电网规划设计一般流程和方法.ppt

电网规划设计 一般流程和方法,电网规划设计一般流程和方法,电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的基础之一。 电网规划的目标就是使电网发展能够适应、满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定作用 。,电网规划设计一般流程和方法,社会经济现状及发展情况 电力系统现状及分析 电力需求预测 电源建设和电力电量平衡 变电容量估计、变电所布点 网络方案论证,电网规划设计一般流程和方法,无功容量配置 短路电流计算 输变电建设项目及投资估算 主要结论和建议,电网规划设计一般流程和方法,(一）社会经济现状及发展情况,电网规划设计一般流程和方法,国民经济现状,GDP总量,一、二、三产比例,分产业GDP增速,其 他,社会经济 发展规划,GDP增速情况,产业结构调整情况,重点发展产业,其他经济指标,(二）电力系统现状及分析,电网规划设计一般流程和方法,供用电现状 电源情况 输变电现状 无功补偿现状 电网运行情况 ,电网规划设计一般流程和方法,电网存在的主要问题 是重点，详细分析现在电网存在的主要问题，尽量在规划中去解决，使规划的电网更能安全、经济、稳定运行，以能适应当时经济发展的需要。 1） 电源结构 2） 电网结构 3） 电网输电“瓶颈” 4） 电压质量 5） 运行的灵活性和经济性 6） 其他方面,(三）电力需求预测,电网规划设计一般流程和方法,根据当地社会经济发展规划和当地历史用电情况，预测当地的负荷发展情况以及负荷特性指标 电力负荷发展情况是编制电力系统规划最重要的基础条件。电力负荷的预测和分析除了在量方面的预测外，由负荷的构成所决定的负荷特性及分析对确定电力系统的运行方式、电网网架结构、电源调峰、系统调压特性等都具有重要意义。,电网规划设计一般流程和方法,影响电力需求的因素非常多，且具有很多的不确定性，一般应采取多种方法进行分析预测，应该提出23个预测方案，并选定一个方案作为电网规划设计的基础！ 常见需电量预测的方法有 经济模型法(包括计量经济法、回归分析法、灰色模型法) 综合分析法（包括弹性系数法、类比法、平均增长率法） 分类预测法（部门分析法、大用户综合分析法、分县市预测法） 其他方法（人均用电量法、负荷密度法） 常见年最大负荷预测方法有 平均增长速度法 最大负荷利用小时法 负荷率法 同时率法 负荷密度法,电网规划设计一般流程和方法,对电网规划而言，除了有整个地区的负荷预测结果外，一般还需有分县市的负荷预测结果，最好在各县市里根据供电格局有分区的电力负荷预测结果，以便于变电容量估计和变电所布点。,电网规划设计一般流程和方法,(四）电源建设和电力电量平衡,电网规划设计一般流程和方法,电源建设 现主要是根据各地电源前期工作情况（流域规划、可研、接入系统等），了解规划期电源的建设情况。 结合本地区用电需求和负荷特性，对规划期内新建的电源应提出系统技术要求，并建议其投产时序。,(四）电源建设和电力电量平衡,电网规划设计一般流程和方法,电源建设 对于水电电源应了解其运行特性，诸如水库调节性能，丰、枯出力，多年平均发电量情况等。,(四）电源建设和电力电量平衡,电网规划设计一般流程和方法,电力电量平衡 目的是研究电力系统的供需关系，以确定电力系统需要的发电装机及其建设进度，确定系统内外电量系统潮流及系统连接的合理性。 在有水电的电网，系统规划设计中，一般按设计枯水年进行电力平衡，按平水年进行电量平衡。,电网规划设计一般流程和方法,(五）变电容量估计、变电所布点,电网规划设计一般流程和方法,容载比的考虑 容载比是反映电网供电能力的重要技术经济指标之一，容载比过大，电网建设早期投资增大，经济性相对较差；容载比过小，电网适应性较差，影响供电安全性和可靠性。 容载比是保障电网发生故障时，负荷能否顺利转移的重要宏观控制指标。,电网规划设计一般流程和方法,容载比的选择范围 负荷增长率低，网络结构联系紧密，容载比可适当降低；负荷增长率高，网络结构联系不强（如为了控制电网的短路水平，网络必须分区分裂运行时），容载比应适当提高，以满足电网供电可靠性和负荷快速增长的需要。