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新型电力系统电力电量平衡分析研究综述摘要：在不同的新能源发展阶段，电力系统电力电量平衡表现出不同的特点。
目前，对于新能源低/中/高占比定义还未出现行业标准。
有研究指出新能源占比可定义为新能源发电量与总发电量的比值，在实际中往往送端电网的新能源装机规模较大，比如西北电网等，送端电网通过特高压外送通道对受端电网进行远距离送电，本质上受端电网对高占比新能源的波动性和不确定性进行了一定的平抑，故在探讨新能源高占比时需注意系统本地自平衡(新能源本地消纳)与大范围平衡的差异。
关键词：新能源；新型电力系统；电力电量平衡分析引言：在“双碳目标”的背景下，我国对于新能源的利用得到长足发展，构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为首要目标。
风光电源出力的强波动性与不确定性的特点，给电力系统电力电量平衡带来全新的“保供难”与“消纳难”挑战，传统电力电量平衡分析模式与方法难以适应新能源占比不断提高的新型电力系统应用。
为此，面向新能源占比不断提高的新型电力系统提出电力电量供需平衡分析体系。
1新型电力系统电力电量平衡计算方法1.1多重不确定性因素的表征方法1）自然不确定性建模目前并未出现新能源低/中/高占比的行业标准，因此对新能源占比不断提高的新型电力系统需要探究不同省级/区域级电网新能源电量占比与新能源装机容量占比系统的差异特征，并开展相关能源资源的季节/时空分布特征研究；基于以上特征结合风、光/气象物理过程，研究以系统新能源预测结果为依据的风电/光伏发电时间连续不确定误差建模方法，重点厘清年–月–周–日不同时间尺度下新能源电量/电力的误差表达形式，实现误差局部时间段的特征识别与分类，为取得良好的概率分布结果做好铺垫；此外，可以对融合了陡增陡降度(转折条件)关键特征的新能源极端小样本事件提取方法进行研究，以此构建系统面临不同时间尺度下的新能源极端场景。
随着电力需求侧的低碳化转型，负荷不确定性成为影响电力电量平衡的主要干扰项之一。
电力电量平衡计算的方法和要求1 电力电量平衡的目的与要求1.1 一般要求电力电量平衡是指电力电量供需之间的平衡，是电力系统规划和系统设计中的重要基础及环节,在电源项目和输变电项目可研、接入系统和初设阶段也都需要进行电力电量平衡计算。
1．电力平衡的目的1 ) 根据系统预测的负荷水平，必要的备用容量以及厂用电网损容量确定系统所需的装机容量水平.系统需要的发电设备容量应该是系统综合最大负荷与系统综合备用容量及系统中厂用电和网损所需的容量之和。
确定电力系统的备用容量，研究水、火电之间的合理比例.2) 确定电力系统需要的调峰容量，使之能够满足设计水平年不同季节的调峰需要，并提出典型日的调峰方式和系统调峰方案。
3）确定规划设计年限内电力系统所需发电设备和变电设备的容量和建设进度。
确定各类发电厂及新建变电所的建设规模及建设进度.4 ）研究电力系统可能的供电地区及范围，同时，还应研究与相邻电力网 (或地区) 联网的可能性和合理性。
5 ) 确定电力系统 (或地区) 之间主干线的电力潮流，即确定可能的交换容量。
2．电量平衡的目的1) 确定系统需要的发电量。
2）研究系统现有发电机组的可能发电量，从而确定出系统需新增加的发电量.3）根据选择的代表水平年，确定水电厂的年发电量和利用程度，以论证水电装机容量的合理性;确定火电厂的年发电量并根据火电厂的年发电量进行必要的燃料平衡。
