關(guān)于國內(nèi)外電力系統(tǒng)規(guī)劃的對比

電力系統(tǒng)規(guī)劃，算是比較傳統(tǒng)的專業(yè)，里面的知識體系，包括相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其實(shí)也比較固化。
里面少有的有意思的，其實(shí)就是，關(guān)于國內(nèi)外的對比，會帶來一些新鮮感，然后發(fā)現(xiàn)一些電力系統(tǒng)本質(zhì)的東西。全文約3000字，閱讀約8分鐘。

1

整體直觀的感覺。

之前工作中，接觸過一些國外知名的，做電力規(guī)劃的咨詢機(jī)構(gòu)，比如Parsons Brinckerhoff（柏誠）、Tractebel Engineering（特克貝爾）、london Power Associates等等。

聽過他們的匯報，分析過他們的成果，也溝通交流過，整體感覺差異還是存在的。

首先，一些底層的專業(yè)原理，還是共通的。比如N-1，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，短路校驗(yàn)，穩(wěn)定校驗(yàn)這些，框架和具體內(nèi)容都基本一致。

底層原理之上，一些具體實(shí)施的環(huán)節(jié)，包括有些關(guān)鍵指標(biāo)、分析過程、計算方法，還是存在很多差異。

美國CAISO輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制流程圖

你翻一本國外的電力規(guī)劃報告，對比國內(nèi)的，內(nèi)容安排和風(fēng)格，差別非常大。我也看過一些日本做的亞行項目規(guī)劃報告，相比之下，和我們國內(nèi)的比較接近，和西方的也不是一樣?xùn)|西。

歐美的規(guī)劃報告，模板是互通的，包括印度的，英語母語的天然優(yōu)勢，接軌的挺快，但是印度人做的東西，比較偷工減料。

所以，還是強(qiáng)調(diào)一下，本文里提的老外，主要是歐美的專業(yè)同行。

老外做電力系統(tǒng)規(guī)劃的套路和流程純熟，工作量不小，效率也很高。

上面提到的那些公司，很多都是大的工程咨詢公司，除了電力還涉足其他領(lǐng)域，所以有些通用套路，顯得比較規(guī)范。

表現(xiàn)在PPT展示里面，就會比較明顯，我們的基本都是干貨，一份材料。他們就是不同的人上去講，每個人都是一個獨(dú)立的題目，電力需求分析、電源規(guī)劃、網(wǎng)架規(guī)劃、可靠性分析等等。

每份PPT里面，都是旁征博引，信息量很大，但是其實(shí)實(shí)用的也不算多，但是給人感覺很專業(yè)。

所以他們的工作量，其實(shí)很大，和我對他們的固有影響，閑散的做做電力咨詢，完全不一樣。

因?yàn)樗麄兊囊?guī)劃內(nèi)容，實(shí)際上比國內(nèi)的要細(xì)致，計算分析過程也相對繁瑣，展現(xiàn)形式要求也很高，加上專業(yè)上也比較較真，所以真的也不容易。

以上是一些寬泛的印象，具體的專業(yè)內(nèi)容，下面探討。

2

專業(yè)原則上的一些差異。

首先是對可靠性的理解，電力系統(tǒng)的核心問題。

北美《NERC輸電規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》里面定義可靠性，包含兩方面：充裕度和安全性。

充裕度又稱靜態(tài)可靠性，是指系統(tǒng)維持給用戶供電的能力，主要是對裝機(jī)容量充裕性的考慮；安全性也稱動態(tài)可靠性，是指系統(tǒng)發(fā)生故障時穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

評估可靠性時，有確定性和概率性兩種原則。打個比方，確定性原則不允許出現(xiàn)N-1故障下的負(fù)荷損失，概率性原則卻可以，特別是一些小概率故障，或者應(yīng)付這些小故障投資過高。概率性原則更考慮經(jīng)濟(jì)性。

