电力工程设计的电力系统规划设计浅谈

电力工程设计的电力系统规划设计浅谈

张 舸

广东电网有限责任公司广州供电局，广东省广 510620

摘要：随着社会经济的高速发展,科学技术得到了十分普遍的应用,这也使得电力行业取得了前所未有的发展。人们在生活水准不断提升的情况下,对于电力的需求也逐步增加,电力企业每天需要传输更多的电量,这在一定程度上带动了企业发展,但同时也让企业面临更大的压力和更多的挑战。对于电力系统而言，其设计的目的主要是保证电力供应具有着安全性以及实用性和稳定性，根据其电源工程来进行设计，使其可以对电力系统的规划设计水平进行全面提高。

关键词：电力工程；电力系统；规划设计

引言

电力系统规划是确保电力系统得到长远发展以及安全、稳定运行的关键，其规划结果对电能的使用效率以及使用质量具有直接影响。电网规划的目标在于寻求最优的电网投资决策，这样才能保证电力系统得到长期、稳定的发展。电网规划的基本原则是确保电力能够可靠、安全地输送到负荷中心，以此为前提尽可能降低电网建设以及运行的费用。

1电力工程特点

电力工程涉及多个领域，因此电力工程项目的设计与施工会受到多种因素影响，任何一个环节都有可能对整个工程项目造成影响，由此可见电力工程项目具有复杂多变的特点；除此之外，对于电力工程来说，很多问题都是突发的，而且无论问题规模大小都会对整个工程造成非常严重的影响，不仅增加了资源的损耗，甚至会影响人身财产安全，因此电力工程项目具有不确定性和突发严重性的特点，所以说，保证电力工程设计质量至关重要。

2电力系统规划设计方法

电力系统的规划包括近期、中期以及远期这三种。规划时要按照“近细远粗，远近结合”的思路来进行规划。第一，近期规划多为五年，其目的在于应对当前对电网使用的需求，以满足负荷需求为前提，兼顾供电可靠性以及供电质量来优化、调整输变电建设项目，在此基础上来进行年度计划的编制，提出需要新建以及改造的项目。第二，中期规划多为5-15年，近期规划要与中期规划衔接，多方案比对来对电力系统的网架进行论证，确定电网结构，有计划地实现电网结构以及设施过渡为规划网络，从而为大型项目的推进奠定基础。第三，远期规划通常在15年以上，其主要考虑的是电网的长远发展，开展研究，以确保人们未来对供电的要求得到满足的基础上对网络规划以及电源布局进行确定，研究并展望主网架的战略性、框架性以及结构性。实践证实，对设计方案进行少许优化即可明显提高经济效益。早期电网规划方案的基础是对不同方案进行比选，从技术、经济、可行性等方面对设定的待选方案进行比较从而选出推荐方案。但是比较的方案通常都是规划人员根据自己的经验来提出的，不可能将所有可行性的方案全部列出，提出的方案中也不一定就包括了客观上的最优方案，这造成最终推荐方案有一定局限性以及主观性。当前计算机技术、运筹学以及数学不断发展，电网规划的新方法随之不断产生，当前主要有智能优化、数学优化方法以及启发式优化方法等。第一，启发式优化方法以直观分析作为依据，基于系统性能指标来对可行路径的参数进行灵敏度分析，按照一些原则确定需要架设的线路。启发式方法的优点在于可以很好地与规划人员的经验相结合，使用时更加方便，但是这种方法不能保证得到最优方

3电力系统规划的基本内容

3.1预测分析电力负荷

电力系统规划的基础在于对电力工程周围片区的电力负荷进行预测以及分析。进行电力工程的设计时，以国民经济的发展以及运行来进行中短期负荷的预测，对历年的经济数据进行分析总结，结合社会经济的发展规划来逐年预测最大负荷。除此之外还要根据在建、已建以及规划中的远期项目的情况来分析负荷特性，明确这些项目对电网供电造成的影响。对大容量发电机组、枢纽变电站等比较重要的电力工程要使用多种方法来对其负荷进行预测，对负荷增长因素以及负荷的发展趋势进行分析。

3.2电源规划情况以及出力分析

统计拟建工程周围电网的电源规划，对电源的处理情况进行分析，这样才能对工程建设是否有必要进行分析。电力电源有地方电源以及统调电源的区别，前者主要有企业自备发电机组、各种小型水电站等，后者则包括了电网统一调度管理的大型发电产。不同水文期这些电源的出力不尽相同，且规划期间新建电源机组也会逐渐投入运行使用，为了方便开展下一步工作，首先要对电源的出力情况以及规划情况进行分析。

3.3电力电量平衡

电力电量平衡约束着电力系统规划设计，依据电源出力分析结果以及电力负荷预测结果对供电区域、项目所在地进行电量以及电力的平衡计算，分析计算结果，这样才能明确电力工程的规模以及布局。以负荷预测结果为依据来对不同水平年的最大系统负荷进行确定，同时充分考虑到各种电源的出力情况，明确电力电量盈亏之后才能对需要的发电以及变电设备的容量进行确定。确定好的容量不仅要满足负荷需求，还要充分考虑到备用容量。除此之外，电力电量平衡过程中还要对分区之间的电力电量交换进行充分的考虑，结合这一情况来对备容量进行适当增减。

3.4确定接入系统方案

结合项目所在地的负荷分布、原电网特点以及电网的发展规划等情况将项目在电力系统中的地位以及作用明确阐述，以政府部门审批意见、电网规划等提出接入系统比较方案。进行项目接入系统方案的论述时，要充分考虑到电网新技术的使用、节能降耗、节约用地以及远近结合的原则。除此之外还要提出各种方案的规模、布局、投产年等相关内容。

3.5电气计算

潮流计算能很直观地对电力工程中不同接入方案进行计算，其计算得出的电力潮流分布情况、网络元件电力损耗以及电网节点电压等为分析各种方案是否具有经济性、合理性以及可靠性提供支持。潮流计算要对电力网络中的电压分布以及功率进行计算，通过潮流计算来对系统的运行方式进行确定，检查系统中的各种元件的性能是否足够，除此之外潮流计算还能为系统稳定计算以及继电保护提供初值以及依据。短路电流计算能为合理确定电气设备的型号提供依据。确定系统运行方式以及网架结构后，开展短路电流计算来对电气设备进行合理选择以及校验，使用合适的熔体额定电流以及继电保护整定值，这样能确保发生故障时能在最短时间内将短路电流切断，减少由于短路对系统造成的损失。要将短路电流限制在合适的水平，当短路电流比较大而需要对已有电气设备进行更换时，此时就要采取措施以对短路电流进行限制。稳定性计算要根据要求来模拟、分析电力系统中不同故障情况，这样才能明确电力系统不稳定问题的特征。稳定性计算以潮流计算为基础，常见频率稳定计算、电压稳定计算等。通过稳定性计算能让规划人员了解到接入系统方案的各种参数是否满足要求，这样能方便其提出保障措施以及安稳策略。无功补偿能为感性负荷提供无功功率，能减少网络元件对无功功率进行传输而引起的损耗，根据无功平衡进行无功补偿装置的分组容量以及总容量的确定。

结束语

总之，在电力工程设计中应用电力规划设计，不仅是内在需要，更是必然选择。保证电力工程的经济和社会效益，推动电力行业的可持续发展，从而促进我国的电力设施建设迈上一个新台阶。

参考文献

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