,(五）变电容量估计、变电所布点,电网规划设计一般流程和方法,变电容量估计 分层分区抵扣用户变负荷及下级电压层次的电源出力得出计算负荷，计算负荷考虑一定的容载比就得出该区域所需的变电总容量。,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,(五）变电容量估计、变电所布点,电网规划设计一般流程和方法,变电所布点 根据变电容量估计，扣减已有的变电容量，得出规划年的需新上的变电容量；再根据预测的负荷分布，即可得出新上的变电所的布点。,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,(六）网络方案论证,电网规划设计一般流程和方法,网络方案一般应分层进行 500kV 220kV 110kV 近期与远期相结合，美观与实用相结合 应避免不合理的网络结构 1）高低压电磁环网 2）大环网 3）电源过于集中 4）电源容量与送出的电压等级不相适应 5）,电网规划设计一般流程和方法,网络论证一般分为两个阶段：方案形成和方案校验。 方案形成阶段 由电力电量平衡和变电所布点可得出输电容量和输电距离，根据输电容量和输电距离，拟定几个可比的网络方案。 由于现代电力网的结构越来越复杂，在设计时没有标准模式可套用，一般应根据其规划年份内的负荷分布、数量大小、用电特性及其供电距离等并结合以往类似工程实例以及设计者的经验进行网络的拟定。,电网规划设计一般流程和方法,方案校验阶段 由该阶段的主要任务是对已形成的方案进行技术经济比较，以得出推荐方案。（主要包括潮流计算、稳定计算和经济比较等方面） 潮流计算：主要是观察各方案是否满足正常与事故运行方式下送电能力的需要。在正常运行方式下，各线路潮流一般应接近线路的经济输送容量，各主变的潮流应小于额定容量。在N1的事故下，线路潮流不应超过持续容许的发热容量，变压器没有长时间的过负荷现象。 稳定计算：主要是校验各方案是否满足在安全稳定导则所规定的关于电网结构设计所规定的稳定标准下，电力系统能保持稳定。 经济比较：比较各方案的造价差别。 最终得出技术较优、经济合理的推荐方案。,电网规划设计一般流程和方法,上午11时16分,电网规划设计一般流程和方法,电网规划设计一般流程和方法,电网规划设计一般流程和方法,相关资料： 110kV高压配电网接线模式分析,电网规划设计一般流程和方法,(六）网络方案论证,（1）同电源不同母线辐射接线（变电所设二台变） 这种接线简单实用，正常运行时变电所母线上的断路器开关断开，两条线路分别带50%负荷。当其中一条线路发生故障时，这条线路退出运行，合上变电所母线上的断路器，由剩下的一条正常线路带两台变压器。在这种接线模式中，断路器的故障率通常很小，影响系统可靠性指标的元件主要是线路的故障率和开关的操作时间，因而这种接线模式的可靠性较高。,电网规划设计一般流程和方法,（2）不同电源双T接线（变电所设二台变） 这种模式接线采用变压器母线组的形式，所需的变电站设备投资较少，并且对实施自动化特别有利。这种模式可靠性比第一种接线模式低，当有一条线路发生故障时，所带的变压器必须停电，变压器所带的负荷只能通过低压备用转带，若没有低压备用，则负荷就要停电。,电网规划设计一般流程和方法,（3）同电源不同母线双T接线（变电所设二台变压器） 这种接线的主要优点是简单，投资省，有较高的可靠性。变压器高压侧为线路变压器组接线，线路和变压器之间可以用断路器或隔离开关。这种模式可靠性与接线模式（2）相近，它们的差别在于：在具体的网络中，高压线路的长度可能不一样。,电网规划设计一般流程和方法,（4）双侧电源不同母线双接线（变电所设二台变） 这种接线模式稍显复杂，设备投资较大，但是灵活性较好，可靠性较高。正常运行时联络线两侧的开关断开，当有一条线路发生故障时，相应的联络线投入从而不会造成长时间断电，停电的时间主要是由倒闸操作时间决定。由于增设了联络线，它的故障率也是影响系统可靠性的因素之一，从而其可靠性比接线模式（1）要低一些。,电网规划设计一般流程和方法,（5）同电源不同母线并设联络线接线（变电所设三台变） 这种接线模式的原理与接线模式（1）基本上相同，不同的是接线模式（1）为变电所设两台变而接线模式（5）为变电所设三台变，并且模式(5)设有联络线。