电力规划最终版

考试时间： 2013年12月 17 日

题型：填空20分20题、选择30分15题、简答题20分5题、计算论述题30分3题

一、 概念题

第一章 绪论

1. 电力系统规划包含的主要内容（三项）。

电力负荷预测、电源规划、电网规划

2. 电网规划的基本要求。

电力系统规划的基本要求：

1） 输、边、配电比例适当，容量充裕。 2） 电压支撑点多。

3） 保证用户供电的可靠性。 4） 系统运行的灵活性。 5） 系统运行的经济性。

6） 便于运行，在变动运行方式或检修时操作简便、安全，对通信线路影响小等。 3. 按时间划分，电力系统规划的分类。

短期、中长期、中期、长期

4. 电源规划和电网规划的流程（主观题）。

1）电源规划：划分为短期电源规划和中长期电源规划两类； 短期电源规划(考虑未来1～5年的发展情况)，具体内容： ① 制定发电设备的维修计划；

② 分析推迟或提前新发电机组投产计划的效益； ③ 分析与相邻电力系统互联的效益及互连方案； ④ 确定燃料需求量及购买、运输、储存计划。

中长期电源规划(考虑10～30年的发展情况)，应解决： ① 何时、何地扩建新发电机组；

② 扩建什么类型及多大容量的发电机组；

③ 现有发电机组的退役及更新计划； ④ 燃料的需求量及解决燃料问题的策略； ⑤ 采用新发电技术的可能性；

⑥ 采用负荷管理对系统电力、电量平衡的影响； ⑦ 与相邻电力系统进行电力交换的可能性。

2）电网规划是根据电力系统负荷及电源发展规划对输电系统的主要网架做出的发展规划。 按时间长短分为：短期规划(1-5年)、中长期规划(5-15年)、远景规划(15-30年) 按规划内容划分为输电网规划(主网规划)和配电网规划 电网规划着重解决下列问题：

① 在何处投建新输电线路； ② 何时投建新输电线路； ③ 投建何种类型的输电线路； 5. 负荷预测的流程。

1) 确定预测内容。 2) 收集相关资料。 3) 分析基础资料。 4) 预测经济发展。 5) 选择预测模型。 6) 应用预测模型。 7) 评价预测模型。 8) 评价预测精度。

6. 电网规划短期（中长期）的规划时间。

短期：未来1~5年；中长期：5~15年

7. 电源规划短期（中长期）的规划时间。

短期：未来1~5年；中长期：10~30年 8. 电源短期规划的主要内容（四点，绪论）。

短期电源规划(考虑未来1～5年的发展情况)，具体内容： ① 制定发电设备的维修计划；

② 分析推迟或提前新发电机组投产计划的效益； ③ 分析与相邻电力系统互联的效益及互连方案； ④ 确定燃料需求量及购买、运输、储存计划。 9. 电源中长期规划的主要内容（七点，绪论）。

中长期电源规划(考虑10～30年的发展情况)，应解决： ① 何时、何地扩建新发电机组；

② 扩建什么类型及多大容量的发电机组； ③ 现有发电机组的退役及更新计划； ④ 燃料的需求量及解决燃料问题的策略； ⑤ 采用新发电技术的可能性；

⑥ 采用负荷管理对系统电力、电量平衡的影响； ⑦ 与相邻电力系统进行电力交换的可能性。

第二章 负荷预测

10. 负荷预测的主要内容（三项）。

最大负荷功率——确定电力系统发电 设备和输送容量 负荷电量——选择机组、电源结构、 确定燃料计划等

负荷曲线——为电力系统的调峰问题、抽水蓄 能电站容量设置、发输变电设备 的协调运行提供数据支持 11. 负荷预测时，缺失数据补全的方法。

1） 忽略元组。忽略整条记录 2） 人工填写空缺。

3） 使用一个全局常量填充空缺值 4） 使用属性的平均值填充空缺值 5） 使用与给定元组属同一类的所有样本的平均值 6） 使用最可能的值填充空缺值 7） 插补法补全数据

