淺析電力系統(tǒng)規(guī)劃設計在電力工程中的應用

黃敏均 趙亮宇 陳建峰

摘 要：電力工程從電力系統(tǒng)的可靠性以及安全性著手，為電力系統(tǒng)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值提供良好的環(huán)境。因而，電力工程必須進行預先的規(guī)劃設計。電力工程需要一個明確的規(guī)劃指導，而系統(tǒng)規(guī)劃設計便是主要指導。為了保證電力工程具有合理的設計，必須明確規(guī)劃并做好設計等工作。

關鍵詞：工程設計；電力工程；系統(tǒng)規(guī)劃設計；應用

社會經(jīng)濟發(fā)展需要穩(wěn)固的社會基礎，而能源建設是社會穩(wěn)定發(fā)展的前提條件，因而能源建設已經(jīng)逐步得到人們的重視。作為人們生產(chǎn)生活不可或缺的組成部分，能源對于人類社會的發(fā)展有著舉足輕重的作用。為了保證經(jīng)濟能夠穩(wěn)步發(fā)展，電力工業(yè)建設是各類工作的前提。電力工程開工前，充分準備是十分必要的，主要是對針對性的電力工程進行規(guī)劃，從而令電力系統(tǒng)在后期投入即使用更具有可靠性、穩(wěn)定性以及安全性。為了保證電力工程建設質量，在前期準備階段必須做好規(guī)劃工作。

規(guī)劃設計在電力系統(tǒng)中有著長期以及中期之分。規(guī)劃設計人員影響電力工程能否在后期的運行中達到預先設計的要求，具有較大的影響力，因而在輸變電工程設計中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計一般為電力工程的主要指導，換言之，電力工程的建設中，規(guī)劃設計主要可以分為長期和中期。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計對于電力工程的整體設計是具有很大的影響的，規(guī)劃設計已經(jīng)成為了系統(tǒng)設計的主要依據(jù)，文章通過對系統(tǒng)規(guī)劃設計進行分析，詳細介紹了其設計內容。

1 電力負荷分析

在電力工作中，對整個電力系統(tǒng)進行分析主要是針對電力負荷，這對于了解一項電力工程具有重要的意義，預測以及分析系統(tǒng)負荷是在特定的區(qū)域對電力系統(tǒng)中的負荷狀況進行分析，這一區(qū)域便是工程的建設區(qū)域。作為最基礎的系統(tǒng)規(guī)劃設計，檢測電力負荷以及對系統(tǒng)進行特性分析可以獲得最基礎的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在設計過程中，預測電力負荷主要針對短期內的電力系統(tǒng)使用預測，大多僅僅預測十年左右的時間。預測電力負荷是為了電力工程的建設能夠更好的適應我國的經(jīng)濟發(fā)展，并且在一定時期內具有穩(wěn)定性。預測的同時還需要同步進行分析，電力負荷的預測以及相關數(shù)據(jù)的分析是電力系統(tǒng)工程的基礎工作，關系到一項電力工程的系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對社會的貢獻程度。通過電力負荷的預測以及分析可以確定電力工程是否能夠對電網(wǎng)產(chǎn)生影響。

2 電源分析以及出力情況分析

在整個系統(tǒng)的規(guī)劃設計中，電源的規(guī)劃是所有工作的核心，具有十分重要的地位，進行工程施工前，需要對工程周邊電源進行規(guī)劃，同時必須對電源出力狀況進行數(shù)據(jù)分析。這里所指的電源主要指兩種，一種為地方電源，另一種則是統(tǒng)調電源。地方電源主要是指地方上所建設的小型水電站；而統(tǒng)調電源則是指一些大型的發(fā)電企業(yè)，這些企業(yè)往往會由一個統(tǒng)一的部門進行指配。地方電站會受到水文期的影響，供電情況會有所差異，所以電源出力情況就會有所不同。在電力工程中，新建工程每年都會加入新的電源機組，因而電源出力狀況便會發(fā)生改變，應當對其進行重視。

3 電力和電量的平衡

在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計中，電力和電量的平衡對于規(guī)劃和設計的工作起到制約的作用。根據(jù)之前計算出來的電力負荷和電源的出力情況，就能夠對供電區(qū)域內的電力和電量的平衡情況進行一定的分析。根據(jù)電力的負荷情況對各年的電力系統(tǒng)的最大負荷量進行一定的估計，這樣就能確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電和變電設備的容量。

