電力規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié)剖析

杜紅花

摘要：在電力工程的前期工作中，電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的組成部分。合理的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、可靠和安全運(yùn)行提供前提和基礎(chǔ)。本文分析了在電力工程設(shè)計(jì)中電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，希望能夠切實(shí)提高電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力工程設(shè)計(jì);電力規(guī)劃設(shè)計(jì);主要環(huán)節(jié)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展離不開電力工業(yè)的支持，人民群眾的生產(chǎn)生活也離不開電力。我國(guó)的電力工業(yè)和電力市場(chǎng)正處于迅速發(fā)展的時(shí)期，對(duì)電力的需求也在不斷增長(zhǎng)。為了適應(yīng)電力市場(chǎng)的發(fā)展，必須做好電力規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，不斷擴(kuò)大電力基礎(chǔ)建設(shè)工程的規(guī)模，優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)。

1.電力工程設(shè)計(jì)中的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)概述

在電力基礎(chǔ)建設(shè)工程規(guī)模的擴(kuò)建過程中，設(shè)計(jì)階段起到了基礎(chǔ)性的作用。設(shè)計(jì)者要以工程的具體情況和使用功能為依據(jù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)工程進(jìn)行定位。此外，設(shè)計(jì)者還要對(duì)工程中需要設(shè)置的各種系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的了解，在主體工程施工的同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)安裝。這主要是為了避免施工中的返工現(xiàn)象，節(jié)約工程造價(jià)和工期，這就需要設(shè)計(jì)者加強(qiáng)與業(yè)主的溝通[1]。

2.在電力工程設(shè)計(jì)中電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)

可以將電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)劃分為中期電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計(jì)，其主要目的都是對(duì)工程建設(shè)的必要性進(jìn)行論證。在電力工程設(shè)計(jì)中，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)有以下幾點(diǎn)。

2.1電力負(fù)荷的特性分析和預(yù)測(cè)

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容就是電力負(fù)荷的特性分析和預(yù)測(cè)，主要是分析研究擬建的的電力工程附近片區(qū)情況。電力工程設(shè)計(jì)中必須做中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，也就是總結(jié)近十年的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測(cè)擬建電力工程附近片區(qū)的最大負(fù)荷電力。與此同時(shí)還要對(duì)負(fù)荷的特性進(jìn)行分析，以大項(xiàng)目的規(guī)劃情況為依據(jù)對(duì)電網(wǎng)供電中受到的中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響進(jìn)行確定。

主要的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法有專家系統(tǒng)、新型模糊理論、序列預(yù)測(cè)法等等。在大容量發(fā)電機(jī)組、大量潮流輸送的電力線路、樞紐變電站中電力工程都具有重要作用，預(yù)測(cè)電荷的方法多樣，能夠全面分析負(fù)荷增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和因素[2]。

2.2分析電源規(guī)劃情況和出力

電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃的核心內(nèi)容。電源規(guī)劃主要是論證單項(xiàng)電力建設(shè)的必要性，并分析擬建工程周圍電源的出力情況，對(duì)電源規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。電力電源有兩種：地方電源和統(tǒng)調(diào)電源。地方電源指的是企業(yè)自備的發(fā)電機(jī)組和小型水電站，統(tǒng)調(diào)電源指的是各類大型發(fā)電廠的統(tǒng)一電網(wǎng)調(diào)度。每組電源在不同的水文期具有不同的出力情況，新建機(jī)組在規(guī)劃期內(nèi)還會(huì)出現(xiàn)逐年投產(chǎn)的情況。這就要求仔細(xì)的分析和統(tǒng)計(jì)電源的出力情況。

2.3分析電量和電力的平衡

電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)條件會(huì)受到電量平衡、電力平衡的約束。要計(jì)算電量和電力的盈虧，從而確定電力系統(tǒng)的變電、發(fā)電設(shè)備容量，變電、發(fā)電設(shè)備容量必須滿足負(fù)荷需求的備用容量和工作容量。此外在對(duì)電量、電力平衡進(jìn)行分析時(shí)還要考慮分區(qū)的電力電量交換，并以實(shí)際情況為基礎(chǔ)增減設(shè)備容量。

2.4提出接入系統(tǒng)的方案

提出接入系統(tǒng)的方案主要是為了將電力系統(tǒng)中電網(wǎng)發(fā)站的規(guī)劃、負(fù)荷分布、工程所在地的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、項(xiàng)目工程的作用和地位等情況進(jìn)行說明。在論述項(xiàng)目的接入系統(tǒng)方案時(shí)要綜合考慮電網(wǎng)新技術(shù)的運(yùn)用、節(jié)能消耗、節(jié)約用地，遠(yuǎn)近結(jié)合的進(jìn)行論述，并就規(guī)模近區(qū)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、各方案的布局提出有建設(shè)性的建議，將供電電壓和運(yùn)行方式納入考慮范圍。

2.5電氣計(jì)算

電氣計(jì)算是電力工程設(shè)計(jì)中的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容主要有潮流計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算、短路電流計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算四個(gè)方面[3]。