正常运行时L1带一台变压器T1，另一条线路L2带其余的两台变压器T2和T3，联络线L3断开，断路器D1断开。当L2发生故障时,联络线L3投入。当L1发生故障时，断路器D1合上运行。,电网规划设计一般流程和方法,(6)不同电源双T接线（变电所设三台变压器） 这种接线模式接线原理跟接线模式(2)类似。接线模式(2)是两台变压器，而这种模式是三台变压器。10kV变电所的三条进路分别来自两个不同的高压变电站的三段母线，10kV变电所站内是变压器母线组接线。当有一条线路发生故障时，该线路所带的变压器必须停电，变压器所带的负荷只能通过低压备用转带，若没有低压备用，则负荷就要停电。,电网规划设计一般流程和方法,(7)同电源不同母线双T接线（变电所设三台变压器） 这种接线模式特点同接线模式(3)类似。10kV变电所的三条进路来自同一高压变电站的三段不同母线。站内接成变压器母线组的形式。运行简单、可靠。,电网规划设计一般流程和方法,(8)双侧电源不同母线双T接线（变电所设三台变压器） 这种接线模式的特点同接线模式(4)。,电网规划设计一般流程和方法,(9)同电源不同母线辐射接线（进线侧不设开关） 这种接线模式与接线模式(1)相比，最大的特点是在变电站进线侧没有开关。线路平常都带满负荷，当其中的一条线路发生故障,其相应的变压器必须停电，因而其可靠性比接线模式(1)要低。,电网规划设计一般流程和方法,(10)双侧电源辐射接线（变电所采用内桥接线） 这种接线模式与模式(1)和模式(2)都有类似之处。它与模式(1)的区别在于变电所的两条进线来自不同电源，因而其线路长度较长，可靠性比模式(1)要低。与模式(2)相比，模式(10)的变电所采用内桥接线，可靠性比模式(2)高。因此这种接线模式的可靠性处于模式(1)和模式(2)之间。,电网规划设计一般流程和方法,（11） T混合接线 这种接线模式为两座220kV变电站间串入三座高压配电变电站，其中两侧的配电变电站采用T接方式，而中间的配电变电站采用接方式。该接线模式可靠性较高。,电网规划设计一般流程和方法,(七）无功平衡及容量配置,无功平衡的目的： 1）规划电力系统对无功电源的总需求量，为安排无功电源建设提供依据 2）确定电力系统无功补偿容量和年度补偿新增容量。 包括容性无功平衡和感性无功平衡。,电网规划设计一般流程和方法,容性无功平衡： 分层分区平衡 最大无功负荷系数 最大自然无功负荷QD = KPD 容性无功补偿总容量 QC=1.15QD-QG-QR-QL,电网规划设计一般流程和方法,感性无功平衡： 分层分区平衡 计算小方式电源无功出力QG 计算线路充电功率QL 感性无功补偿总容量QX=QG+QL,电网规划设计一般流程和方法,电网规划设计一般流程和方法,容性：按补偿主变满载时的无功损耗考虑 感性：按补偿线路的充电功率考虑,容量配置初步方案,电网规划设计一般流程和方法,10kV及其它电压等级配电网的无功补偿 以配电变压器低压侧集中补偿为主，以高压补偿为辅。配置容量可按变压器最大负载率为75，负荷自然功率因数为0.85考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低压0.95，或按照变压器容量的2040进行配置。 电力用户的无功补偿 应根据其负荷特点，合理配置无功补偿装置，并达到：100kVA及以上高压供电的电力用户，在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其它电力用户不宜低于0.90.,(八）短路电流计算,电网规划设计一般流程和方法,短路电流计算的主要目的： 1）验算已有断路器需更换的台数，选择新增断路器的额定断流容量； 2）对今后高压断路器等设备的制造提出短路电流方面的要求，以及研究限制系统短路电流水平的措施。,电网规划设计一般流程和方法,短路电流计算水平年的要求： 1）规划设计阶段一般计算今后10年左右最大运行方式的三相和单相短路电流； 2）对现有断路器进行更换时还应按过渡年份计算。 3）当短路电流水平过大而需要大量更换现有断路器时，则应研究限制短路电流的措施。,(九）输变电建设项目及投资估算,汇总规划期内的输变电建设项目，并提出投资估算结果；根据要求情况，进