農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃電源規(guī)劃

【分類】

按規(guī)劃期長短分類：短期電源規(guī)劃、中長期電源規(guī)劃。短期電源規(guī)劃:

考慮未來1～5年的發(fā)展情況，規(guī)劃的具體內(nèi)容包括：確定發(fā)電設(shè)備的維修計劃。分析推遲或提前新發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)計劃的效益。分析與相鄰電力系統(tǒng)互聯(lián)的效益及互連方案。確定燃料需求量及購買、運(yùn)輸、存儲計劃。4.11中長期電源規(guī)劃：考慮10～30年的發(fā)展情況，解決以下問題：何時、何地擴(kuò)建新發(fā)電機(jī)組。擴(kuò)建什么類型及多大容量的發(fā)電機(jī)組?，F(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的退役及更新計劃。燃料的需求量及解決燃料問題的策略。采用新發(fā)電技術(shù)（如太陽能發(fā)電）的可能性。采用負(fù)荷管理系統(tǒng)對系統(tǒng)電力、電量平衡的影響。與相鄰電力系統(tǒng)進(jìn)行電力交換的可能性。4.12電源規(guī)劃的投資決策原則原則：參與經(jīng)濟(jì)計算和比較的各個電源規(guī)劃方案必須具有可比性。必須確定合理的經(jīng)濟(jì)計算年限，比較方案的計算年限要一致（采用年費用最小法時可不一致）。確定合理的經(jīng)濟(jì)比較標(biāo)準(zhǔn)。在投資決策中，各項費用和收益，如建設(shè)期的投資、運(yùn)營期的年費用和效益，都要考慮資金的時間因素，并以同一時間為基準(zhǔn)。決策過程必須統(tǒng)籌兼顧國民經(jīng)濟(jì)的整體利益，與相關(guān)部門密切配合。4.133.電源規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價方法【意義】電源規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)評價是電源規(guī)劃中不可缺少的環(huán)節(jié)?！灸康摹扛鶕?jù)國民經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展戰(zhàn)略及地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的要求，計算各方案的投入費用和產(chǎn)出效益，進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)而從中選擇對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展最有益的方案?！緫T例】對于各種可行的電源規(guī)劃方案，通常認(rèn)為有相同的經(jīng)濟(jì)效益，因此在滿足負(fù)荷需求和各種約束條件下及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下，總投入最小的方案就是最經(jīng)濟(jì)的方案?！就顿Y分?jǐn)偂咳绻硞€方案除了滿足發(fā)電效益以外，還可帶來其它利益，則可以采用投資分?jǐn)偦蛴嬋敕桨纲M用的方法進(jìn)行比較。4.141.影響電廠容量的主要因素規(guī)劃地區(qū)（即電廠供電地區(qū)）負(fù)荷的影響動力資源條件的影響廠址條件的影響系統(tǒng)規(guī)模的影響設(shè)備規(guī)模及供應(yīng)條件的影響4.25影響電廠容量的主要因素【規(guī)劃地區(qū)（即電廠供電地區(qū)）負(fù)荷的影響】負(fù)荷大小的影響。負(fù)荷需求的大小決定了建設(shè)電廠的總?cè)萘?。?fù)荷分布的影響。負(fù)荷比較集中的地區(qū)適宜建大電廠，而負(fù)荷分散的地區(qū)則可考慮減小規(guī)模電廠。負(fù)荷方式的影響。對于宜帶尖峰負(fù)荷的水電廠來說，如果地區(qū)負(fù)荷峰谷差大，尖峰負(fù)荷較高，則在相同保證出力下可以多裝機(jī)，容量可以選得大些，以充分發(fā)揮水電的效益。對于熱電廠來說，如果熱負(fù)荷在年內(nèi)比較均衡，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)較高，則熱電廠的容量可以選得大些，以便獲得較多的熱化電能。負(fù)荷增長速度的影響。大容量電廠采用大機(jī)組，適應(yīng)負(fù)荷迅速增長的能力強(qiáng)。因此負(fù)荷增長迅速時，有利于大容量電廠的興建。4.262.水電廠裝機(jī)容量選擇4.27水電廠裝機(jī)容量選擇4.28水電廠裝機(jī)容量選擇4.29水電廠裝機(jī)容量選擇4.210水電廠裝機(jī)容量選擇4.211水電廠裝機(jī)容量選擇4.212水電廠裝機(jī)容量選擇4.213水電廠裝機(jī)容量選擇4.214

