电力系统规划与可靠性

电力系统规划是从国民经济整体、地区和环境情况，以及电力系统特点出发，研究在规划期内为了满足整个社会对电力增长的需求，合理利用现有的一次能源资源，以很好的投资效果和技术，确定整个规划期内系统建设的战略决策。本书主要介绍电力系统规划的内容、方法，以及经济性和可靠性评价等方面内容，以期对推动电力系统规划有一定的指导性和操作性。

第1章电力系统规划概论1
1.1电力系统规划的意义和作用1
1.2电力系统规划的基本指导思想和基本要求2
1.2.1电力系统规划的基本指导思想2
1.2.2电力系统规划的基本要求4
1.3电力系统规划的内容和分类5
1.3.1电力系统规划的内容5
1.3.2电力系统规划的分类5
1.4电力系统规划设计的基本步骤7
第2章电力负荷预测9
2.1电力负荷预测的基本概念9
2.1.1电力负荷的定义9
2.1.2电力负荷的分类9
2.1.3负荷特性及其参数10
2.1.4电力负荷预测的概念12
2.2电力负荷预测的分类14
2.2.1按时间分类14
2.2.2按行业分类14
2.2.3按特性分类15
2.3电力系统规划中负荷预测的内容15
2.3.1电量需求预测15
2.3.2电力负荷预测15
2.3.3用电增长的因素和规律分析16
2.3.4电力电量、负荷特性、缺电情况分析16
2.3.5设计负荷水平的确定16
2.4电力负荷预测的基本程序17
2.5电力负荷预测数据的处理技术18
2.5.1数据处理的必要性18
2.5.2数据处理的基本内容18
2.5.3数据预处理的方法19
2.6传统的需电量预测方法20
2.6.1用电单耗法20
2.6.2电力弹性系数法20
2.6.3负荷密度法21
2.6.4综合用电水平法21
2.6.5人均电量指标换算法21
2.6.6分部门法21
2.6.7回归分析法22
2.6.8时间序列法24
2.7传统的优选负荷值预测方法25
2.8确定性负荷的预测方法26
2.8.1经验预测法26
2.8.2经典预测法27
2.8.3指数平滑预测法27
2.9不确定性负荷的预测方法28
2.9.1灰色预测法28
2.9.2人工神经网络预测法30
2.9.3小波分析预测法31
2.9.4模糊负荷预测法31
2.9.5其他预测方法33
2.10空间负荷预测34
2.10.1空间负荷预测概述34
2.10.2空间负荷预测流程35
2.10.3空间负荷预测方法36
2.11电力负荷预测的综合评价38
2.11.1电力负荷预测综合评价的必要性38
2.11.2减少电力负荷预测误差的措施39
第3章电力电量平衡40
3.1电力电量平衡概述40
3.1.1电力电量平衡的基本概念40
3.1.2电力电量平衡的目的40
3.1.3电力电量平衡的原则41
3.1.4电力电量平衡的主要内容41
3.1.5电力电量平衡的要求42
3.2电力电量平衡中代表水文年的选择以及代表年、月的选择42
3.2.1代表水文年的选择42
3.2.2代表年、月的选择43
3.3电力平衡中的容量43
3.3.1电力平衡中容量的组成43
3.3.2备用容量的分类44
3.3.3备用容量的确定45
3.3.4备用容量的合理分配46
3.4电力系统中电源的配置47
3.5电力电量平衡表的编制49
3.5.1电力平衡表的编制49
3.5.2新增装机容量表的编制49
3.5.3电力电量平衡计算50
第4章电源规划52
4.1电源规划概述52
4.1.1电源规划的任务及分类52
4.1.2电源规划的原则53
4.1.3电源规划的常规步骤53
4.1.4电源规划的经济评价方法54
4.2电厂容量的选择54
4.2.1影响电厂容量选择的主要因素54
4.2.2水电厂装机容量的选择55
4.2.3热电厂容量的选择58
4.2.4抽水蓄能电厂容量的选择59
4.2.5凝汽式电厂容量的选择60
4.3电源规划的数学模型60
4.3.1数学模型61
4.3.2目标函数61
4.3.3约束条件62
4.3.4投资决策问题64
4.4电源规划的优化方法68
4.4.1数学优化方法68
4.4.2人工智能方法71
4.5计及新能源的电源规划数学模型73
4.5.1确定性规划模型74
4.5.2随机规划模型75
第5章电网规划76
5.1电网规划概述76
5.1.1电网规划的任务及分类76
5.1.2电网规划的基本要求76
5.1.3电网规划的一般技术原则77
5.1.4电网规划问题的特点77
5.1.5电网规划的流程78
5.2电网电压等级选择79
5.2.1电压等级选择的原则80
5.2.2电网电压等级选择的原则80
5.3电网规划的决策过程81
5.3.1常规电网规划的基本步骤81
5.3.2电网规划方案的拟定81
5.3.3电网规划方案的检验82
5.4几种主要的电网设计83
5.4.1电网结构设计的一般方法83
5.4.2电厂接入系统设计84
5.4.3受端系统设计85
5.4.4联网规划设计85
5.5电网规划的常规方法86
5.5.1启发式电网规划方法87
5.5.2数学优化规划方法96
5.6不确定电网的规划方法97
5.6.1不确定因素的建模方法98
5.6.2基于概率模型的电网规划方法98
5.6.3基于模糊模型的电网规划方法100
5.7多目标多阶段电网规划101
5.7.1多目标电网规划102
