電力工程設(shè)計中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的運用分析

叢 晶

（山東智皓電力工程有限公司，山東 煙臺 264006）

1 電力規(guī)劃設(shè)計的概述

電力設(shè)施的運營不但與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在十分緊密的聯(lián)系，還是諸多工程建設(shè)工作開展的核心內(nèi)容。在整個電力工程中，對電力系統(tǒng)開展規(guī)劃設(shè)計工作主要是以區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展實際規(guī)模以及特定區(qū)域用電情況的電力負(fù)荷為依據(jù)，對區(qū)域用電情況進(jìn)行全面分析，在了解用電情況的基礎(chǔ)上，對區(qū)域用電進(jìn)行合理評估，進(jìn)而對區(qū)域經(jīng)濟(jì)業(yè)績進(jìn)行詳細(xì)分析，并對電力設(shè)備運行情況進(jìn)行合理檢測，以此實現(xiàn)電力工作的合理規(guī)劃，為減少電力企業(yè)投資成本提供有力依據(jù)。

2 電力系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃的注意事項

電力系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃與我國發(fā)展前景之間存在十分緊密的聯(lián)系，因此在實際的電力設(shè)計和規(guī)劃工作中，對于運營商的工作質(zhì)量有著較高的要求。而對于電力系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃而言，這不僅是一個較為漫長的工作內(nèi)容，其對于設(shè)計者的設(shè)計也有較高的要求。設(shè)計者所設(shè)計的電力系統(tǒng)不僅需要滿足人們的需求，還需獲得一定的科技成果。隨著近幾年來中國電網(wǎng)覆蓋面積的增加，為了滿足人們對于電力的需求，相關(guān)電力企業(yè)需要對電網(wǎng)進(jìn)行及時更新與完善。要想確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、正常的運行，首先其要具備良好的設(shè)計方案。在對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，設(shè)計者會遇見諸多問題，而這時設(shè)計者需要準(zhǔn)確掌握關(guān)鍵問題，以此為后續(xù)電力系統(tǒng)的設(shè)計提供有力支撐。在設(shè)計電力系統(tǒng)的過程中，需要做好充足的準(zhǔn)備工作，尤其是對其中指導(dǎo)以及制導(dǎo)系統(tǒng)的規(guī)劃。另外，對于電氣系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計，設(shè)計者應(yīng)確保在設(shè)計前電路網(wǎng)絡(luò)各個階段都能有效運作，以此提高建設(shè)質(zhì)量以及建設(shè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步為構(gòu)建更加安全不受行動影響的線路網(wǎng)絡(luò)奠定良好的基礎(chǔ)。在對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計者應(yīng)對相關(guān)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)進(jìn)行全面掌握，并為系統(tǒng)設(shè)計提供有力的前提條件，同時設(shè)計者還要對周邊電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)文件進(jìn)行全面調(diào)查與分析，以此對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行更加詳細(xì)的分類與探究。為了使相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)更加完整，在滿足發(fā)電廠以及原有路線運行條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)將有序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更加合理的格式。除此之外，相關(guān)設(shè)計者應(yīng)對近期發(fā)布的項目報告進(jìn)行高度重視，以此掌握電路動態(tài)以及電路方向，進(jìn)而及時地為電網(wǎng)添加新數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的優(yōu)化。

3 電力系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計原則

3.1 周期性原則

相較其他工程設(shè)計，電力工程設(shè)計具有較高的復(fù)雜性，為了保證電力工程的電力運輸以及調(diào)配功能的良好，相關(guān)設(shè)計者在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，首先要循序周期性原則，以此提高電網(wǎng)供電的可靠性與安全性。在實際的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計期間，設(shè)計者應(yīng)從電力工程整體的角度出發(fā)制定合理科學(xué)的設(shè)計周期，還應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工計劃完成對電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。

