电力系统规划与可靠性之电网规划概述(.ppt

《电力系统规划与可靠性之电网规划概述(.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、电力系统规划与可靠性第3讲电网规划内容安排概述直流潮流模型输电线路的输送能力电网电压等级的选择变电站的站址及容量选择架空送电线路导线截面的选择和校验网络结构规划的常规方法优化规划方法启发式规划方法一、概述电网规划的内容定义：以负荷预测和电源规划为基础，解决在何时、何地投建或改造何种类型的输电线路及其回路数问题基本原则：为实现规划期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下，使方案总投入费用达到最少主要内容：1.确定输电方式2.选择电网电压3.确定变电站布局和规模4.确定网络结构电网规划的内容在输电方式上，我国现阶段仍以交流输电为主，只有在500kV及以上电

2、压时才考虑直流输电的必要性电网规划的重点是对主网网架进行规划。目前，我国电网规划主要的解决问题为：1.大型水、火电厂及核电厂接入系统规划2.各大区电网或省级电网的受端主干电网规划3.大区电网或省级电网之间联网规划4.城市电网规划5.大型工矿企业的供电网规划电网规划应具备的条件电网规划的最终结果取决于原始资料和规划方法原始资料包括：1.规划年度用电负荷的电力、电量资料2.规划年度电源（现有和新增）的情况3.现有电网（包括在建设和已列入基建计划的线路和变电站）的基础资料电网规划方法电网规划方法主要包括：1.传统规划方法2.优化规划方法3.启发式规划方法优化规划方法

3、和启发式规划方法均属于电网规划的数学方法。电网规划方法传统规划方法以方案比较为基础，参与比较的几个方案由规划人员根据经验提出。优点是：方法简单易操作。缺点是：方案的拟定由技术人员来完成，很大程度上依赖于规划者的经验，具有较大的主观性，所提出的若干个可行方案很可能不包含理论上的最优方案，难以保证决策的正确性和实施的可靠性。电网规划方法优化规划方法主要是运用运筹学中的规划理论，将电网规划的实际问题描述为各种数学优化模型，并利用计算机求解的一种方法。数学优化模型包含变量、目标函数、约束条件三个要素。优点是：考虑了各变量之间的相互影响，理论上可以自动形成规划问题的全部

4、可能存在方案，并一定包含有最优方案。缺点是：电网规划的变量数很多、约束条件复杂，存在求解困难，在建立数学优化模型时不得不对具体问题做大量简化；有些规划决策因素难以用数学模型表达，因此数学上的最优解未必是符合工程实际的最优方案。电网规划方法启发式规划方法：以直观分析为依据，通常基于系统某一性能指标对可行路径上的一些线路参数进行灵敏度分析，根据一定原则，选择最有效的线路加入系统进行网络扩展。优点是：直观、灵活、计算时间短，便于人工参与决策且能给出符合工程实际的较优解。缺点是：难以选择既容易计算又能真正反映规划问题实质的性能指标，并且网络规模较大时，指标对于一组方案

5、差别都不大，难以优化选择。二、直流潮流模型直流潮流模型在电网规划中，无论采用什么规划方法，贯穿始终的一项内容就是潮流计算。未来网络结构是否合理，往往就集中表现在网络的潮流分布是否合理。电力系统稳态分析课程所学的高斯-塞德尔法和牛顿-拉夫逊法等潮流计算方法都是交流潮流计算方法，需要多次迭代求解非线性方程组，精度较高但计算量较大，不适应形成电网规划方案时多次而反复的潮流计算要求。直流潮流模型直流潮流模型是把非线性电力潮流问题简化为线形电路问题，从而使分析计算非常方便。虽然它的精度不如交流潮流计算方法，但在输电网规划中，由于需要大量的过负荷校验计算，且原始资料本身也

6、并不精确，因此仍得到了广泛的应用。在电网规划中，关键是如何把有功功率从电源处输送给负荷，即架线方案首先要保证有功潮流的输送。至于输电线上的无功潮流相对较小，可近似认为它对有功潮流分布没有影响。基于这种分析的成立，则产生了只反映有功潮流分布的直流潮流模型。直流潮流模型基础知识2.节点注入电流1.节点有功功率注入3.节点电压4.与的关系式直流潮流模型节点导纳矩阵Y的组成元素中:互导纳:自导纳:式中：yij——支路i-j的导纳，yij=1/zij；Rij，Xij——支路i-j的电阻和电抗，zij=Rij+jXij节点导纳矩阵Y中，每一行的对角元素Yii等于同一行其他

7、非对角元素Yij之和的负值。直流潮流模型当节点电压以极坐标形式表示时，节点有功功率注入的交流潮流方程为：支路有功功率的交流潮流方程为：式中：N——系统节点数；Pi——节点i的有功功率注入；Pij——支路i-j流过的有功功率；Ui,Uj——节点i和节点j的电压幅值；——表示所有与节点i直接相连的节点，包括j=i；θij——支路i-j两端节点的电压相角差，θij=θi－θj；Gij，Bij——节点导纳矩阵Y中各元素的实部和虚部；tij——支路i-j的变压器非标准变比；直流潮流模型考虑高压输电网的一般特性，依据以下条件对交流潮流方程进行简化，就可以得到直流潮流方程：

8、1.高压输电线路的电阻一般远小于其电抗