論電力工程設計中的電力系統規劃設計

歐陽魏巍

【摘 ?要】在電力工程中，系統規劃是其中最為重要的部分，合理規劃電力系統能夠減少電力的投資，同時，能夠充分滿足用戶的對用電的需求，電能是當前世界最基礎的能源，是人們賴以生存的重要資源之一，在電力工程設計中，電力系統規劃是最重要的方針，電力系統規劃設計對電力工程的運行情況有直接的影響。在當前社會的不斷發展中，電力工程設計中的電力系統規劃仍舊存在著問題，為解決存在的問題，應該設計、規劃合理的電力系統，以此來保證電力工程投資效益，確保電能供應質量，進而促進國民經濟的發展。

【關鍵詞】電力系統規劃設計;電力工程設計;應用

隨著電網系統的逐漸完善，電力工程設計工作的重要性日漸凸顯。良好的電力工程設計能夠有效的提升工程質量，保障電力工程能夠實現整體安全性。電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用，將電力工程設計的效率大幅度提升，是比較典型的電力工程設計手段。目前，在電網電壓不斷升高以及電網規模持續擴大、電源裝機總容量逐漸增加的基礎上。我國電力系統逐漸進入到了全新的發展階段，電力系統規劃設計需要一定的原則，對于中小規模的電力設計單位而言，如何促進電力系統規劃設計工作能夠順利的開展，是擺在電力系統面前的新問題。

一、概述

所謂電力系統規劃是集發電、輸電、用電等環節組成的電力系統，電能就是通過電力系統中各個環節之間的轉換形成的，電力系統能夠將自然界中的能源轉換成電能，由此可見，電力系統的重要性。我國的國民經濟在很大程度上受電力系統的影響，它不僅是我國眾多能源系統中最重要的系統，還決定著我國的經濟發展。電力系統受著多方面的影響，主要有一次性的能源以及電力技術設備，實際上，電力系統的根本任務是為了促進國民經濟的發展。對電力系統進行規劃，主要是對具體的地區進行電力負荷預測，根據當地的發展規模和情況，對電力電量的平衡進行分析，了解當地的電力使用情況，并且做出合理的評估，對地區內的各項經濟指標做出分析，對電力設備的情況進行檢測，在了解相關數據之后，合理的對所需要的電力做出規劃，要在各項指標都滿足的情況下降低規劃電力系統的費用。在對電力系統進行規劃設計的時候，首先要做的是對電力負荷進行預測，通過預測電力負荷，了解電力的增長情況和分布情況，由此可見，電力負荷數據在電力系統規劃中發揮著不可替代的作用。

二、電力系統規劃設計的內容

電力系統規劃設計中包含很多內容，在對于電力系統規劃設計應用到電力工程設計中應用研究之前，需要分析電力系統規劃設計的具體內容。一般情況下，在電力系統規劃設計中，主要包含以下內容：

1、中短期預測。在進行電力系統規劃環節中，對于電力系統中的負荷進行預測能夠有效的系統規劃的準確性。實際的規劃中，中短期的電力負荷預測更加的重要。中短期的的負荷預測主要包含了10 年以上的負荷預測。圍繞著國民經濟的運行與發展，并且總結社會發展經驗，預測出中短期近區最大的負荷。在此基礎上，根據已經修建好以及在建的項目情況，對負荷的特性進行研究與評價，找到其對于電網的消極影響因素，避免電網系統中出現風險。電力系統規劃中，負荷的預測方式有很多種，一方面包含序列預測法，另一方面也包含了模糊理論等新概念方法，主要作用于樞紐變電站、輸送大量潮流電路等。

2、電源的出力情況規劃。在電力系統規劃設計中，對于電源的出力情況進行分析是比較核心的內容，在對電源的出力情況分析之后，能夠在單項的電力工程設計中提供比較中的數據依據。在電力系統中，電源主要分為兩種情況，分別為統調電源和地方電源。其中前者能夠對電源進行統一化調度，而后者中也包含了小型的水電站，以及相應的發電機組。當不同的電源其處所的水文期出力不同，因此，在電力系統規劃中需要對電源的出力情況進行比價詳細的分析與統計。

