电力系统规划设计在电力工程设计中的应用探讨夏二红

电力系统规划设计在电力工程设计中的应用探讨夏二红

夏二红

国网河南省电力公司汝阳县供电公司河南洛阳471200

摘要：在电力工程中，电力系统规划设计是前期工作的重要环节，电力系统的合理设计是投入使用之后可以正常稳定运行的保障，所以，电力企业一定要加强电力系统规划设计的科学合理性，使得电力资源在供应的过程中消耗最小的电能来节约成本。电力系统的规划设计是电力工程设计中的重要组成部分，科学合理的电力系统规划是确保电力系统的安全稳定运行的前提。本文主要对电力系统规划设计在电力工程设计中的应用进行了简单的分析。

关键词：电力系统；规划设计；电力工程设计；应用

前言

电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。

一、电力系统规划设计的原则

（1）电力系统规划设计的周期性原则电力系统的规划设计一定要在规定好的周期内设计完成，对于那些大型的电力系统规划设计要制定比较完善全面的规划设计方案，在规定好的时间内设计完成，避免给客户带来不好的影响。（2）电力系统规划设计的安全性原则安全性原则是电力系统的规划设计最重要的条件，电力系统在规划设计的时候，一定避免安全隐患的发生，必要的话还要配备能够长期使用的系统检测功能。（3）电力系统规划设计的成本原则电力系统的规划设计师们在实现系统功能的同时，也要衡量电力系统设计的成本，力求找到系统功能效应和投入成本的一个平衡点，尽量实现效益最大化，节约成本[1]。

二、电力系统的规划设计需要注意的一些事项

第一，规划设计的准备阶段。电力系统在进行规划设计前，一定要做好充分的准备，对那些可以影响到电力系统规划设计的因素，都要进行数据统计。要熟悉电网区域的基本情况与特征，对电力系统使用状况以及相关资料进行收集整理与分析探讨，还要对现有的统调电源线路与变电站有关的资料进行收集整理，并且把收集好的数据信息输入到数据库中去，当作电力系统规划设计的数据资料信息。第二，规划设计工作的开展。规划设计的工作人员一定要密切关注电力工程系统的变化状况，如果数据信息发生变化的话，一定要及时的对数据库进行更新，要多研究与收集每个区域内电力负荷的使用状况与特点。这样才可以更好的了解与掌握电力电网区域内的每个变电站，大型的电厂与电力线路的地理位置与数据资料，为电力系统的规划设计工作做好准备工作。第三，规划设计的方案选择。电力系统的规划设计中，为了保证设计方案的最优化，一定要进行相互比较。在各种电气计算得出结果的基础上，从项目的经济性、实时性、安全可靠性与发展性等许多方面来进行分析，这些设计方案都要经过评价，来选择出最优秀的设计当作推荐方案[2]。

三、在电力工程设计中电力系统规划设计的应用分析

系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用，也是论证工程建设必要性的重要依据。在进行单项电力工程设计时，其涉及到的系统规划设计主要内容包括：（1）近区电网电源规划情况及出力分析；（2）根据负荷预测和电源规划结果，进行电力和电量平衡；（3）提出电力工程接入电网系统方案；（4）对所提方案进行电气计算；

（一）电力负荷预测和分析

对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析，是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时，主要进行10年以内的中短期负荷预测。中短期负荷预测，主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上，结合社会经济的发展规划，对中短期的近区最大负荷进行逐年预测；同时，根据已建、在建和规划的大项目情况，对负荷的特性进行必要的研究分析，并确定其对电网供电的影响。负荷预测的方法多种多样，即有传统的序列预测法，也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程，如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组，可采取多种方法预测负荷，分析负荷增长因素及其发展趋势，并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析[3]。

（二）电源规划情况及出力

电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计，并分析电源的出力情况，是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。电力电源分为统调电源和地方电源，其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂；地方电源则包括各类小水电站，以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同，同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况，因此，需对电源出力情况进行详细的分析统计，以利于下一步工作开展。

（三）接入系统方案

根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况，说明项目工程在电力系统中的地位和作用，按照电网规划，以及政府部门的审批意见，提出项目接入系统比较方案。在论述项目接入系统方案时，应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用[4]。与此同时，需提出项目工程各方案的布局和规模，投产年及终期近区的电网结构、运行方式和供电电压等内容。

（四）电气计算

电气计算是电力系统规划设计的主要内容，包括：潮流计算，稳定计算，短路电流计算。

第一，潮流计算主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过潮流计算可确定系统运行方式，检查各元件是否满足运行要求，并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算，是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、以及电力潮流的分布情况，可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。

第二，稳定计算是指根据要求，对电力系统的各种故障情况进行模拟计算和分析，从而确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。稳定计算多是基于潮流计算结果的基础之上，在单项工程设计中常用到的稳定计算包括电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算、以及频率稳定计算等。通过进行各种稳定计算，可校验各接入系统方案的运行参数能否满足稳定运行的要求，在必要的情况下提出安稳策略和保障措施。

第三，短路电流计算主要是验算在给定的网架中，由于故障短路而在电气元件上产生的不正常电流值。计算项目工程接入系统节点处的各种短路电流，能为电气设备的选型提供依据。在确定网架结构和系统运行方式的情况下，进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备，选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流，从而确保在故障情况下能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间，减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平，当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时，应提出限制短路电流的措施[5]。

总结

随着电力系统向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展，电力系统规划设计起的作用进一步增加，在单项具体的电力工程设计中，对系统设计专业的要求也越来越高。本文对电力工程设计中所涉及到的系统设计的内容，进行论述和探讨，并总结部分相关工作经验，以供参考。

参考文献：

[1]陈禹廷.电力规划设计在电力工程设计中主要环节研究[J].黑龙江科技信息，2017，（18）：50.

[2]唐玮琪.电力工程设计中电力规划设计的主要环节解析[J].黑龙江科技信息，2017，（17）：92.

[3]金伟平.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用研究[J].低碳世界，2016，（32）：65-66.

[4]苗智宇.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].山东工业技术，2016，（05）：164.

[5]赵宏.电力规划设计在电力工程设计中的主要环节剖析[J].电子制作，2014，（23）：236.