電網(wǎng)規(guī)劃與運行中節(jié)能環(huán)保不足點及改進

向小麗（國網(wǎng)湖北省電力公司長陽縣供電公司，湖北宜昌443500）

電網(wǎng)規(guī)劃與運行中節(jié)能環(huán)保不足點及改進

向小麗（國網(wǎng)湖北省電力公司長陽縣供電公司，湖北宜昌443500）

隨著國民經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平提高，社會對電能的需求日益增長。但電能源的不斷消耗，能源逐漸面臨稀缺的局面，需要不斷利用開發(fā)新能源外，全民全社會注意節(jié)約能源。對電網(wǎng)進行正確合理的改造規(guī)劃和解決電力供需矛盾，提高電力系統(tǒng)的供電安全性可靠性和最大限度地節(jié)約國家基建投資，促進國民經(jīng)濟其他行業(yè)的健康發(fā)展，提高經(jīng)濟效益和社會效益。本文首先闡述了電網(wǎng)規(guī)劃方法和特點，接著分析了電網(wǎng)規(guī)劃與運行中節(jié)能環(huán)保不足點，然后提出相關的解決措施。

電網(wǎng)規(guī)劃；節(jié)能環(huán)保；不足點及改進

引言

電力是國民經(jīng)濟的先行行業(yè)和重要支柱，其發(fā)展水平關系到電力工業(yè)本身能源的利用以及投資使用的社會效益和經(jīng)濟效益，將對國民經(jīng)濟其他部門產(chǎn)生巨大影響，甚至直接關系到國家可持續(xù)發(fā)展問題。在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的情況下，用戶對電能的需求也在不斷增長，所以電力網(wǎng)絡合理的布局結構、電壓電網(wǎng)等級的組合確定，成為國家社會發(fā)展國民經(jīng)濟的重要保障。其中電力網(wǎng)絡中的“節(jié)能降損”主要是指降低電能在輸送環(huán)節(jié)中的損耗的過程。節(jié)能降耗是當前環(huán)境下應對氣候變化的重要途徑，降低環(huán)境污染的重要措施，能夠有效緩解國內(nèi)資源短缺，確保國家能源安全，當前我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，能源消耗量大，特別是高投入、高消耗、高污染、低產(chǎn)出的粗放型經(jīng)濟增長模式并未予以有效轉變，在一定程度上加劇環(huán)境污染與能源供求之間的矛盾。在轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的過程中，能源行業(yè)發(fā)揮著重要作用，節(jié)能降耗工作的開展顯得十分有必要。對電網(wǎng)實施降損技術改造，采取合理降損措施，為供電企業(yè)深入挖掘降損空間，并對企業(yè)內(nèi)外資源的分配予以合理優(yōu)化，切實提高資源效率，實現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能降耗的目的。

1　電網(wǎng)規(guī)劃方法和特點

電網(wǎng)規(guī)劃，指的是采用科學的方法技術，根據(jù)電網(wǎng)現(xiàn)狀，確定何地何時在規(guī)劃區(qū)內(nèi)改建、新建電力設施，在規(guī)劃期使配電網(wǎng)結構達到理想的狀態(tài)，實現(xiàn)規(guī)劃區(qū)在規(guī)劃期限內(nèi)的可靠供電，滿足各項技術指標的前提下，使得部門投資最少電能損失最小。我國在規(guī)劃方法方面，處于傳統(tǒng)規(guī)劃方法和優(yōu)化規(guī)劃方法并用的時期。傳統(tǒng)的規(guī)劃方法主要有線性規(guī)劃算法，包括單階段模型、多階段模型；非線性規(guī)劃算法；不確定性電網(wǎng)規(guī)劃方法等。優(yōu)化算法有啟發(fā)式優(yōu)化方法，包括遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法等；數(shù)學優(yōu)化方法，包括整數(shù)規(guī)劃、線性規(guī)劃、多目標規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃等算法。電網(wǎng)規(guī)劃研究的是電網(wǎng)未來發(fā)展狀態(tài)和所處的經(jīng)濟、社會、政治環(huán)境等的統(tǒng)一。涉及到的數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，對象結構復雜，不確定因素較多，通常具有“測不準性”。規(guī)劃涉及到多領域、多學科交叉，與網(wǎng)架優(yōu)化、負荷預測、供電可靠性和投資經(jīng)濟體制、運行管理、效益等技術和經(jīng)濟因素有關，還要體現(xiàn)社會政治意愿，關系到多方面的認識以及利益的協(xié)調(diào)。電網(wǎng)規(guī)劃的原則是指電網(wǎng)規(guī)劃應該滿足電網(wǎng)的靈活性、可靠性、經(jīng)濟性、統(tǒng)一性以及智能性。

