本發(fā)明屬于電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

近幾年，霧霾等大氣污染形勢嚴峻，嚴重影響人們生活質(zhì)量和舒適水平。經(jīng)調(diào)研，大量散燒煤未經(jīng)潔凈處理就直接用于燃燒，致使大量大氣污染物排放。大量散燒煤、燃油消費是造成嚴重霧霾的主要因素之一。為有效改善空氣質(zhì)量，國家發(fā)改委頒發(fā)了《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》(發(fā)改能源[2016]1054號)，環(huán)保部等頒發(fā)了《京津冀大氣污染防治強化措施(2016-2017年)》(環(huán)大氣[2016]80號)，標(biāo)志著煤改電等電能替代技術(shù)進入快速發(fā)展時期。

煤改電工程的順利開展需要配套的電網(wǎng)項目建設(shè)和經(jīng)濟補貼政策，同時煤改電的大力實施又將對電網(wǎng)運行、環(huán)境保護等產(chǎn)生顯著影響。煤改電工程的順利實施需要技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境等多個方面的協(xié)調(diào)適應(yīng)發(fā)展。針對煤改電接入的相關(guān)技術(shù)，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了一定研究。然而，現(xiàn)有研究多集中在煤改電設(shè)備特性分析、局部地區(qū)煤改電實例應(yīng)用等方面，對共性的、各因素協(xié)調(diào)適應(yīng)的煤改電接入電網(wǎng)方法缺乏系統(tǒng)、深入研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法，有效促進政府、企業(yè)和用戶的積極參與，實現(xiàn)環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)最優(yōu)，并解決現(xiàn)有技術(shù)中煤改電接入電網(wǎng)的方法對煤改電實施規(guī)模難以確定的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法，包括：

獲取目標(biāo)區(qū)域中燃煤用戶的煤改電信息，獲取目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的電網(wǎng)信息，以及獲取煤改電用戶和企業(yè)的補貼政策；

根據(jù)所述燃煤用戶的煤改電信息、目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)電網(wǎng)信息以及煤改電用戶和企業(yè)的補貼政策，統(tǒng)籌考慮環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)適應(yīng)性，確定煤改電規(guī)模；

根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃。

優(yōu)選的，所述獲取目標(biāo)區(qū)域中燃煤用戶的煤改電信息包括：

對有意向的集中式煤改電用戶，統(tǒng)計所用煤改電設(shè)備的類型、用電功率、配置方式和數(shù)量；

對分散式煤改電用戶，統(tǒng)計目標(biāo)區(qū)域的村數(shù)、戶數(shù)以及每戶電采暖設(shè)備的類型和數(shù)量；

獲取煤改電設(shè)備峰谷時段的用電特性、非采暖季用途和用戶的使用規(guī)律。

優(yōu)選的，所述獲取目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的電網(wǎng)信息包括：

分析目標(biāo)區(qū)域各電壓等級電網(wǎng)當(dāng)前供電能力、目標(biāo)區(qū)域內(nèi)煤改電負荷外自然增長的負荷和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)冬夏負荷差；

獲取目標(biāo)區(qū)域正在建設(shè)和規(guī)劃的工程項目的建設(shè)規(guī)模、投資、新增容量和投產(chǎn)年限。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述燃煤用戶的煤改電信息、目標(biāo)區(qū)域的電網(wǎng)信息以及煤改電用戶和企業(yè)的補貼政策，統(tǒng)籌考慮環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)適應(yīng)性，確定煤改電規(guī)模包括：

以環(huán)境效益最優(yōu)為目標(biāo)，確定煤改電初始實施規(guī)模；

對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有散燒煤用戶和有意向的集中式用戶實施煤改電，測算煤改電新增負荷，并計算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況；

以技術(shù)可行為目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)建設(shè)和規(guī)劃的供電工程項目，結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)能力和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況，分析目標(biāo)區(qū)域能夠接納的最大煤改電負荷，并確定能夠接納的最大煤改電規(guī)模；

根據(jù)所述補貼政策，計算政府、供電企業(yè)和用戶的投資情況，并結(jié)合所述最大煤改電規(guī)模，分析政府、供電企業(yè)和用戶的經(jīng)濟適應(yīng)性；