2.5.1潮流計(jì)算

潮流計(jì)算主要是計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)中的電壓和功率分布。潮流計(jì)算在電力規(guī)劃設(shè)計(jì)中是非常有必要的，通過潮流計(jì)算能夠?qū)⑾到y(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和繼電保護(hù)的初值提供出來，并檢查各個(gè)元件是否能夠滿足滿座運(yùn)行的需求，并對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行確定。

潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的基本計(jì)算，通過潮流計(jì)算可以更為直觀和具體的比較電力工程各個(gè)接入方案的優(yōu)劣，并對(duì)各個(gè)接入系統(tǒng)方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性與可靠性進(jìn)行分析。潮流計(jì)算還可以對(duì)各網(wǎng)絡(luò)元件的電力潮流分布情況、電力損耗情況、電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓等情況進(jìn)行確定。

2.5.2穩(wěn)定計(jì)算

穩(wěn)定計(jì)算主要是對(duì)電力系統(tǒng)所出現(xiàn)的主要穩(wěn)定問題的特征以及穩(wěn)定水平進(jìn)行模擬計(jì)算和確定，并對(duì)電力系統(tǒng)的故障情況進(jìn)行分析。在潮流計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算的內(nèi)容包括頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定計(jì)、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定等等。穩(wěn)定計(jì)算能夠?qū)⒏鹘尤胂到y(tǒng)方案的運(yùn)行參數(shù)是否能夠?qū)M足穩(wěn)定運(yùn)行的要求進(jìn)行滿足檢驗(yàn)出來，并在檢驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上將有效的穩(wěn)定方案和保障措施提出來。

2.5.3短路電流計(jì)算

短路電流計(jì)算主要是計(jì)算因?yàn)槎搪穯栴}而在給定網(wǎng)架中產(chǎn)生的非正常電流值，一般情況下電氣元件上最容易出現(xiàn)這種非正常的電流值。這就需要通過短路電流計(jì)算出項(xiàng)目工程接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上的短路電流，從而為電氣設(shè)備的選擇提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

2.5.4無功補(bǔ)償計(jì)算

無功補(bǔ)償計(jì)算的主要做藥在于將各種網(wǎng)絡(luò)元件受到的因傳輸無功功率而引起的電能損耗減少。電力網(wǎng)絡(luò)中的感性負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生無功功率，在電力工程的實(shí)際工作中，要提出無功補(bǔ)償?shù)姆纸M容量以及裝置總?cè)萘?，就必須?duì)近區(qū)的無功平衡進(jìn)行分析，這就需要計(jì)算調(diào)相調(diào)壓[4]。

2.6方案的比較

要以各種電氣計(jì)算的結(jié)果為依據(jù)，對(duì)各項(xiàng)目接入方案的經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展適應(yīng)性、實(shí)施性、可靠性、安全性等性能進(jìn)行分析，并比較各方案的運(yùn)行和設(shè)計(jì)，將最佳的項(xiàng)目接入方案選出來。

2.7系統(tǒng)資料的提供

實(shí)施了以上六個(gè)重要環(huán)節(jié)的措施之后，要將完整、準(zhǔn)確的系統(tǒng)資料和數(shù)據(jù)提供出來，從而確定項(xiàng)目工程的投產(chǎn)時(shí)間和建設(shè)規(guī)模，其他相關(guān)的專業(yè)方案也可以借鑒這些系統(tǒng)資料進(jìn)行參考。

3.電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的注意事項(xiàng)

在單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)中，電力系統(tǒng)的專業(yè)設(shè)計(jì)具有重要的作用。中小規(guī)模的電力設(shè)計(jì)單位在獨(dú)立開展電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)還要注意以下幾個(gè)階段的工作。

在準(zhǔn)備階段，電力設(shè)計(jì)單位要提前搜集近區(qū)電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀，并了解大網(wǎng)區(qū)的特點(diǎn)和情況，分析和整理系統(tǒng)資料。

在設(shè)計(jì)工作的開展階段，要隨時(shí)了解電力系統(tǒng)的變更情況，及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫資料，并研究各地區(qū)的負(fù)荷特點(diǎn)和情況，掌握大網(wǎng)區(qū)內(nèi)電力線路、變電站、電廠的分布情況和資料。在進(jìn)行新項(xiàng)目工程的開展工作時(shí)，要先對(duì)當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷情況進(jìn)行收集，并及時(shí)更新周邊地區(qū)和當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)資料，進(jìn)而再進(jìn)行系統(tǒng)電氣的計(jì)算工作。

4.結(jié)語

伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的不斷提高和發(fā)展速度的不斷加快，社會(huì)對(duì)于電力的需求量也越來越大，電網(wǎng)的規(guī)模也正在不斷的擴(kuò)大。我國(guó)的電力工業(yè)正處于一個(gè)旺盛發(fā)展的時(shí)期，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程設(shè)計(jì)中具有重要的地位，在進(jìn)行電力規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)技術(shù)人員要對(duì)涉及到的各項(xiàng)影響因素進(jìn)行綜合的考慮，并針對(duì)其中的問題采取有力的方式進(jìn)行解決。只有這樣才能確保電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從而為電力工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量提高有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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[3]姜力祺.科技立院：釋放第一生產(chǎn)力的能量——近期國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院科技創(chuàng)新工作紀(jì)實(shí)[J].中國(guó)工程咨詢.2013（06）

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