要確定熱電廠的裝機(jī)方案，需要解決地區(qū)集中供熱系數(shù)的選擇及集中供熱負(fù)荷的分配，電廠熱化系數(shù)的選擇及其經(jīng)濟(jì)容量，熱化機(jī)組型式的選擇等問題。地區(qū)集中供熱系數(shù)的選擇集中供熱系數(shù):地區(qū)總熱負(fù)荷中由集中供熱（包括熱電廠、區(qū)域鍋爐房）供應(yīng)部分的比重注意：集中供熱系數(shù)并不是越接近1越好，因為總有一部分過于分散又較小的熱負(fù)荷是不宜于聯(lián)入熱網(wǎng)的，若將它們聯(lián)入熱網(wǎng)會導(dǎo)致供熱網(wǎng)的費用大大高于集中供熱的效益。3.熱電廠容量選擇4.215集中供熱負(fù)荷分配：可以是由一個熱電廠提供，也可以是幾個熱電廠共同分擔(dān)或者加上部分區(qū)域鍋爐房供熱。當(dāng)熱負(fù)荷大且分布廣時，有多個熱電廠共同分擔(dān)更為經(jīng)濟(jì)合理，因為熱網(wǎng)建設(shè)費用對熱電廠的的經(jīng)濟(jì)供熱范圍起決定性的作用。涉及到多個熱電廠分擔(dān)供熱時，要進(jìn)行兩方面的分析比較。熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)的方案比較，其中熱電聯(lián)產(chǎn)即熱電廠既供熱又供電，熱電分產(chǎn)即為凝汽式電廠加區(qū)域鍋爐房，一般利用比較開支現(xiàn)值大小的方法對聯(lián)產(chǎn)和分產(chǎn)的方案做出選擇。熱電廠容量選擇4.216熱電廠的經(jīng)濟(jì)容量的選擇，即確定熱電廠經(jīng)濟(jì)合理的熱負(fù)荷量，使其單位供熱能力所需的計算費用為最小。因熱電廠容量越大，則單位供熱所需的投資及運(yùn)行費低，但容量大、供熱集中，則熱網(wǎng)的建設(shè)及維護(hù)費用也大，這兩方面綜合權(quán)衡，就可以找到熱電廠的經(jīng)濟(jì)容量

的范圍，如圖圖中：1-熱網(wǎng)費用曲線，

2-熱電廠費用曲線，

3-總費用曲線熱電廠容量選擇4.217注意：就熱電廠本身來說，總費用最低時的容量就是其經(jīng)濟(jì)容量，此時電廠本身經(jīng)濟(jì)效果最好。就熱網(wǎng)整體來說，則還有一個超過熱電廠經(jīng)濟(jì)容量部分的熱負(fù)荷如何供應(yīng)，或者多個熱電廠或熱電廠與區(qū)域鍋爐房之間如何分配熱負(fù)荷的問題，這需要在每個熱源經(jīng)濟(jì)容量的基礎(chǔ)上列出幾個供熱方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。熱電廠熱化系數(shù)的選擇熱化系數(shù)：通常指汽輪機(jī)供熱負(fù)荷占最大熱負(fù)荷的比例熱電廠容量選擇4.218注意：有時也按年汽輪機(jī)供熱量占總供熱量的比例來定義熱化系數(shù)，即將式中的相應(yīng)量變換為年總供應(yīng)量。知道熱化系數(shù)后，根據(jù)熱電廠熱、電的成本與費用分?jǐn)偟脑瓌t及指標(biāo)即可確定其容量。熱電廠容量選擇4.219抽水蓄能電站：利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時富裕的容量抽水蓄能，在高峰負(fù)荷時放水發(fā)電，擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)。電站容量確定步驟4.抽水蓄能式電站容量選擇4.220抽水蓄能式電站容量選擇4.2211.電源規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型

