基于有效输电成本的输电网扩展规划

基于有效输电成本的输电网扩展规划

司路

包头供电局工程建设处 内蒙古包头市青山区 014030

摘要：随着电力系统不断发展，电网规模不断扩大，由于各类新型资源的接入，电网呈现出新的适应性需求。基于省级电网层面，从输电能力、安全稳定、故障应对等角度综合分析了特高压交直流接入后对省级交流电网的影响。从电网运行的效率性、稳定性、可靠性角度提出一套概率化适应性指标，以评估电网结构对可再生能源不确定性的适应能力。就目前研究而言，可再生能源并网环境下的电网适应性研究主要从不同角度对既有电网进行适应性分析，鲜有面向电网规划的适应性评估且缺乏与电网规划的关联应用。角度提出一套面向电网规划的适应性指标体系。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对基于有效输电成本的输电网扩展规划提出了一些建议，仅供参考。

关键词：输电成本；输电网规划问题；扩展

引言

输电网在规划和建设过程中，必须要意识到电网的重要性。同时，还要对现有的指标和依据进行合理利用。这样不仅可以保证电力在传输过程中的安全性和稳定性，而且还可以满足多目标输电网在规划和建设时提出的基本要求。此外，在对规划目标进行确定时，要提高对输电网条件的重视程度，还要提升该条件的整体利用率。这样不仅可以推动电力企业的稳定建设，而且可以满足社会各界对电力资源的个性化需求。

1、输电网规划的意义

中国的资源禀赋和负荷区域特征，决定了电力供需格局将长期存在大容量“西电东送”“北电南送”的电力流向。现阶段中国电网规划的首要任务仍是以满足负荷快速增长需要及接纳新能源为主，（1）持续积累和规范电网规划理念。在用电需求上也经历了“初步形成→加速增长→起伏波动→放缓发展→微弱下降”的过程，多年来电力系统改革、规划和运行的丰富经验，使其形成比较健全、严谨、完善的规划理念和规则制度。而中国仍处于经济高速发展期，应当持续积累经验，适度借鉴某国规划理念，在规划好电网后，建立合理的电网结构，再追求低成本扩张并向投资者反馈信息。由于两国电网所处的发展时期不同，不可照搬某国规划方法，而应当立足规范化管理，发展具有中国特色的先进规划方法。（2）改善和规范用于电网规划的数据收集、分析和提炼过程。某国的规划方法和实践，是以完整、准确的基础数据为支持的。而国内在数据收集上存在数据不完全或重复收集的问题，准确性依赖于预测者的技能和经验，一旦人员变动则难以延续，同时负荷结构中与气候相关的负荷比重也在不断上升，因此国内在数据收集、分析和提炼过程的改善和规范方面及负荷预测方法和提高预测准确度方面均需进一步加强。（3）加强电网规划的闭环式管理和制定合理的电网发展战略。而国内规划相关职能部门按照规划、建设、运行的顺序阶段性地开展工作，较难形成准确的数据闭环过程。有必要强化每一个规划环节的回顾和校核，提高各个规划部门的协调性，不断改进闭环化管理，同时制定合理的适合中国发展的电网战略。

2、输电网规划现存问题

2.1分层化问题

在对多目标输电网进行规划、设计以及建设时，通常为了保证该环节工作的开展，都是直接利用分层化的方式来进行。但是在与分层化实施现状进行结合分析时发现，很多形式化问题并没有得到妥善处理，这样很有可能会直接影响到输电网在建设过程中对安全问题提出的基本要求。尤其是在多目标输电网规划建设过程中，通过分层化在其中的合理利用，不仅可以为供电的稳定性和安全性提供保障，而且还可以体现出该方法在应用时的经济性。但是现有的分层化模式在应用时，过于形式化，根本没有发挥出任何实质性的意义和作用。这样不仅会直接导致该工作在开展时，无法保证其自身的价值得到有效落实，而且整个规划方案在制定和具体应用时，缺乏系统性的维持。

2.2处理方式问题

部分工作人员在对多目标输电网进行规划时，由于缺乏对多目标输电网的认识和了解，同时自身的专业技能水平并不很高，导致在对部分问题进行处理时，过于片面；严重时，甚至还有可能会直接导致电网管理过程中存在很多问题，导致很多管理措施无法真正有效的落实到实处。例如，在规划过程中，要对多目标输电网的现状进行结合分析，技术人员要对现有的指标进行合理利用，同时还要结合实际要求，对相关函数模型进行科学合理的构建和落实，这样才能够达到基本处理的要求和目的。但是在实际操作过程中，技术人员如果只是单纯地利用基本的可靠性指标，那么最终的分析、处理结果都会体现出非常强的片面性特征。

3、基于有效输电成本的输电网扩展规划

3.1基于有效输电成本回收的新型输电网扩展规划模型

本节将建立基于有效输电成本回收的输电网扩展规划模型。随着电力体制逐步改革，输电收益将按照准许成本加合理收益的模式核算，传统最小化输电投资成本的模型不能真实反映输电投资者的投资冲动，由于输电资产拥有者的逐利特性，其将以自身收益最大化为原则开展输电网扩展规划，结合本文提出的有效输电成本回收概念，只有甄别为有效输电成本的部分才能纳入输配电价的核算，基于上述原则，建立新型输电网扩展规划模型的目标如下：

式中：t为水平规划年；lj,t为线路j在时段t的运行0-1变量；CjT为线路j的投资建设成本等年值；RjT为线路j的投资建设准许收益等年值；dr为折现率；rj,t为本文设计的有效准许成本回收率。目标函数中，第1项为输电投资成本；第2项为按照本文所提成本回收机制核算的准许收益；第3项为发电运行成本。本文基于“准许成本加合理收益”的输配电价核定原则，以及有效输电成本甄别和后评估的指导思想，结合结构化有效输电成本的概念，设计了有效输电成本回收率和准许收益核定的方法，根据基态与N 1状态下的线路利用率核定该线路投资的准许收益率。在此基础上，提出了基于有效输电成本回收的新型输电网扩展规划模型和高效的一体化求解方法。

3.2基于联合加权熵的高比例可再生能源电网适应性扩展规划

从适应可再生能源安全并网角度出发，提出一套面向电网规划的适应性指标体系，并将其应用于输电网多目标规划，通过仿真分析得出以下结论:1)电网状态适应性指标考虑随机运行环境下线路功率波动的特征，能够基于线路期望负载率及线路波动率分布的有序性和严重性量化评估电网实际状态的安全性及稳定性;2)电网结构适应性指标同时考虑节点及支路的合理性，能够基于节点及支路电气介数分布的有序性和严重性量化评估电网电气结构的均衡性及坚强性;3)联合加权熵的应用能够结合各指标物理意义实现对指标的降维整合，从而利用一个数值全面衡量电网状态及结构的安全性，更适用于多维影响因素下的电网安全适应性分析及电网多目标规划;4)基于电网状态及电网结构联合加权熵指标进行输电网多目标适应性规划，能够有效提升电网对可再生能源的接纳能力，对实现可再生能源安全并网具有重要意义。

结束语

输电成本准许回报率在核算输电收益时能够充分合理体现输电线路的利用情况，改善由于固定收益率可能引发的过度投资，提高输电资产的投资效率；电网投资者在实现自身利益最大化的同时，也较好地实现了资源优化配置的社会目标，体现了激励相容的特性。

参考文献

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