3.2 安全性原則

在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計期間，設(shè)計者應(yīng)重視安全性原則在整個規(guī)劃設(shè)計期間的落實。一旦電力系統(tǒng)不具備較高的安全性，會使電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計工作成為表面形式。因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計者應(yīng)避免整個電力系統(tǒng)存在安全隱患等問題，以此有效預(yù)防電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積電流電壓不穩(wěn)定的情況。同時，為了提高電力供應(yīng)的安全性與穩(wěn)定性，設(shè)計者還應(yīng)重視對預(yù)警以及系統(tǒng)檢測功能等方面的設(shè)計。

3.3 經(jīng)濟(jì)性原則

在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計期間，設(shè)計者需要在保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，最大程度上節(jié)約電力工程的施工成本，以此為相關(guān)建設(shè)企業(yè)提供更大的利益空間。為了滿足電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計經(jīng)濟(jì)性原則，相關(guān)工作人員在對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計期間，首先要確保電力系統(tǒng)正常運行時的功能需求能夠得到滿足，其次在此基礎(chǔ)上，盡量減少不必要的施工浪費情況，有效控制施工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步為推動電力工程企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展提供有力的依據(jù)。

4 電力工程設(shè)計中的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計

4.1 電力負(fù)荷預(yù)測分析

電力負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計過程中能夠有效避免電力出現(xiàn)供應(yīng)不平衡狀態(tài)的重要內(nèi)容，因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計的過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要對當(dāng)?shù)仉娏ω?fù)荷情況以及實際的電力供應(yīng)情況進(jìn)行全面了解，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)進(jìn)行有針對性的規(guī)劃與設(shè)計。一般來講，在應(yīng)用電力負(fù)荷預(yù)測期間，相關(guān)人員通過采用大用戶調(diào)查的方式來科學(xué)預(yù)測十年以內(nèi)人們對于電力的需求量以及供應(yīng)量，同時對各種影響電力工程的負(fù)面因素進(jìn)行逐一及時排查，以此對電力系統(tǒng)進(jìn)行提前的規(guī)劃與設(shè)計工作。另外，相關(guān)設(shè)計人員還需對電力系統(tǒng)短期運行情況進(jìn)行相應(yīng)的排查，尤其是對夏季用電高峰期以及低谷期的排查，以此對電力系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)籌性分配，盡量避免因電網(wǎng)電力供應(yīng)波動而出現(xiàn)電力不穩(wěn)定等問題。對于農(nóng)業(yè)區(qū)以及居民區(qū)等地區(qū)的用電情況，相關(guān)人員可以運用產(chǎn)量單耗方式、產(chǎn)值單耗方式及用電水平方式來測量相關(guān)區(qū)域的用電水平。但需要注意的是在實際的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要高度重視電力負(fù)荷密度系數(shù)，以此確保電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的合理性。

4.2 電源工程的規(guī)劃及設(shè)計

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，對電力電源的規(guī)劃設(shè)計是整個規(guī)劃設(shè)計工作中的核心環(huán)節(jié)。在對電力電源進(jìn)行規(guī)劃期間，為了確保電力工程所在區(qū)域具有開展電力工程建設(shè)的可行性，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)以協(xié)調(diào)發(fā)展的原則為基準(zhǔn)，對電力工程周邊電網(wǎng)電源以及所在區(qū)域的電網(wǎng)電源的規(guī)劃情況進(jìn)行全面了解，以此對電源輸出狀態(tài)進(jìn)行有效分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行全面的、綜合的考慮，明確該區(qū)域是否具有開展電力工程建設(shè)的資格。電力電源主要以統(tǒng)調(diào)電源與地方電源為主。通常來講，統(tǒng)調(diào)電源常應(yīng)用于較大型的發(fā)電廠中，其主要是由電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度；而地方電源則主要應(yīng)用在小型水電站或是企業(yè)單位之中，其主要是通過自備發(fā)電機(jī)組來提供電力。在不同時期應(yīng)用不同電源，其輸出情況會存在一定的差異性，在實際的電力工程中對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，隨著時間的推移，越來越多的電源機(jī)組會應(yīng)用在實際的電力工程中，因此在設(shè)計人員規(guī)劃設(shè)計電源的過程中，需要對不同電源的出力情況進(jìn)行全面分析，以此確保電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的順利開展。