（1）可靠性。電網(wǎng)規(guī)劃具有一定的抗干擾能力，滿足向用戶安全供電要求，防止發(fā)生災難性大面積停電事故，滿足電網(wǎng)供電用戶用電的程度、安全準則。

（2）靈活性。電網(wǎng)靈活性指能滿足調(diào)度運行中可能出現(xiàn)的各種運行方式的變化要求，是指適應電力系統(tǒng)的遠景近期發(fā)展，電網(wǎng)適度安全發(fā)展、超前發(fā)展、和諧發(fā)展，集約發(fā)展，充分發(fā)揮電網(wǎng)電力輸送和網(wǎng)絡市場功能，推動建立科學合理的能源資源利用體系。

（3）經(jīng)濟性。所謂電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟性指的是電網(wǎng)改造與設計方案應盡可能降低電網(wǎng)建設費用以及年運行費用。

（4）統(tǒng)一性。所謂統(tǒng)一性指的是電網(wǎng)及電源的統(tǒng)一規(guī)劃性，并對電源布局結構予以優(yōu)化，全面促進電源的集約化發(fā)展。具體可以總電力公司的電網(wǎng)發(fā)展總體規(guī)劃為指導，對發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等各個環(huán)節(jié)予以協(xié)調(diào)，進而促進各級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（5）智能性。堅持電網(wǎng)結構堅強和智能化并舉，統(tǒng)一技術標準，依靠自主創(chuàng)新，加快智能設備應用，推進電網(wǎng)自動化、信息化、互動化，實現(xiàn)電源、電網(wǎng)和用戶資源的友好互動和協(xié)調(diào)運行。

2　電網(wǎng)規(guī)劃過程中存在的不足點

可再生電源包括風能、太陽能光伏、海洋能、地熱能等發(fā)電形式?？稍偕茉措娫吹陌l(fā)展對電網(wǎng)的發(fā)展有重要的意義，以青海省省舉例，青海省電網(wǎng)具有負荷中心負荷高度密集，負荷分布不均勻、偏遠地區(qū)配套的輸變電工程，多為單一用戶供電用電負荷較小?？稍偕娫垂╇娤到y(tǒng)第一是分布式發(fā)電與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)供電，第二是分布式電源聯(lián)合發(fā)電。在偏遠或特殊地區(qū)只有分布式電源作為唯一供電電源，大部分選擇分布式電源的用戶希望分布式電源供電以及當?shù)仉娋W(wǎng)供電同時使用，同時供電，把電網(wǎng)作為備用電源以提高供電的靈活性可靠性。而電網(wǎng)公司為提高系統(tǒng)的安全性可靠性和，對用戶的分布式電源輸出功率進行遠方調(diào)度，保持系統(tǒng)和分布式電源之間聯(lián)系，通過并網(wǎng)系統(tǒng)以實現(xiàn)分布式電源、電力系統(tǒng)之間的轉換或?qū)崿F(xiàn)相應的保護和控制等功能。整體而言，可再生電源對電網(wǎng)的影響加大了規(guī)劃區(qū)電力負荷的預測難度。由于規(guī)劃區(qū)內(nèi)根據(jù)自身實際需要安裝使用分布式電源，為規(guī)劃區(qū)其它用戶提供電源，與電力負荷相抵消，對規(guī)劃區(qū)負荷增長的模型產(chǎn)生影響，難準確預測電力負荷的空間負荷分布情況以及增長情況。

多種發(fā)電模式并行的結果是，聯(lián)合運營的調(diào)度對電網(wǎng)的影響以及遠距離電能輸配對電網(wǎng)的影響。電動汽車的使用、新能源并網(wǎng)、多種發(fā)電模式聯(lián)合運營增加電力系統(tǒng)運行難度，亟需高效科學的發(fā)電調(diào)度方式。低碳問題下，不同調(diào)度目標無形中加劇電力系統(tǒng)的運行難度等；多種發(fā)電模式下的電能遠距離輸配問題。隨著區(qū)全國性域性統(tǒng)籌電源結構的開展，隨之而來的是輸電遠距離問題，輸配電的遠距離使電網(wǎng)面臨著三大問題：①電能供給的有序并網(wǎng)問題，并非所有開發(fā)的電源點都應給予并網(wǎng)需求，特別是是當前新能源、煤電無序開發(fā)的情況下；②電能需求有序分配問題，電網(wǎng)應根據(jù)區(qū)域性電能需求合理的進行電能分配，顯然需要以合理電網(wǎng)結構為支撐；③電能傳輸過程中的電能損耗問題，電網(wǎng)應通過研發(fā)高端的輸配電技術以降低電能在輸配過程中的能源消耗。

