论电力工程设计中的电力系统规划设计

郭师洋 李双圆

摘 要：电力规划设计是电力系统中最基础的环节，是指研究5-15年内的电力系统发展及建设方案；内容包括有：电力负荷预测，动力资源开发，电源发展规划，电力网发展规划。提出电力系统地理接线图、单线接线图和逐年工程建设项目表。此外，为发电厂设计，变电所设计，电力系统继电保护与安全自动装置设计，电力系统通信设计和电力系统调度自动化设计提供设计依据；合理规划电力系统关系到日后电力系统的可靠、安全、正常运行，所以，电力系统规划设计要保证设计方案的科学性、合理性、安全性。论文对电力系统规划进行分析，并探讨电力工程设计中电力系统规划的应用。

关键词：规划设计；电力系统；电力工程设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.147

0 引言

电能是现代社会各行各业发展不可或缺的重要能源，是人民日常生活起居和社会发展不可缺少的一部分，中国作为世界人口的大国，随着社会的高速发展进步，对电能的需求量日益增加，不断新建电力工程，才能满足电能日益增加的需求，才能保证社会持续健康发展；所以，保证电力系统工程能够可靠、安全、经济高效的运行，对电力系统设计进行科学、合理的规划，才能满足社会日益发展的电能需求。

1 电力系统规划设计原则

1.1 安全性

在电力系统规划設计的过程中要秉承严谨科学的态度，安全性电力系统规划设计中最重要的原则之一，设计成品要有严格的科学依据，条件允许或者实际需要还应配备可以长期使用的检测功能。

1.2 节约成本

电力系统规划设计不仅要充分高效利用系统电能和功能，其次还要整体考虑电力规划设计的造价成本，用最经济安全的方式，获取最大的经济效益，从而最大节约投资。

1.3 周期性

电力系统规划设计需要在一个给定的期限内完成，规模越大，规划设计方案越要全面，尽量在工期内完成，以减少对客户的影响。

2 电力系统规划设计分析

2.1 电网负荷的预测及分析

分析及预测拟建电力工程的用电负荷，获取分析当地供电项目中十年内的一系列用电负荷的远期规划，确保当地经济健康持续发展，是电力系统规划设计最重要的一项工作之一，其主要预测内容为负荷数值、负荷特性、各分地区负荷；负荷预测方法主要有电单耗法、时间字列法、回归分析法和电力电力弹性系数法等。其次还要分析考察其他方面，例如该电力项目建设的后期是不是与其他相关电力建设项目规划设计或施工计划重复或者类似，若发现与此项目建设有关的电力工程处于规划或在施工中，就应全面考虑规划的项目与正在实施的项目是否存在影响或冲突，综合考虑，避免重复或类似。电力负荷预测是发电、输电、配电建设计划和经济分析的基础；电力负荷水平反映国民经济和社会的发展水平，因此预侧负荷时，首先要调查国民经济发展，研究发展规律，核定负荷预测值。

2.2 电气计算

第一、对比潮流计算结果的可以最直观的分析比较电力系统接入方案的优劣，潮流计算是电力系统规划设计中最基本最重要的计算之一；通过潮流计算结果可以准确检查出电网中各设备元器件是否满足电网正常运行的要求；其次潮流计算也可以帮助我们了解功率和电压在电网中的分布；潮流计算是也选择电力系统网络的运行方式的重要依据之一。第二，在单项电力建设工程设计中稳定计算经常用到的计算项包括频率稳定性计算、系统暂态计算、电压稳定计算等，所以潮流计算是电网中电流稳定计算的基础。通过这些计算可以检验出不同接入系统方案的运行参数是否满足电网稳定安全运行的要求，根据不同情况制定出合适的保障措施和安稳策略。第三，短路电流计算，电力系统中会出现各种短路电流的情况，所以我们需要准确计算出短路电流数值，这就是我们要用到的短路电流计算，其计算的主要由于系统短路故障所产生的不正常电流数值，系统短路电流数值是电气设备选型的重要依据；电力设备选型完毕后还要根据电力系统的具体情况进行进行电气设备校验，验证我们选择的设备是否满足各个参数的要求。其次根据系统的实际情况选择符合要求的线路保护，确保在发生电气故障时能迅速切断电流，把因系统短路所造成的损失降到最低。第四，电网的无功补偿措施，我们要根据无功计算向电网中补偿一定量的无功功率，目的是将电能损耗降到最低。采取无功补偿措施的主要目的是降低电网中各类元器件产生的无功功率，减少电能在线路输送中造成的不必要的损耗。实际设计中电网是否需要采取无功补偿措施以及补偿多少无功，需要进行相应的科学计算后来确定相应的补偿方案。