12. 负荷预测时，数据噪声的处理方法。P19 1） 分箱——通过考察周围的值来平滑存储数据的值。按箱平均值平滑和按箱边界平滑 2） 聚类——聚类就是去的相对比较集中的值，忽略相对分散的值。 3） 回归——回归是指通过一个合适的函数来平滑数据 4） 计算机和人工检查结合——计算机和人工检查及手工处理 13. 负荷预测的方法有哪些？P43

确定性预测方法：自身外推法、相关分析法、指数平滑法、时间序列法、回归分析法

不确定性预测方法：优选组合预测法、模糊预测法、专家系统法、神经网络法、混沌预测法、小波分析法

14. 经典的负荷预测方法有哪几类，基于人工智能的负荷预测方法有哪些？

1）经典的负荷预测方法：自身外推法、相关分析法、时间序列法、回归分析法

2）基于人工智能的负荷预测方法：遗传规划、灰色理论、混沌理论、物元理论神经网络 15. 短期（长期）负荷预测的时间跨度。（电网调度和电网规划对时间跨度划分的区别。） 规划：短期1~5年，长期10~30年

调度：短期24~48h，长期以年为单位。 16. 影响负荷预测的因素。

影响因素

1）经 济——供电区域的人口，工业生产 水平，电器设备 数量变化， 及经济发展趋势等 2）时 间——节假日、用电时段等

3）气 候——气候气温、负荷对温度敏感 特性等 4）随机干扰——较大负荷点投运、重大事件 发生等

17. 减小负荷预测误差的措施P51

1） 根据负荷受气象因素影响，采用人工分时段输入气象资料 2） 采用模糊规则，灰色系统进行预测 3） 对停投没有规律的大用户负荷，采用人工及时修改负荷参数的方法 4） 积累历史数据，并确保其正确性、完整性，对电网突发事故造成的负荷数据误差，应及时修

正数据。 5） 对节假日负荷的影响在模型中用特殊的方法进行修正

第三章 经济评价方法

18. 经济评价的意义。 1） 是工程项目或方案经济评价的一个组成部分 2） 是可行性研究的重要内容和确定方案的重要依据

3）电力系统规划方案的经济比较（或经济评价）是电力建设项目决策科学化、民主化、减少和

避免决策失误，提高电力建设经济效益的重要手段。 19. 经济评价方法的分类。

分三类：静态评价法、动态评价法、不确定性的评价法；

动态评价法有四种：净现值法、内部收益率法、费用现值法、等年费用法。 20. 在评价电力工程项目投资的经济效果时，动态评价和静态评价的区别。

静态评价法：不考虑资金的时间价值，一般只用于简单项目的初步可行性研究。

动态评价法：考虑资金的时间因素，比较符合资金的动态规律，给出的经济评价更符合实际。净现值法、内部收益率法、费用 现值法、等年费用法

（不确定性的评价法——盈亏平衡分析、灵敏度分析、概率分析） 21. 对建设周期互斥的方案进行比较时采用什么费用比较合适。

等年值法 22. 现金价值中现值、将来值、等年值、递增年值的定义。P54

现值P （贴现值）：把不同时刻的资金换算为当前时刻的等效金额 一次支付性质 将来值F（终值）：把资金换算为将来某一时刻的等效金额 等年值A：把资金换算为按期等额支付的金额，通常为一年