在這點(diǎn)上，國內(nèi)基本全部采用確定性原則，老外則是確定性、概率性兼顧。

那是不是說，老外電網(wǎng)企業(yè)沒有擔(dān)當(dāng)，只考慮經(jīng)濟(jì)利益？

其實(shí)也不是，老外很精明，他們在骨干電網(wǎng)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：主網(wǎng)規(guī)劃里一直提概率性原則，但是從來沒有寫到規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)里，都還是執(zhí)行N-1確定性校核。而配網(wǎng)規(guī)劃、電源規(guī)劃里面，概率性原則就用的比較多了。

以英國配網(wǎng)《供電安全導(dǎo)則》ER P2/6 流程為例，里面大量的故障概率、可靠性分析和成本效益分析，并得到了廣泛應(yīng)用。

電源規(guī)劃也如此，老外通常采用概率性原則，如LOLF(電力不足概率)或者LOLE(電力不足期望值)來評估。國內(nèi)則是確定性原則，來確定裝機(jī)規(guī)模，其中粗略的，就是備用容量為系統(tǒng)最大發(fā)電負(fù)荷的20%～30%。

概率性原則，只是老外對于經(jīng)濟(jì)性重視的一方面，電力規(guī)劃中還有很多環(huán)節(jié)，都在強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性。

重視經(jīng)濟(jì)性，不是壞事，也不代表不安全、不可靠。國網(wǎng)和南網(wǎng)，可靠性方面做得很好，確實(shí)體現(xiàn)了社會擔(dān)當(dāng)，但是運(yùn)營效率和效益上，還是有很多提升空間。

比如說提高可靠性，不一定非要建設(shè)滿足最大負(fù)荷的電氣設(shè)施，可以通過轉(zhuǎn)供實(shí)現(xiàn)，可以通過需求側(cè)管理實(shí)現(xiàn)，等等。

畢竟，現(xiàn)在國內(nèi)變壓器和線路的平均負(fù)載率，還是比較低的，設(shè)備冗余比較大。

法國配變負(fù)載率控制在80%-90%之間，過小是不經(jīng)濟(jì)的，因鐵損成本高于銅損成本；當(dāng)負(fù)載率超過90%時納入黃色警示監(jiān)測，達(dá)到95%后納入改切或換大。所有的公用配變下均有輪子，便于抽出更換。

當(dāng)然，電力系統(tǒng)效率，涉及很多方面，電力體制、電力市場、電價機(jī)制等等，但是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)均衡考慮，這個方向，應(yīng)該是沒有問題的。

3

具體做法上的異同。

先說說網(wǎng)架規(guī)劃，這方面國內(nèi)外的差別，主要體現(xiàn)在理念上。

主網(wǎng)大家基本一致，比如北京、東京、巴黎等，都在外圍形成了高壓環(huán)網(wǎng)，并向內(nèi)供電，進(jìn)一步形成市中心的低一級高壓環(huán)網(wǎng)。

配網(wǎng)網(wǎng)架理念差別，主要體現(xiàn)在兩方面。

一是復(fù)雜和簡化。以法國ERDF配網(wǎng)為例，極為推崇簡潔可靠的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，他們推薦的單環(huán)網(wǎng)、單層級模式，與國內(nèi)目前大力推廣的是雙環(huán)網(wǎng)多層級模式差異較大。

這是有道理的，復(fù)雜網(wǎng)架運(yùn)維難度成倍增加，受限于設(shè)備本身可靠性，對電網(wǎng)可靠性提升，往往無法達(dá)到預(yù)期效果，而且自動化策略因?yàn)殡娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，實(shí)際上不利于自愈功能的發(fā)揮。

國內(nèi)現(xiàn)在很多同行，現(xiàn)在也意識到這個問題，簡單配電網(wǎng)的說法也時而聽到。

二是模塊化。國內(nèi)主要還是關(guān)注網(wǎng)架，而國外更關(guān)注供電模型。

供電模型能夠使網(wǎng)架清晰化、標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)楣╇娔Ｐ屠锩?，不僅包括網(wǎng)架接線，還有負(fù)荷密度、供電能力、轉(zhuǎn)供聯(lián)絡(luò)等因素。

