摘 要:本文論述了主網(wǎng)規(guī)劃的復(fù)雜性,說(shuō)明了主網(wǎng)規(guī)劃的主要內(nèi)容,以及在規(guī)劃過(guò)程中所面臨的主要問(wèn)題,并給出了相應(yīng)建議。主網(wǎng)規(guī)劃作為一項(xiàng)利國(guó)利民的項(xiàng)目,需要政府部門(mén)的協(xié)調(diào)工作,共同完成。主網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)只有充分借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),勇于創(chuàng)新,善于實(shí)踐,緊跟時(shí)代步伐,才能構(gòu)建一個(gè)更加合理、完善、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng),為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛做出更大的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)規(guī)劃;電網(wǎng)建設(shè);電網(wǎng)改造
1 電網(wǎng)規(guī)劃的復(fù)雜性
主網(wǎng)規(guī)劃工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程, 規(guī)劃過(guò)程中涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方方面面的問(wèn)題,其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
1.1 數(shù)據(jù)是規(guī)劃的基礎(chǔ)
大量的異類數(shù)據(jù),如國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口數(shù)據(jù)、電力運(yùn)行數(shù)據(jù)、電力營(yíng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)、歷史負(fù)荷的數(shù)據(jù)、道路交通及地理分布數(shù)據(jù)等是做規(guī)劃首先要面對(duì)的。
1.2 模型與算法是規(guī)劃的基本工具
在規(guī)劃過(guò)程中需要涉及電力系統(tǒng)分析、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等多學(xué)科的理論與方法,如電網(wǎng)計(jì)算理論包括潮流計(jì)算、短路計(jì)算、線損計(jì)算、可靠性分析、經(jīng)濟(jì)性分析等;對(duì)于不同的規(guī)劃問(wèn)題,需要運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并求解以經(jīng)濟(jì)成本或安全性、可靠性為目標(biāo)的優(yōu)化問(wèn)題;在負(fù)荷預(yù)測(cè)及變電站選址與定容求解優(yōu)化問(wèn)題的過(guò)程中,包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論在內(nèi)的人工智能方法又是解決問(wèn)題的主要途徑。
1.3 評(píng)估與決策是規(guī)劃方案可行性的保證
按我國(guó)目前發(fā)展的現(xiàn)狀,規(guī)劃問(wèn)題應(yīng)綜合考慮可靠性、投資回報(bào)、環(huán)保、美觀、占地、線路走廊等多種因素,要解決這樣一個(gè)含有大量不確定因素的決策問(wèn)題,需要有機(jī)地應(yīng)用層次分析法、模糊綜合評(píng)判、效用理論等方法來(lái)建立合理的綜合評(píng)估決策模型。
2 主網(wǎng)規(guī)劃的主要內(nèi)容
2.1 規(guī)劃導(dǎo)則的確定
規(guī)劃導(dǎo)則需結(jié)合電網(wǎng)國(guó)家級(jí)規(guī)劃導(dǎo)則、省級(jí)規(guī)劃導(dǎo)則、地區(qū)規(guī)劃導(dǎo)則及專家經(jīng)驗(yàn)分層分壓制定而成,是現(xiàn)狀網(wǎng)分析的判定依據(jù),及電網(wǎng)規(guī)劃的規(guī)劃依據(jù)。導(dǎo)則需符合電網(wǎng)實(shí)際,并具有可操作性和前瞻性。
2.2 現(xiàn)狀網(wǎng)分析
把握現(xiàn)狀網(wǎng)的地理圖和電氣圖,建立模型并計(jì)算分析,提出規(guī)劃地區(qū)主電網(wǎng)存在的薄弱環(huán)節(jié)和存在的問(wèn)題。分層分壓建立電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估指標(biāo)體系,對(duì)電網(wǎng)供電能力進(jìn)行綜合評(píng)估。
分析不同電壓等級(jí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的合理性;分析不同電壓等級(jí)變壓器的變電規(guī)模、無(wú)功補(bǔ)償、剩余間隔、接線方式、運(yùn)行年限、最大負(fù)荷等,考察變壓器變電規(guī)模、無(wú)功補(bǔ)償率、容載比、節(jié)能型主變率、運(yùn)行年限等是否滿足規(guī)劃導(dǎo)則要求;主要考察不同電壓等級(jí)線路的負(fù)載率導(dǎo)線型號(hào)、導(dǎo)線長(zhǎng)度、運(yùn)行年限等是否滿足電網(wǎng)技術(shù)要求,總結(jié)電網(wǎng)中存在的問(wèn)題,規(guī)劃中要予以重點(diǎn)考慮。
