關(guān)于電力工程中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計研究

林茸

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求呈不斷上升趨勢，同時對電能質(zhì)量要求也不斷提升，這就需要一個安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)供應(yīng)電能。要建立一個安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作尤為重要，其是電力工程設(shè)計的前期工作重點，并對整個工程實施起著關(guān)鍵作用。為確保電力系統(tǒng)規(guī)劃工作的順利開展，在保障系統(tǒng)安全的前提下，盡量地避免資源浪費與能源消耗，這就要求在電力工程開展建設(shè)前期，設(shè)計人員對電力系統(tǒng)進行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計工作，結(jié)合多方面因素客觀論證電力工程建設(shè)的必要性及可行性，使工程的整體質(zhì)量大幅提升。

關(guān)鍵詞：電力工程；電力系統(tǒng)；規(guī)劃設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.141

0 引言

電力能源早已滲透人們工作生活的方方面面，是社會進步發(fā)展不可缺少的重要組成部分，同時電力能源作為我國經(jīng)濟發(fā)展的一劑強心針，牽動著各行各業(yè)的發(fā)展速度及方向。因而電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是維系社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展、科技突飛猛進的關(guān)鍵因素。而電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計則是在電力工程前期把好質(zhì)量關(guān)，從經(jīng)濟技術(shù)角度充分論證電力工程建設(shè)的必要性及可行性，確保項目順利接入系統(tǒng)的同時充分發(fā)揮其作用，不斷優(yōu)化及完善電力系統(tǒng)，從而確保系統(tǒng)滿足各種運行方式的要求，提高電網(wǎng)的安全可靠性。

電力工程的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計一般包括以下幾方面的工作：

1 電力負荷預(yù)測

建設(shè)電力工程項目首先需要準確對該工程所在地的用電負荷需求進行預(yù)測。電力負荷預(yù)測通常采用大用戶加常規(guī)增長率法?？紤]電力工程供電范圍內(nèi)的主要用電負荷大小及常規(guī)負荷逐年增長情況，考慮一定的同時率修正后對區(qū)域內(nèi)的電力負荷進行預(yù)測分析。如果是規(guī)模相對較小的項目，可采用短期負荷預(yù)測?？筛鶕?jù)用電負荷性質(zhì)，參考歷年同類負荷用電數(shù)據(jù)（負荷密度及同時率）來進行預(yù)測。若需對供電范圍內(nèi)電力負荷進行精準預(yù)測，則需對已投產(chǎn)用戶進行詳細收資，掌握其用電設(shè)備裝機規(guī)模、用電特性及項目年生產(chǎn)力等情況；另外還需考慮某些特殊因素的影響，如項目地點周圍是否有擬建或在建的大型工程，分析潛在的用電需求以及電力工程建設(shè)是否會對該工程造成影響。

2 電源規(guī)劃

規(guī)劃區(qū)域電力系統(tǒng)電源裝機時需結(jié)合相關(guān)部門的電源發(fā)展規(guī)劃，并且要牢牢把握市場動向，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的資源優(yōu)化配置。在規(guī)劃時還需堅持協(xié)調(diào)發(fā)展原則，制定出與該區(qū)域負荷發(fā)展相匹配的電源規(guī)劃方案。電源規(guī)劃設(shè)計主要內(nèi)容有：對項目所在區(qū)域的現(xiàn)有的電源裝機規(guī)模進行準確的統(tǒng)計與梳理，再結(jié)合該地區(qū)的負荷發(fā)展分布，制定出與其負荷發(fā)展相適應(yīng)的電源規(guī)劃發(fā)展方案。電源性質(zhì)主要分為兩種形式，分別為地方電源及統(tǒng)調(diào)電源。電源運行方式及出力情況會因電源性質(zhì)的不同而存在差異。因此，需要對該區(qū)域不同性質(zhì)的電源進行全面分析。

