淺談電力系統(tǒng)規(guī)劃設計在電力工程設計中的運用

唐建軍

（武岡市電力有限責任公司，湖南 武岡 422400）

1 電力工程電力系統(tǒng)規(guī)劃設計內(nèi)容

電力系統(tǒng)規(guī)劃設計按照發(fā)展計劃劃分可分為長遠規(guī)劃發(fā)展及中期規(guī)劃發(fā)展。不管是電力系統(tǒng)的長遠規(guī)劃發(fā)展還是中期電力系統(tǒng)的規(guī)劃發(fā)展對單項電力工程設計都具有指導性意義。為電力工程建設提供重要的理論及技術(shù)支持。一般來講，電力工程中的電力系統(tǒng)規(guī)劃設計包含以下內(nèi)容：1）電力建設工程所在區(qū)域的電力負荷預測以及電力負荷特性分析；2）電力工程附近電網(wǎng)及電源規(guī)劃情況分析調(diào)查；3）依據(jù)電力負荷預測及電源規(guī)劃結(jié)果對電力及電量進行平衡調(diào)整；4）電力工程接入電網(wǎng)系統(tǒng)方案的提出；5）對電力工程接入電網(wǎng)方案進行電氣計算；6）根據(jù)電氣計算結(jié)構(gòu)，對方案的經(jīng)濟性進行比較；7）為電力工程其他專業(yè)提供相關(guān)的系統(tǒng)資料。具體設計內(nèi)容分析如下：

1.1 電力負荷預測和分析

在電力工程電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中，對電力工程片區(qū)的電力負荷進行預測和分析是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的基礎內(nèi)容。對于電力工程中電力系統(tǒng)的負荷預測，指的是對片區(qū)內(nèi)近些年來的電力負荷預測。通常對片區(qū)電力工程電力系統(tǒng)負荷的預測和分析主要以經(jīng)濟性為原則，適應現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的整體趨勢。在總結(jié)近些年經(jīng)濟數(shù)據(jù)及經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃總體目標對電力工程近區(qū)內(nèi)的電力系統(tǒng)最大負荷進行一一預測。同時結(jié)合電力負荷特性分析對供電系統(tǒng)的影響。

1.2 電力工程附近電網(wǎng)及電源規(guī)劃情況分析調(diào)查

電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的核心，電源規(guī)劃設計質(zhì)量對整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有著直接性影響。就電力工程建設項目而言，在擬建過程中應對工程附近電網(wǎng)電源進行調(diào)查統(tǒng)計，并分析電網(wǎng)電源的出力情況。電力電源可分為地方電源和統(tǒng)調(diào)電源兩種。統(tǒng)調(diào)電源指的是電網(wǎng)管理部門統(tǒng)一調(diào)度的各類大中型發(fā)電廠；地方電源指的是社會各種企業(yè)的內(nèi)部組建的電機組以及社會領(lǐng)域的各種小型水電站；其中，不同的電源在不同的水文情況下其出力情況也是不同的，加之新建設的電源機組也會存在規(guī)劃期內(nèi)逐年投產(chǎn)的問題，將會對電源規(guī)劃設計造成一定影響，所以在電源規(guī)劃時，需要認真分析電源的實際出力情況并進行統(tǒng)計，給下一步工作開展提供依據(jù)。

1.3 電力電量平衡

電力電量平衡的主要作用是對電力系統(tǒng)規(guī)劃設計進行約束。通過對電力負荷預測和電源出力情況分析，對電力工程項目所在區(qū)域、供電區(qū)的電力電量平衡進行計算，并組織分析電力電量計算結(jié)構(gòu)進行分析。綜上對電力工程項目的布局和建設規(guī)模做出決策。依據(jù)電力負荷預測結(jié)果確定電力系統(tǒng)水平年的最大負荷及各類電源的出力實際情況分析出電力電量盈虧，進而選定電力系統(tǒng)的相關(guān)發(fā)電設備及變電設備容量。

1.4 接入系統(tǒng)方案

對電力工程所在區(qū)域的網(wǎng)絡特點及電力負荷分布、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的實際情況進行深入的調(diào)查分析。明確電力系統(tǒng)接入在電力工程建設規(guī)劃設計中的重要性，并按照電網(wǎng)規(guī)劃及電力工程建設項目所在地政府部門的審批意見制定項目接入系統(tǒng)的比較方案。在論證電力系統(tǒng)接入方案的可行性時應按照節(jié)約用地、節(jié)能降耗的原則加強對電網(wǎng)新技術(shù)的引入和應用。同時需要對電力工程項目規(guī)劃方案的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行方式以及供電電壓等進行合理的選擇及確定。