4.3 電力電量平衡

在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計的過程中，對于電網(wǎng)而言，電力電量的平衡設(shè)計有著一定的規(guī)范作用與約束作用。因此在實際的規(guī)劃工作中，相關(guān)人員需要對工程所在區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測以及電源出力數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析得到相關(guān)數(shù)據(jù)，以此計算出較為精準(zhǔn)的電力電量，從而合理規(guī)劃電力工程的布局與規(guī)模。

4.4 電氣計算

4.4.1 穩(wěn)定計算

在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計的過程中，電氣計算中的穩(wěn)定計算主要包含對電壓、頻率以及暫態(tài)等方面的計算，在計算過程中通過對電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，以此對設(shè)計方案中的各個參數(shù)進(jìn)行有效校驗，進(jìn)而明確電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，為系統(tǒng)的正常運行提供有力保障。

4.4.2 潮流計算

在對電力網(wǎng)絡(luò)中的功率以及電壓進(jìn)行計算時，相關(guān)人員首先要對電力網(wǎng)絡(luò)中運行的各個單元進(jìn)行計算，以此確保在系統(tǒng)運行過程中各個單元都能滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)范圍，以此確定系統(tǒng)的運行方式。

4.4.3 短路電流計算

在電力系統(tǒng)運行過程中，一旦電器元件中存在故障電流，便會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障，因此相關(guān)人員需要對電器元件中可能出現(xiàn)的故障電流進(jìn)行計算，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的校驗，從而根據(jù)短路電流的實際情況選擇更加合理有效的繼電保護(hù)裝置。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置便可根據(jù)實際情況及時做出切斷電源的反應(yīng)，從而有效降低企業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的損失。

4.4.4 無功補(bǔ)償計算

在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的過程中，為了有效減少因各網(wǎng)絡(luò)元件傳輸無功率而產(chǎn)生的電能損耗，相關(guān)設(shè)計人員需要對無功補(bǔ)償進(jìn)行相應(yīng)的計算。在計算無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，相關(guān)人員應(yīng)以分層分區(qū)的原則為基準(zhǔn)，通過采取集中補(bǔ)償或用戶端分散補(bǔ)償?shù)姆绞絹韺Φ貐^(qū)變電站進(jìn)行有效配制，以此實現(xiàn)對電網(wǎng)損耗情況的有效控制。

5 電力系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用

5.1 準(zhǔn)備階段中電力系統(tǒng)規(guī)劃的應(yīng)用

合理規(guī)劃設(shè)計電力系統(tǒng)是保證電力工程正常運行的基礎(chǔ)內(nèi)容，因此在具體的工程設(shè)計環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員需要做好以下幾方面的準(zhǔn)備工作。（1）排除掉規(guī)劃設(shè)計工作中會對電力系統(tǒng)造成干擾的因素。以多方面的角度對電力系統(tǒng)運行過程中可能會對其造成干擾的因素以及所產(chǎn)生的不良影響進(jìn)行綜合考慮與分析，并在此基礎(chǔ)上制定有針對性的排除策略，有效保證電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的可行性。另外，在對干擾因素進(jìn)排除工作時，還需要對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行完善的統(tǒng)計；（2）對電力工程所在區(qū)域電力系統(tǒng)實際的使用情況開展詳細(xì)調(diào)查，對其所處地區(qū)現(xiàn)有的電源、線路等電力系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行相應(yīng)的收集并進(jìn)行詳細(xì)分析。同時對于變電站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行詳細(xì)整理，對各種數(shù)據(jù)信息的記錄以及備份工作盡量做到完善；（3）對電力工程所處地區(qū)的電力負(fù)荷情況進(jìn)行相應(yīng)的收集，以此及時更新電力工程所處區(qū)域以及周邊地區(qū)電力系統(tǒng)中的相關(guān)資料。

