分析電力工程設(shè)計中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用

李天力（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計研究院，四川南充637000）

分析電力工程設(shè)計中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用

李天力（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計研究院，四川南充637000）

電力系統(tǒng)規(guī)劃能夠為電力系統(tǒng)安全可靠運行提供一個良好的前提，同時它能使電力工程在設(shè)計及建設(shè)中能夠有所依據(jù)，是整個電力工程前期工作中不可或缺的一部分，對于電力系統(tǒng)設(shè)計及建設(shè)具有很重要的指導(dǎo)意義。在電力工程設(shè)計中應(yīng)用電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，可以幫助設(shè)計者進行電力工程設(shè)計，所以本文主要針對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計展開分析，進過分析其特點，可以總結(jié)出電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用方法。

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計；電力工程設(shè)計；應(yīng)用

1　引言

當(dāng)下社會，任何一個行業(yè)的發(fā)展都離不開電能。所以，電力能源已經(jīng)逐漸成為各個行業(yè)最依賴的發(fā)展能源，是社會境界發(fā)展的重要組成部分，關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展。同時，電能還關(guān)系到人民生活，關(guān)系到社會穩(wěn)定。電力系統(tǒng)安全是社會公共安全的重要組成部分，確保電網(wǎng)安全和電力有序供應(yīng)，是構(gòu)建社會主義和諧社會的基本要求。

然而，正因為電力市場的高增長、高需求，不僅促使電力企業(yè)的發(fā)展進程提前，同時還要保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因為，電力企業(yè)發(fā)展的好壞決定著社會經(jīng)濟的發(fā)展速度。對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃能夠最大限度的保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，而電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行能夠使用戶的用電質(zhì)量大幅度提高，這對于電力企業(yè)來說非常重要，這也是電力系統(tǒng)規(guī)劃能成為電力工程建設(shè)前期的重要組成部分的原因。

2　電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計相關(guān)工作有短期（1～5年）、中期（5～10年）和長期（10～30年）發(fā)展規(guī)劃工作之分，這三種規(guī)劃工作由于規(guī)劃期限不同，所以規(guī)劃工作的具體內(nèi)容也有所差異。但是無論是長期還是中期電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃工作，都是指導(dǎo)電力工程設(shè)計工作的重要內(nèi)容，其中短期規(guī)劃應(yīng)作為工程建設(shè)的最重要依據(jù)。

電力系統(tǒng)設(shè)計工作內(nèi)容主要包括工程建設(shè)地區(qū)周圍的電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測和線路特性，對于周圍區(qū)域的電源規(guī)劃以及電源處理情況也要進行分析。通過對周圍區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷進行預(yù)測以及電源處理規(guī)劃結(jié)果的綜合分析可以對電力和電量進行有效的平衡從而透出良好的電力工程方案。再對方案中的相關(guān)電氣參數(shù)進行準(zhǔn)確計算可以判斷方案的經(jīng)濟性與實際行，這是非常重要的。所以電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作的內(nèi)容是相對復(fù)雜的，需要結(jié)合很多子內(nèi)容來進行。

2.1接入系統(tǒng)方案

提出項目接入系統(tǒng)的比較方案，必須對項目工程所在區(qū)域進行足夠的考察和資料收集，掌握周圍區(qū)域的一些特點：如項目所在區(qū)域的國民經(jīng)濟發(fā)展情況、國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、電網(wǎng)現(xiàn)狀及負(fù)荷發(fā)展情況，項目電壓等級容載比以及電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等。只有掌握了大量的基礎(chǔ)資料，才能對項目建設(shè)的必要性做出合理的分析，讓項目的規(guī)劃方案按照電網(wǎng)的規(guī)劃進行。

項目接入系統(tǒng)的方案在進行論述時一定要綜合考慮多方面的內(nèi)容如：工程建設(shè)場地的地質(zhì)、氣象條件，交通運輸條件、是否達到節(jié)能降低損耗的目的以及運用新的電網(wǎng)技術(shù)等。同時，對于提出的項目方案要做詳細的規(guī)劃，對工程布局、建設(shè)的規(guī)模、周邊地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等都要做詳細的規(guī)劃，保證方案能夠嚴(yán)謹(jǐn)而詳細的通過審查。