2.3 電力、電量負(fù)荷預(yù)測(cè)、平衡與校驗(yàn)
在分析規(guī)劃地區(qū)社會(huì)發(fā)展概況的基礎(chǔ)上,結(jié)合規(guī)劃地區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)分區(qū)(縣)確定電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法,采用多種數(shù)學(xué)模型(指數(shù)平滑法、灰色模型法、外推法、平均增長(zhǎng)率法等)進(jìn)行規(guī)劃區(qū)電量負(fù)荷的總量預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行決策支持分析??紤]規(guī)劃地區(qū)用地規(guī)劃,做到分地塊預(yù)測(cè),根據(jù)控規(guī)要求進(jìn)行飽和年預(yù)測(cè);按各變電站預(yù)測(cè),進(jìn)行點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè)。對(duì)總量預(yù)測(cè)進(jìn)行校驗(yàn);將地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人口增長(zhǎng)的水平發(fā)展做預(yù)測(cè),并進(jìn)行校驗(yàn)。與對(duì)標(biāo)企業(yè)和相應(yīng)發(fā)展地區(qū)進(jìn)行比較,充分考慮在建項(xiàng)目、待建項(xiàng)目和負(fù)荷增長(zhǎng)情況,征求客戶的具體意見(jiàn),雙方對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果共同研討,最終確定各規(guī)劃年限的負(fù)荷分布和總量預(yù)測(cè)結(jié)果。作出負(fù)荷預(yù)測(cè)的高、中、低3 個(gè)方案,并進(jìn)行逐年電力電量平衡。
2.4 主網(wǎng)規(guī)劃方案的確定
500 kV 變電站布點(diǎn)主要根據(jù)負(fù)荷發(fā)展需要、電源接入系統(tǒng)、接受外區(qū)送入電力及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行等方面來(lái)考慮,結(jié)合規(guī)劃地區(qū)500 kV 電網(wǎng)存在問(wèn)題來(lái)分析提出布點(diǎn)規(guī)劃。
依據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果,進(jìn)行電力、電量平衡分析,并對(duì)220 kV、110 kV 變電站選址結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)合變電站的布點(diǎn)位置和功能分區(qū),優(yōu)化相應(yīng)的供電區(qū)域,以供電可靠性為目標(biāo),優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu),通過(guò)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定電網(wǎng)連接方案。
2.5 智能電網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃
為響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”的政策,順利達(dá)到國(guó)家電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)智能化的發(fā)展要求,需對(duì)電網(wǎng)的智能化作專項(xiàng)規(guī)劃。在對(duì)規(guī)劃區(qū)智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,根據(jù)《國(guó)家智能化電網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告》,對(duì)規(guī)劃區(qū)發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、變電環(huán)節(jié)、調(diào)度環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃,分步驟、有計(jì)劃地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。
2.6 電氣計(jì)算
運(yùn)用潮流計(jì)算軟件對(duì)規(guī)劃網(wǎng)進(jìn)行電氣計(jì)算,通過(guò)分析最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下電壓情況、各電壓等級(jí)潮流分布情況、網(wǎng)損情況、線路負(fù)載情況、“N-1”校驗(yàn)和短路電流計(jì)算,并和導(dǎo)則及現(xiàn)狀網(wǎng)進(jìn)行比較,校驗(yàn)主網(wǎng)規(guī)劃的正確性與合理性。目前電網(wǎng)規(guī)劃中主要用的潮流計(jì)算軟件有BPA 和Powerworld 可視化軟件。
