電力工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用

蔣誠 國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司

隨著我國電力企業(yè)的蓬勃發(fā)展，針對(duì)電力工程設(shè)計(jì)中的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和議題。一方面，電力工程設(shè)計(jì)涉及大量的專業(yè)技術(shù)與核心設(shè)備，需要具備豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究和分析；另一方面，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展影響極為深遠(yuǎn)，需要針對(duì)電力規(guī)劃進(jìn)行多種層面的分析和探索，了解電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題和瓶頸。

一、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)概述

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)總體來說，就是對(duì)電力系統(tǒng)的使用運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)規(guī)劃的工作，其最終的目的就是能夠確保電力系統(tǒng)可以平穩(wěn)運(yùn)行[1]。

（1）保障電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)屬性，設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，一定要有專業(yè)的電力設(shè)計(jì)知識(shí)，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)除了有專業(yè)的電力知識(shí)，還需要考慮實(shí)際的因素，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)者能夠站在國家電力發(fā)展宏觀的角度，去整體性地考慮電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，除了國家的電力整體性的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)進(jìn)行情況，也是要考慮的重點(diǎn)內(nèi)容，了解當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，實(shí)現(xiàn)更有針對(duì)性地電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)；

（2）電力系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定安全的運(yùn)行，前提條件就是電力系統(tǒng)擁有科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，保障電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)的運(yùn)行，反之，如果電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，將會(huì)致使電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行陷入混亂，在更為極端的情況之下，缺乏科學(xué)屬性的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，還會(huì)造成人民群眾的財(cái)產(chǎn)生命的損失；電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)師，在進(jìn)行科學(xué)的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要有前瞻性，不能只考慮當(dāng)前的效率與問題，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，在未來的電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展中，也能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)有效的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要把眼光放長遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展；

（3）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與其他相關(guān)部門的協(xié)調(diào)發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)并不是單獨(dú)存在的個(gè)體，而且電力系統(tǒng)的發(fā)展，需要與社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，需要關(guān)切群眾的基本需求，為群眾生產(chǎn)生活提供便利[2]。

二、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的意義

（一）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)可以為電力建設(shè)提供可靠的依據(jù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)在不斷的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是離不開電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行的，現(xiàn)階段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于電力的發(fā)展要求在不斷的上升，現(xiàn)階段的很多電力建設(shè)與實(shí)際的電力需求是不適應(yīng)的，應(yīng)該做出對(duì)于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相應(yīng)的改革，要不斷適應(yīng)人民群眾對(duì)于電力發(fā)展的需求，因此在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)人民群眾對(duì)于電力發(fā)展的需求，進(jìn)行調(diào)查研究預(yù)測，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，符合人民群眾的需求，為電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)提供一定的有力依據(jù)。

（二）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)保障電力企業(yè)獲得有效的效益

電力企業(yè)為人民群眾的發(fā)展提供電力，保障人民群眾的生產(chǎn)和生活的需求，這屬于基本的需求保障，但是作為企業(yè)，電力企業(yè)還是要實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的共同良好的發(fā)展，電力企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，為社會(huì)大眾提供更加有效的電力保障，這就是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的表現(xiàn)，通過電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)電力資源的有效配置，從而更好地獲取經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)展。

（三）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)電力建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，為我國的電力的發(fā)展作出了很多的貢獻(xiàn)，但是就實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r來看，電力企業(yè)的電力輸出發(fā)展，與人民群眾的需求是不相適應(yīng)的，存在比較多的問題，是現(xiàn)階段需要迫切去解決的事情，這也使我國的電力建設(shè)面臨著巨大的建設(shè)壓力，現(xiàn)階段還是存在比較多的問題需要解決的，同時(shí)現(xiàn)階段，我國還面臨著社會(huì)全面建設(shè)的壓力，這就會(huì)使電力建設(shè)的重要性逐漸凸顯出來，因此電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)化，能夠切實(shí)的推動(dòng)電力事業(yè)的快速科學(xué)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)[3]。

三、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程中的設(shè)計(jì)原則

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員一定要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)的原則，保證電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