多次支付性质

递增年值G：把资金折算为按期递增支付的金额

第四章 电源规划

23. 电源规划的优化模型主要包括哪两部分？

电源规划数学模型中，含离散变量和连续变量，可将模型 分解为电源投资决策和生产模拟两部分，采用不同的优化技术。

24. 电源规划模型的目标函数是什么？

目标函数min f（X,Y）（一般为系统总投资费用最小） 总投资费用

1）发电厂的投资费用（与安装发电机组容量有关）

2）发电厂的运行费用，主要是燃料费用（与发电 机的实际输出功率有关）

25. 电源规划模型的约束条件包括哪几个？（相关公式在PPT14~19）

约束条件

1） 电源建设施工约束

① 待建电厂各年最大装机容量约束 ② 待建电厂总装机容量约束 ③ 最早投入年限约束

④ 财政约束，即某个时间内电源建设不应该超过财政支付能力。 ⑤ 待建电厂装机连续性约束，即某个电厂第一台机组投入运行 后，后续机组应该连续安装，否则会给施工带来麻烦。

⑥ 建设顺序约束，某些电厂建设有先后顺序。 2） 系统运行约束 ① 系统需求约束：

② 发电机组最大最小输出功率约束 ③ 火电燃料消耗约束 ④ 水电水量消耗 3） 备用容量或可靠性约束

备用容量包括：调频备用、事故备用和检修备用

26. 请列举几种常用的电源规划软件。

1）WASP（单节点的数学模型，不考虑输电费用） 2）JASP（可考虑输电费用，按发电厂优化） 3）„„

第五章 可靠性评价方法

27. 评估电力系统可靠性的四个指标。 P86

概率指标：电力系统发生故障的概率

频率指标：电力系统在单位时间（如1年）内发生故障的平均次数 时间指标：电力系统发生故障的平均持续时间

期望值指标：电力系统在单位时间（如1年）内发生故障的天数期望值，以及电力系统由于故障而少供电量的期望值等

28. 电力系统可靠性主要考虑什么因素之间的平衡。

可靠性和经济性

第六章 电网规划

29. 输电导线截面积选择的依据。

1） 按经济电流密度

30. 选择电压等级时，几种不同待选方案之间必须具备的条件。

电压等级的选择通常是按照输送距离和功率的要求，列出不同的电压等级方案，然后进行经济技术比较。在不同的方案进行比较时，要求不同的方案之间具有以下可比性： 1）各方案均能输送出所要求的容量和电能；