若政府、供電企業(yè)和用戶中至少一方的預(yù)算超出對應(yīng)閾值，調(diào)減煤改電初始實施規(guī)模，并返回所述對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有散燒煤用戶和有意向的集中式用戶實施煤改電，測算煤改電新增負荷，并計算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況步驟，直至得出煤改電最終實施規(guī)模。

優(yōu)選的，所述以環(huán)境效益最優(yōu)為目標(biāo)，對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有散燒煤用戶和有意向的集中式用戶實施煤改電，測算煤改電新增負荷，并計算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況具體為：

若ΔP^Vi>ε^Vi，則目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的各電壓等級電網(wǎng)供電能力滿足目標(biāo)區(qū)域所有煤改電用戶的負荷需求；否則，調(diào)減煤改電實施規(guī)模；其中，ε^Vi為各電壓等級保障電網(wǎng)安全運行的最小裕度，ΔP^Vi為總供電裕度；且

ΔP^Vi＝P_supply-P_load

P_load＝P_nature+P_fore

其中，P_nature為自然增長負荷，P_fore為預(yù)測的煤改電新增負荷，為有意向的集中式煤改電用戶新增負荷，為分散式煤改電的戶均新增容量，U_all為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有戶數(shù)，α為負載率，β為同時率，為各電壓等級現(xiàn)狀電網(wǎng)供電裕度，P_oper為煤改電接入后電網(wǎng)負荷特性改變而新增的供電裕度，為各電壓等級綜合考慮電網(wǎng)規(guī)劃項目、在建項目和電網(wǎng)建設(shè)能力后，能夠新增的最大電網(wǎng)供電能力。

優(yōu)選的，所述以技術(shù)可行為目標(biāo)，，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)建設(shè)和規(guī)劃的供電工程項目，結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)能力和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況，分析目標(biāo)區(qū)域能夠接納的最大煤改電負荷，并確定能夠接納的最大煤改電規(guī)模具體為：

通過公式：

計算最大煤改電規(guī)模；其中，P_coal為目標(biāo)區(qū)域能夠接納的最大煤改電負荷；U_max為最大散燒煤替代規(guī)模。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述補貼政策，計算政府、供電企業(yè)和用戶的投資情況，并結(jié)合所述最大煤改電規(guī)模，分析政府、供電企業(yè)和用戶的經(jīng)濟適應(yīng)性包括：

根據(jù)公式：

計算政府、供電企業(yè)和用戶的建設(shè)投資費用；其中，和分別為政府、用戶和電網(wǎng)公司的煤改電建設(shè)投資；且

其中，為戶均補貼費用；為各電壓等級配套電網(wǎng)建設(shè)的補貼比例；為征地拆遷補貼比例；

根據(jù)公式：

計算政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電運行費用；其中，Q_user和為每采暖季戶均用電量和補貼電量；Price為未實施煤改電時的正常電費；Price_lower為實施煤改電時的谷段電價；為政府補貼電價；

根據(jù)政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電投資費用以及政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電的煤改電運行費用，分析各方資金情況，并在所述府、供電企業(yè)和用戶的煤改電建設(shè)投資費用和運行費用超出預(yù)算時，調(diào)整最大煤改電實施規(guī)模，直至獲取經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境均協(xié)調(diào)適應(yīng)的最終煤改電實施規(guī)模。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃包括：

根據(jù)所述最終煤改電規(guī)模，計算煤改電負荷，在考慮一定供電裕度的情況下，測算各電壓等級電網(wǎng)為煤改電配置的供電能力；

根據(jù)預(yù)設(shè)容載比得到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各電壓等級為煤改電規(guī)劃的變電站規(guī)模和變電容量；

對于110千伏及以上電網(wǎng)設(shè)備，按照項目可研和初步設(shè)計文件內(nèi)容，選擇設(shè)備容量和型號；對于10千伏及以下電網(wǎng)設(shè)備，結(jié)合煤改電負荷的特性，根據(jù)散燒煤和集中式煤改電所用設(shè)備用電功率、負荷特性和峰谷時段的用電特性，確定10千伏電網(wǎng)及以下電網(wǎng)設(shè)備容量、型號和導(dǎo)線截面。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃還包括：

