电力系统的重要性,自然无需小编多言。对于电力系统,自动化等专业的朋友相对更为熟悉一些。在往期电力系统相关文章中,小编对电力系统的构成、电力系统的调度等方面有所阐述。为增进大家对电力系统的认识,本文将对电力系统的规划予以介绍。
一、电力系统规划
电能是二次能源。电力系统的发展既要考虑一次能源的资源条件,又要考虑电能需求的状况和有关的物质技术装备等条件,以及与之相关的经济条件和指标。在社会总能源的消耗中,电能所占比例始终呈增长趋势。信息化社会的发展更增加了对电能的依赖程度。以美国为例,1920~1970年期间,电能占能源总消耗的比例由11%上升到26%,90年代将超过40%。为满足用户对电能不断增长的需要,必须在科学规划的基础上发展电力系统。电力系统的建设不仅需要大量投资,而且需要较长时间。电能供应不足或供电不可靠都会影响国民经济的发展,甚至造成严重的经济损失;发电和输、配电能力过剩又意味着电力投资效益降低,从而影响发电成本。因此,必须进行电力系统的全面规划,以提高发展电力系统的预见性和科学性。
制定电力系统规划首先必须依据国民经济发展的趋势(或计划),做好电力负荷预测及一次能源开发布局,然后再综合考虑可靠性与经济性的要求,分别作出电源发展规划、电力网络规划和配电规划。
在电力系统规划中,需综合考虑可靠性与经济性,以取得合理的投资平衡。对电源设备,可靠性指标主要是考虑设备受迫停运率、水电站枯水情况下电力不足概率和电能不足期望值;对输、变电设备,可靠性指标主要是平均停电频率、停电规模和平均停电持续时间。大容量机组的单位容量造价较低,电网互联可减少总的备用容量。这些都是提高电力系统经济性需首先考虑的问题。
电力系统是一个庞大而复杂的大系统,它的规划问题还需要在时间上展开,从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具有整数变量的非线性问题,远非人工计算所能及。60年代以来出现的系统工程理论,以及计算技术的发展,为电力系统规划提供了有力的工具。
大型电力系统是现代社会物质生产部门中空间跨度最大、时间协调要求严格、层次分工非常复杂的实体系统。它不仅耗资大,费时长,而且对国民经济的影响极大。所以制订电力系统规划必须注意其科学性、预见性。要根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好电力负荷预测。在此基础上按照能源布局制订好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等。电力系统的规划问题需要在时间上展开,从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题,需利用系统工程的方法和先进的计算技术。
二、电力系统规划之智能电力系统的发展目标
智能电力系统关键技术可划分以下三个层次:
第一个层次:系统一次新技术和智能发电、用电基础技术,包括可再生能源发电技术、特高压技术、智能输配电设备、大容量储能、电动汽车和智能用电技术与产品等。
第二个层次:系统二次新技术,包括先进的传感、测量、通信技术,保护和自动化技术等。
第三个层次:电力系统调度、控制与管理技术,包括先进的信息采集处理技术、先进的系统控制技术、适应电力市场和双向互动的新型系统运行与管理技术等。
智能电力系统发展的最高形式是具有多指标、自趋优运行的能力,也是智能电力系统的远景目标。
多指标就是指表征智能电力系统安全、清洁、经济、高效、兼容、自愈、互动等特征的指标体现。
自趋优是指在合理规划与建设的基础上,依托完善统一的基础设施和先进的传感、信息、控制等技术,通过全面的自我监测和信息共享,实现自我状态的准确认知,并通过智能分析形成决策和综合调控,使得电力系统状态自动自主趋向多指标最优。