2）各方案都满足系统的可靠性要求及电压质量等技术性要求； 3）各个方案都处于各自最佳的条件下； 4）采用统一的计算方法和标准。

31. 备用容量是指为了保证系统不间断供电并保持在额定频率下运行而设置的装机容量。 32. 在什么情况下需要进行电力电量平衡？

电力平衡的目的：P116

确定电力系统需要的发电设备、各级变电设备容量； 确定各类发电厂的建设规模及装机进度； 确定与其它电力系统联网的合理性。 33. 电力平衡考虑的三类备用。P116

1) 负荷备用：可取系统最大负荷的2%~5%。 2) 事故备用：一般取系统最大负荷的10%。 3) 检修备用：一般取系统最大负荷的8%~15%。

34. 电力平衡需要逐年进行, 一般可以选择什么状况代表全年情况。P117

电力平衡需要逐年进行，应按逐年控制月份的最大负荷和水电厂设计枯水年的月平均功率编制。

35. 网络接线方案规划的步骤（四点）。 步骤如下：

1) 根据规划水平年的负荷及电源分布状况分层分区

2) 确定发电厂、变电站的出线数目及供电区之间的联络线数目。 3) 确定网络结构

4) 选择发电厂及变电站的主接线 36. 论述逐步扩展法的步骤（七步骤）。P129

整个过程通过两个阶段来实现： 第一阶段：

1) 计算直流潮流

2) 检查线路是否过负荷。若有，形成过负荷线路集，计算待选线路的综合有效性指标，然后转

步骤（3）；否则转步骤（4）。

3) 选综合性指标最大者加入电网中，然后转步骤（1）。 4) 输出结果。 第二阶段：

1) 分析所有预想事故集，若无过负荷，转步骤（3）；否则，根据总过负荷量大小的不同，找出

最严重故障。

2) 断开最严重故障所对应的线路，执行第一阶段迭代过程，在最有效线路上增加一条线路，然

后转步骤（1）。 3) 输出结果

37. 变压器负载率的定义。（讨论变压器T的选取，是取高点好，还是取低点好？）

主变负荷率：

平均最高负荷——全年负荷最高的30个工作日的日最高负荷平均值。 1） 对于双绕组变压器，按主变压器不过载来确定负荷率：

主变为2台： 50%； 主变为3台： 67%； 主变为4台： 75%；

2） 对于三绕组变压器，负荷率应根据主变台数和中、低压侧一 次接线进行计算确定。 38. 哪些电站适宜作为调峰或基荷电站。

基荷发电站：核电站、大型凝气式电站、径流式水电站

特点：利用率高，适合长期运行，机组容量大、高参数，可持续不间断发电。 腰荷发电站：中型凝汽式电站、部分水电站 特点：机组能间歇运行，能承担变动的负荷。

峰荷发电站：水电站、抽水蓄能电站、小型凝汽式电站、燃气轮机组 特点：年利用率低，机组启停方便、能迅速带上或卸掉负荷。

第十章 配电网规划

39. 配网规划的特点（四个）。

1) 接线模式多样

2) 电源供应不确定 3) 受环境影响

4) 受法规影响

40. 配网自动化的主要内容。

配电规划的具体内容：1）资料收集；2）功能块划分(功能块/地块/小区/地区)；3）负荷预测； 4）分割供电区域； 5）配置主干线路；6）电缆通道规划；7）费用估算；8）电气计算及可靠性计算；9）无功规划；10）继电保护/通信及自动化规划；11）经济分析；12）配电可靠性估计；13）年度计划 ；14）优化方案比较

另一种答案:

利用现代计算机及其通信技术，将电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成，构成完整的自动化系统，实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。实施配电自动化系统的目的是提高供电可靠性、提高供电质量、提高服务质量、优化电网操作、提高供电企业的经济效益和提高企业的管理水平，使供电企业和用户双方受益。

41. 高压、中低压配电网的各种接线方式的特点和适用场合

高压网络形式通常有辐射网络和网状网络。

1） 单电源3T接线——简单、可靠、投资省。高压侧为线路-变压器接线， 变电站利用率为67%。

12

2） 具有中介点放射接线——部分变电站通过中介点供电，减少电源出线仓位。 3） 三回路全放射接线——每一变电站由三个不同电源供电。可靠性极高。

4） 环型接线——满足N-1，设备利用率为50%。

5） 4 —6接线——变压器利用率高，备用小。 多用于中压网络。

6

6） 双电源手拉手接线——满足N-1，设备利用率为50%。 中压配电网：

1） 单电源辐射接线——常用，可靠性差，灵活。

123

2） 3）

单电源双T接线——具有一定可靠性

双电源手拉手接线——将来自于相同变电站(环网)，或不同变电站(手拉手)的不同母线连接起 来，可以满足N-1，设备利用率50%。

4） 双电源手拉手双环网——具有很高的可靠性，当电源来自不同变电站时可靠性更高。 5) N供1备接线——N条线路中一条备用，具有很高的可靠性，利用率也较高，“3 -1”，设备