根據(jù)各電壓等級梳理的工程項目、電采暖設(shè)備戶均購置數(shù)量和類型，確定煤改電配套電網(wǎng)投資費用和電采暖設(shè)備購置安裝費用，進而得到煤改電建設(shè)總投資；

根據(jù)煤改電建設(shè)總投資和補貼政策，分別確定供電企業(yè)、用戶和政府的出資情況。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃還包括：

按照所述煤改電實施規(guī)模，計算節(jié)省的燃煤數(shù)量，并根據(jù)節(jié)省的燃煤數(shù)量分析煤改電的環(huán)境效益。

本發(fā)明實施例相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果：本發(fā)明實施例，根據(jù)政府、供電企業(yè)和用戶的相關(guān)信息，綜合考慮多因素，能夠科學(xué)確定煤改電最佳實施規(guī)模，有效促進政府、供電企業(yè)和用戶的積極參與，實現(xiàn)環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)最優(yōu)。同時，本發(fā)明實施例還能夠解決煤改電實施規(guī)模難以確定、各參與方投資難以測算的問題，有助于煤改電工程的應(yīng)用推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法的流程圖；

圖2是圖1中步驟S102的實現(xiàn)流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的根據(jù)所述補貼政策，計算政府、供電企業(yè)和用戶的投資情況，并結(jié)合所述最大煤改電規(guī)模，分析政府、供電企業(yè)和用戶的經(jīng)濟適應(yīng)性的實現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的煤改電建設(shè)投資分類示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的煤改電運行投資分類示意圖；

圖6是圖1中步驟S103的實現(xiàn)流程圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的考慮多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)規(guī)劃示意圖。

具體實施方式

以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細節(jié)，以便透徹理解本發(fā)明實施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細節(jié)的其它實施例中也可以實現(xiàn)本發(fā)明。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法的實現(xiàn)流程，詳述如下：

步驟S101，獲取目標(biāo)區(qū)域中燃煤用戶的煤改電信息，獲取目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的電網(wǎng)信息，以及獲取煤改電用戶和企業(yè)的補貼政策。

其中，步驟S101中的所述獲取目標(biāo)區(qū)域中燃煤用戶的煤改電信息包括：

對有意向的集中式煤改電用戶，統(tǒng)計所用煤改電設(shè)備的類型、用電功率、配置方式和數(shù)量；

對分散式煤改電用戶，統(tǒng)計目標(biāo)區(qū)域的村數(shù)、戶數(shù)以及每戶電采暖設(shè)備的類型和數(shù)量；

獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所使用的蓄熱式電暖器、(蓄熱)電鍋爐、電蓄能熱泵等煤改電設(shè)備峰谷時段的用電特性、非采暖季用途和用戶的使用規(guī)律。

具體的，在用戶層面，首先對選定區(qū)域的改造方式進行分析，明確用戶的電代煤、氣代煤意愿。進而，分析煤改電用戶的供電類型。對集中式煤改電用戶，統(tǒng)計收集(蓄熱)電鍋爐、電蓄能熱泵、空氣能熱泵等煤改電設(shè)備的用電功率、配置方式、數(shù)量等。對分散式煤改電用戶，統(tǒng)計該區(qū)域煤改電的村數(shù)、戶數(shù)，每戶電采暖設(shè)備類型、數(shù)量等。此外，還需統(tǒng)計上述設(shè)備峰谷時段的用電特性、非采暖季用途、用戶使用規(guī)律等信息，為配套電網(wǎng)規(guī)劃的負荷預(yù)測提供依據(jù)。以上信息均可通過對目標(biāo)區(qū)域的現(xiàn)狀調(diào)研得出，但不限于此。

另外，步驟S101中的所述獲取目標(biāo)區(qū)域電網(wǎng)信息包括：

分析目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各電壓等級電網(wǎng)當(dāng)前供電能力、目標(biāo)區(qū)域內(nèi)煤改電負荷外自然增長的負荷和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)冬夏負荷差；

獲取目標(biāo)區(qū)域正在建設(shè)和規(guī)劃的工程項目的建設(shè)規(guī)模、投資、新增容量和投產(chǎn)年限。

具體的，在企業(yè)層面，可以從配套電網(wǎng)和工程項目兩方面進行現(xiàn)狀分析。電網(wǎng)方面，分析各電壓等級電網(wǎng)現(xiàn)狀供電能力、目標(biāo)區(qū)域內(nèi)煤改電負荷外自然增長的負荷、區(qū)域內(nèi)冬夏負荷差等。工程項目方面，分別對正在施工建設(shè)、已列入開工計劃、列入規(guī)劃的工程項目，統(tǒng)計項目建設(shè)規(guī)模、投資、新增容量、投產(chǎn)年限等信息。

