大学精品课件：H第八讲 电力电量平衡问题.ppt

1、第八讲 电力电量平衡 一、电力电量平衡的概念 二、电力电量平衡的过程 三、电力电量平衡应解决的几个问题 四、电力电量平衡表 五、系统整体分析-运行模拟 参考文献 电力规划的目的之一就是在规划年电力供 需平衡。电力电量平衡就是根据规划年的 负荷需求确定电力系统规划年的装机容量 及需新增的容量。 电力电量平衡是电力规划和系统设计中的 重要环节，直接关系到电力规划编制的科 学性和可靠性，关系到规划工作的质量。 一、电力电量平衡的概念 1、装机水平（装机规模）：电力系统的装 机容量必须与电力系统供电范围内的电力 负荷需求水平相适应，就是说，必须尽可 能满足电力负荷增长的需要。应该以负荷 预测的需求容量

2、作为电力规划中系统地规 划装机容量的基础，系统负荷预测的需求 容量加上必须的备用容量及厂网损容量即 是系统需要的装机水平（装机规模）。 装机水平=预测负荷Pmax+备用容量+厂用电、网损 2、电力建设条件：必须客观地、实事求是 地分析论证具体的电力建设条件，包括对 燃料动力资源条件，资金条件，其它物资 设备条件及建设力量（劳动力）等的详细 分析，以便提出科学的、能够付之实施的 系统装机规模和进度计划。 3、退役机组：在论证系统的装机容量时， 必须充分考虑现有装机中部分设备退役的 必要性和合理性。 4、年度计划：不但要确定规划设计水平年 的总的装机水平，而且也应确定出规划期 内逐年的装机容量，特

3、别是在中、短期规 划中，确定逐年的装机容量是必不可少的 一项工作。 二、电力电量平衡的过程 1、电力电量平衡的目的 2、电力电量平衡的方法 规划电网 相邻电网 相邻电网 1、电力电量平衡的目的 （1）电力平衡的目的： 1）根据系统预测的负荷水平，必要的备用容量以 及厂用网损容量确定系统所需的装机容量水平。 系统需要的发电设备容量应该是系统综合最大负 荷与系统综合备用容量及系统中厂用电和网损所 需的容量之和。 2）确定各类发电厂的建设规模（或装机规模）及 建设进度。 3）研究电力系统可能的供电地区及范围，同时研 究与相邻电网（或地区）联网及电力交易的可能 性和合理性。 4）确定电力系统（或地区）

4、之间主干线的电力潮 流，即确定可能的交易容量。 1、电力电量平衡的目的 （2）电量平衡的目的 1)确定系统需要的发电量。 2）研究系统现有发电机组的可能发电量，从而确 定出系统需新增加的发电量。 3）根据选择的代表水平年，确定水电厂的年发电 量，从而确定火电厂的年发电量，并根据火电厂 的年发电量进行必要的燃料平衡。 4）根据系统的火电装机容量及年发电量，确定出 火电机组的平均利用小时数，以便校核火电装机 规模是否满足系统需要。 5）电量平衡是全国（或地区）能源平衡的基础资 料之一。并影响能源工业的发展。 2、电力电量平衡的方法 （1）电力电量平衡的方法有常规方法和系 统分析方法。 电力电量 平

5、衡方法 优化的系统分析方法 系统分析方法 常规方法 （电力电量平衡表、备用容量的概念） 一般的系统分析方法 （引入可靠性指标） （2）电力电量平衡的思维方法 分析需求（负荷、市场） 分析系统现有能力（电力、电量） 盈亏分析，确定规划期的新增量 （3）电力电量平衡表的编制方法： 1）根据规划期的预测结果，确定相应年份 的系统最高负荷水平及相应的年需电量 （包括用电最大负荷及年电量、供电最大 负荷及年供电量，发电最大负荷及年发电 量即系统所需发电容量）。 2）根据系统的规模、结构及可靠性要求等 条件，确定必要的备用容量。 3）根据系统所需发电容量和所需备用容量， 确定系统所需的总装机容量（装机水平

6、） 4）确定系统规划期及逐年需新增的装机容量及年 电量。应考虑现有容量中应该退役的机组容量及年 电量。规划期系统需要的容量及年电量减去现有发 电设备容量及年电量（不包括已经退役及准备退役 的设备容量和年电量）即可得到系统需增加的发电 容量及年电量。 5）论证新增的水电厂装机容量、工作容量及年电 量。水电容量及电量决定于水电厂的工作特性及水 文特性。 6）论证其它类型电站可能新增的容量及可能的发 电量（如核电、风力发电等）。 7）确定所需新增的火电容量（及年发电量）。 8）根据系统所需新增的火电容量及年火电发电量， 求出火电机组的年利用小时数。火电的年利用小时 数不宜过大。 三、电力电量平衡应解