3 電力電量平衡

電力系統(tǒng)規(guī)劃的科學(xué)合理性評判重要的指標為整個電力系統(tǒng)電力電量是否達到平衡。具體有以下幾點要求：發(fā)電設(shè)備、新增機組以及退役機組的備用容量是否符合相關(guān)技術(shù)標準，確保電力系統(tǒng)中有足夠的電力供應(yīng)，滿足系統(tǒng)的季節(jié)調(diào)峰調(diào)頻需求；對水電廠、火電廠的運行方式進行合理安排，保障水力發(fā)電能夠充分的發(fā)揮作用，同時火電進行有力支撐；此外還需對燃料的消耗進行計算。系統(tǒng)或地區(qū)之間的交換電力流也需要進行詳細的分析與計算?；谝陨想娏﹄娏科胶夥治隹蔀殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃方案的確定提供重要依據(jù)，以保障電力工程順利的實施及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

4 接入系統(tǒng)方案比較

在電力工程并網(wǎng)之前，首先需要做好對擬建區(qū)域用電負荷的調(diào)查與分析工作，再結(jié)合政府及相關(guān)部門對此項工程的要求與意見，以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)規(guī)劃發(fā)展思路充分論證項目的接入系統(tǒng)方案。接入系統(tǒng)方案需從經(jīng)濟技術(shù)角度進行多方案比選。從經(jīng)濟性的角度來看，接入系統(tǒng)方案需遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，提倡建造科技環(huán)保、節(jié)約資源。從技術(shù)性的角度來看，接入系統(tǒng)方案需滿足電網(wǎng)安全可靠運行、發(fā)展適應(yīng)性等要求，同時還需積極響應(yīng)國家相關(guān)政策，在電力工程實施過程中采用先進的技術(shù)及電力設(shè)備。通過多維度比選最終確定出電力工程的接入系統(tǒng)方案。

5 電氣計算的主要作用

電氣計算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中不可或缺的重要組成部分，主要包括以下幾項內(nèi)容：潮流計算、短路電流計算、穩(wěn)定計算、調(diào)相調(diào)壓計算及無功平衡。其中潮流計算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計電氣計算的基礎(chǔ)，其作用主要是為模擬仿真計算各種運行方式下的電力系統(tǒng)潮流分布以及電壓水平。穩(wěn)定計算的作用是對電力系統(tǒng)在未來運行中可能會出現(xiàn)的一些故障情況進行仿真計算與分析，使用的計算方法及判別穩(wěn)定原則也需嚴格滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)定。電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算主要包括暫態(tài)計算及穩(wěn)態(tài)計算，指標主要包括：電壓、功角以及頻率。在電力工程項目建成投產(chǎn)前可采用仿真系統(tǒng)計算軟件對該項目接入系統(tǒng)可能存在的故障運行方式進行模擬計算，找到電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)運行的閥值及可靠安全的運行方式。模擬計算通過后方進行實際投運工作，從而減少項目接入系統(tǒng)可能引起的運行風(fēng)險。短路電流計算則主要是對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的短路故障方式進行計算。根據(jù)計算結(jié)果，在電力工程中選用合理短路電流水平的電器元件及設(shè)備，以降低短路對電器元件損壞。無功平衡計算是從系統(tǒng)角度充分論證電力工程中無功合理配置方案，避免無功集中布置導(dǎo)致無功遠距離輸送，使得線路上通過大量無功潮流從而降低電網(wǎng)設(shè)備利用率。

6 總結(jié)

電力作為我國各個領(lǐng)域發(fā)展都必不可少的重要組成部分，對我國經(jīng)濟的快速發(fā)展起著重大作用。而電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計作為電力工程設(shè)計的前期及基礎(chǔ)工作，它的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響這電力工程建設(shè)實施。因此電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計對于電力工程建設(shè)乃至整個電力行業(yè)發(fā)展都是至關(guān)重要的。電力系統(tǒng)規(guī)劃工作主要涵蓋電力負荷預(yù)測、電源規(guī)劃、電力電量平衡、接入系統(tǒng)方案比選及電氣計算等內(nèi)容。只有嚴格把控各項內(nèi)容的工作重點才是切實做好電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵，最終實現(xiàn)電力資源合理利用，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

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