另外，在政府層面，調(diào)研實施煤改電對電網(wǎng)企業(yè)和用戶的補貼政策，明確配套電網(wǎng)建設(shè)、電采暖設(shè)備購置安裝、房屋保溫修繕、運行電價等補貼測算的邊界條件。

步驟S102，根據(jù)所述燃煤用戶的煤改電信息、目標(biāo)區(qū)域的電網(wǎng)信息和煤改電用戶和企業(yè)的補貼政策，統(tǒng)籌考慮環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)適應(yīng)性，確定煤改電規(guī)模。

參見圖2，一個實施例中，步驟S102可以通過以下過程實現(xiàn)：

步驟S201，以環(huán)境效益最優(yōu)為目標(biāo)，確定煤改電初始實施規(guī)模。

其中，煤改電初始實施規(guī)模為對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有有意向的集中式用戶和全部分散式用戶實施煤改電。

步驟S202，對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有散燒煤用戶和有意向的集中式用戶實施煤改電，測算煤改電新增負荷，并計算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況。

具體的，步驟S201和步驟S202可以通過以下過程實現(xiàn)：

若ΔP^Vi>ε^Vi，則目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的供電企業(yè)的電網(wǎng)供電能力滿足目標(biāo)區(qū)域所有煤改電用戶的負荷需求；否則，調(diào)減煤改電實施規(guī)模。其中，ε^Vi為各電壓等級保障電網(wǎng)安全運行的最小裕度，ΔP^Vi為總供電裕度；且

ΔP^Vi＝P_supply-P_load

P_load＝P_nature+P_fore

其中，P_nature為自然增長負荷，P_fore為預(yù)測的煤改電新增負荷，為有意向的集中式煤改電用戶新增負荷，為分散式煤改電的戶均新增容量，U_all為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有戶數(shù)，α為負載率，β為同時率，為各電壓等級現(xiàn)狀電網(wǎng)供電裕度，P_oper為煤改電接入后電網(wǎng)負荷特性改變而新增的供電裕度，為各電壓等級綜合考慮電網(wǎng)規(guī)劃項目、在建項目和電網(wǎng)建設(shè)能力后，能夠新增的最大電網(wǎng)供電能力。

步驟S203，以技術(shù)可行為目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)建設(shè)和規(guī)劃的供電工程項目，結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)能力和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)電力平衡情況，分析目標(biāo)區(qū)域能夠接納的最大煤改電負荷，并確定能夠接納的最大煤改電規(guī)模。

具體的，步驟S202可以通過公式：

計算最大煤改電規(guī)模。其中，P_coal為目標(biāo)區(qū)域能夠接納的最大煤改電負荷；U_max為最大散燒煤替代規(guī)模。

步驟S204，根據(jù)所述補貼政策，計算政府、供電企業(yè)和用戶的投資情況，并結(jié)合所述最大煤改電規(guī)模，分析政府、供電企業(yè)和用戶的經(jīng)濟適應(yīng)性。

參見圖3，一個實施例中，步驟S204可以通過以下過程實現(xiàn)：

步驟S301，計算政府、供電企業(yè)和用戶的建設(shè)投資費用。

其中，煤改電建設(shè)總投資包括各電壓等級的電網(wǎng)投資征地拆遷費用和用戶采暖設(shè)備購置安裝及房屋保溫修繕投資(U_maxF_user)。其中，各級電網(wǎng)建設(shè)和征地拆遷由電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)；采暖設(shè)備購置安裝及房屋保溫修繕由用戶承擔(dān)。而政府煤改電建設(shè)投資指對用戶、配套電網(wǎng)和征地拆遷的補貼費用，如圖4所示。

