王旭+趙清濤

摘 要：電力系統(tǒng)規(guī)劃設計是電力工程的重要組成部分，同時也是其基礎與前提。為在真正意義上對電力系統(tǒng)的安全性與可靠性進行保障，必須實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的科學設計。這也作為意向方針與原則存在于單項電力工程建設中。本文首先對電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設計的內(nèi)容進行仔細分析，然后對電力工程中電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設計進行探究。

關鍵詞：電力系統(tǒng)規(guī)劃設計；電力工程設計電力電量平衡；接入系統(tǒng)方案

電能作為基礎能源存在于我國國民經(jīng)濟的各個領域中，在社會發(fā)展中占據(jù)重要位置，同時也具有相當重要的作用。電力行業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展來說屬于先決條件，同時也是電力工程前期工作的重要組成部分，不僅可實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的合理規(guī)劃，同時對經(jīng)濟的安全運行有極大的促進作用。在實際對電力系統(tǒng)進行設計與建造時必須嚴格要求施工人員按照一定的原則與方針進行。

一、電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設計的主要內(nèi)容

長期電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃以及中期電力系統(tǒng)發(fā)展設計規(guī)劃系統(tǒng)設計的重要組成部分，對于單項電力工程設計來說具有一定的指導性作用，我們在設計對工程建設進行論據(jù)時也可將其作為主要依據(jù)。單項電力工程設計涉及內(nèi)容較多，我們主要將其總結(jié)為以下幾點并進行仔細分析。首先是對工程所在區(qū)域的電力負荷進行預測以及特性分析，然后是對近區(qū)電網(wǎng)電源情況進行分析，最后是我們需要將負荷預測與電源規(guī)劃結(jié)果作為主要依據(jù)對電力以及電量進行平衡。需要注意的是對所提方案進行電氣計算以及分析計算結(jié)果也在上述范圍的涵蓋之內(nèi)。

1.電力負荷預測和分析

電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的基礎就是指對擬電力工程附近的片區(qū)進行電力符合預測以及分析。在實際對電力工程進行設計時必須在10內(nèi)完成中短期負荷預測。

中短期預測主要以國民經(jīng)濟運行與發(fā)展作為基礎運行，我們通過對歷年的數(shù)據(jù)進行總結(jié)與分析后發(fā)現(xiàn)，我們可利用對社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的有機結(jié)合實現(xiàn)對中短期內(nèi)負荷的逐年預測，同時根據(jù)建設與規(guī)劃情況對負荷的特性進行科學的分析，這可從根本上對電網(wǎng)供電的影響進行確定。我們可利用多種方法進行負荷預測，其中主要包括傳統(tǒng)的序列預測法，也有模糊理論、專家系統(tǒng)等新方法。對具有重要意義的工程我們就可以采用多種方法進行預測，例如樞紐變電站、輸送大量潮流的電力線路、或大容量發(fā)電機組，我們需要從中選取一個可能出現(xiàn)的負荷水平對其進行分析。

2.電源規(guī)劃情況及出力

電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的核心內(nèi)容。對擬建工程周邊電網(wǎng)的電源規(guī)劃進行統(tǒng)計，并分析電源的出力情況，是論證單項電力工程建設必要性的重要依據(jù)。

電力電源分為統(tǒng)調(diào)電源和地方電源，其中統(tǒng)調(diào)電源是指歸電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一調(diào)度的各類大型發(fā)電廠；地方電源則包括各類小水電站，以及企業(yè)自備發(fā)電機組。每種電源在不同的水文期的出力各不相同，同時新建電源機組會出現(xiàn)在規(guī)劃期間逐年投產(chǎn)的情況，因此，需對電源出力情況進行詳細的分析統(tǒng)計，以利于下一步工作開展。電力電量平衡電力電量衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中起約束條件的作用。根據(jù)電力負荷預測和電源出力分析，進行項目所在地區(qū)、供電區(qū)域進行電力、電量平衡計算，并對衡結(jié)果進行分析，從而確定電力工程的布局和規(guī)模。