2.2電力電量平衡

電力系統(tǒng)規(guī)劃中有許多內(nèi)容，這些內(nèi)容包括的參數(shù)也非常多，所以對于這些參數(shù)必須要有一個約束的條件，這也是電力電量平衡的作用，這一作用在電力系統(tǒng)規(guī)劃中非常重要。對于確定工程項目的具體規(guī)模大小，主要是對電力電量平衡進行計算，通過計算結(jié)果可以得到工程建設(shè)相關(guān)的參數(shù)，這樣電力工程的項目具體規(guī)模和布局就受到電力電量平衡的約束，不會因規(guī)劃不合理而造成工程建設(shè)不合理。

在整個電力系統(tǒng)中，發(fā)電容量和變?nèi)蓦娏渴菦Q定該電力系統(tǒng)究竟能承受多大的負(fù)荷，這一參數(shù)對于整個電力網(wǎng)絡(luò)來說非常重要，所以如何準(zhǔn)確確定發(fā)、變電容量是整個電力系統(tǒng)規(guī)劃中意向重要的工作。電力系統(tǒng)的發(fā)電容量和變電容量一般來說主要是靠年負(fù)荷預(yù)測以及電源的出力情況決定的，這就需要相關(guān)部門在進行電力系統(tǒng)規(guī)劃前要對周圍區(qū)域的電力系統(tǒng)進行準(zhǔn)確的測量和計算，得出相關(guān)參數(shù)。當(dāng)然得出的發(fā)、變電容量不僅要滿足日常負(fù)荷，還要滿足一些非正常的用電需求。

2.3電源規(guī)劃情況和潮流電流計算

電源規(guī)劃是一項很重要的規(guī)劃工作，他主要是確定周圍區(qū)域電網(wǎng)的處理，可以說是核心內(nèi)容。在對電力工程進行模擬建設(shè)時，需要對電源的處理情況有著足夠的了解，它能幫助論證電力工程建設(shè)的必要性。

統(tǒng)調(diào)電源和地方電源是電源規(guī)劃中的兩類，這兩類電源都是調(diào)度電力系統(tǒng)中的發(fā)電電源，不同的是發(fā)電電源的規(guī)模大小，統(tǒng)調(diào)電源是指一些大型的發(fā)電廠的統(tǒng)一調(diào)度，而地方電源就是指一些小型的發(fā)電站以及企業(yè)和居民自用的發(fā)電機等。這樣不同種類的電源，在不同的時期其出力是不同的，而新建的一些發(fā)電機組會在項目規(guī)劃的期間投入使用，因此，對于電源的規(guī)劃工作必須要進行詳細的分析，這樣才能為電力工程設(shè)計的下一步工作打好基礎(chǔ)。

2.4電力負(fù)荷預(yù)測和分析

負(fù)荷預(yù)測在電力系統(tǒng)運作當(dāng)中無論在那個方面都有著很大的意義，對于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計更是占據(jù)至關(guān)重要的位置。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中主要針對的是中短期負(fù)荷預(yù)測 （電力網(wǎng)絡(luò)十年以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測），因為中短期的負(fù)荷預(yù)測，與電力工程的設(shè)計建設(shè)息息相關(guān)。因此，針對項目周圍的電力網(wǎng)絡(luò)展開準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測工作是非常重要的。

社會經(jīng)濟發(fā)展趨勢對于電網(wǎng)中的負(fù)荷預(yù)測有著很大影響，所以在預(yù)測時應(yīng)該圍著該趨勢進行。對歷年社會經(jīng)濟發(fā)展的數(shù)據(jù)進行分析和整理，這樣才能掌握社會經(jīng)濟發(fā)展對負(fù)荷預(yù)測產(chǎn)生怎樣的影響，可以更好的對區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷進行預(yù)測。以此同時，針對一些正在建設(shè)或者已經(jīng)建設(shè)好的大型項目規(guī)劃，也要進行負(fù)荷特性的研究，并對其對整個電力網(wǎng)絡(luò)造成的影響進行分析，找到解決的辦法，減小影響。

在進行周圍區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷預(yù)測的預(yù)測工作中需要用到各種各樣的預(yù)測方法，現(xiàn)在國內(nèi)常用的預(yù)測方法主要有：①時間序列預(yù)測法；②經(jīng)濟模型預(yù)測法；③電力消費彈性系數(shù)法；④年平均增長率增長法；⑤人均用電量增長法等預(yù)測方法。對于一些大型的電力工程以及重要的樞紐變電站及輸電線路等，需要運用多種預(yù)測方法使負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度提升到一個層次，保證預(yù)測的準(zhǔn)確度，同時可以結(jié)合國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃對負(fù)荷增長的因素以及負(fù)荷的發(fā)展趨勢也要予以考慮，力爭找到能代表一般性的負(fù)荷水平。