利用率67%， “4-1”，设备利用率75% 。

42. T接线和环行接线的设备利用率

67% 50%

43. 配电网规划的电压等级。P115

1)低压配电网（kV）：0.38 2)中压配电网（kV）：3,6,10 3)高压配电网（kV）：35,63，110

44. 配网规划物理模型可以分为哪两部分。P205

变电站子系统、配电线路子系统

45. 配网规划的功能块划分中，根据负荷分布分成哪四级。P216

1) 功能块：集中使用功能相近的负荷，一般不穿过街道； 2) 地块：以街道为界，使用功能接近，面积较大；

3) 小区：多个性质相近的地块，且地理位置连接，管理统一；

4) 地区：面积较大，在地理上行政管理上相对的区域，如城镇，开发区等。 功能块和地块是负荷统计的基础， 规划至少应细化到地块。

46. 在配电规划中，变压器的损耗主要考虑空载损耗、负载损耗和运行损耗。 47. 变电站选址的多电源分配求解的一般步骤（六点）。

主要步骤如下：

1) 根据负荷预测结果，按10KV最佳供电半径或35KV变电站最佳容量将h个负荷点分作为m个

子集，即将规划范围分为m个供电区。 2) 对m个供电区进行一次单源连续选址（取

），确定出m个待选变电站的初始站址

((j=1,2,3„„,n)

3) 从按单源连续选址确定出的m个待选变电站中选出f个已有变电站，将其站址换为最靠近它

的已有变电站的站址。 4) 计算出每个负荷点到各个站的

(i=1,2,„.,h; j=1,2,3,„.m)。

5) 选出负荷点到电源点的最小负荷矩为：(i=1,2,„.,h; j=1,2,3,„.m)则负荷

点i的最小负荷矩所对应的变电站，就应该是负荷点i在理论上的最佳电源点，将h个负荷点按最佳电源点形成的集合重新分组。

6) 若负荷点i的归属没有变化，计算结束，否则回到步骤（2）重新进行计算

第十一章 无功规划

48. 无功补偿的意义（四个）。2357111317

1) 改善设备的利用率； 2) 减少电压损失； 3) 减少线路损失； 4) 提高电网输电能力。

49. 电容器自动投切应满足的原则（三个）。

电容器的自动投切是为了保证电容器安全/可靠和经济运行。 1) 安全。避免过电流，过电压； 2) 可靠。动作正确，设备耐用；

3) 经济。有较高的投入率，防止过补偿发生。 50. 无功补偿中电容投切的四种控制策略。 电压控制型

功率因数控制型 时间控制型 混合控制型

51. 常用的低压电网无功补偿方法有哪三种。

1) 随机补偿：将低压电容器组与电机并接，通过控制和保护装置与电机同时投切。 2) 随器补偿：将电容器接在变压器的二次侧，补偿变压器空载无功。

3) 跟踪补偿：在用户负荷侧安装无功补偿投切装置进行补偿，根据用户无功负荷的方法自动

(手动)投切。

52. 无功补偿的主要装置有哪三种，对比它们各项性能指标；其中哪种补偿装置可能导致电压崩溃。

主要装置有：电容器、变压器分接头调节、静止无功补偿；变压器分接头调节可能导致电压崩溃 53. 电力系统中调压措施包括哪些类？（仅供参考）

1) 2) 3) 4)

中枢点调压方式分为三类：逆调压、顺调压和常调压

措施：发电机调压、改变变压器变比调压、利用无功功率补偿调压、线路串联电容补偿调压 54. 掌握无功补偿中按功率因数和按电压补偿的公式。 按功率因数：

tan1

QcPav(tan1tan2)Qav(1)tan2按电压：

''U2UUU12LQc3Qc33L3LxLx

55. 无功补偿优化模型中，最优配置方案的目标有哪些？p223

无功补偿最优配置规划，是根据各规划年的负荷水平，通过优化计算求出电网逐年补偿电容量及有载调压变压器的最优配置方案。最优配置方案的目标一般为：

1） 经济目标——系统的有功损耗最小，补偿电容量最小，补偿效果最好。 2） 电压质量——个节点电压幅值偏离期望值差之和最小。

3） 电压稳定——考虑系统电压稳定型，提高系统的电压稳定裕度。

第十二章 自动化规划

56. 电力系统自动化包括的四个内容。

电厂自动化、电网调度自动化、变电站自动化、配电自动化

57. 电力通信网络承载的三类业务。

话音业务、数据业务、多媒体业务

58. EMS（DMS）中的主要应用，他们之间的主要区别。

能量管理系统(EMS)主要针对发电和输电系统，其主要功能是数据收集与监控(SCADA)、能量管理(发电控制及发电计划)、网络分析；而用于配电调度中心的配电管理系统(DMS)主要针对配电和用电系统，其主要功能是SCADA、负荷管理及控制、网络分析。EMS与DMS最主要的区别在于EMS用于发电和输电，DMS用于配电和负荷。