負(fù)荷不斷增加，供電模型可不斷延展，相當(dāng)于一個模塊化設(shè)計的思路，不同模塊之間也有聯(lián)絡(luò)，典型的就是巴黎的三環(huán)網(wǎng)和新加坡的花瓣式中壓配網(wǎng)。

其次是電氣計算，這塊也是系統(tǒng)規(guī)劃的干貨，老外和我們同樣存在差異。

計算內(nèi)容的話，大家基本一致，潮流計算（Load flow）、短路計算（Short circuit）、穩(wěn)定計算（Transient stability），有時候還要加上電磁暫態(tài)（electromagnetic transient），差異主要在計算過程和計算工具上。

計算模型上，老外的比較細(xì)致，國內(nèi)稍微粗略，等效的比較多。

老外的計算過程，比國內(nèi)相對詳細(xì)，相對清晰。以穩(wěn)態(tài)部分的潮流計算為例，一般為單線圖（Single Line Diagram），相對國內(nèi)的節(jié)點(diǎn)示意圖來說，表達(dá)的信息更加全面細(xì)致，更能反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和特性，當(dāng)然對于初期建模的要求也更高。

暫態(tài)部分就詳細(xì)的更多了，國內(nèi)算的比較粗略。國外報告里面暫態(tài)部分，一般都包括三塊：暫態(tài)安全評估、暫態(tài)穩(wěn)定評估和小信號穩(wěn)定評估，篇幅很大。 暫態(tài)安全評估是研究突發(fā)事件時的暫態(tài)電壓，突出電容器/電抗器和靜止無功補(bǔ)償器（SVC）的需求；

暫態(tài)穩(wěn)定評估，是指在計算故障時，系統(tǒng)的穩(wěn)定情況以及各要素的臨界切除時間（critical clearing time , CCT）。CCT的計算，老外算的比較多。

故障臨界切除事件計算表

小信號穩(wěn)定評估和國內(nèi)對比，結(jié)果顯示上更加直觀些，對于每種振蕩模式，都給出了左右特征向量，從而可以計算出每個變量的參與系數(shù)及其振型。

區(qū)域內(nèi)機(jī)組振蕩模式示意圖 具體做法上，其實(shí)還有很多差異，篇幅原因，后面抽空再展開探討。 4

孰優(yōu)孰劣。

這個其實(shí)不好說，國外電力系統(tǒng)規(guī)劃做的細(xì)致，展現(xiàn)出來比較高端，國內(nèi)做的比較實(shí)用，效率比較高，各有所長。

說到底還是個話語權(quán)的問題，不管是東南亞還是非洲拉美，已經(jīng)習(xí)慣了，西方那些著名電力咨詢公司的做法，我們的做法，就顯得不接軌了。

不管是標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容、方法、展現(xiàn)形式，都存在接受度問題，很多東西，我們國內(nèi)業(yè)內(nèi)人士看沒有問題，老外覺得就不行，除非是那種對底層原理，非常了解的老外。

這種老外，我也碰到過，和他解釋一本規(guī)劃報告，從N-1這種共同的基礎(chǔ)認(rèn)知開始，逐步解釋每一個環(huán)節(jié)的由來，有些東西為什么可以不算，解釋了一下午。

這種老外畢竟很少，而且只適用于主網(wǎng)規(guī)劃，配網(wǎng)規(guī)劃很難解釋的通，國內(nèi)外差異更大，建議直接用國外公司規(guī)劃模板，套用一下，不是很難。

所以，想?yún)⑴c國際電力咨詢業(yè)務(wù)，在底層原理差異不大的情況下，在內(nèi)容、過程、展現(xiàn)上，向國際通用模板靠攏，是有必要的。

何況，老外的這些東西，確實(shí)經(jīng)得住推敲。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：老外是怎么做電力系統(tǒng)規(guī)劃的？

文章出處：【微信公眾號：電網(wǎng)智囊團(tuán)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。