2.5電氣計算

電氣計算是整個電力系統(tǒng)中的主要計算過程，在對整個電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設(shè)計時需要考慮潮流、穩(wěn)定性、短路電流以及無功等參數(shù)，這些參數(shù)的由來主要是由對電力系統(tǒng)進行電氣計算得來的。

在進行電氣計算的前，先要確定電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架以及系統(tǒng)的運行方式，再進行計算。這樣才能保證能夠選取到最正確的繼電保護裝置以及額定電流，保證短路電流能在最短時間內(nèi)被切斷，有效減少短路時間，降低電力系統(tǒng)的損失。電力系統(tǒng)中即使保護工作載好也會產(chǎn)生短路電流，所以如何在系統(tǒng)發(fā)生短路故障是能將短路電流限制在一個相對安全的范圍內(nèi)對于整個系統(tǒng)來說是非常重要的，當(dāng)系統(tǒng)短路電流過大時，需要對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)備進行更換時，對于短路電流的限制工作一定要重視，這是對電力系統(tǒng)運行安全的負(fù)責(zé)，也是對工作人員的負(fù)責(zé)。

3　電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的一些經(jīng)驗

社會經(jīng)濟的發(fā)展是的電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模也隨之壯大，電網(wǎng)的電壓也越來越高，這就使得我國電網(wǎng)的裝機總量每年都在增加。但隨著國家加快推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)經(jīng)濟提質(zhì)增效，以創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級的方針，單純用電量的增長已經(jīng)趨緩。這也標(biāo)志這我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)拋卻原來粗放式的增長，跨入一個新的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和布局階段。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計能夠幫助電力工程設(shè)計奠定必要的地位，且有著指導(dǎo)性地位。所以電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計對于電力工程設(shè)計來說是非常重要的。

3.1開展工作

在開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作之前一定要對電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及變化情況有著足夠的了解，及時更新數(shù)據(jù)庫中的資料，通過收集各個地區(qū)的電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)掌握整個電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)電廠、變電站以及輸電線路的分布運行情況，為順利進行電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作打好基礎(chǔ)。一個項目的開展一定要對項目周圍區(qū)域的電網(wǎng)負(fù)荷情況進行了解，之后在進行電氣計算以及分析工作，這樣為電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的順利開展打下基礎(chǔ)。

電網(wǎng)數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中有著非常大的作用，所以必須要不斷地更新和完善電網(wǎng)數(shù)據(jù)。

3.2準(zhǔn)備階段

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的準(zhǔn)備階段主要是收集附近區(qū)域的國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃資料及電網(wǎng)資料，通過這些資料分析和掌握電網(wǎng)的情況和特點。所以收集工作是準(zhǔn)備工作中的重點，對變電站、線路的數(shù)據(jù)資料進行收集，集成在數(shù)據(jù)庫中，這樣，在開展電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作時，調(diào)用一些數(shù)據(jù)使能夠變得容易，有助于工作的開展。

對于準(zhǔn)備工作中進行數(shù)據(jù)資料的收集，還要收集新型電網(wǎng)的規(guī)劃報告，了解周圍電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，這些數(shù)據(jù)也應(yīng)該收集進數(shù)據(jù)庫。

4　結(jié)語

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在推動電力系統(tǒng)向電壓等級更高、設(shè)備容量更大、輸送距離更遠的發(fā)展目標(biāo)上有著非常重要的作用，它能縮短我國電力系統(tǒng)發(fā)展的進程，加快發(fā)展速度，對我國建設(shè)更安全、更高效、更堅強、更智能的電網(wǎng)，保障國家能源安全，適應(yīng)清潔能源大規(guī)模開發(fā)和用電多樣化需要，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的需求有著重要的意義。所以，現(xiàn)在電力部門應(yīng)該著重致力于將電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用于電力工程設(shè)計中，為打造更好的電力系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

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TM715

A

2095-2066（2016）25-0032-02

2016-8-22

李天力（1984-），男，工程師，本科，主要從事電力設(shè)計工作。