3、電力系統中的電氣計算。在電力系統規劃設計工作之中電氣計算工作也是一項十分重要的內容，其主要包括對電力短路電流的計算、潮流計算、電網感應負荷無功補償的計算以及對電力系統故障問題的模擬分析等。在電力系統設計之中，潮流計算是非常基本的一個計算行駛，其主要是為了確保接入系統系統的可靠性與經濟性;穩定計算通常是建立于潮流計算的基礎之上，對系統穩定狀況開展模擬計算，從而對電力系統開展相應的故障分析，主要包括對頻率穩定、電力穩定和系統暫態穩定等的相關計算，進而切實有效的提出確保電力系統穩定性的方案與措施。電力短路電流計算工作主要是根據特定的供電網之中由于短路問題而發生的異常電流值開展的計算工作;開展無功補償計算工作主要是為了有效降低由于無功功率的額傳輸對電力網絡元件所導致的電能損耗問題等。

4、方案對比選擇。一般來說，在開展電力系統規劃設計工作的時候常常會提出一些不同的工程方案，在具體應用工程方案的時候應該具體結合電氣計算結果對各種接入系統方案進行相應的比較，根據實用性、可靠性、安全性以及經濟性的原則，對各種因素可能會帶來的電力系統運行問題予以仔細的分析，并且對其開展相應的探討，從而選擇出最佳的工程設計方案，切實保證工程的效率水平等。

三、電力工程設計中電力系統規劃設計的應用

1、電源工程的規劃設計。電源規劃在電力系統規劃設計中有著重要的作用，在進行設計時要全面考慮，掌握并了解周邊的電源規劃及電源處理情況。一般電力電源包括地方電源和統調電源兩種。地方電源指的是水電站、企業單位和事業單位中的私有發電機;統調電源指的是電網系統規劃中統一的發電廠。不同水文期的電源出力情況也是不同的，在創建電源機組過程中，要全面統計分析電源運行中的處理情況，對電力系統的設計有重要作用。

2、提高電力系統的專業性。通過對電氣系統進行可靠的計算以及科學合理的系統設計，綜合的進行比較來選擇出優秀的系統方案，把電氣系統工程投資時間與電氣項目工程建筑規模確定下來，這樣做可以為電氣工程項目和電氣工程中其他部門相關設計來提供更加有效準確的數據信息，能夠使得電力行業發展的更加好。

3、電氣的計算

（1）穩定計算。穩定計算簡單的說，就是能夠最終達到穩定發展的水平，其主要的內容是對電力系統的各種事故進行模擬計算分析，使其達到穩定水平。我們在進行穩定計算的過程中，一定要做好穩定計算的基礎工作，只有這樣穩定計算才可以得到更好的發展，在單個的電力工程項目設計里面，經常用到的計算有：電力電壓穩定計算，頻率穩定計算，電力系統穩定計算等等多種計算。我們進行各種穩定計算，進而保證電力工程設計能夠更好的進行下去。

（2）無功補償的計算。電力系統中無功補償的應用能夠更好的為電力系統中的感應負荷進行無功功率的補償，可以降低每個元素在網絡元件上因為傳輸無功功率的過程中所造成的電能消耗。在實際的電力系統工程中，一般是用無功補償來維持平衡的。工作中涉及到無功補償裝置的分組容量與總容量的時候，需要對單組低壓電容器進行投切時，對電壓波動進行校核，并且進行近區無功平衡的分析，與調相調壓計算。

（3）潮流計算。在電力系統中，潮流計算主要說的是在電力工程的網絡上對電壓與功率的分布來進行計算，潮流計算可以更加準確的確定電力系統運行的方式。還要分析電力系統運行的基本要求，并且檢查電力系統中每個元件能不能達到基本運行的要求。并且我們也要想到電力系統中的蓄電保護，電力系統工程的穩定計算提供了基本初值與數據信息的依據。