通過負荷預測確定系統(tǒng)最大負荷，結(jié)合各類電源的出力分析，得出電力電量盈虧，從而確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電、變電設備容量。該容量應滿足負荷需求的工作容量加上系統(tǒng)需要的備用容量。此外，在進行電力電量平衡時，還需考慮分區(qū)間的電力電量交換，并根據(jù)情況增減設備容量。

3.電氣計算

電氣計算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的主要內(nèi)容，包括：潮流計算，穩(wěn)定計算，短路電流計算和無功補償計算。

（1）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，可直接用于分析各接入系統(tǒng)方案的可靠性、合理性和經(jīng)濟性。

（2）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(jié)果的基礎之上，在單項工程設計中常用到的穩(wěn)定計算包括電力系統(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。

4.方案比較

對項目接入方案進行比較，在各種電氣計算結(jié)果的基礎之上，從安全可靠性、實施性、發(fā)展適應性和經(jīng)濟性等方面進行分析，從而對各方案的設計及運行做出評價，并選擇最優(yōu)者作為推薦方案。

5.系統(tǒng)專業(yè)提資

通過合理的系統(tǒng)設計，可靠的系統(tǒng)電氣計算，選出綜合條件最優(yōu)的推薦接入系統(tǒng)方案，確定項目工程的建設規(guī)模和投產(chǎn)時間，為電力工程設計的其它專業(yè)提供有效的設計依據(jù)和準確的數(shù)據(jù)支撐。

二、電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作的一些經(jīng)驗

隨著我國電網(wǎng)電壓的升高，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電源裝機總?cè)萘康闹鹉晏嵘娏ο到y(tǒng)的發(fā)展進入了新時期。在單項電力工程的設計中，電力系統(tǒng)專業(yè)的設計和論證起著重要的指導作用。如何獨立開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作，成為中小規(guī)模的電力設計單位遇到的新問題。

1.準備階段

在開展系統(tǒng)規(guī)劃設計工作前，應收集近區(qū)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀相關資料，了解大網(wǎng)區(qū)的基本情況和特點，分析和整理收集到的系統(tǒng)資料。收集現(xiàn)有變電站、線路以及統(tǒng)調(diào)電源資料，并開列成表錄入數(shù)據(jù)庫，形成電網(wǎng)現(xiàn)狀網(wǎng)架的基礎數(shù)據(jù)。與此同時，還需收集最新電力主網(wǎng)規(guī)劃報告，了解近區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展方向和變化特點，將規(guī)劃電力網(wǎng)絡資料錄入數(shù)據(jù)庫，形成各規(guī)劃水平年的網(wǎng)架基礎數(shù)據(jù)。

2.開展工作

關注電力系統(tǒng)的最新變化情況，更新數(shù)據(jù)庫資料，收集和研究各地區(qū)的負荷情況和特點，掌握大網(wǎng)內(nèi)各電廠、變電站、電力線路的地理分布情況和數(shù)據(jù)資料，為系統(tǒng)設計做好準備。針對新項目工程，展開對當?shù)刎摵汕闆r的收集工作，及時更新當?shù)丶爸苓呺娏ο到y(tǒng)的資料。之后，進行各類系統(tǒng)電氣計算，配合項目工程的設計工作。電力網(wǎng)絡基礎數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)規(guī)劃設計具有重要意義，所有電氣計算均是基于電網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎上進行的。因此，不斷更新和完善基礎數(shù)據(jù)，將是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的一個長期工作。

三、結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)向大機組、大電網(wǎng)、高電壓和遠距離輸電發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計起的作用進一步增加，在單項具體的電力工程設計中，對系統(tǒng)設計專業(yè)的要求也越來越高。本文對電力工程設計中所涉及到的系統(tǒng)設計的內(nèi)容，進行論述和探討，并總結(jié)部分相關工作經(jīng)驗，以供參考。

參考文獻：

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