國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司泗陽(yáng)縣供電分公司 程 辰

1 引言

電力系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到電力資源的供應(yīng)質(zhì)量，因此電力企業(yè)必須意識(shí)到電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要性，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮電力系統(tǒng)在整個(gè)電力工程設(shè)計(jì)中的重要作用，促使電力資源的配置更加合理、供應(yīng)更加穩(wěn)定。

2 電力系統(tǒng)規(guī)劃

2.1 組成部分

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，規(guī)劃工作的開(kāi)展有著重要的作用，在電力系統(tǒng)規(guī)劃工作開(kāi)展前，首先要對(duì)電力系統(tǒng)的基本組成部分進(jìn)行充分的了解，基于現(xiàn)階段電力資源應(yīng)用需求，不斷擴(kuò)大電力系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、不斷擴(kuò)大的現(xiàn)實(shí)情況和背景，現(xiàn)階段電力系統(tǒng)規(guī)劃工作的開(kāi)展所需要進(jìn)行的相關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究和分析，在細(xì)節(jié)性和針對(duì)性上也需要更進(jìn)一步的提升。

首先對(duì)整體電力系統(tǒng)的重點(diǎn)組成部分進(jìn)行了解和確認(rèn)，是進(jìn)一步落實(shí)規(guī)劃分析工作、確保規(guī)劃分析工作合理性的重要前提條件。對(duì)于規(guī)劃工作人員來(lái)說(shuō)，對(duì)于電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分進(jìn)行充分的了解，也是為實(shí)際的規(guī)劃工作提供重要思路的前提條件[1]。具體來(lái)說(shuō)，從電力系統(tǒng)的規(guī)劃運(yùn)行影響因素和具體功能上來(lái)講，電力系統(tǒng)的規(guī)劃涉及環(huán)保、能源建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域，綜合性較強(qiáng)，并且包括多項(xiàng)規(guī)劃內(nèi)容，在電源規(guī)劃階段必須考慮負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果及各類因素，促使電力建設(shè)方案更加合理，確保與電力負(fù)荷需求相符。電網(wǎng)規(guī)劃主要是為了滿足輸電需求，最大限度節(jié)約資金。同時(shí)，電力負(fù)荷測(cè)試是為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 規(guī)劃原則

在規(guī)劃電力系統(tǒng)時(shí)必須遵循以下幾項(xiàng)基本原則。一是周期性，即在規(guī)劃設(shè)計(jì)前制定好周期，確保設(shè)計(jì)工作能夠在特定期限內(nèi)完成，因此需要事先制定完善的設(shè)計(jì)方案，充分考慮客戶需求，避免超過(guò)規(guī)定周期。規(guī)劃工作的周期若過(guò)長(zhǎng)，不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃的效率，也會(huì)導(dǎo)致整體的電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用中的成本指標(biāo)出現(xiàn)顯著提升的狀態(tài)，這對(duì)于充分利用電力資源，促使電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有效穩(wěn)定運(yùn)行都具有顯著的負(fù)面影響。基于此，限定好整體的規(guī)劃工作周期是取得更好的規(guī)劃工作成效的重要條件。另外，在固定周期的背景下進(jìn)行規(guī)劃工作，也能幫助設(shè)計(jì)人員和分析人員基于規(guī)劃周期的時(shí)間長(zhǎng)短，對(duì)整體電力工程規(guī)劃的規(guī)模和技術(shù)含量進(jìn)行初步的判斷，這些都對(duì)于后續(xù)的電力系統(tǒng)運(yùn)行建設(shè)具有重要的指導(dǎo)性作用，是必須充分全面了解的重要信息內(nèi)容。

二是安全性，避免設(shè)計(jì)中存在安全隱患，可在系統(tǒng)中增設(shè)檢測(cè)功能。

三是成本性，即在不影響系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上盡可能地降低投資成本，從中獲得更高的利益[2]?？偟膩?lái)說(shuō)，安全問(wèn)題是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的核心問(wèn)題，也是體現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用的過(guò)程中，安全問(wèn)題是影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵因素，保持整體的運(yùn)行安全和運(yùn)行有效性不僅能確保電腦系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中功能的充分發(fā)揮，也是對(duì)電力這一資源的有效充分利用，在整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中需要考慮好成本支出和運(yùn)行效益的問(wèn)題，并且同時(shí)將安全問(wèn)題作為上述幾方面因素規(guī)劃分析的前提條件，將安全保障作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的基本原則進(jìn)行確立。