4) 根据系统的火电装机容量及年发电量，确定出火电机组的平均利用小时数，以便校核火电装机规模是否满足系统需要.5）在满足电力系统负荷及电量需求的前提下，合理安排水火电厂的运行方式，充分利用水电，使燃料消耗最经济，确定火电厂的年发电量(年利用小时）。
6) 电量平衡是全国 (或地区) 能源平衡的基础资料之一.电量平衡的好坏,也关系到全国 (或地区）能源平衡的质量，并影响能源工业的发展。
7) 分析系统之间或地区之间的电力电量交换，为论证扩大联网及拟定网络方案提供依据。
电力系统中的电量不平衡问题研究一、引言随着社会经济的发展与技术的不断进步，电力系统已成为现代工业和生活的重要组成部分。
电力系统的稳定性和可靠性是保障国民经济正常发展的重要保障。
但是在电力系统运行中，电量不平衡问题已经成为了一大难题。
电力系统中的电量不平衡不仅会对电网运行造成严重的影响，还会导致电力市场的失衡，影响能源的合理分配。
因此，对电力系统中的电量不平衡问题进行深入研究，具有重要的理论和现实意义。
二、电量不平衡的概念与原因1.电量不平衡的概念电量不平衡是指三相电路中，电能在三个相之间无法平衡地分配的情况。
其表现为三相之间的电压、电流、功率等参数失去平衡，存在一个或多个相的电压或电流大于或小于其他相。
在电力系统中，电量不平衡的表现形式多种多样，如三相电压不平衡、三相电流不平衡、功率不平衡、电压谐波等。
2.电量不平衡的原因电量不平衡的主要原因是负载的不平衡性。
负载不平衡性是指在三相电路中，三个相之间的负载不同。
如不同电器在三个相上连接方式不同或其功率不同，将导致电路出现功率不平衡，从而使电量不平衡。
此外，电力质量问题也是导致电量不平衡的原因之一，如无功补偿不足、电压波动等。
三、电量不平衡的危害分析1.对电力系统的影响电量不平衡会使电力系统的电压平衡受到损害，从而导致电力设备损坏。
例如，三相不平衡电流会在电马达中引起旋转磁场的不平衡，导致电机转矩波动、噪声和振动的增加，引起电机过热、寿命缩短，严重时可能造成电机损坏。
另外，不平衡电流还会产生较大的电磁力和力矩，引起电机机械振动和噪声。
2.对能源的影响电量不平衡会导致能源的不合理利用。
负载不平衡时，有一个相的电压或电流较高，另一个相的电压或电流较低，因此造成能源的浪费和过度利用。
例如，当一个相的电流过大时，会产生过多的热量，增加了能源的浪费，而当另一个相的电流过小时，会导致电力系统的能量分配不均衡，影响了电力系统的能源平衡。
四、电量不平衡的检测方法为了有效解决电量不平衡问题，需要进行电量不平衡的检测。
电力系统母线电量不平衡缘由及解决措施1母线电量平衡计算工作的重要意义电力(电力行业:关注电价改革进程)系统母线电量平衡率的计算工作是做好电能损耗管理工作的重要内容之一,通过变电所母线电量平衡率的计算,可以及时发现各电压等级关口电能计量装置的运行情况是否正常,可以减少电量的损失,为电力系统电网经济运行,电能损耗计算提供依据。
2母线电量平衡工作的现状目前阿克苏地区电力网系统按电压等级主要为:,和电网系统,其中变电所座,变电所座,变电所座;按关口表所在能够进行变电站母线电量平衡率计算的共计条母线。
根据能源部颁发《电力网电能损耗管理规定》和有关电能损耗管理办法和技术监督实施细则等的规定,统计发电厂和变电站母线电量不平衡率不应超过±;以下变电站母线电量不平衡率不应超过;关口表所在母线不平率的合格率≥%.截止目前统计阿克苏系统关口表所在母线不平率的合格率为%.近几年来阿克苏地区的电力负荷增长迅猛,系统内的新建,增容和变电所工程在不断增加,在各单位统计计算和变电所各电压等级母线电量平衡的统计计算方面,出现了一些问题。
3影响母线电量平衡的主要原因3.1人为的因素。