（一）周期性原則分析

由于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員應(yīng)該制定好相應(yīng)的設(shè)計(jì)周期，并且嚴(yán)格按照規(guī)定的周期完成設(shè)計(jì)。對(duì)于一些比較大型的電力系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該制定一個(gè)完善的設(shè)計(jì)方案和對(duì)策，從而給用電用戶造成不必要的影響。

（二）安全性原則分析

電力工程設(shè)計(jì)中，安全性原則是工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心原則。一方面，電力工程中的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)，需要保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)應(yīng)工程設(shè)備要符合電力工程體系的發(fā)展要求，能夠確保電力輸送的安全性；另一方面，電力工程中電力規(guī)劃設(shè)計(jì)，涉及廣泛的民生領(lǐng)域，尤其是電力供給能力，需要符合電力供給的要求，同時(shí)在長周期的使用過程中，能夠確保電力工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性和穩(wěn)定性。安全性原則，是電力工程電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和核心，需要引發(fā)足夠的重視和關(guān)注。

（三）成本原則分析

在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員不僅要保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還要盡可能的節(jié)約電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)成本，確保電力系統(tǒng)的功能效應(yīng)可以與企業(yè)投入的成本成正比。

四、電力工程設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

（一）電源工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)

我國電力工程的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，大多是五年、十年、十五年為一個(gè)基本的發(fā)展周期，因此對(duì)應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，必須具備一定的前瞻性和發(fā)展性。以電源工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)為例，在系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)程中，需要進(jìn)行全面的考量和分析，尤其是對(duì)于電源工程的周邊設(shè)計(jì)，務(wù)必要提升電源規(guī)劃的實(shí)用價(jià)值和社會(huì)意義。既要考慮電源系統(tǒng)所在區(qū)域的供給能力，同時(shí)也要結(jié)合電源規(guī)劃所在區(qū)域的具體情況進(jìn)行合理化的改進(jìn)和升級(jí)。傳統(tǒng)電力電源，主要包括電源與統(tǒng)調(diào)電源兩種類別，部分的地方電源是指企業(yè)或者事業(yè)單位利用發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。而統(tǒng)籌電源主要是電網(wǎng)系統(tǒng)的有效供電，是所有電廠的統(tǒng)稱。不同的電力規(guī)劃，對(duì)應(yīng)不同的電力供給，尤其是在進(jìn)行電力統(tǒng)計(jì)工作中，需要對(duì)電源運(yùn)行情況進(jìn)行分析和研究，從而了解電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)價(jià)值和規(guī)劃意義[4]。

（二）電力負(fù)荷的預(yù)測和分析

電力負(fù)荷的預(yù)測和分析，是確定電力工程系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。一方面，電力負(fù)荷的預(yù)測，能夠提前幫助電力工程各項(xiàng)目的電力設(shè)備做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作，能夠從現(xiàn)有的電力體系中發(fā)揮出相應(yīng)的價(jià)值和意義；另一方面，電力負(fù)荷的預(yù)測和分析，借助相關(guān)科學(xué)技術(shù)，其誤差率相對(duì)較小，能夠以最佳的預(yù)測方案，為后續(xù)的電力工程設(shè)計(jì)，提供最佳的匹配方案，保障系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。不僅如此，我國電力工程電力負(fù)荷的預(yù)測，與工程的發(fā)展規(guī)劃、發(fā)展趨勢息息相關(guān)，不僅影響著電力工程的規(guī)劃重點(diǎn)，同時(shí)還可能會(huì)加劇某些區(qū)域電力體系的建設(shè)規(guī)模?；谖覈壳暗碾娏ω?fù)荷預(yù)測方式，主要有以下五種類型：

（1）經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測，主要是針對(duì)所在城市的未來發(fā)展，尤其是人口規(guī)模、企業(yè)規(guī)模以及建筑發(fā)展規(guī)模等一系列參數(shù)進(jìn)行分析和研究。

（2）時(shí)間序列預(yù)測，根據(jù)所在區(qū)域階段性的發(fā)展趨勢，以大數(shù)據(jù)或者超級(jí)計(jì)算機(jī)等技術(shù)，對(duì)區(qū)域的發(fā)展布局進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測，為電力系統(tǒng)的搭建提供重要參考數(shù)據(jù)。