2.3 規(guī)劃任務(wù)及步驟

規(guī)劃任務(wù)包括提出負(fù)荷預(yù)測(cè)、明確能源分布及運(yùn)輸狀況、研究供電范圍、制定電網(wǎng)方案。在規(guī)劃過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行處理。一是全面搜集各項(xiàng)資料信息，基礎(chǔ)信息資源的完備性，對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)工作所發(fā)揮的作用也是非常突出的。當(dāng)信息資源本身的準(zhǔn)確性、完備性和系統(tǒng)性都能達(dá)到一定水平層次時(shí)，規(guī)劃工作開(kāi)展中基層工作人員所能夠獲得的基礎(chǔ)信息支持也就更加充分[3]。對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃工作的實(shí)際開(kāi)展來(lái)講，這都是具備顯著促進(jìn)作用的關(guān)鍵性因素。另外，全方位的資源信息也能夠?yàn)槿骈_(kāi)展好系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供持續(xù)的支持，確保各個(gè)階段的規(guī)劃工作開(kāi)展中有對(duì)應(yīng)的信息資源能夠?yàn)榫唧w工作的開(kāi)展提供服務(wù)和保障。具體來(lái)說(shuō)，電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)劃過(guò)程中需要了解的信息資源包括能源分布、運(yùn)輸環(huán)境等。

二是整合并分析資料，提取價(jià)值較高的信息并加以預(yù)測(cè)。

三是結(jié)合電源及負(fù)荷條件明確以何種方式進(jìn)行電源的開(kāi)發(fā)。電源的開(kāi)發(fā)方式的確認(rèn)，對(duì)于整體的系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有效性具有非常重要的影響，因此結(jié)合整體的電力運(yùn)行系統(tǒng)負(fù)荷基礎(chǔ)條件，做好開(kāi)發(fā)和利用是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量保障的重要基礎(chǔ)[4]。

四是根據(jù)負(fù)荷分布狀況完成輸電及配電等多種方案的制定并進(jìn)行對(duì)比，擇優(yōu)選取。整體工作方案的合理篩選，不僅需要技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)階段的技術(shù)支持狀態(tài)和整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模要求進(jìn)行分析和研究，除此之外方案的選取過(guò)程也是考驗(yàn)技術(shù)人員和管理人員對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)熟悉度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選擇合理的工作方案，不僅能夠促使具體的施工建設(shè)環(huán)節(jié)，有更加科學(xué)精準(zhǔn)的依據(jù)，也能夠提升整體的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行建設(shè)質(zhì)量與效率，最終促使電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)在實(shí)踐中取得更好的效果。

五是結(jié)合實(shí)際情況測(cè)試方案，了解其可行性，并完成文件及圖表的制定。

3 具體應(yīng)用

3.1 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析

電力負(fù)荷狀態(tài)的預(yù)測(cè)分析是電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中需要關(guān)注的重點(diǎn)指標(biāo)，只有電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和復(fù)合能力符合前期規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求，才能確保系統(tǒng)的運(yùn)行在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，另外從安全保障的角度上來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)在運(yùn)行中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析的準(zhǔn)確性也是進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，確保負(fù)荷狀態(tài)穩(wěn)定安全的重要條件。在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)前必須開(kāi)展電力工程區(qū)域內(nèi)的勘查工作，對(duì)電力需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，了解區(qū)域內(nèi)的電力負(fù)荷。如果工程規(guī)模較小，短期預(yù)測(cè)即可，將15年作為一個(gè)基準(zhǔn)，以便能夠提供電力工程所需的負(fù)荷量。當(dāng)前，在預(yù)測(cè)時(shí)以經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)為主，因此明確當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀態(tài)，獲取歷史經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以便規(guī)劃指導(dǎo)更加科學(xué)合理，進(jìn)而預(yù)測(cè)出短期效益顯著的電力負(fù)荷。圖1為電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的工作內(nèi)容示意圖。

圖1 電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

3.2 電源工程規(guī)劃

電源工程是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃中的宏觀工程，也是確保整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵工程。因此，電源的整體工程規(guī)劃有效性和規(guī)劃工作實(shí)施的合理性，也是應(yīng)當(dāng)注重的關(guān)鍵性問(wèn)題。在電源工程規(guī)劃中要結(jié)合電源工程的實(shí)際狀態(tài)和電源區(qū)域的分布情況，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行針對(duì)性的把握，確保電源系統(tǒng)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行起到重要的支撐性作用。在開(kāi)展電源規(guī)劃工作時(shí)必須獲取相應(yīng)的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下以政府頒發(fā)的條例為準(zhǔn)，如果條例內(nèi)容不夠完善，可與相關(guān)部門(mén)的政策結(jié)合起來(lái)，依據(jù)市場(chǎng)導(dǎo)向及區(qū)域內(nèi)的電力情況合理配置資源。在配置過(guò)程中應(yīng)將電源與電網(wǎng)統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，確保兩者能夠互相適應(yīng)。此外，電源規(guī)劃目的在于促使電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定、有效，在規(guī)劃時(shí)可將電源出力值作為展開(kāi)點(diǎn)，明確規(guī)劃區(qū)域適合的電力工程類型。此外，電力電源由統(tǒng)調(diào)和地方兩個(gè)部分構(gòu)成，前者指所有發(fā)電廠以及電網(wǎng)具有控制作用；后者指統(tǒng)籌范圍以外的電源，這種差異性使得電源處理情況各不相同，需要接入新型電源機(jī)組，因此必須深入分析電源處理情況，獲得精確性較高的數(shù)據(jù)資料，促使規(guī)劃結(jié)果更加合理。