7、决的几个问题 1、规划水平年的问题。在电力系统规划设 计中称规划水平年为设计水平年，水平年 的选择与规划期是相适应的。规划水平年 即为规划期限的年份。 2、规划水平年的典型负荷的选择问题。一 般以枯水期中（冬季）最大负荷日的负荷 曲线作为规划用的典型负荷曲线，在此基 础上预测出规划水平年的年最大负荷。 3、电力电量平衡中的代表水文年的选择问题。 规划精度、逐月平衡 （1）设计枯水年。设计水平年是水电厂正常运行中遇 到的响应于设计保证率的水文年，这是水电厂正常运行 中最不利的情况。这这种情况下，必须保证电力系统的 电力电量平衡，即在水电站按设计保证率运行条件下进 行电力系统电力电量平衡，可以保证

8、电力用户的供电可 靠性。通过设计枯水年的电力电量平衡，不仅可以确定 水电厂的装机容量，而且也可以确定火电厂的装机容量， 以及确定火电厂的燃料需要量提供依据。 （2）平水年。保证率为50%的水文年为平水年，接近 平水年的水文年度往往是最常见的年份，平水年的系统 运行情况时最普遍最常见的运行情况。通过平水年的电 力电量平衡可以确定水电厂担负的发电量，水电厂昼夜 及年内的输送潮流变化，为系统的燃料平衡，水电厂的 电气主接线方式、送电线路导线截面选择提供计算依据。 （3）丰水年。保证率不大于10%的水文年为丰水 年。做丰水年的电力电量平衡的目的在于校核水 电站的最大发电量及由平水年确定的送电线路的 导

9、线截面。 （4）特枯水年。水电厂设计保证率以外的水文年 为特枯水年。特枯水年也可采用年电量最少和调 节出力最小的年份。特枯水年的电力电量平衡的 目的在于校核设计枯水年的电力电量平衡，并确 定在遇到这种水文年时系统平衡破坏后的运行方 式，即在这种特枯水年，在水电厂降低保证出力 运行时，运用系统事故备用容量及系统允许水电 厂降低保证出力的数值，制定出系统调整负荷方 式和其它的必要措施，以保证电力系统的供电可 靠性。 四、电力电量平衡表 1、电力平衡表 2、电量平衡表 3、电力电量平衡表 1、电力平衡表 电力平衡表用以分析系统或地区容量平衡 的情况，了解逐年的电力盈亏情形势，确 定需要新增的装机规模

10、及逐年的装机进度。 年份 项目 年 年 年 年 （一）系统最高发电负荷 （二）系统需要备用容量 （三）系统容量 （一）+（二） （四）系统现有装机容量 其中 火电容量 水电容量 （五）系统需新增容量 （三）-（四） 2、电量平衡表 电量平衡表是电力规划中能源平衡的重要 内容之一，是确定电力系统发电燃料需要 量的主要依据。 枯水年的电量平衡 平水年的电量平衡 年份 项目 年 年 年 （一）系统需要发电量 （二）水电发电量 （三）火电需要发电量 （一）-（二） （四）火电实际可发电量 （五）电量盈亏 （四）-（三） （六）系统燃料需要量 （万吨） 3、电力电量平衡表 电力电量平衡表是长远规划中最常

11、用的形 式。即在一个表中既进行电力平衡，又进 行电量平衡，是电力平衡表和电量平衡表 的综合形式，通过电力电量平衡表，既可 确定系统规划年内的装机规模及进度，也 可了解系统电力电量余缺形势，同时也可 确定电力系统燃料需求及供应的情况。 年份 项目 年 年 （一）系统需要发电最高负荷 （二）系统年需电量 （三）系统需要备用容量 （四）系统需要容量（一）+（三） （五）系统现有装机容量 （六）系统现有机组可发电量 （七）系统需新增装机容量（四）-（五） （八）系统计划增加装机容量 （九）系统容量盈亏（八）-（七） （十）系统新增机组可发电量 （十一）系统实际可发电量（六）+（十） （十二）系统电量盈

12、亏（十一）-（二） （十三）系统燃料消耗量（万吨） 五、系统整体分析-运行模拟 随机生产模拟和确定型生产模拟。 根据预测的电力负荷，安排各电厂的工作 位置，校核是否满足要求，是否需要新增 容量。 Pmax系统负荷 各电厂装机容量（含规划的电厂） 水电站补偿调节数据 (11) 峰荷电站： 抽水蓄能电站 燃气轮机 日调节水电站 各类调节水电 不经济火电 腰荷电站： 不完全年调节水电 经济性较高火电 基荷电站： 经济性高的火电 热电厂 核电站 (11)径流电站 参考文献 萧国泉 电力规划 水利电力出版社 1993 王锡凡 电力系统优化规划 水利电力出版 社 1990 候煦光 电力系统最优规划 候煦光 华中科 技大学出版社 1991 孙洪坡 电网规划 1996