2.3 电力电量平衡分析

电力电量平衡分析是电网规划设计中重要的一步，主要目的用来约束电力系统规划设计。根据电源规划分析及电力负荷预测的结果，然后对当地区域内的电力电量平衡进行统筹计算，根据计算结果来确定项目规模、布局及建设进度。电力电量平衡的方法有常规方法和系统分析法，随着电力电量平衡方法的不断优化，分析的结果也越来越准确可靠。研究电力系统可能的供电地区及范围，同时研究与相邻电网（或地区）联网及电力交易的可能性和合理性，从而确定电力系统（或地区）之间主干线的电力潮流，即确定可能的交易容量。准确预测电力负荷，可以确定电力系统规划设计中需要考虑负荷大小及地区分布；分析电源规划分析，则可以判断出电力电缆的盈亏情况，从而确定系统中需要的发电容量及规格。电力电量平衡是全国（或地区）能源平衡的基础资料之一，且影响能源工业的发展。

2.4 接入系统方案

在对接入方案进行探讨时，应对进出线数量和出线所在系统电压等级基础上充分考虑：（1）是否符合系统安全稳定运行水平。（2）是否根据电压等级及电厂或者变电站的主接线方式选择合适的出线数量。（3）是否选择合适的无功补偿装置及电能传输方式最大降低输送过程中的电量消耗。（4）进出线数量，是否与发电厂规划设计的装机容量大小相匹配。

2.5 比较接入电网系统的方式

首先需要详细的分析拟建区域的电力工程建设现状，然后进行介入系统方案设计，这里的工程现状指的是比如原电网分布特点、分布情况以及当地电网发展规划等，提出合适的接入电网规划方案；电网规划方案要节约用地、节约损耗、运用电网新技术等；再充分考虑当地政府以及相关部门对该规划方案的意见反馈。遵循可持续发展的原则，综合比较多个接入系统方案，建设环境友好型和资源节约型的优质电力工程。结合我国的方针政策，利用先进的科学技术手段，坚持科学发展观，从而使电力系统规划设计有理有据、全面完善。

3 电力系统规划设计注意事项

3.1 做好准备工作

為了更好的做好电力系统规划设计工作，必须要全面做好前期准备工作，为电力系统规划设计打好基础。这就需要规划设计单位全面切实掌握可能会影响到电力系统规划设计的种种因素，对该地区的电网实际情况及特征统计和分析，并将征集与搜集到的相关资料，整理妥当之后，及时将该信息录入到数据库，为电力系统规划设计工作提供必要的数据支持。

3.2 及时完善电力数据库

随着社会发展的日新月异，电厂、变电站、输电线路不断的建设者，电网在不断的发展壮大，所以相关设计人员也要紧跟发展步伐，对我国电力系统发展情况不断的了解，及时得到电力系统发展最新状况信息，并及时将资料更新到数据库，准确的把控区域范围内的发电厂、变电站和电力线路的分布情况，除此之外还应对拟建地区未确定要实施尚未实施的规划进行资料搜集，保证电气计算结果和设备选型的准确性，从而能保证电力系统规划设计能够顺利、有序、稳定进行。

4 结语

我国城镇居民及工商业用电量逐年增加，电压等级也在不断提高，电网的建设规模也在不断的壮大。如何使电力工程系统规划设计科学合理、高效地进行，才是满足居民及工商业用电需求的关键。首先，要充分做好准备工作，不仅要全面收集相关的信息资料，并且将整理好的数据建立起相应的数据网络，根据最新变化及时更新数据库；电网数据关系着电气计算的准备性，是电气计算的基础。因此，基础数据的及时性和完整性决定着电网规划的大小方向，坚持不断及时的更新数据库，这是系统归还工作者需要长久进行的工作。

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