1.5 電氣計算

電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中電氣計算內(nèi)容主要包括：潮流計算、穩(wěn)定計算、無功補償計算和短路電流計算。其中，潮流計算是對電力網(wǎng)絡中的功率和電壓分布進行計算，根據(jù)計算結(jié)果確定電力系統(tǒng)的運行方式，并根據(jù)計算結(jié)果對電力系統(tǒng)中的各種元件進行全方位的檢查，使其滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求。潮流計算是電力系統(tǒng)中電氣計算的基本，是最能夠直觀反映電力工程接入系統(tǒng)方案可行性的方法。潮流計算所得的電網(wǎng)各節(jié)點電壓、各網(wǎng)絡元件電力損耗、能夠為電力工程接入系統(tǒng)方案的經(jīng)濟性分析和可靠性分析提供重要依據(jù)。穩(wěn)定計算指的是根據(jù)國家規(guī)定的電力工程規(guī)劃設計要求對電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障問題進行模擬計算，分析問題提出問題的解決措施。保證電力系統(tǒng)能夠在工程建設完成后穩(wěn)定性運行。穩(wěn)定計算是結(jié)合潮流計算對單項電力工程建設項目的穩(wěn)定性進行計算。計算內(nèi)容包括：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算、電壓穩(wěn)定計算、以及頻率穩(wěn)定計算等。通過種種穩(wěn)定性計算結(jié)果對各個接入系統(tǒng)方案的運行參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整，使其能夠滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運行要求。無功補償指的是對電力網(wǎng)絡中的感性負荷提供相應的無功功率，減少各種不同網(wǎng)絡元件因無功功率所產(chǎn)生的電能損耗。具體到電力工程項目而言，需要按照無功平衡的原則對需要無功補償?shù)脑O備容量和及分組容量進行計算，并對單組低電壓電容器電壓波動進行校核分析，使各種電力系統(tǒng)設備處于正常運行狀態(tài)。短路電流計算對給定的電力工程網(wǎng)架因電氣元件短路故障問題造成電流值不在設計規(guī)定范圍內(nèi)進行分析計算。通過短路電流計算能夠為電力工程的接入系統(tǒng)節(jié)點處各種短路電流故障問題及時發(fā)現(xiàn)，為電氣設備的類型選擇提供重要參考依據(jù)。

1.6 根據(jù)電氣計算結(jié)果，對方案的經(jīng)濟性進行比較

根據(jù)電氣計算結(jié)果對電力工程項目接入系統(tǒng)方案比較需按照經(jīng)濟性、安全性、可靠性以及實用性為原則，分析接入系統(tǒng)中有因規(guī)劃設計因素對電力工程系統(tǒng)運行造成影響的因素，對影響因素進行綜合性評價，擇優(yōu)選擇并確定規(guī)劃設計方案。

2 電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中需注意的問題

2.1 準備階段

電力系統(tǒng)規(guī)劃設計前，設計人員需對電力工程近區(qū)電力系統(tǒng)的實際情況掌握，并對大網(wǎng)區(qū)的電力系統(tǒng)規(guī)劃資料進行搜集整理，為電力工程項目規(guī)劃設計提供可靠性參考資料。其中，資料收集的范圍為：現(xiàn)有變電站、線路以及統(tǒng)調(diào)電源等資料。此外，設計人員還應對最新的電力主網(wǎng)規(guī)劃報告收集，了解主網(wǎng)近區(qū)電力工程規(guī)劃設計的發(fā)展趨勢。

2.2 工作實施階段

積極了解電力系統(tǒng)的最新發(fā)展情況，及時更新數(shù)據(jù)庫資料，搜集并分析研究各個區(qū)域電力負荷的特點；準確把握大網(wǎng)區(qū)域范圍內(nèi)各種發(fā)電廠、變電站以及電力線路的區(qū)域分布情況。設計人員完成以上工作后，需結(jié)合電力工程項目的實際情況，搜集該電力工程項目近區(qū)內(nèi)電力系統(tǒng)所有資料，并對電力系統(tǒng)進行電氣計算，確保電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作的有序開展。

3 結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計是電力工程項目建設得以順利開展的前提條件，作為電力系統(tǒng)規(guī)劃設計人員，應嚴格按照相關(guān)的電力系統(tǒng)規(guī)劃設計規(guī)范要求進行規(guī)劃設計，做大電力工程電力系統(tǒng)規(guī)劃設計科學化，促進電力工程事業(yè)發(fā)展邁上新臺階。

［1］張保會，付科源.用淺談電力工程背景下配電網(wǎng)無功功率補償?shù)膽肹J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013（8）.

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