。）线路任一点功率因数都一样。（3 3）没有无功功率传输。）没有无功功率传输。传输功率的近似估算式：传输功率的近似估算式：sinsinyPP 电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院几种主要电网设计一一.发电厂接入系统设计发

40、电厂接入系统设计1.1.内容与目的内容与目的 研究电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力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。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。电力电量平衡、接入系统

41、方案的技术经济论证等。要求满足要求满足大型水、火电厂接入系统设计内容大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定深度规定。为编制发电厂送出工程设计任务书提。为编制发电厂送出工程设计任务书提供论据，并为初步设计准备条件。供论据，并为初步设计准备条件。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.接入原则接入原则1 1）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；2)2)外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，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尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回路落

42、点过于集中。回路落点过于集中。3.3.机组容量机组容量1)1)根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速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度、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。选择。2)2)最大机组容量不宜超过系统总容量的最大机组容量不宜超过系统总容量的8 81010。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院4.4.出线电压及回路数出线电压及回路数1 1）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因素：因素：规划容量，单机容量，输电方向、容量及距离，电规划容量，单机容量，输电方

43、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、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；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。系统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。2 2）出线电压一般不超过两种）出线电压一般不超过两种(不包括发电机电压不包括发电机电压)；3 3）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接）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入枢纽变电所 。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院二二.受端系统设计受端系统设计 1.1.受端系统定义受

44、端系统定义 受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区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，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。以实现供需平衡。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.加强受端系统要点加强受端系统要点1 1）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；2 2）为加强受端系统的电压支持和运行的

45、灵活性，在）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；受端系统应接有足够容量的电厂；3 3）受端系统要有足够的无功补偿容量；）受端系统要有足够的无功补偿容量；4 4）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应；）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应；5 5）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能力。电能力。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院三三.联网规划设计联网规划设计阶段划分及任务阶段划分及任务1 1）可行性研究：）可行性研究：论证联网的必要性、作用和联网效益，论证联网的必要性、作用和联网

46、效益，推荐联网输电方式推荐联网输电方式(交流、交流、直流或混合输电直流或混合输电)、联、联网方案、联络线的经济输送容量、电压等级和回路网方案、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。算和经济效益评价。2 2）联网工程系统专题设计：）联网工程系统专题设计：通过电气计算，提出防止通过电气计算，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

47、负荷的措施，确定联网失步、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，以及联络线的频率和度自动化、远动和通信方式，以及联络线的频率和负荷控制提出技术要求。负荷控制提出技术要求。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院2.2.联网效益联网效益 视不同的电网联网可以取得：两网错峰、水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。济（采用大容量机组）、各种能源调剂效

48、益。3.3.联网方式联网方式1 1）一点联网；）一点联网；2 2）环形联网；）环形联网；3 3）大环联网。）大环联网。两大系统间主干联络线电压等级一般宜与主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。网最高一级电压相一致。电力系统规划 第6章 湖南工业大学 电气与信息工程学院1 1、试简要说明电网规划要解决的问题以及解决问题试简要说明电网规划要解决的问题以及解决问题的步骤。的步骤。2、电网规划的方案检验阶段要进行哪些方面的检、电网规划的方案检验阶段要进行哪些方面的检验？验？3 3、变电所选址在技术要求上有哪些原则？、变电所选址在技术要求上有哪些原则？4 4、为什么说确定合理的变压器的容量，是变电所安、为什么说确定合理的变压器的容量，是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证？全可靠供电和网络经济运行的保证？5 5、从电力系统经济性和可靠性的角度谈谈变电所选、从电力系统经济性和可靠性的角度谈谈变电所选址的要求？址的要求？