电力系统电源规划演示幻灯片.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,四,电源规划,2024/11/21 周四,1,电源规划,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。,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。,2024/11/21 周四,2,电源规划,（,1,）电力电量平衡,（,2,）确定发电设备总容量,（,3,）选择电源结构,（,4,）确定电源布局,（,5,）电源建设方案优化,（,6,）提出电源建设项目,电源规划的主要内容,2024/11/21 周四,3,目的与要求,(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。,(2),确定系统需要的备用容量，研究在水、火电厂之间的分配。,(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。,(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。,(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。,(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。,(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方案,提供依据。,1,电力电量平衡,4,电力电量平衡表的编制,-,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,-,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,50005500,小时较为适宜。,6,电力平衡中的容量组成,电力平衡中的容量由装机容量、必需容量、工作容量、重复容量和受阻容量组成，,现分别介绍如下。,(1),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。,(2),必需容量,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。,(3),工作容量,是指发电机担任电力系统正常负荷的容量。,(4),重复容量,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，就有可能部分或全部转化为必需容量。,(5),受阻容量,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,2024/11/21 周四,7,电力电量平衡中代表水文年的选择,水电系统一般是按枯水年进行电力平衡和按平水年进行电量平衡，水电占比例大的系统还应根据需要，对代表年按月编制丰、平、枯水文年的电力电量平衡。必要时还应编制丰水年和特枯水年的电力电量平衡。,(1),设计枯水年。,(2),设计平水年。,(3),设计丰水年。,(4),特枯水年。,2024/11/21 周四,8,2,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,（装机）,总容量,=,工作容量,+,备用容量,工作容量,=,系统最大发电负荷,备用容量 一般,不低于系统最大发电负荷的,20%,，,其中：负荷备用,=25%,事故备用,=10%,检修备用,=815%,（具体数值也可根据系统情况确定,）,系统发电设备总容量,=,预测的年发电量,年平均设备利用小时数,根据经验，年平均发电设备利用小时约,5000h,，即可保证电力系统正常供电。,2024/11/21 周四,9,3,选择电源结构,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，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，,10,3,选择电源结构,选择原则,a,保证发电能源的稳定供应。,b,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。,c,适应负荷变动的需要，满足调峰要求，保证供电的可靠性。,d,保护生态，节约能源，减少污染。,2024/11/21 周四,11,峰荷,=,平均负荷与最大负荷之间的负荷,腰荷,=,最小负荷与平均负荷之间的负荷,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,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。,2024/11/21 周四,13,4,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、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。,14,5,电源建设方案优化,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。,评价办法：,1,）,从电力系统整体出发；,2,）,对不同的电源方案进行投资及年运行费用计算；,3,）,用,“,最小费用法,”,进行项目的经济评价。,4,）,结合其他条件。,2024/11/21 周四,15,6,提出电源建设项目表,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、建设进度及投产年限）。,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。,2024/11/21 周四,16,电源规划设计的技术原则,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工程应用；坚持规模经济，加快电源结构的调整和改造，严禁小型凝汽式火电机组的建设。,2024/11/21 周四,17,合理的电源布局和结构应满足,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。,2024/11/21 周四,18,电源规划的常规步骤,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,),(1),确定设计年度系统需要的新增装机容量。,(2),拟出电源方案。,(3),收集整理与各电源方案相对应的能源情况。,(4),收集整理电源与煤源间的交通运输情况。,(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,),。,(6),进行煤、电、运经济比较。,(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。,(8),综合分析，得出推荐结论。,2024/11/21 周四,19,几种主要电网设计简介,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,。,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,2024/11/21 周四,20,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,8,10,。,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、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,发电厂接入系统设计,21,几种主要规划设计简介,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,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、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！,2024/11/21 周四,24,