具體的，步驟S301可以根據(jù)公式：

計算政府、供電企業(yè)和用戶的建設(shè)投資費用。其中，和分別為政府、用戶和電網(wǎng)公司的煤改電建設(shè)投資；且

其中，為戶均補貼費用；為各電壓等級配套電網(wǎng)建設(shè)的補貼比例；為征地拆遷補貼比例。

步驟S302，計算政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電運行費用。

其中，由于對電采暖用戶執(zhí)行峰谷電價，谷段電價低于正常電價。同等電量消費下，電網(wǎng)企業(yè)收入降低。此部分費用相當(dāng)于電網(wǎng)企業(yè)的運行投資。政府為煤改電用戶提供電價補貼和電量補貼。政府每年運行費用為煤改電戶數(shù)、戶均補貼電量煤改電電價的乘積。用戶的運行費用為每個采暖季的電費，具體參見圖5所示。

具體的，步驟S302可以根據(jù)公式：

計算政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電運行費用；其中，Q_user和為每采暖季戶均用電量和補貼電量；Price為未實施煤改電時的正常電費；Price_lower為實施煤改電時的谷段電價；為政府補貼電價。

步驟S303，根據(jù)政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電投資費用以及政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電的煤改電運行費用，分析政府、供電企業(yè)和用戶資金情況，并在政府、供電企業(yè)和用戶的煤改電投資費用和煤改電運行費用超出預(yù)算時，對所述最大煤改電規(guī)模進行調(diào)整，直至獲取經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境均協(xié)調(diào)適應(yīng)的最終煤改電實施規(guī)模。

具體的，通過測算最大實施規(guī)模下，用戶、供電企業(yè)和政府的建設(shè)投資和運行投資，分析各方的資金壓力情況。若用戶、供電企業(yè)和政府某一方投資壓力較大，應(yīng)結(jié)合實際情況，再次調(diào)整煤改電實施規(guī)模，直至獲取經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境均協(xié)調(diào)適應(yīng)的最終煤改電實施規(guī)模。

步驟S205，若政府、供電企業(yè)和用戶中至少一方的預(yù)算超出對應(yīng)閾值，調(diào)減煤改電初始實施規(guī)模，并返回步驟S202，直至得出煤改電最終實施規(guī)模。

表1為考慮多因素適應(yīng)性的電力平衡分析表，詳細說明了經(jīng)濟效益最優(yōu)、考慮技術(shù)可行性及最終實施規(guī)模之間的相互關(guān)系。

表1考慮多因素適應(yīng)性的電力平衡分析表

步驟S103，根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃。

參見圖6，一個實施例中，步驟S103可以通過以下過程實現(xiàn)：

步驟S401，根據(jù)最終煤改電規(guī)模，計算煤改電負荷，在考慮一定供電裕度的情況下，測算各電壓等級電網(wǎng)為煤改電配置的供電能力。

具體的，根據(jù)確定的最終實施規(guī)模，計算煤改電負荷：

其中，U_last為最終散燒煤替代規(guī)模。

根據(jù)煤改電實施規(guī)模和分布情況，在考慮一定供電裕度的情況下，測算各電壓等級電網(wǎng)應(yīng)為煤改電配置的供電能力：

步驟S402，根據(jù)預(yù)設(shè)容載比得到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各電壓等級為煤改電規(guī)劃的變電站規(guī)模和變電容量。

具體的，結(jié)合電網(wǎng)項目，在考慮一定容載比的情況下，得到區(qū)域內(nèi)各電壓等級為煤改電規(guī)劃的變電站規(guī)模和變電容量：

其中，為各電壓等級為煤改電配置的總?cè)萘浚籯_Vi為各電壓等級容載比。

步驟S403，對于110千伏及以上電網(wǎng)設(shè)備，按照項目可研和初步設(shè)計文件內(nèi)容，選擇設(shè)備容量和型號；對于10千伏及以下電網(wǎng)設(shè)備，結(jié)合煤改電負荷的特性，根據(jù)散燒煤和集中式煤改電所用設(shè)備用電功率、負荷特性和峰谷時段的用電特性，確定10千伏電網(wǎng)及以下電網(wǎng)設(shè)備容量、型號和導(dǎo)線截面。

步驟S404，根據(jù)各電壓等級梳理的工程項目、電采暖設(shè)備戶均購置數(shù)量和類型，確定煤改電配套電網(wǎng)投資費用和電采暖設(shè)備購置安裝費用，進而得到煤改電總投資。