采用不同的電壓等級將對配電網(wǎng)絡規(guī)劃產(chǎn)生重大影響。采用較高電壓等級的規(guī)劃方案將獲得更小的電能損耗，同時，采用較高電壓等級也可以減少線路的線路長度、出線回路數(shù)，以及線路上的電壓降落等，這不僅減小網(wǎng)絡的電能損耗，也可能使得整個電網(wǎng)建設投資大為降低。

3　電網(wǎng)規(guī)劃中節(jié)能環(huán)保改進措施

（1）增快特高壓電力網(wǎng)絡的建設。特高壓電力網(wǎng)絡體現(xiàn)出損耗少、容量大、距離長的特點，象征目前全球供電技術的領先水平，與國內(nèi)的能源現(xiàn)狀相契合。構建特高壓電力網(wǎng)絡，建設電能供應的“高速公路”，整合、健全、構建好主網(wǎng)架電力網(wǎng)絡，是確保經(jīng)濟增長、社會前進與人們生活用電需要的首選。特高壓電力網(wǎng)絡具有節(jié)省資金投入、環(huán)境友好、節(jié)約運行開支、降低煤電對環(huán)境的不良影響等特征，有助于國內(nèi)減少電損，提升電力網(wǎng)絡運輸效率，讓電力資源科學配備，有效解決未來的能源不足問題。

（2）建設堅強智能電網(wǎng)。以前的電力網(wǎng)絡存有運輸損失較大、無法大范圍分布式電源和間歇性電源接人、客戶不能互動等不足，難以達到環(huán)保需求，智能電力網(wǎng)絡作為高端物理電力網(wǎng)絡和高水平的計算機技術的有效融合，是處理將來能源運送問題的最佳方法。智能電力網(wǎng)絡在綠色經(jīng)濟中發(fā)揮著不可忽視的作用，能夠改進當前電網(wǎng)的運輸效率、荷載水平，達成新能源汽車的大范圍推廣和運用。智能電網(wǎng)可以提升新能源并網(wǎng)水平，可以整合資源配備，是客戶——電能運輸介體的連接者，是擁有互聯(lián)網(wǎng)市場效能的能源資源整合配備介體，是推動綠色經(jīng)濟前進的重要力量。在第12個五年規(guī)劃期間，智能電網(wǎng)將邁入全方位建設時期，智能電網(wǎng)的發(fā)展會進一步促進生物質(zhì)能、風能、太陽能、電能等清潔能源的全面發(fā)展。

4　結束語

低碳經(jīng)濟的環(huán)境下下，電網(wǎng)應從兩個方面采取措施：一是電網(wǎng)作為電能傳輸?shù)妮d體，電源與用戶之間的傳輸方式，通過發(fā)展智能電網(wǎng)等方式確保電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性。此外，電網(wǎng)應采取相應的措施降低傳輸電能的消耗，使電網(wǎng)本身具有明顯的低碳效益。同時電網(wǎng)作為電能傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，積極的利用電能的調(diào)度方法，優(yōu)先調(diào)度低排放電力的方式約束這發(fā)電行業(yè)能源消耗與排放問題。對終端環(huán)節(jié)中的高耗能企業(yè)應該鼓勵與引導企業(yè)積極采取節(jié)能措施。

［1］曾景原.探究電網(wǎng)規(guī)劃與運行中節(jié)能環(huán)保問題及措施［J］.經(jīng)營管理者，2015（31）：387～389.

［2］鄭 偉.YF地區(qū)城市電網(wǎng)規(guī)劃存在問題對策研究［D］.華南理工大學，2012.

［3］黃 豫.電網(wǎng)規(guī)劃中的相關技術方法探討［J］.企業(yè)技術開發(fā)：上旬刊，2015（A7）：61～62.

TM715

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2095-2066（2016）26-0032-02

2016-9-1

向小麗（1975-），女，工程師，本科，主要從事電網(wǎng)規(guī)劃工作。