电力系统电源规划演示幻灯片.ppt

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1、四 电源规划2024/7/81 电源规划 n任务：根据某一时期预测的负荷需要量，在满足一定可靠性水平的条件下，寻求一个最经济的电源建设方案。n 它研究规划期内各种电源的开发顺序，确定电源建设的项目、布局、容量及进度，其目的是满足国民经济和社会可持续发展战略的要求，体现最大范围的资源优化配置，贯彻以市场为导向、经济效益为中心的原则。2024/7/82 电源规划n（1）电力电量平衡）电力电量平衡n（2）确定发电设备总容量）确定发电设备总容量n（3）选择电源结构）选择电源结构 n（4）确定电源布局）确定电源布局n（5）电源建设方案优化）电源建设方案优化n（6）提出电源建设项目）提出电源建设项目 电源

2、规划的主要内容电源规划的主要内容 2024/7/83目的与要求 n(1)确定电力系统需要的发电设备容量，确定规划设计年度内逐年新增的装机容量和退役机组容量。n(2)确定系统需要的备用容量，研究在水、火电厂之间的分配。n(3)确定系统需要的调峰容量，使之能满足设计年不同季节的系统调峰需要。n(4)合理安排水、火电厂的运行方式，充分利用水电，使燃料消耗最经济，并计算系统需要的燃料消耗量。n(5)确定各代表水文年各类型电厂的发电设备利用小时数，检验电量平衡。n(6)确定水电厂电量的利用程度，以论证水电装机容量的合理性。n(7)分析系统与系统之间、地区与地区之间的电力电量交换，为论证扩大联网及拟定网络

3、方案提供依据。1 电力电量平衡电力电量平衡4电力电量平衡表的编制电力电量平衡表的编制-纯火电系统电力平衡表纯火电系统电力平衡表2014年 2015年2020年一、系统最大发电负荷二、系统备用容量其中：负荷备用 事故备用 检修备用三、系统需要装机（一）+（二）四、年底装机容量其中：当年新增容量五：电力平衡（四）-（三）5电力电量平衡表的编制电力电量平衡表的编制-纯火电电量平衡表纯火电电量平衡表 2010年2015年2020年一、系统需要发电量二、年底装机容量其中：当年新增容量三、平均计算容量四、年平均利用小时数（一）/（三）备注：若年利用小时数5000小时，则说明装机容量偏多。一般在500055

4、00小时较为适宜。6电力平衡中的容量组成 n电电力力平平衡衡中中的的容容量量由由装装机机容容量量、必必需需容容量量、工工作作容容量量、重重复复容容量量和和受受阻容量组成，阻容量组成，现分别介绍如下。n(1)装机容量装机容量是指系统中各类电厂安装的发电机组额定容量的总和。n(2)必必需需容容量量是指维持电力系统正常供电所必需的装机总容量，即工作容量和备用容量之和。n(3)工作容量工作容量是指发电机担任电力系统正常负荷的容量。n(4)重重复复容容量量是指水电厂为了多发季节性电能，节省火电燃料而增设的发电容量。重复容量是在一定的设计供电范围、负荷水平和设计保证率条件下选定的，当任一条件变化时，就有可

5、能部分或全部转化为必需容量。n(5)受受阻阻容容量量是指由于各种原因，发电设备不能按装机额定容量发电的容量。电力电量平衡计算电力电量平衡计算 2024/7/87电力电量平衡中代表水文年的选择n水水电电系系统统一一般般是是按按枯枯水水年年进进行行电电力力平平衡衡和和按按平平水水年年进进行行电电量量平平衡衡，水水电电占占比比例例大大的的系系统统还还应应根根据据需需要要，对对代代表表年年按按月月编编制制丰丰、平平、枯枯水水文文年年的的电电力力电电量量平平衡衡。必必要要时时还还应应编编制制丰丰水水年年和和特特枯枯水水年年的电力电量平衡。的电力电量平衡。n(1)设计枯水年。设计枯水年。n(2)设计平水年

6、。设计平水年。n(3)设计丰水年。设计丰水年。n(4)特枯水年。特枯水年。2024/7/882 确定发电设备总容量确定发电设备总容量方法一（中期规划常用）方法二（长期规划）发电设备发电设备（装机）（装机）总容量总容量=工作容量工作容量+备用容量备用容量工作容量工作容量=系统最大发电负荷系统最大发电负荷备用容量备用容量 一般一般不低于系统最大发电负不低于系统最大发电负荷的荷的20%，其中：负荷备用其中：负荷备用=25%事故备用事故备用=10%检修备用检修备用=815%（具体数值也可根据系统情况确定）系统发电设备总容系统发电设备总容量量=预测的年发电预测的年发电量量 年平均设备利年平均设备利用小时