2.7 投資估算
根據(jù)規(guī)劃地區(qū)當(dāng)?shù)貙?shí)際的設(shè)備價(jià)格和工程施工的平均報(bào)價(jià)情況,對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行投資估算。
2.8 規(guī)劃方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估
對(duì)規(guī)劃的主網(wǎng)進(jìn)行供電可靠性、網(wǎng)損、電壓質(zhì)量計(jì)算、抗災(zāi)能力等技術(shù)評(píng)估,并與現(xiàn)狀網(wǎng)與導(dǎo)則比較,分析規(guī)劃方案的合理性。從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益兩方面對(duì)規(guī)劃主電網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行分析,對(duì)規(guī)劃主網(wǎng)進(jìn)行盈利能力分析、償債能力分析,對(duì)新增輸變電項(xiàng)目進(jìn)行敏感性分析。梳理出解決關(guān)鍵問(wèn)題的重點(diǎn)輸變電項(xiàng)目,結(jié)合其當(dāng)前的前期工作進(jìn)度,給出建議的投產(chǎn)時(shí)序。
3 主電網(wǎng)規(guī)劃所遇到的問(wèn)題
根據(jù)國(guó)家和電網(wǎng)公司的要求,各省各地區(qū)每5 年要做一次中期電網(wǎng)規(guī)劃,并在此基礎(chǔ)上每年進(jìn)行滾動(dòng)規(guī)劃。規(guī)劃的工具有的是手工、半手工,也有采用計(jì)算機(jī)智能軟件做規(guī)劃。由于規(guī)劃人員素質(zhì)各不相同,規(guī)劃手段以及管理等方面的原因,使得規(guī)劃的質(zhì)量也各不相同。存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
(1)規(guī)劃過(guò)程中需要大量的歷史和與規(guī)劃相關(guān)的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的搜集和積累沒(méi)有形成科學(xué)的管理,存在數(shù)據(jù)缺失、不準(zhǔn)確等問(wèn)題,給規(guī)劃帶來(lái)了極大的阻力。最直接的影響就是規(guī)劃成果
的準(zhǔn)確性。
(2)由于規(guī)劃人員意識(shí)的保守和知識(shí)的局限性,同時(shí)又沒(méi)有細(xì)致的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),使得新技術(shù)的應(yīng)用不及時(shí)。還有些規(guī)劃以出現(xiàn)的運(yùn)行問(wèn)題為根據(jù)進(jìn)行規(guī)劃,缺乏統(tǒng)一、長(zhǎng)遠(yuǎn)、科學(xué)的預(yù)測(cè)理論的支持。
(3)主網(wǎng)和配網(wǎng)不協(xié)調(diào)。當(dāng)前主配網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃問(wèn)題主要體現(xiàn)在不同電壓等級(jí)間的容量和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的不匹配, 導(dǎo)致了供電能力不足、區(qū)域供電不平衡等問(wèn)題。城市110 kV 變電站作為連接主網(wǎng)與配電網(wǎng)的紐帶, 其選址和供電范圍的劃分是主網(wǎng)與配電規(guī)劃的關(guān)鍵。
(4)電網(wǎng)規(guī)劃面臨很多不確定性因素。主電網(wǎng)規(guī)劃中對(duì)未來(lái)負(fù)荷的變化不確定,目前電網(wǎng)規(guī)劃是按照地區(qū)總體規(guī)劃以及對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)的,而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是不確定的,導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性,使得電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)缺乏明確的發(fā)展目標(biāo);電源規(guī)劃的不確定性導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃的不確定,廠網(wǎng)分家后,電源規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃的獨(dú)立進(jìn)行,以致發(fā)電公司會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)電源規(guī)劃進(jìn)行確立和調(diào)整,而規(guī)劃人員無(wú)法掌握其相關(guān)信息和調(diào)整的動(dòng)態(tài),這就為電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)一些困難。
