1. 电网规划与负荷预测导论

电网规划是电力系统发展建设的“顶层设计”。它要回答的核心问题是：在未来若干年内，为了满足负荷增长、电源接入和可靠性要求，应当在什么时间、什么地点、建设什么电压等级、多大容量的电网设施，以及如何以合理的投资获得可接受的安全与经济水平。负荷预测则是这一设计工作的起点和输入——没有对未来负荷水平、分布和特性的判断，电网规划就失去了目标与依据。

一、电网规划的定义与目标

电网规划可定义为：在给定的规划期内，根据负荷预测结果、现有电网状况、电源布局、政策约束和投资能力，确定电网网架结构、变电站布点、线路走廊及建设时序的过程。其目标通常不是单一的，而是多目标协调：

• 安全性：满足N-1准则，避免大面积停电，保证设备不过载、电压合格。
• 经济性：在满足安全前提下，使投资、运行、损耗和停电损失的综合费用最小。
• 适应性：网架具有扩展弹性，能适应负荷不确定性和电源接入变化。
• 环境与政策合规：满足土地、环保、走廊和新能源消纳等约束。

这些目标之间存在张力。例如，为满足N-1而增加线路投资会提高安全性，但可能降低经济性。因此规划本质上是多约束下的权衡决策，而非单一最优解。

二、基本原则

实际规划工作中通常遵循以下原则：分层分区平衡，即按电压等级分层、按供电区域分区，尽量实现电力就地平衡，减少长距离输送；远近结合，近期方案要为远期发展留有余地，避免重复改造；可靠性适度，不同供电区域按负荷密度和重要程度采用差异化标准；经济合理，在多个可行方案中进行技术经济比较；可实施性，考虑走廊、站址、施工和停电安排等现实条件。

三、主要流程

一个完整的电网规划流程通常包括：现状分析、负荷预测、电源与电力平衡、网架方案拟定、电气计算与校验、方案比较、投资估算与建设时序安排、评审与滚动修编。其中负荷预测位于前端，直接决定后续电力平衡和网架规模。若负荷预测偏高，可能造成设备利用率低、投资浪费；若偏低，则可能导致线路过载、电压越限，甚至被迫提前扩建。

四、负荷预测在规划中的定位与作用

负荷预测是电网规划的“输入变量”和“边界条件”。它提供三类关键信息：总量（最大负荷、电量）、分布（分区、分变电站负荷）、特性（负荷曲线、峰谷差、同时率、增长率）。在规划中，总量决定电源和主网架规模，分布决定变电站布点和线路走向，特性决定设备选型和调峰需求。

以某地区为例：假设现状最大负荷为800 MW，近五年年均增长率为6%，按自然增长外推，五年后最大负荷约为800×(1+0.06)⁵≈1070 MW。若同时考虑一个新增工业园区约120 MW负荷，则规划水平年最大负荷约为1190 MW。若现有220 kV主变容量为2×180 MVA，按N-1校验，单台故障时剩余容量为180 MVA，远小于1190 MW对应的视在功率需求，说明必须新增主变或新建变电站。这个简单示例说明：负荷预测结果直接触发规划判断，而不是停留在数字本身。

五、课程知识地图

本课程后续内容围绕两条主线展开：一条是负荷预测方法线，包括经典趋势外推、回归分析、时间序列、灰色预测、神经网络及组合预测；另一条是电网规划方法线，包括电力平衡、网架规划、变电站选址定容、可靠性评估、经济性分析和不确定性处理。两条主线通过“预测结果—规划方案—校验反馈”形成闭环。

理解这张知识地图，有助于在学习过程中始终明确每个方法所处的位置：负荷预测解决“未来需要多少电、在哪里用”，电网规划解决“如何建网、何时建、建多大”。两者共同构成电网发展决策的方法体系。