7、数用小时数 根据经验，年平均根据经验，年平均发电设备利用小时发电设备利用小时约约5000h，即可保，即可保证电力系统正常供证电力系统正常供电。电。2024/7/893选择电源结构选择电源结构 电源分类及特性电源分类及特性分 类特 性水电利用河流径流及落差进行发电；径流式、调节式、抽水蓄能式出力与水流量有关；调节能力与水库调节能力有关；起停方便；有综合效益；抽水蓄能式水电站能调峰填谷及作系统的短时备用火电利用煤、石油、天然气等可燃物产生蒸汽发电；有凝汽式、抽汽供热式、背压式供热式凝汽式和抽汽供热式可达到额定容量；背压式供热机组出力受热负荷的影响；大容量高温高压机组起停比较困难；燃气轮机起停方便，

8、适宜担任尖峰负荷。核电以可控的核反应堆为动力的电厂。燃料运输量极少；不排放灰渣及烟尘；投资高，建设周期长。适宜担任基本负荷。新能源风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物能、波浪能、海洋温差能等。过于分散；不稳定；价格昂贵。在近期内只能提供少量辅助电源，103选择电源结构选择电源结构 选择原则选择原则na保证发电能源的稳定供应。nb 提高发电能源供应的经济性，能源流向合理，系统安全、可靠、经济合理，系统装机和水电电量得到充分利用。nc适应负荷变动的需要，满足调峰要求，保证供电的可靠性。nd保护生态，节约能源，减少污染。2024/7/811峰荷峰荷=平均负荷与最大负荷之间的负荷腰荷腰荷=最小负荷与平均

9、负荷之间的负荷基荷基荷=最小负荷以下的负荷基荷、腰荷、峰荷及各类电厂的分工基荷、腰荷、峰荷及各类电厂的分工平均负荷最大负荷最小负荷峰荷腰荷基荷12各类电厂的分工负荷分工 峰荷有具有调节水库的水电厂、抽水蓄能电厂和燃气轮机电厂承担 腰荷腰荷火电厂、引水道较长且调节池较小的水电厂、抽汽供热机组的凝汽发电部分 基荷基荷火电厂、核电厂、热电厂的供热强制出力，径流水电厂或为灌溉、航运等综合利用放水而发出的强制出力等承担 各电厂的工作方式应通过技术经济比较确定。2024/7/8134确定电源布局建厂条件布局原则水电根据河流分布、地形、地质、地震、交通运输、淹没损失、生态环境影响、与负荷中心的距离等条件，选

10、择水电厂的坝址。尽可能建设有较好调节性能的大中型水电厂；因地制宜发展小水电。火电燃煤电厂。根据煤、水资源、交通运输、用电负荷分布、出线走廊、除灰及环境保护等条件进行选择。以石油、天然气作为燃料的火电厂，可参照燃煤电厂的建厂条件，着重落实石油、天然气稳定供应的可能性以确定厂址。坑口电厂、路口电厂、港口电厂，在负荷中心建设部分骨干电厂。在燃油和天然气丰富地区建设燃油和燃气电厂。核电用水量大，一般靠近大江、大河或沿海建厂。对工程地质、地震、防洪条件等有较高的要求。厂址宜选在人口密度较低的地区，离城镇要有适当的距离。在能源资源缺乏、交通运输紧张、经济比较发达的地区，适当发展核电厂。新能源在风能、太阳能

11、、海洋能、生物能等丰富地区建厂。在有条件的地方建设风力、太阳能、地热、潮汐等电站。145电源建设方案优化 n目的：通过对方案进行技术经济比较，选择最优电源建设方案，以获取最大的经济效益。n评价办法：n1）从电力系统整体出发；n2）对不同的电源方案进行投资及年运行费用计算；n3）用“最小费用法”进行项目的经济评价。n 4）结合其他条件。2024/7/8156提出电源建设项目表 n根据推荐的电源建设方案，进行电力平衡，按电力负荷发展的需要及实现的可能，提出多个可供选择的电源建设方案、各年合理的在建规模、需要新开工的规模及投资估算，列出规划期内的电源建设项目表（包括每一电源项目的建设规模、建设进度及

12、投产年限）。n电源建设项目表是有关部门安排建设项目前期工作的依据。2024/7/816电源规划设计的技术原则 n电源规划设计应遵循充足性、可靠性、灵电源规划设计应遵循充足性、可靠性、灵活性和经济性原则，大力推动水电建设和活性和经济性原则，大力推动水电建设和流域梯级开发，积极发展坑口电厂，建设流域梯级开发，积极发展坑口电厂，建设路口、港口电厂和负荷中心电厂，适当建路口、港口电厂和负荷中心电厂，适当建设核电站；考虑环境保护和资源永续利用，设核电站；考虑环境保护和资源永续利用，积极推进新能源发电和洁净煤燃烧技术等积极推进新能源发电和洁净煤燃烧技术等工程应用；坚持规模经济，加快电源结构工程应用；坚持规