步驟S405，根據(jù)煤改電建設(shè)總投資和補貼政策，分別確定供電企業(yè)、用戶和政府的出資情況。

具體的，可以根據(jù)步驟S102中的相關(guān)公式，根據(jù)煤改電總投資，確定供電企業(yè)、用戶和政府的出資情況。

進一步的，所述根據(jù)所確定的煤改電規(guī)模進行煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃還可以包括：按照所述煤改電實施規(guī)模，計算節(jié)省的燃煤數(shù)量，并根據(jù)節(jié)省的燃煤數(shù)量分析煤改電的環(huán)境效益。

具體的，可以按照最終確定的煤改電實施規(guī)模，測算每采暖季節(jié)省的燃煤數(shù)量，將節(jié)省的燃煤數(shù)量折算為二氧化碳、粉塵等污染物的減排量。然后根據(jù)二氧化碳、粉塵等污染物的減排量分析目標(biāo)區(qū)域煤改電的環(huán)境效益。

以下通過一具體實例，對本發(fā)明實施例進行詳細說明。

如圖7所示，一種考慮多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)規(guī)劃方法，包括現(xiàn)狀分析、多因素適應(yīng)性分析和煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃三部分。具體步驟如下：

一、進行現(xiàn)狀分析。

用戶層面，調(diào)研該地區(qū)電采暖設(shè)備等信息，為配套電網(wǎng)規(guī)劃的負荷預(yù)測提供依據(jù)。某區(qū)域有意向煤改電的公共事業(yè)單位153家、工業(yè)供熱鍋爐33家；散燒煤用戶涉及1480個村、70.4萬戶居民。居民電采暖設(shè)備以蓄熱式電暖器為主，多為3.2kW、2.4kW和2kW。電采暖設(shè)備購置安裝戶均約需1萬元。

企業(yè)層面，從配套電網(wǎng)和工程項目兩方面進行現(xiàn)狀分析。電網(wǎng)方面該區(qū)域目前有500千伏變電站1座，為煤改電配置容量225兆伏安；220千伏變電站8座，容量294兆伏安；110千伏變電站28座，容量216兆伏安。目前，該區(qū)域最大負荷117萬千瓦，冬夏季最大負荷差額25萬千瓦，煤改電用戶外自然增長負荷預(yù)計21萬千瓦。工程項目方面，該區(qū)域2016～2017年規(guī)劃新擴建500千伏變電站2座；220千伏變電站2座，容量72兆伏安；110千伏變電站13座，容量122兆伏安；10千伏及以下規(guī)劃投資7.5億元。

政府層面，調(diào)研實施煤改電對電網(wǎng)企業(yè)和用戶的補貼政策，明確各項費用測算的邊界條件。政府對該區(qū)域內(nèi)煤改電工作，配套電網(wǎng)建設(shè)和征地拆遷暫無補貼；電采暖設(shè)備購置安裝戶均補貼0.74萬元。電價方面，在谷段電價0.31元/度的基礎(chǔ)上補貼0.2元/度，每采暖季戶均最高補貼電量10000度。

二、進行多因素適應(yīng)性分析，確定煤改電實施規(guī)模。

1、環(huán)境效益最優(yōu)下的區(qū)域電力平衡分析

以環(huán)境效益最優(yōu)為目標(biāo)，對區(qū)域內(nèi)所有散燒煤用戶和集中供暖用戶全部實施煤改電，測算煤改電新增負荷合計175.6萬千瓦。

其中，分散電采暖用戶，考慮到區(qū)域所處地理位置分布較廣、用戶較為分散，結(jié)合人均收入水平，新增戶均供電容量按7.5千瓦測算，同時率和負載率分別按0.4和0.8考慮。據(jù)此測算電采暖推廣實施后將新增煤改電負荷168.9萬千瓦。集中式電采暖，結(jié)合公共事業(yè)單位和工業(yè)企業(yè)的初步調(diào)研結(jié)果，根據(jù)用戶報裝容量直接相加估計新增負荷，公共事業(yè)單位估計新增1.2萬千瓦、供熱企業(yè)估計新增5.5萬千瓦，合計6.7萬千瓦。

若500kV、220kV和110kV容載比分別按1.6、1.7和1.8考慮，根據(jù)該區(qū)域現(xiàn)狀電網(wǎng)容量和規(guī)劃項目情況，可得目標(biāo)區(qū)域電力平衡如表1所示。