人为抄错电量,抄读时间不一致,计算电量错误等;其次是变电所的改造和检修预试中由于施工作业和竣工验收中没有严格把关,造成二次回路的连接错误,相序不对应等,使电能表出现错误计量,造成系统变电所的母线平衡率超出允许值。
3.2因抄表人员不明确系统潮流变化,出现抄读电量错误。
主要表现是在系统变电所的220kV,110kV和35kV,10kV等线路上,线路两侧都存在电源,即常说的发生送受电量变化,如果抄读电量时不注意这一点,只将一个方向的电量抄读下来,另一方向的电量没有抄读等或送受关系出现颠倒错误,进而发生母线电量平衡率超出允许值。
3.3电子表计自身质量问题。
随着电子式多功能电能表的普及和应用,全电子表在运行中存在着不容忽视的问题。
在对一些电能表进行现场校验时发现,有的负荷性质基本相同,但是进行电能表检定时,计量电能表的误差不稳定,变化较大,甚至多次出现溢出误差;还有的电能表液晶不显示,时间错误,表外部端子电压正常,而内部显示为"0",即失压及通讯中断等多种现象发生;或者电子表的自身质量方面的问题,造成电能表内部故障,出现数据显示不清,不显示,以及显示错误等问题,使系统变电所的计量装置的失压失流现象时有发生,有时一相或多相失压,造成电能计量出现误差。
电力电量平衡电力电量平衡是电力系统规划设计的基本约束关系，实际上，任何规划模型的建立或任何规划方案的形成均涉及到电力电量平衡分析。
在编制电力系统近期计划时，电力电量平衡的计算同样也是一项重要的工作内容。
电力电量平衡实际是研究电力系统供需之间的关系，也就是使电力系统在计划期内，系统所需发电量和发电最大负荷与系统所拥有的发电设备生产能力相平衡。
这种平衡目的是使电力系统在规划期间，处于较为合理的构造和方式下开展电能的生产及输送，并满足不断增长的电力负荷需求。
如何满足这种平衡并满足系统的需要，这就是电力电量平衡与电源规划的任务。
在电力电量平衡中，主要问题和工作内容都集中在电能供给一方，为满足系统未来的合理需要，应当解决的问题包括有：(1)确定系统需要的发电设备容量，并估计出各类备用容量。
(2)分析各类电厂的技术经济特点，确定装机容量及建设进度。
(3)研究系统负荷分布特性，确定各类电源在负荷曲线上的工作位置。
⑷确定各类电源建设方案的可能性和合理性。
(5)研究系统可能的供电地区与其他系统联网的合理性。
(6)确定系统内和系统间的电力电量潮流，并开展无功平衡。
上述内容，对于电力系统在新的供需平衡下的合理、经济运行都有着直接的影响，同时这也是制定电源规划方案所需考虑的相关因素。
对于较大电力系统，电力电量平衡应分别开展。
1.电力平衡内容具体包括：系统工作容量计算、代表水文选择、备用容量估计、有功(无功)电力平衡计算。
2.电量平衡内容具体包括：系统需用电量预测、水电厂可发电量预计、电厂设备年利用小时估算、电量平衡计算。
开展电力电量平衡的一般程序是：首先预测电力系统在规划期内的总用电水平；然后确定系统需要的发电设备容量;最后开展供需之间的平衡计算。
一般来说，电力电量平衡要求是逐年开展的，这不仅是由于每年的电力负荷是波动变化的，同时系统每年各个电厂的实际出力也是不同的，因此逐年平衡分析既有利于对电源建设开展修正和审核，同时也为下阶段整个系统规划方向提供依据。
电力电量平衡balances of electric power and energy 为线性规划模型。
较严格的方法是将水电站(群)的补偿径流调节计算，与系统电力电量平衡在同一个模型中进行，这样可使水电站(群)的水库调度的优化与电力电量平衡的优化有机地结合起来。
模拟模型对系统工作容量的平衡，均将系统负荷按自大至小排序.化为负荷历时曲线(台阶状的负荷)。