4 電網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

為了保證電力工程能夠發(fā)揮應有的作用，為了將其接入電網(wǎng)系統(tǒng)，這就需要對電力系統(tǒng)中工程的實際狀況以及網(wǎng)絡特點進行綜合考量，并結合當?shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)展狀況對電網(wǎng)進行系統(tǒng)性的規(guī)劃設計。另外政府部門的審批意見也是電力工程建設中主要的影響因素，在對系統(tǒng)進行綜合的考慮之后，才能夠進一步確定接入方案。在進行方案確定時，對于接入方案的合理性也要進行考量，確保實際的接入方案以最少的投入獲得最大的效益。

5 關于所提方案進行電氣計算的工作

關于所提方案電氣的計算工作是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的主要內容，其中有潮流計算，穩(wěn)定計算，短路電流計算和無功補償計算。潮流計算主要是對電力網(wǎng)絡中的功率和電壓的分布進行計算，通過潮流計算可確定系統(tǒng)運行方式，檢查各元件是否滿足運行要求，并為系統(tǒng)繼電保護和穩(wěn)定計算提供依據(jù)和初值。潮流計算作為電力系統(tǒng)設計中最基本的計算，是比較電力工程各接入系統(tǒng)方案最直觀的方法。通過潮流計算得出的電網(wǎng)各節(jié)點電壓、各網(wǎng)絡元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況。穩(wěn)定計算是指根據(jù)要求對電力系統(tǒng)的各種故障情況進行模擬計算和分析，從而確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的主要特征和穩(wěn)定水平。穩(wěn)定計算多是基于潮流計算結果的基礎之上，通過進行各種穩(wěn)定計算，可校驗各接入系統(tǒng)方案的運行參數(shù)能否滿足穩(wěn)定運行的要求，在必要的情況下提出安穩(wěn)策略和保障措施。短路電流計算主要是驗算在給定的網(wǎng)架中，由于故障短路而在電氣元件上產(chǎn)生的不正常電流值。在確定了網(wǎng)架結構和系統(tǒng)運行方式的情況下，進行短路電流計算可正確選擇及校驗電氣設備，選用正確的繼電保護整定值和熔體的額定電流，從而確保在故障情況下能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間，減少短路所造成的損失。系統(tǒng)的短路電流宜限制在合理的水平，當短路電流水平過大而需要大量更換工程相關網(wǎng)區(qū)已有電氣設備時，應提出限制短路電流的措施。

6 實際經(jīng)驗

系統(tǒng)的規(guī)劃設計需要以相關資料作為前提，因而設計前需要對附近電力系統(tǒng)的狀態(tài)進行資料收集，并對資料進行整理和分析。對現(xiàn)有系統(tǒng)中的電力線路、變電站和電源情況進行資料收集，同時以圖表的形式錄入數(shù)據(jù)庫，形成一個相對完整的網(wǎng)架數(shù)據(jù)。在這一基礎上，還需要得到最新的系統(tǒng)規(guī)劃報告，從而了解電網(wǎng)的整體的發(fā)展變化方向，從而了解當前電網(wǎng)的最新動態(tài)。通過收集各地的電網(wǎng)負荷狀況，及時更新系統(tǒng)變化情況，從而掌握線路、變電站以及電廠最新的數(shù)據(jù)資料，提供良好的系統(tǒng)設計環(huán)境。所以，需要將數(shù)據(jù)庫中的相關數(shù)據(jù)進行及時的更新和完善，這對于電力系統(tǒng)來說具有重要意義，同時也是系統(tǒng)規(guī)劃設計工作中需要予以堅持的長期工作。

7 結束語

經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在一定程度上推動了能源建設的發(fā)展，電力作為當前社會重要的能源物質，對于人類社會的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著巨大的影響，已經(jīng)成為了人類社會發(fā)展不可或缺的組成部分，由于電力能源使用方便，因而在所有的能源中使用最為廣泛。為了保證經(jīng)濟社會能夠繼續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，電力系統(tǒng)建設成為了當前必須予以重視的內容。電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了大機組、高電壓以及大電網(wǎng)和越來越廣的輸電范圍，這些是電力系統(tǒng)發(fā)展的標志，也是當前系統(tǒng)規(guī)劃設計必須予以重視的內容。由于電網(wǎng)的復雜程度有所提升，因而其系統(tǒng)規(guī)劃設計就需要進一步的予以加強，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠以及后期運行中能夠得到更大的經(jīng)濟效益。在進行工程準備階段，必須進行系統(tǒng)規(guī)劃設計。作為工程設計以及建設的指導，系統(tǒng)規(guī)劃設計對于促進電力系統(tǒng)合理性有著重要的作用，在前期需要針對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃，保證電網(wǎng)中各個環(huán)節(jié)能夠協(xié)調穩(wěn)定相互配合的運行。從而建設處更加優(yōu)質、高效、穩(wěn)定、安全的電力系統(tǒng)。

參考文獻

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