電力系統(tǒng)規(guī)劃，算是比較傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)，里面的知識(shí)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(guó)內(nèi)外的對(duì)比，會(huì)帶來(lái)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。

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整體直觀(guān)的感覺(jué)。

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

聽(tīng)過(guò)他們的匯報(bào)，分析過(guò)他們的成果，也溝通交流過(guò)，整體感覺(jué)差異還是存在的。

首先，一些底層的專(zhuān)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(guò)程、計(jì)算方法，還是存在很多差異。

美國(guó)CAISO輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制流程圖

你翻一本國(guó)外的電力規(guī)劃報(bào)告，對(duì)比國(guó)內(nèi)的，內(nèi)容安排和風(fēng)格，差別非常大。我也看過(guò)一些日本做的亞行項(xiàng)目規(guī)劃報(bào)告，相比之下，和我們國(guó)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(bào)告，模板是互通的，包括印度的，英語(yǔ)母語(yǔ)的天然優(yōu)勢(shì)，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(zhuān)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(xún)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(huì)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(gè)人都是一個(gè)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(jué)很專(zhuān)業(yè)。

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

因?yàn)樗麄兊囊?guī)劃內(nèi)容，實(shí)際上比國(guó)內(nèi)的要細(xì)致，計(jì)算分析過(guò)程也相對(duì)繁瑣，展現(xiàn)形式要求也很高，加上專(zhuān)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(zhuān)業(yè)內(nèi)容，下面探討。

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專(zhuān)業(yè)原則上的一些差異。

首先是對(duì)可靠性的理解，電力系統(tǒng)的核心問(wèn)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(chēng)靜態(tài)可靠性，是指系統(tǒng)維持給用戶(hù)供電的能力，主要是對(duì)裝機(jī)容量充裕性的考慮；安全性也稱(chēng)動(dòng)態(tài)可靠性，是指系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

評(píng)估可靠性時(shí)，有確定性和概率性?xún)煞N原則。打個(gè)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(guò)高。概率性原則更考慮經(jīng)濟(jì)性。

在這點(diǎn)上，國(guó)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(shuō)，老外電網(wǎng)企業(yè)沒(méi)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?cè)诠歉呻娋W(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(lái)沒(méi)有寫(xiě)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(guó)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(lái)評(píng)估。國(guó)內(nèi)則是確定性原則，來(lái)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(duì)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(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)，可靠性方面做得很好，確實(shí)體現(xiàn)了社會(huì)擔(dān)當(dāng)，但是運(yùn)營(yíng)效率和效益上，還是有很多提升空間。

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

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

法國(guó)配變負(fù)載率控制在80%-90%之間，過(guò)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(guò)90%時(shí)納入黃色警示監(jiān)測(cè)，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(chǎng)、電價(jià)機(jī)制等等，但是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)均衡考慮，這個(gè)方向，應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。

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具體做法上的異同。

先說(shuō)說(shuō)網(wǎng)架規(guī)劃，這方面國(guó)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(jí)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(jiǎn)化。以法國(guó)ERDF配網(wǎng)為例，極為推崇簡(jiǎn)潔可靠的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，他們推薦的單環(huán)網(wǎng)、單層級(jí)模式，與國(guó)內(nèi)目前大力推廣的是雙環(huán)網(wǎng)多層級(jí)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(duì)電網(wǎng)可靠性提升，往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，而且自動(dòng)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(guó)內(nèi)現(xiàn)在很多同行，現(xiàn)在也意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，簡(jiǎn)單配電網(wǎng)的說(shuō)法也時(shí)而聽(tīng)到。

二是模塊化。國(guó)內(nèi)主要還是關(guān)注網(wǎng)架，而國(guó)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屠锩妫粌H包括網(wǎng)架接線(xiàn)，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(gè)模塊化設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算內(nèi)容的話(huà)，大家基本一致，潮流計(jì)算（Load flow）、短路計(jì)算（Short circuit）、穩(wěn)定計(jì)算（Transient stability），有時(shí)候還要加上電磁暫態(tài)（electromagnetic transient），差異主要在計(jì)算過(guò)程和計(jì)算工具上。

計(jì)算模型上，老外的比較細(xì)致，國(guó)內(nèi)稍微粗略，等效的比較多。

老外的計(jì)算過(guò)程，比國(guó)內(nèi)相對(duì)詳細(xì)，相對(duì)清晰。以穩(wěn)態(tài)部分的潮流計(jì)算為例，一般為單線(xiàn)圖（Single Line Diagram），相對(duì)國(guó)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)示意圖來(lái)說(shuō)，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(duì)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(guó)內(nèi)算的比較粗略。國(guó)外報(bào)告里面暫態(tài)部分，一般都包括三塊：暫態(tài)安全評(píng)估、暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估和小信號(hào)穩(wěn)定評(píng)估，篇幅很大。 暫態(tài)安全評(píng)估是研究突發(fā)事件時(shí)的暫態(tài)電壓，突出電容器/電抗器和靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）的需求；

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

故障臨界切除事件計(jì)算表

小信號(hào)穩(wěn)定評(píng)估和國(guó)內(nèi)對(duì)比，結(jié)果顯示上更加直觀(guān)些，對(duì)于每種振蕩模式，都給出了左右特征向量，從而可以計(jì)算出每個(gè)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(kāi)探討。 4

孰優(yōu)孰劣。

這個(gè)其實(shí)不好說(shuō)，國(guó)外電力系統(tǒng)規(guī)劃做的細(xì)致，展現(xiàn)出來(lái)比較高端，國(guó)內(nèi)做的比較實(shí)用，效率比較高，各有所長(zhǎng)。

說(shuō)到底還是個(gè)話(huà)語(yǔ)權(quán)的問(wèn)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(xún)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(wèn)題，很多東西，我們國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)人士看沒(méi)有問(wèn)題，老外覺(jué)得就不行，除非是那種對(duì)底層原理，非常了解的老外。

這種老外，我也碰到過(guò)，和他解釋一本規(guī)劃報(bào)告，從N-1這種共同的基礎(chǔ)認(rèn)知開(kāi)始，逐步解釋每一個(gè)環(huán)節(jié)的由來(lái)，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(guó)內(nèi)外差異更大，建議直接用國(guó)外公司規(guī)劃模板，套用一下，不是很難。

所以，想?yún)⑴c國(guó)際電力咨詢(xún)業(yè)務(wù)，在底層原理差異不大的情況下，在內(nèi)容、過(guò)程、展現(xiàn)上，向國(guó)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？

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