59. 调度中心与变电站之间的通信协议是哪个？

IEC60870-5-101/102/104，也可以用IEC60870-6

60. 配网中的负荷管理包括哪两种方式。

供电侧的直接管理和用电侧的间接管理

61. 通用数据接口、公用信息模型、数据共享平台分别实现了什么无关性。

通用数据访问接口实现了数据访问方式与应用的无关性；公用数据模型实现了数据表示与应用的无关性；数据交换平台实现了数据处理和数据位置的无关性。

62. 电力生产控制大区的两个安全区中分别有哪些应用。

安全区Ⅰ为控制区：应用于SCADA/EMS、PAS、AGC和安全自动控制系统，保护设置工作站（有改定值、远方投退功能）。

安全区Ⅱ为非控制生产区：应用于水调自动化系统、DTS、电力市场、电能量计量系统、继保及故障录波管理系统（没有改定值、远方投退功能）、EMS数据监视终端等。

63. 数字化通信平台主要包括了哪四部分。

基础传输网络，数据网络平台，时钟同步系统，系统安全

. 数字化变电站的分层结构包括了哪三层。

变电站层 、间隔层和过程层。

65. 电力系统业务系统的安全区可以分为哪两个大区。

生产控制大区和管理信息大区

66. 目前电力系统的基础通信网络有主要有光纤网络、微波网络、数字载波和无线网络等，其中主

要以 光纤通信为基础。 67. 变电站自动化的主要内容。

主要内容：

在变电站中实现遥测、遥控、遥信、遥脉、遥调、遥视等监控功能以及各种继电保护功能和有关自动装置功能，以达到对变电站电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节，提高变电运行的安全性和可靠性，提高输送负荷的速度和供电质量，减轻运行值班人员的劳动强度和工作环境。

68. 在调度中心之间的通信中使用的通信协议。

控制中心（调度中心）之间的通信，目前可以使用的只有IEC60870-6。 69. 在配电调度运行中，分布式能源所承担的主要职能。

1) 负荷跟踪，可以是本企业用电负荷的跟踪，也可以是地区电网中某个负荷节点的负荷跟踪； 2) 后备发电，以往分布式电源往往是用户自己的事故后备电源，但是在其并入电网后，就可以

作为某些重要负荷的后备电源，甚至可以在紧急状况下解列并负责系统中一部分负荷的供电； 3) 作为地区电网的电源，减少地区电网对上级输电网的依赖； 4) 提供地区电网的辅助服务，包括参与AGC和提供备用服务； 5) 参与地区电网的无功优化；

6) 参与电网的调峰，可以增大发电机的出力，也可以通过储能设备实现； 7) 改善地区电网中局部范围内的电能质量，如提高某个节点的电压水平。 70. 列举分布式能源的好处。

1） 分布式电源大多与地区电网直接连接，输电损耗较低，对于用户来说，用电成本较低； 2） 作为集中供电的一个重要补充，其中一些发电机组具有很强的调节能力，必要时可以作为地

区电网安全运行及调峰错峰的辅助手段。 71. 数字化变电站的特点是什么（四点）。 1) 智能化的一次设备 2) 网络化的二次设备 3) 共享的信息平台

4) 自动化的运行管理系统

二、计算及论述题30分，3题

72. 经济评价

经济评价内容包括：财务评价、国民经济评价、不确定性分析、方案比较四个方面。 评价方法分三类：静态评价法、动态评价法、不确定性的评价法；

动态评价法有四种：净现值法、内部收益率法、费用现值法、等年费用法。 73. 负荷预测 74. 无功规划 75. 无功补偿 76. 变电站规划