电力系统规划与可靠性电源规划概述电源规划的任务及分类【分类】按规划期长短分类：短期电源规划、中长期电源规划。短期电源规划:考虑未来1～5年的发展情况，规划的具体内容包括：确定发电设备的维修计划。分析推迟或提前新发电机组投产计划的效益。分析与相邻电力系统互联的效益及互连方案。确定燃料需求量及购买、运输、存储计划。中长期电源规划：考虑10～30年的发展情况，解决以下问题：何时、何地扩建新发电机组。扩建什么类型及多大容量的发电机组。现有发电机组的退役及更新计划。燃料的需求量及解决燃料问题的策略。采用新发电技术（如太阳能发电）的可能性。采用负荷管理系统对系统电力、电量平衡的影响。与相邻电力系统进行电力交换的可能性。电源规划的投资决策原则电源规划的投资决策原则电源规划的经济评价方法电厂容量的选择影响电厂容量的主要因素影响电厂容量的主要因素影响电厂容量的主要因素影响电厂容量的主要因素水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择水电厂装机容量选择要确定热电厂的装机方案，需要解决地区集中供热系数的选择及集中供热负荷的分配，电厂热化系数的选择及其经济容量，热化机组型式的选择等问题。地区集中供热系数的选择集中供热系数:地区总热负荷中由集中供热（包括热电厂、区域锅炉房）供应部分的比重注意：集中供热系数并不是越接近1越好，因为总有一部分过于分散又较小的热负荷是不宜于联入热网的，若将它们联入热网会导致供热网的费用大大高于集中供热的效益。集中供热负荷分配：可以是由一个热电厂提供，也可以是几个热电厂共同分担或者加上部分区域锅炉房供热。当热负荷大且分布广时，有多个热电厂共同分担更为经济合理，因为热网建设费用对热电厂的的经济供热范围起决定性的作用。涉及到多个热电厂分担供热时，要进行两方面的分析比较。热电联产与热电分产的方案比较，其中热电联产即热电厂既供热又供电，热电分产即为凝汽式电厂加区域锅炉房，一般利用比较开支现值大小的方法对联产和分产的方案做出选择。热电厂的经济容量的选择，即确定热电厂经济合理的热负荷量，使其单位供热能力所需的计算费用为最小。因热电厂容量越大，则单位供热所需的投资及运行费低，但容量大、供热集中，则热网的建设及维护费用也大，这两方面综合权衡，就可以找到热电厂的经济容量的范围，如图图中：1-热网费用曲线，2-热电厂费用曲线，3-总费用曲线注意：就热电厂本身来说，总费用最低时的容量就是其经济容量，此时电厂本身经济效果最好。就热网整体来说，则还有一个超过热电厂经济容量部分的热负荷如何供应，或者多个热电厂或热电厂与区域锅炉房之间如何分配热负荷的问题，这需要在每个热源经济容量的基础上列出几个供热方案，经技术经济比较后确定。热电厂热化系数的选择热化系数：通常指汽轮机供热负荷占最大热负荷的比例注意：有时也按年汽轮机供热量占总供热量的比例来定义热化系数，即将式中的相应量变换为年总供应量。知道热化系数后，根据热电厂热、电的成本与费用分摊的原则及指标即可确定其容量。抽水蓄能电站：利用电力系统负荷低谷时富裕的容量抽水蓄能，在高峰负荷时放水发电，担任系统的调峰、调频任务。电站容量确定步骤抽水蓄能式电站容量选择凝汽式电厂容量选择电源规划数学模型电源规划的数学模型电源规划的数学模型目标函数约束条件约束条件约束条件【备用容量约束】【可靠性约束】常采用两种方法，一种是将可靠性指标计入约束中；另一种是将其做某种处理，计入目标函数。鉴于具体情况的差异，不同系统的电源规划采用统一的可靠性指标并不现实。此外，在制定可靠性指标时要考虑其经济性，例如在建立的目标函数中综合考虑经济性和经济情况处置和停电损失的费用，这类处理方法在电源规划研究中被大量采用。约束条件投资决策问题【生产模拟问题】在投资决策条件给定的前提下，对方案中的运行成本逐年进行详细优化计算的问题。随机生产模拟:考虑规划期内可能存在诸如各机组的非计划强迫停运、未来电力负荷的随机波动、水电厂来水量变化等不确定性约束。随机生产模拟优点：可获得方案中各机组的期望生产电能、生产费用及电源可靠性指标，为电源规划的决策提供准确的反馈信息。随机生产模拟的基本问题一般持续负荷曲线，如图生产模拟问题生产模拟问题生产模拟问题生产模拟问题生产模拟问题【随机生产过程模拟】原始资料：负荷资料和发电机组的技术经济数据。负荷资料作用：用来形成研究期间的原始持续负荷曲线及最大负荷曲线。最大负荷曲线是指每月或每周的最大负荷按时间序列形成的曲线，它的用途是安排检修计划。火电机组的数据：发电机组的类型、容量，发电机组的台数，各发电机组的平均煤