(5)各級(jí)單位規(guī)劃的銜接不夠科學(xué)。加強(qiáng)供電企業(yè)與政府部門(mén)的聯(lián)系,建議政府將電網(wǎng)規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃,并建立常態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制,以加快電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目報(bào)批手續(xù);建議政府相關(guān)部門(mén)加快電力項(xiàng)目土地利用規(guī)劃調(diào)整和核準(zhǔn)工作,加大建設(shè)項(xiàng)目前期方面工作的支持力度。
(6)電網(wǎng)規(guī)劃與地區(qū)規(guī)劃不協(xié)調(diào)。電網(wǎng)規(guī)劃是地區(qū)規(guī)劃的一部分,對(duì)城市規(guī)劃起指導(dǎo)性作用,二者當(dāng)相輔相成。而目前城市規(guī)劃與電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃分別由城市規(guī)劃部門(mén)和供電部門(mén)編制,兩者由于各有側(cè)重,因此很難達(dá)到真正的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。地區(qū)規(guī)劃的建設(shè)規(guī)模、用地性質(zhì)、形態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度等,決定著電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果以及規(guī)劃方案的確定,而電網(wǎng)規(guī)劃方案確定后電網(wǎng)規(guī)劃中有關(guān)規(guī)模容量、電力設(shè)施建設(shè)的位置、面積、線路等涉及城市土地、空間資源開(kāi)發(fā)利用的內(nèi)容應(yīng)在城市規(guī)劃中作出相應(yīng)的規(guī)劃安排。這就需要兩個(gè)部門(mén)能夠配合協(xié)作,共同為地區(qū)的發(fā)展而努力。
這些問(wèn)題不僅影響了規(guī)劃工作的進(jìn)度,更大程度上影響了規(guī)劃的質(zhì)量,使規(guī)劃的成果與實(shí)際情況脫節(jié),造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也不利于把最新的規(guī)劃成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
4 結(jié)語(yǔ)
近幾年來(lái),電力供需矛盾一直是城市電網(wǎng)面臨的主要問(wèn)題。因供電緊張,電網(wǎng)薄弱導(dǎo)致的停電,造成了巨額的經(jīng)濟(jì)損失;最近兩年夏季負(fù)荷更是連創(chuàng)歷史新高,時(shí)段性、區(qū)域性供需矛盾突出仍然給夏季峰值用電帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。為解決這些問(wèn)題,國(guó)家發(fā)改委表示,在完善電力應(yīng)急預(yù)案的同時(shí),應(yīng)加快電網(wǎng)建設(shè)與改造,建立調(diào)節(jié)電力供需矛盾的長(zhǎng)效機(jī)制。
輸電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)建設(shè)與改造的基礎(chǔ),按照電網(wǎng)公司“十二五”發(fā)展規(guī)劃的要求,規(guī)劃工作一方面要緊密結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高對(duì)電力供應(yīng)的日益增長(zhǎng)的需求,依據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃提高配電網(wǎng)的供電能力和可靠性;另一方面,為響應(yīng)國(guó)家加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的政策,促進(jìn)電力企業(yè)的良性發(fā)展,需要在規(guī)劃過(guò)程中優(yōu)化配置變電站的選址與容量,優(yōu)化城市配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和線路走向,在保證可靠性的同時(shí)努力降低配電網(wǎng)的投資成本與電能損耗,逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、智能化電網(wǎng)。因此,如何最大限度地提高規(guī)劃質(zhì)量,確保電力與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的和諧發(fā)展,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。