【電源規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型一般形式】

4.3223.約束條件對于不同的系統(tǒng)，以及不同的規(guī)劃模型，約束條件都是有差異的?！倦娫唇ㄔO(shè)施工約束】4.323約束條件4.324約束條件【系統(tǒng)運(yùn)行約束】4.3254.326【備用容量約束】【可靠性約束】

常采用兩種方法，一種是將可靠性指標(biāo)計入約束中；另一種是將其做某種處理，計入目標(biāo)函數(shù)。鑒于具體情況的差異，不同系統(tǒng)的電源規(guī)劃采用統(tǒng)一的可靠性指標(biāo)并不現(xiàn)實。此外，在制定可靠性指標(biāo)時要考慮其經(jīng)濟(jì)性，例如在建立的目標(biāo)函數(shù)中綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和經(jīng)濟(jì)情況處置和停電損失的費用，這類處理方法在電源規(guī)劃研究中被大量采用。4.327【生產(chǎn)模擬問題】

在投資決策條件給定的前提下，對方案中的運(yùn)行成本逐年進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化計算的問題。隨機(jī)生產(chǎn)模擬:考慮規(guī)劃期內(nèi)可能存在諸如各機(jī)組的非計劃強(qiáng)迫停運(yùn)、未來電力負(fù)荷的隨機(jī)波動、水電廠來水量變化等不確定性約束。隨機(jī)生產(chǎn)模擬優(yōu)點：可獲得方案中各機(jī)組的期望生產(chǎn)電能、生產(chǎn)費用及電源可靠性指標(biāo)，為電源規(guī)劃的決策提供準(zhǔn)確的反饋信息。4.328隨機(jī)生產(chǎn)模擬的基本問題一般持續(xù)負(fù)荷曲線，如圖4.329生產(chǎn)模擬問題4.3304.331生產(chǎn)模擬問題等效持續(xù)負(fù)荷曲線：把發(fā)電機(jī)組故障影響當(dāng)成等效負(fù)荷對原始負(fù)荷曲線不斷修正的結(jié)果。當(dāng)發(fā)電機(jī)組故障時，系統(tǒng)的等效負(fù)荷就要增大。關(guān)于這一概念的幾何解釋可參照圖4.332生產(chǎn)模擬問題4.333生產(chǎn)模擬問題4.334生產(chǎn)模擬問題4.335生產(chǎn)模擬問題假定電力系統(tǒng)只包含火電機(jī)組，且檢修計劃已知，即參與運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組已全部確定，則隨機(jī)生產(chǎn)模擬的過程及步驟如下：4.3364.337生產(chǎn)模擬問題4.3384.3391啟發(fā)式算法2數(shù)學(xué)優(yōu)化方法線性規(guī)劃法動態(tài)優(yōu)化法混合整數(shù)規(guī)劃法3人工智能方法專家系統(tǒng)模糊理論遺傳算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬退火算法禁忌搜索算法4其它方法進(jìn)化規(guī)劃、拉格朗日松弛法、蟻群算法、網(wǎng)絡(luò)流算法5.電源規(guī)劃優(yōu)化方法4.340市場環(huán)境下的電源規(guī)劃問題【投資風(fēng)險】電力市場環(huán)境下，電源項目投資面臨的風(fēng)險：政策、法律風(fēng)險。它是指國家在外匯管理、法律制度、稅收制度、勞資關(guān)系、電價政策等與發(fā)電項目有關(guān)的敏感性問題方面的法規(guī)是否穩(wěn)定、健全，管理是否完善。金融風(fēng)險。項目的金融風(fēng)險主要包括利率風(fēng)險、匯率風(fēng)