（3）電力系統(tǒng)年增長率預(yù)測，根據(jù)電力系統(tǒng)的年度增長情況進(jìn)行分析和判斷，從而為后續(xù)的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和方向。

（4）電力消費(fèi)彈性系數(shù)預(yù)測。根據(jù)所在區(qū)域電力消費(fèi)數(shù)量以及階段性的用電情況進(jìn)行預(yù)判和計(jì)算。

（5）人均用電量增長預(yù)測，主要是針對(duì)一些地廣人稀的區(qū)域進(jìn)行分析和探索。通過選擇不同的預(yù)測方式以及判定辦法，從而得出電力工程系統(tǒng)規(guī)劃的發(fā)展趨勢，結(jié)合目前的電力供應(yīng)體系與電力基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)行相關(guān)工作的規(guī)劃設(shè)計(jì)，提升電力負(fù)荷預(yù)測的精準(zhǔn)度和科學(xué)性。

（三）電氣計(jì)算

電氣計(jì)算，主要包括穩(wěn)定計(jì)算、潮流計(jì)算以及短路電流計(jì)算。以電力系統(tǒng)故障為例，在進(jìn)行系統(tǒng)電力負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需要考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，還需要參考電力系統(tǒng)的電壓、頻率以及運(yùn)行時(shí)效等。需要注意的是，務(wù)必要對(duì)系統(tǒng)方案中的參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，并提高對(duì)應(yīng)的保護(hù)措施。潮流計(jì)算，主要是根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)中的功率、電壓情況進(jìn)行分析和研究，并且需要對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行電力進(jìn)行核算，確保系統(tǒng)中的電力單元都處于合理的管控范圍。短路電流計(jì)算，主要是針對(duì)網(wǎng)架中的反常電流值，并對(duì)電流的具體情況分析和計(jì)算，明確電力系統(tǒng)短路電流的具體數(shù)量，選擇符合要求的繼電保護(hù)裝置。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生電力故障時(shí)，需要借助電源的有效切換，保護(hù)相關(guān)電力裝置，減少對(duì)應(yīng)的損失和風(fēng)險(xiǎn)。

（四）電力電量平衡

這里的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)最直觀的作用就是平衡電力電量，提高對(duì)電網(wǎng)的約束作用，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作人員需要對(duì)該地區(qū)的電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，以及電源出力數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，最終得出電力電量平衡相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)一步參考得出電力電量平衡相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以對(duì)電力工程的規(guī)劃進(jìn)行進(jìn)一步合理的布局規(guī)劃，還能在參考了大負(fù)荷和電源出力的相關(guān)數(shù)據(jù)下，對(duì)電力的盈虧情況進(jìn)行確定，這樣就可以明確整個(gè)電力系統(tǒng)需要的發(fā)電以及變電設(shè)備的數(shù)量了。

五、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

（1）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，需要確保電力工程相關(guān)資料的完整性和可靠性，尤其是對(duì)于工程周邊區(qū)域的電力供給情況以及電力建設(shè)情況，需要結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行布局和分析。通過對(duì)前期資料的科學(xué)梳理以及有效分析，了解電力工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)情況，并對(duì)資料內(nèi)容進(jìn)行盤整和研究。

（2）在進(jìn)行電力數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作時(shí)，需要不斷更新電力系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，尤其是對(duì)于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)影響重大的內(nèi)容，需要借助數(shù)據(jù)庫的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行研究和分析。既要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)判，又要了解目前所在區(qū)域的電力供給情況，以實(shí)際的電力供給系統(tǒng)進(jìn)行研究和梳理，在保障地區(qū)電力供給穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，開展電力系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。需要注意的是，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作時(shí)，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和升級(jí)，提升數(shù)據(jù)庫的安全性和保障性，同時(shí)對(duì)核心數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和判斷，分析數(shù)據(jù)的來源和實(shí)用價(jià)值[5]。

六、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前我國電力工程的不斷發(fā)展，一定程度上也加快了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在電力工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)其發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，可以保障電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行。所以，在今后的發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須要與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)設(shè)計(jì)的方法、技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)的方案可以滿足社會(huì)發(fā)展的需要，從而促進(jìn)我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。