表1目標(biāo)區(qū)域電力平衡信息

可見，若區(qū)域內(nèi)全部實施煤改電，僅500千伏電網(wǎng)滿足需求，220千伏和110千伏電網(wǎng)分別有73.3和100.8萬千瓦功率缺口，折合變電容量需要125和181萬千伏安。根據(jù)各地區(qū)接入負荷分布，約需新增30余個電網(wǎng)工程項目?？紤]到實際電網(wǎng)安全建設(shè)能力，全部實施煤改電壓力較大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)減改造規(guī)模。

2、考慮技術(shù)可行性的最大接納能力分析

根據(jù)規(guī)劃電網(wǎng)項目情況，以110千伏電力處于緊平衡為基礎(chǔ)(電力裕度10.5)，此時測算能夠滿足64.3萬千瓦煤改電負荷接入。若企事業(yè)單位全部實施煤改電，還可接入57.6萬千瓦的分散煤改電用戶，折合戶數(shù)約24萬戶。同時，由于實施規(guī)?？s減，500千伏電網(wǎng)中為煤改電配置的容量將相應(yīng)降低，以實現(xiàn)資源的充分利用，參見表2。

表2技術(shù)可行性的最大接納能力分析結(jié)果

3、經(jīng)濟適應(yīng)性分析

結(jié)合實際規(guī)劃110千伏及以上工程項目的投資情況，若10千伏及以下配套電網(wǎng)投資按1.8萬元/戶，征地拆遷按0.4萬元/戶，房屋保溫修繕申請專項資金補貼，其余補貼標(biāo)準根據(jù)區(qū)域內(nèi)相關(guān)標(biāo)準執(zhí)行：

實施24萬戶煤改電共需建設(shè)投資107.8億元。其中，配套電網(wǎng)建設(shè)投資83.8億元，采暖設(shè)備購置安裝24億元。從資金來源看，政府出資17.76億元，用戶出資6.24億元，電網(wǎng)公司出資83.8億元。

與電網(wǎng)規(guī)劃投資相比，雖然110千伏及以上電網(wǎng)投資均在規(guī)劃內(nèi)，但10千伏及以下配套電網(wǎng)建設(shè)和征地拆遷投資增加，電網(wǎng)企業(yè)整體新增規(guī)劃外投資45.3億元，對企業(yè)壓力較大，應(yīng)進一步核減實施規(guī)模。經(jīng)濟適應(yīng)性分析結(jié)果參見表3。

表3經(jīng)濟適應(yīng)性分析結(jié)果

4、最終實施規(guī)模

考慮到電網(wǎng)企業(yè)的建設(shè)能力和政府、企業(yè)投資實力，在滿足經(jīng)濟適應(yīng)性的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶走訪調(diào)研結(jié)果和改造意愿，重復(fù)2(考慮技術(shù)可行性的最大接納能力分析)和3(經(jīng)濟適應(yīng)性分析)，確定最終煤改電實施規(guī)模為：分散式煤改電實施13萬戶，集中式煤改電實施186家。

三、煤改電接入的電網(wǎng)規(guī)劃

1、負荷預(yù)測與電力平衡分析

13萬戶分散式煤改電預(yù)計新增負荷31.2萬千瓦，186家集中式煤改電預(yù)計新增負荷6.7萬千瓦。煤改電實施后，預(yù)計新增負荷37.9萬千瓦。表3為負荷預(yù)測與電力平衡分析結(jié)果。

表4負荷預(yù)測與電力平衡分析結(jié)果

2、確定建設(shè)規(guī)模

結(jié)合電網(wǎng)項目，若500kV、220kV和110kV容載比分別按1.6、1.7和1.8考慮，區(qū)域內(nèi)各電壓等級為煤改電規(guī)劃的變電站規(guī)模和變電容量如下：

3、設(shè)備選型

對于110千伏及以上電網(wǎng)設(shè)備，按照項目可研和初步設(shè)計文件內(nèi)容，選擇設(shè)備容量、型號等。對于10千伏及以下工程，充分考慮煤改電負荷的特性，根據(jù)散燒煤和集中式煤改電所用設(shè)備用電功率、負荷特性、峰谷時段的用電特性等信息，并結(jié)合10千伏電網(wǎng)實際情況合理確定。