5.2 電力工程設(shè)計的綜合性調(diào)度

為了確保電力工程運行過程中，電力規(guī)劃設(shè)計能夠得到全面落實與應(yīng)用，首先要在電力工程中應(yīng)用已有資源，通過提高資源利用率，推動電力工程設(shè)計的發(fā)展。同時借助現(xiàn)階段先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對電力工程設(shè)計進(jìn)行綜合性調(diào)度，以此實現(xiàn)對資源配置的優(yōu)化。

5.3 電力工程設(shè)計中重點區(qū)域的規(guī)劃與區(qū)分

在電力工程設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)用電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，主要是對電力工程項目的重點區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的劃分以及管理。在電力工程設(shè)計環(huán)節(jié)中，為了實現(xiàn)對工程項目的規(guī)劃工作，相關(guān)人員應(yīng)從以下幾方面入手：（1）工作周期。不同電力工程項目的工作周期都存在一定的差異性，因此在劃分工程項目的過程中，可以根據(jù)項目施工周期來進(jìn)行判斷，以此明確劃分出工程量大或是工程較為復(fù)雜的項目內(nèi)容。在規(guī)劃大型電力工程項目的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)以電力系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)為主要核心內(nèi)容，同時重視對子系統(tǒng)的規(guī)劃工作，以此確保電力工程在具體的實施過程中相關(guān)人員能夠嚴(yán)格遵循相應(yīng)的規(guī)劃方案來開展相應(yīng)的工作，從而有效降低電力工程項目施行難度，提高電力工程工作效率，減少不必要的資源浪費，有效減少企業(yè)資金投入成本。（2）成本角度。在設(shè)計電力工程期間，成本這一關(guān)鍵性因素也是需要相關(guān)人員進(jìn)行綜合考慮的主要內(nèi)容。在對電氣工程中的各個電器元件、電纜以及相關(guān)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃的過程中，相關(guān)人員需要對其成本進(jìn)行科學(xué)預(yù)算，以此有效控制電力工程的投入成本，進(jìn)而有效避免資源浪費的情況出現(xiàn)。另外，做好相應(yīng)的資源配置工作可以有效體現(xiàn)電力系統(tǒng)的管理水平。因此在對電力工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，相關(guān)人員應(yīng)以減少施工投入成本為開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的主要依據(jù)。（3）安全性。在電力工程項目施工或是運行過程中，安全性始終占有至關(guān)重要的地位。因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，相關(guān)人員應(yīng)始終以安全的設(shè)計理念為中心。在對大型電力工程進(jìn)行規(guī)劃時，為了保證整個電力工程項目的順利開展，相關(guān)人員要對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時的狀態(tài)監(jiān)測以及管理。近年來，隨著信息技術(shù)水平的不斷提升，在電力系統(tǒng)安全管理工作中逐漸擁有了越來越多的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，如電力系統(tǒng)感應(yīng)報警裝置，相較以往的報警裝置，基于傳感器的報警裝置可以更加準(zhǔn)確及時地判斷電力系統(tǒng)在運行過程中的異常情況，并作出及時的預(yù)警反應(yīng)，為有效減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)上的損失提供了有力的幫助。

6 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)階段的生活工作以及社會發(fā)展過程中，電能已經(jīng)成為人們必不可缺的能源之一。因此在建設(shè)電力工程期間，為了確保社會能夠得到穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)人員首先要確保電力系統(tǒng)的安全性。只有在電網(wǎng)正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，社會發(fā)展才能得到有效推動。而電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計作為電力工程設(shè)計中至關(guān)重要的一個工作環(huán)節(jié)，其設(shè)計和規(guī)劃的合理性則是保證電力工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計工作時，相關(guān)人員應(yīng)通過減少電能損耗情況、優(yōu)化資源配置等方式做好相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計工作。