为了减少非零元素，常用“Z替代法”处理，即将电站在各时段所担负的负荷. 换算为与相邻“台阶”的差值。
优化方法可考虑火电厂的非线性煤耗特性，可同时解决各电站在系统中的最优运行方式、分系统间的错峰(即各分系统最大负荷非同时出现)和最优的功率交换(见水能利用优化)。
电力电量平衡可用平衡表或平衡图来表示。
电力电量平衡图如图1~3所示。
系统装机容里漏夕少滋毛攫图例抽水蓄能电站L作容里水电站群L作容里已皿火电备用齐里巴习水电备用容里口“电“““ 口水电机组““ 囚抽怂默站(l0的娜阴25加伟10 沐芝︵煊以共卫义嘱丈︶d 回可司工州司亚亚小﹄厅﹂负荷及电量累积曲线有关部分切去，形成新的负荷曲线和电量累积曲线，据此再进行下一个电站的平衡。
按经济原则，水电站不耗燃料，故应首先利用其容量和电量，最先引人，进行平衡，水电站中各电站的次序则根据调节能力、投产时间先后顺序安排。
其次引人火电厂，火电厂中各电厂，则应以燃料费用(含厂用电及线路损失)从小到大的次序进行平衡。
抽水蓄能各电站，则应以综合效率从大到小的次序引人，进行平衡。
各类电站工作容量的平衡有不同的方法:①水电站按径流调节计算得到的月平均出力，换算成工作日(周)的能量，按充分利用其容量和电量的原则，进行平衡(见工作容贵)。
②火电厂则从电量累积曲线的原点起按其工作容量向上安排其工作位置。
应校核是否满足技术最小出力及其他要求，若不能满足，则应按后进先出的原则.减少已引人电站在负荷低谷时的出力，使之满足。
③抽水蓄能电站应分别进行发电和抽水工况的平衡，发电能量不应大于抽水能量乘其综合效率的积。
电力系统母线电量不平衡缘由及解决措施一、电力系统母线电量不平衡的缘由1.受电负荷不平衡：电力系统中，不同电厂供电到母线上的电流可能不同，这会导致母线上的电量不平衡。
例如，如果有一台发电机负荷过重，那么它供应到母线上的电量就会偏高，导致母线电量不平衡。
2.输电线路阻抗不平衡：在输电线路上，由于线路的长度不同、导线材质不同等原因，会导致线路的阻抗不平衡。
这种阻抗不平衡会使得不同相线路上的电流不同，从而导致母线电量不平衡。
3.配电变压器不平衡：在配电系统中，如果各个配电变压器的参数不同，例如变比、相数等，都会导致母线电量不平衡。
4.负荷突变：当负荷突然发生变化时，例如其中一时刻一些负荷突然增加或减少，会导致母线电量不平衡。
二、电力系统母线电量不平衡的解决措施1.减小电力负荷不平衡：通过调整发电机的负荷分配，使得各个发电机所供应的电量尽可能平衡。
另外，通过合理的负荷调度措施，使得各个负荷之间的分布均衡，减少不平衡电负荷。
2.优化输电线路：通过合理的线路规划和设计，减少线路的长度差异，采用相同的导线材料，减小线路的阻抗不平衡。
此外，通过增设补偿设备，如牵引变压器、补偿电容器等，使得不同相线路上的电流能够均衡分布。
3.改善配电变压器：在配电系统中，可以考虑使用具有相同变比和相数的变压器，减小不同配电变压器导致的不平衡。
4.加强系统调度和运行管理：通过加强系统调度和运行管理，及时发现并处理母线电量不平衡问题。
例如，及时发现负荷突变情况，及时进行调整，以减少不平衡电量对母线的影响。
5.优化配电网结构：通过合理的配电网规划和优化，设计合适的网架结构，减少不平衡因素对母线电量的影响。
例如，合理设置电源节点和负荷节点，减少潮流不平衡引起的不平衡电量。
总之，电力系统母线电量不平衡是一个复杂的问题，需要结合实际情况采取相应的解决措施。
通过调整发电负荷、优化输电线路、改善配电变压器、加强系统调度和运行管理、优化配电网结构等措施，可以有效减小母线电量的不平衡。