（4）短路電流的計算。短路電流計算其主要目的就是要達到可以檢測出電力系統中所存在的電路故障，也就是電力系統短路引起的故障，計算電力系統中因為短路故障對電氣元件所造成的不定性影響的電流值，經過短路電流的計算，充分為電力工程的選材奠定了基礎，可以更加準確的選擇那些適合的電力器材。電力系統的運行方式與網架結構確定好的情況下，還可以依據短路電流的計算來驗校電力系統的設備，以便更加準確的選擇電力系統的電氣設備。

4、電力負荷的預測分析。電力負荷預測在電力系統運行的各個過程和階段中都有著重大的意義，電力負荷預測主要分為3種，目前，電力系統規劃設計中針對的主要是近期和中期的負荷預測。目前，我國社會的發展趨勢影響著電網負荷的預測，因此，在進行預測時要以社會的發展趨勢為基礎。對之前社會經濟發展的預測數據進行整理和分析，能夠全面了解社會經濟發展對負荷預測的影響，并以此對區域中的負荷進行預測。規劃建成以及正在建設的項目，并研究其負荷特性，分析它們對電力網絡的影響，針對性地制定解決計劃降低影響率。在進行周邊區域電力網絡負荷預測工作中會使用到多種方式，目前，我國主要的使用方式主要有以下：經濟模型預測;時間序列預測;年平均增長率預測;電力消費彈性系數預測;人均用電量增長預測[3]。在大型電力工程及重要變電站和輸電線路中，要使用不同的預測方式提高符合預測的精準度，并且要結合國民經濟的發展及負荷的增長及發展趨勢，提高負荷預測水平。

5、平衡電力電量。在電力系統的規劃設計中，平衡電力電量也是不可或缺的因素，平衡電力電量在電力系統中起到了非常重要的約束作用。我們依據電源出力的分析與電力負荷的預測，來對電力系統中電力項目所在區域的電量平衡來進行計算，還要根據平衡計算的結果來進行詳細的分析探討，進而確定電力系統工程的布局與規模。

四、電力系統的規劃設計需要注意事項

1、規劃設計的準備階段。電力系統在進行規劃設計前，一定要做好充分的準備，對那些可以影響到電力系統規劃設計的因素，都要進行數據統計。要熟悉電網區域的基本情況與特征，對電力系統使用狀況以及相關資料進行收集整理與分析探討，還要對現有的統調電源線路與變電站有關的資料進行收集整理，并且把收集好的數據信息輸入到數據庫中去，當作電力系統規劃設計的數據資料信息。

2、規劃設計工作的開展。規劃設計的工作人員一定要密切關注電力工程系統的變化狀況，如果數據信息發生變化的話，一定要及時的對數據庫進行更新，要多研究與收集每個區域內電力負荷的使用狀況與特點。這樣才可以更好的了解與掌握電力電網區域內的每個變電站，大型的電廠與電力線路的地理位置與數據資料，為電力系統的規劃設計工作做好準備工作。

總之，在電力工程設計過程之中有效的應用電力系統規劃設計對于切實保證電力工程的質量水平，確保工程的安全性以及經濟性等方面具有十分重要的作用，因此一定要予以足夠的重視。電力系統規劃設計使電力系統朝著高電壓等級、大容量、較遠輸送距離的方向可持續發展，能夠有效縮短我國電力系統的發展周期，促進我國電力系統的發展進程，使我國電網建設具有安全性、高效性、智能型，節約我國能源，滿足社會的發展需求及人民用電需求。

參考文獻：

[1] 孫斌杰.淺談電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用[J].企業技術開發，2017（9）：17.

[2] 錢明芳.淺析電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用[J].電力工程，2016，18（23）：16.

[3] 魏美霞.電力工程設計中電力系統規劃設計的應用分析[J].西安科技，2016，11（21）：10.

[4] 畢欣.論述電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用[J].科學技術創新，2016（12）：15.

[5] 李 勇，宋曉龍.簡析電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用[J].科技創新與應用，2016（10）：25.

（作者單位：江蘇大唐國際呂四港發電有限責任公司）