13、模经济，加快电源结构的调整和改造，严禁小型凝汽式火电机组的调整和改造，严禁小型凝汽式火电机组的建设。的建设。2024/7/817合理的电源布局和结构应满足 n能源供应稳定，能源流向合理，系统安全可靠、经济合理，系统装机容量和水电电量得到充分利用，满足调峰要求，保护生态，节约能源，减少污染的要求，电源规划应进行技术经济比较，提出多个可供选择的电源建设方案，各年合理的在建规模、需要新开工的规模及投资估算等。2024/7/818 电源规划的常规步骤 n常规设计方法是根据各年度电力系统的需要，拟出几个电源组合方案，进行多方案比较。（即电源优化)n(1)确定设计年度系统需要的新增装机容量。n(2)拟出电

14、源方案。n(3)收集整理与各电源方案相对应的能源情况。n(4)收集整理电源与煤源间的交通运输情况。n(5)论述与各电源方案相配套的电网建设方案，计算网络投资和运行费(含电能损失费)。n(6)进行煤、电、运经济比较。n(7)将对结果影响较大的因素做部分或全部灵敏度分析，包括有发输变电造价，燃料成本或售价，煤矿造价，运输成本或运价，增加的运输设备造价，贴现率，建设周期。n(8)综合分析，得出推荐结论。2024/7/819几种主要电网设计简介n主要内容：主要内容：研究该电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂电

15、气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。需要进行有关系统的电力电量负荷预测、分区电力电量平衡、接入系统方案的技术经济论证等。内容深度要满足大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定。n主要目的：主要目的：为编制发电厂送出工程设计任务书提供论据，为发电厂初步设计准备条件。1、发电厂接入系统设计、发电厂接入系统设计2024/7/820内容与目的研究电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。需要进行有关系统的电力电量负荷

16、预测、分区电力电量平衡、接入系统方案的技术经济论证等。内容深度要满足大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定。经审定后接入系统方案是编制发电厂送出工程设计任务书提供论据，并为发电厂初步设计准备条件。接入原则1）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；2)外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回路落点过于集中。机组容量1)根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速度、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。2)最大机组容量不宜超过系统总容量的810。出线电压及回路数1）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因素：规划容量，单机容量，输电方向

17、、容量及距离，电厂在系统中的作用；简化电网结构及电厂主接线、降低网损、调度运行灵活；限制系统短路电流；系统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。2）出线电压一般不超过两种(不包括发电机电压)；3）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接入枢纽变电所。几种主要规划设计简介几种主要规划设计简介 发电厂接入系统设计发电厂接入系统设计21几种主要规划设计简介几种主要规划设计简介 受端系统设计受端系统设计受端系统定义受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。加强

18、受端系统五要点1）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；2）为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受端系统应接有足够容量的电厂；3）受端系统要有足够的无功补偿容量；4）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应5）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能力。22几种主要电网设计简介几种主要电网设计简介 联网规划设计联网规划设计阶段划分及任务初步可行性研究：（与可行性研究内容相差不大，具体内容稍浅）可行性研究：论证联网的必要性、作用和联网效益，推荐联网输电方式(交流、直流或混合输电)、联网方案、联络线的经济输送容量、电压等级和回路数。对推荐方案做出全面技术经济分析，提出包括系统继电保护

19、、调度控制和通信在内的工程投资估算和经济效益评价。联网工程系统专题设计：通过电气计算，提出防止联络线上功率不规则波动、低频振荡、故障后系统失步、电压崩溃和联络线过负荷的措施，确定联网工程主设备参数，对继电保护、安全自动装置、调度自动化、远动和通信方式，以及联络线频率和负荷控制提出技术要求。联网效益视不同的电网联网可以取得：两网错峰、水电调峰、水电补偿调节、减少备用容量、规模经济（采用大容量机组）、各种能源调剂效益。联网方式1）一点联网；2）环形联网；3）大环联网。两大系统间主干联络线电压等级一般宜与主网最高一级电压相一致。技术问题及措施 可能存在的主要技术问题：联络线上不规则的功率波动，低频振荡和稳定问题。解决措施：设自动调节联络线功率的装置；安装解列保护，防止事故扩大；大容量发电机上装设电力系统稳定器(PSS）其他，如安装过负荷解列、低电压解列等保护装置。23结束！结束！2024/7/824