5.7.2多阶段电网规划103
6.1配电网规划的任务、要求及主要内容105
6.1.1配电网规划的任务及要求105
6.1.2配电网规划模型106
6.1.3配电网规划的内容及步骤106
6.2变电站站址的确定108
6.2.1变电站站址选择的基本原则108
6.2.2变电站数量的确定108
6.2.3变电站选址优化109
6.3配电网的接线方式113
6.3.1配电网的网架结构及接入方式114
6.3.2高压配电网的接线方式115
6.3.3中压配电网的接线方式119
第7章电力系统无功规划123
7.1电力系统无功补偿规划概述123
7.1.1无功补偿的意义123
7.1.2无功补偿的作用123
7.1.3电网电压标准124
7.2电力系统无功补偿规划的原则125
7.2.1无功补偿的要求125
7.2.2无功补偿的原则126
7.2.3无功补偿的优化127
7.3电力系统无功补偿线性规划模型127
7.3.1目标函数127
7.3.2变量约束条件131
7.3.3综合灵敏度矩阵132
7.3.4网络参数修正133
7.3.5优化模型及其计算流程134
第8章电力系统自动化规划138
8.1电力系统自动化规划概述138
8.1.1电力系统自动化的组成138
8.1.2电力系统自动化规划的意义139
8.1.3电力系统自动化规划的原则139
8.1.4电力系统自动化规划的步骤140
8.2电力通信系统规划141
8.2.1输电网通信规划141
8.2.2配电网通信规划143
8.3电网调度自动化系统规划146
8.3.1电网调度自动化系统规划概述146
8.3.2SCADA系统规划147
8.3.3能量管理系统规划147
8.4变电站自动化系统规划148
8.4.1变电站自动化系统规划的基本要求148
8.4.2变电站自动化系统的结构149
8.4.3变电站自动化系统的功能配置150
8.4.4变电站自动化系统的远动及数据通信152
8.5配电自动化系统规划154
8.5.1配电自动化系统的功能配置154
8.5.2配电自动化系统的架构及构建原则155
8.5.3配电网监控主站系统规划156
8.5.4配电终端布点规划156
8.5.5配电子站功能157
8.5.6馈线自动化功能157
第9章电力系统规划的经济评价方法159
9.1电力系统规划经济评价方法概述159
9.1.1经济评价的意义159
9.1.2经济评价的原则159
9.1.3经济评价的注意事项160
9.1.4经济评价的方法160
9.1.5不同经济评价内容的含义及其差别161
9.2资金的时间价值162
9.2.1基本概念162
9.2.2本利和计算163
9.2.3贴现计算163
9.2.4等年值本利和计算164
9.2.5偿还基金计算164
9.2.6等年值现值计算164
9.2.7资金回收计算165
9.3最小费用法165
9.3.1费用现值比较法165
9.3.2计算期不同的现值费用比较法165
9.3.3年费用比较法166
9.4净现值法166
9.4.1净现值166
9.4.2净现值率167
9.4.3净现值法的优缺点168
9.5内部收益率法与差额投资内部收益率法168
9.5.1内部收益率法168
9.5.2差额投资内部收益率法169
9.6折返年限法169
9.7财务评价方法170
9.7.1财务内部收益率170
9.7.2投资回收期170
9.7.3固定资产投资借贷偿还期170
9.8国民经济评价方法171
9.8.1经济内部收益率171
9.8.2经济净现值171
9.8.3经济净现值率172
9.9不确定性的评价方法172
9.9.1盈亏平衡分析172
9.9.2敏感性分析173
9.9.3概率分析173
第10章可靠性原理及其在电力系统规划中的应用174
10.1电力系统可靠性原理概述174
10.1.1电力系统可靠性产生的背景174
10.1.2电力系统可靠性评估的发展174
10.1.3电力系统可靠性理论的应用简况176
10.1.4电力规划中的可靠性问题176
10.2可靠性的基本概念及分析方法177
10.2.1可靠性的基本概念177
10.2.2一般的可靠性指标177
10.2.3元件故障特性的有关指标177
10.2.4元件修复特性的有关指标180
10.2.5可用度181
10.3系统可靠性分析181
10.3.1不可修复系统的可靠性分析182
10.3.2可修复系统的可靠性分析183
10.3.3马尔可夫随机过程概念及分析方法184
10.4电力系统规划的可靠性评价方法190
10.4.1电力系统可靠性分析的基本方法190
10.4.2电力系统可靠性评估的数据要求191
10.4.3电气设备可靠性及其分析方法192
10.5发电系统规划的可靠性评价方法193
10.5.1发电系统可靠性的基本概念193
10.5.2发电系统的容量模型和负荷模型194
10.5.3发电系统可靠性指标的计算197
10.5.4发电系统可靠性在电力规划中的应用200
10.6电网规划的可靠性分析方法213
10.6.1电网规划可靠性概述213
10.6.2电网可靠性分析一般步骤213
10.6.3电网规划可靠性的评价指标及其计算215
10.6.4电网规划可靠性的成本-效益分析法219
参考文献226