配變：配變?nèi)萘扛鶕?jù)負荷需要選取，一般不高于400kVA。根據(jù)煤改電負荷性質(zhì)，若冬夏負荷差異較大，推薦選擇有載調(diào)容變壓器。

供電線路：對于集中供熱設(shè)備，建議10kV架空主干線導(dǎo)線截面優(yōu)先選擇240mm²，分支線導(dǎo)線截面一般選擇120mm²、95mm²；電纜主干線導(dǎo)線截面優(yōu)先選擇400mm²、300mm²，分支線導(dǎo)線截面一般選擇150mm²、120mm²。對于散燒煤用戶，建議10kV架空主干線導(dǎo)線截面根據(jù)主變?nèi)萘亢?0kV出線間隔數(shù)選擇240mm²、185mm²和150mm²，分支線導(dǎo)線截面一般不小于70mm²。0.4kV供電線路，干線截面選擇不小于120mm²的絕緣導(dǎo)線或選用載流量與之相匹配的電纜。

4、投資分析

1)建設(shè)投資費用

根據(jù)各電壓等級梳理的工程項目信息，估算煤改電配套電網(wǎng)建設(shè)投資約33.44億元。其中，500千伏、220千伏、110千伏和10千伏及以下電網(wǎng)投資分別2.13、4.09、3.5、18.61億元，征地拆遷5.12億元。表5為建設(shè)投資費用信息。

表5建設(shè)投資費用信息(單位：億元)

類似的，進行經(jīng)濟適應(yīng)性分析。本實施規(guī)模下，共需建設(shè)投資46.44億元。其中，配套電網(wǎng)建設(shè)投資33.44億元，采暖設(shè)備購置安裝13億元。從資金來源看，政府出資9.62億元，用戶出資3.38億元，電網(wǎng)公司出資33.44億元，其中規(guī)劃外投資16.23億元。此時，對于企業(yè)、用戶和政府而言，投資均在承受范圍內(nèi)。

2)運行投資費用

若電采暖用戶采暖季執(zhí)行0.31元/千瓦時低谷電價，其中政府補貼0.2元/千瓦時、用戶支付0.11元/千瓦時，按照“煤改電”13萬戶、采暖季戶均10000千瓦時測算，政府每年補貼用戶約2.6億元，用戶自己承擔(dān)1.43億元。

按照居民電采暖谷段0.31元/千瓦時與居民用電電價0.52元/千瓦時差價0.21元/千瓦時測算，電網(wǎng)公司每年約需運行補貼2.73億元。

5、效益評估

對于社會而言，13萬戶居民煤改電，每采暖季可節(jié)省燃煤32.5萬噸。按照每噸煤減排2.493噸二氧化碳、0.68噸粉塵、0.075噸二氧化硫和0.0375噸氮氧化合物測算，折合減排81萬噸二氧化碳、22.1萬噸粉塵、2.4萬噸二氧化硫和1.2萬噸氮氧化合物，環(huán)境效益明顯。

對于居民而言，農(nóng)村居民燃煤每供暖季戶均燃煤約3噸，按照600元/噸測算，戶均采暖成本約0.18萬元。執(zhí)行電采暖后，一般每采暖季所用電量不超過10000度，考慮到每度電補貼電價補貼0.2元，每采暖季用戶實際支付電費0.11元/度，合計約1100元，較燃煤具有一定的經(jīng)濟性。同時，電采暖清潔、安全、靈活性好，在農(nóng)村地區(qū)具有更大優(yōu)勢。

上述基于多因素適應(yīng)性的煤改電接入電網(wǎng)的規(guī)劃方法，綜合考慮多因素適應(yīng)性，能夠科學(xué)確定煤改電最佳實施規(guī)模，有效促進政府、供電企業(yè)和用戶的積極參與，實現(xiàn)環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)最優(yōu)。且闡明煤改電接入電網(wǎng)對技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境的影響，能夠解決煤改電實施規(guī)模難以確定、各參與方投資難以測算的難題，有助于煤改電工程的應(yīng)用推廣。

應(yīng)理解，上述實施例中各步驟的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對本發(fā)明實施例的實施過程構(gòu)成任何限定。

以上所述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。