3.3 電氣計(jì)算

電氣計(jì)算包括四個(gè)組成部分。一是穩(wěn)定計(jì)算，用于模擬電力系統(tǒng)事故，直至系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。在計(jì)算前必須完成基礎(chǔ)性工作，促使穩(wěn)定計(jì)算更加有序，在電力工程項(xiàng)目中涉及電壓、頻率等多種穩(wěn)定計(jì)算內(nèi)容，必須進(jìn)行詳細(xì)檢查與核對(duì)，避免遺漏。二是無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算，用于補(bǔ)償感應(yīng)負(fù)荷，降低電能損耗量，維持電力系統(tǒng)的平衡性。如果涉及分組容量及總?cè)萘浚仨殭z驗(yàn)電壓波動(dòng)情況，并分析無(wú)功平衡，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上完成調(diào)相調(diào)壓計(jì)算工作。三是潮流計(jì)算，即結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)計(jì)算電壓及功率分布狀況，明確系統(tǒng)運(yùn)行方式，分析系統(tǒng)要求，檢驗(yàn)系統(tǒng)元件是否與運(yùn)行要求相符，做好蓄電保護(hù)工作，并結(jié)合穩(wěn)定計(jì)算確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，保障潮流計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。四是短路電流計(jì)算，用于檢測(cè)系統(tǒng)電路故障，明確故障對(duì)元件造成的影響，在此基礎(chǔ)上合理進(jìn)行電力工程的選材，確保最終所選擇出的電力器材性能更好。

3.4 平衡電力電量

平衡電力電量可約束電力系統(tǒng)，測(cè)量平衡程度前必須計(jì)算電力負(fù)荷，并分析區(qū)域內(nèi)的電力情況，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)量，并結(jié)合平衡性規(guī)劃范圍精確計(jì)算電量盈虧，確保發(fā)電量的控制更加科學(xué)合理，以便在出現(xiàn)緊急情況時(shí)備用容量能夠發(fā)揮其作用，這樣能夠減少因經(jīng)驗(yàn)而造成的計(jì)算誤差，保護(hù)項(xiàng)目的安全性。

4 規(guī)劃設(shè)計(jì)策略

4.1 準(zhǔn)備階段

前期準(zhǔn)備階段對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果、運(yùn)行狀態(tài)所在團(tuán)隊(duì)影響是突出準(zhǔn)備階段的充分性和合理性，是最終獲得良好的規(guī)劃設(shè)計(jì)效果的重要條件，在準(zhǔn)備階段要求技術(shù)人員和管理人員加強(qiáng)協(xié)同合作，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)工程的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行要求，進(jìn)行充分的分析和了解，并充分準(zhǔn)備相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)補(bǔ)助技術(shù)和工具，確保電力資源運(yùn)行應(yīng)用的過(guò)程中能夠基于前期的充分準(zhǔn)備，為后續(xù)的設(shè)計(jì)效果保障提供支持。

設(shè)計(jì)電力工程前必須做好準(zhǔn)備工作，全面調(diào)查并收集資料信息，包括擬建區(qū)及周邊地理情況，獲取區(qū)域內(nèi)發(fā)電廠、變電站的信息，整合分析資料并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，應(yīng)全面搜集電力主網(wǎng)信息，并制定成報(bào)告，以此為依據(jù)分析電網(wǎng)發(fā)展方向，了解電力工程可能出現(xiàn)的變化，并分析變化特點(diǎn)，從中提取有利信息并進(jìn)行歸納總結(jié)，促使數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息資料更加完整，確保在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)⒕_性較高的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為參考。

4.2 設(shè)計(jì)階段

電力系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，因此應(yīng)結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況，不斷調(diào)整設(shè)計(jì)觀念中較為落后的內(nèi)容，了解行業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，及時(shí)獲取新的信息，不斷完善電力規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，做好多個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)工作，充分考慮城市總體規(guī)劃情況，確保一次與二次規(guī)劃相一致。此外，定期更新數(shù)據(jù)庫(kù)信息，確保數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性及準(zhǔn)確性。通過(guò)分析建設(shè)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況研究電力負(fù)荷，為電力工程的開(kāi)展提供有力依據(jù)，確保能夠在規(guī)定期限內(nèi)順利完工。同時(shí)，設(shè)計(jì)階段較為關(guān)鍵，應(yīng)明確安全隱患及障礙，提前進(jìn)行處理，促使電力工程的開(kāi)展更加有序。圖2為電力系統(tǒng)規(guī)劃完成后的空間結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后的結(jié)構(gòu)示意圖

總而言之，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作較為關(guān)鍵，與系統(tǒng)的電壓等級(jí)、容量、輸送距離密切相關(guān)，因此必須在規(guī)劃過(guò)程中收集各類資料，建成數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇出最為優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)方案，促使電力工程的總體設(shè)計(jì)質(zhì)量更好，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的有序化建設(shè)，并開(kāi)發(fā)清潔能源，本文對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了深入探究。