淺談電力系統規劃設計在電力工程設計中的運用

唐建軍

（武岡市電力有限責任公司，湖南 武岡 422400）

1 電力工程電力系統規劃設計內容

電力系統規劃設計按照發展計劃劃分可分為長遠規劃發展及中期規劃發展。不管是電力系統的長遠規劃發展還是中期電力系統的規劃發展對單項電力工程設計都具有指導性意義。為電力工程建設提供重要的理論及技術支持。一般來講，電力工程中的電力系統規劃設計包含以下內容：1）電力建設工程所在區域的電力負荷預測以及電力負荷特性分析；2）電力工程附近電網及電源規劃情況分析調查；3）依據電力負荷預測及電源規劃結果對電力及電量進行平衡調整；4）電力工程接入電網系統方案的提出；5）對電力工程接入電網方案進行電氣計算；6）根據電氣計算結構，對方案的經濟性進行比較；7）為電力工程其他專業提供相關的系統資料。具體設計內容分析如下：

1.1 電力負荷預測和分析

在電力工程電力系統規劃設計中，對電力工程片區的電力負荷進行預測和分析是電力系統規劃設計的基礎內容。對于電力工程中電力系統的負荷預測，指的是對片區內近些年來的電力負荷預測。通常對片區電力工程電力系統負荷的預測和分析主要以經濟性為原則，適應現代經濟社會發展的整體趨勢。在總結近些年經濟數據及經濟發展規劃總體目標對電力工程近區內的電力系統最大負荷進行一一預測。同時結合電力負荷特性分析對供電系統的影響。

1.2 電力工程附近電網及電源規劃情況分析調查

電源規劃是電力系統規劃設計的核心，電源規劃設計質量對整個電力系統安全穩定運行有著直接性影響。就電力工程建設項目而言，在擬建過程中應對工程附近電網電源進行調查統計，并分析電網電源的出力情況。電力電源可分為地方電源和統調電源兩種。統調電源指的是電網管理部門統一調度的各類大中型發電廠；地方電源指的是社會各種企業的內部組建的電機組以及社會領域的各種小型水電站；其中，不同的電源在不同的水文情況下其出力情況也是不同的，加之新建設的電源機組也會存在規劃期內逐年投產的問題，將會對電源規劃設計造成一定影響，所以在電源規劃時，需要認真分析電源的實際出力情況并進行統計，給下一步工作開展提供依據。

1.3 電力電量平衡

電力電量平衡的主要作用是對電力系統規劃設計進行約束。通過對電力負荷預測和電源出力情況分析，對電力工程項目所在區域、供電區的電力電量平衡進行計算，并組織分析電力電量計算結構進行分析。綜上對電力工程項目的布局和建設規模做出決策。依據電力負荷預測結果確定電力系統水平年的最大負荷及各類電源的出力實際情況分析出電力電量盈虧，進而選定電力系統的相關發電設備及變電設備容量。

1.4 接入系統方案

對電力工程所在區域的網絡特點及電力負荷分布、電網發展規劃的實際情況進行深入的調查分析。明確電力系統接入在電力工程建設規劃設計中的重要性，并按照電網規劃及電力工程建設項目所在地政府部門的審批意見制定項目接入系統的比較方案。在論證電力系統接入方案的可行性時應按照節約用地、節能降耗的原則加強對電網新技術的引入和應用。同時需要對電力工程項目規劃方案的電網結構、運行方式以及供電電壓等進行合理的選擇及確定。

1.5 電氣計算

電力系統規劃設計中電氣計算內容主要包括：潮流計算、穩定計算、無功補償計算和短路電流計算。其中，潮流計算是對電力網絡中的功率和電壓分布進行計算，根據計算結果確定電力系統的運行方式，并根據計算結果對電力系統中的各種元件進行全方位的檢查，使其滿足電力系統穩定運行要求。潮流計算是電力系統中電氣計算的基本，是最能夠直觀反映電力工程接入系統方案可行性的方法。潮流計算所得的電網各節點電壓、各網絡元件電力損耗、能夠為電力工程接入系統方案的經濟性分析和可靠性分析提供重要依據。穩定計算指的是根據國家規定的電力工程規劃設計要求對電力系統中可能出現的故障問題進行模擬計算，分析問題提出問題的解決措施。保證電力系統能夠在工程建設完成后穩定性運行。穩定計算是結合潮流計算對單項電力工程建設項目的穩定性進行計算。計算內容包括：電力系統暫態穩定計算、電壓穩定計算、以及頻率穩定計算等。通過種種穩定性計算結果對各個接入系統方案的運行參數進行優化調整，使其能夠滿足電力系統穩定性運行要求。無功補償指的是對電力網絡中的感性負荷提供相應的無功功率，減少各種不同網絡元件因無功功率所產生的電能損耗。具體到電力工程項目而言，需要按照無功平衡的原則對需要無功補償的設備容量和及分組容量進行計算，并對單組低電壓電容器電壓波動進行校核分析，使各種電力系統設備處于正常運行狀態。短路電流計算對給定的電力工程網架因電氣元件短路故障問題造成電流值不在設計規定范圍內進行分析計算。通過短路電流計算能夠為電力工程的接入系統節點處各種短路電流故障問題及時發現，為電氣設備的類型選擇提供重要參考依據。

1.6 根據電氣計算結果，對方案的經濟性進行比較

根據電氣計算結果對電力工程項目接入系統方案比較需按照經濟性、安全性、可靠性以及實用性為原則，分析接入系統中有因規劃設計因素對電力工程系統運行造成影響的因素，對影響因素進行綜合性評價，擇優選擇并確定規劃設計方案。

2 電力系統規劃設計中需注意的問題

2.1 準備階段

電力系統規劃設計前，設計人員需對電力工程近區電力系統的實際情況掌握，并對大網區的電力系統規劃資料進行搜集整理，為電力工程項目規劃設計提供可靠性參考資料。其中，資料收集的范圍為：現有變電站、線路以及統調電源等資料。此外，設計人員還應對最新的電力主網規劃報告收集，了解主網近區電力工程規劃設計的發展趨勢。

2.2 工作實施階段

積極了解電力系統的最新發展情況，及時更新數據庫資料，搜集并分析研究各個區域電力負荷的特點；準確把握大網區域范圍內各種發電廠、變電站以及電力線路的區域分布情況。設計人員完成以上工作后，需結合電力工程項目的實際情況，搜集該電力工程項目近區內電力系統所有資料，并對電力系統進行電氣計算，確保電力系統規劃設計工作的有序開展。

3 結語

綜上所述，電力系統規劃設計是電力工程項目建設得以順利開展的前提條件，作為電力系統規劃設計人員，應嚴格按照相關的電力系統規劃設計規范要求進行規劃設計，做大電力工程電力系統規劃設計科學化，促進電力工程事業發展邁上新臺階。

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