簡述電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用

朱紅波

湖南省康復輔具技術指導中心 湖南 長沙410000

十九大會議中就經濟體系建設已經提出了重大部署，明確經濟發展方向，而國有企業必須緊隨十九大會議的要求，強化國有資本，實現高品質發展。當前，我國經濟逐漸進入新常態，在電力體制改革的深化下，各個配套文件逐漸出臺，電力系統規劃方案為電力工業發展提供指導意義。對此，在當前形勢下，電力工程設計中，要加大對電力系統規劃設計的重視力度，明確電力系統規劃設計內容，明確設計思路和設計要點，進而達到最佳的設計效果，提高電力系統的穩定性與安全性。在這樣的環境背景下，探究電力系統規劃設計在電力工程設計中的應用具有非常重要的現實意義。

一、電力系統規劃設計原則

(一)節約性。為了保證各個用電系統和用電設備的電能供應，發揮出電能作用，要結合具體情況，做好電力系統規劃和整體布局，基于整體角度上，開展電力系統規劃設計。在電力系統規劃設計中，首先要考慮到是電力系統的建設成本，堅持以成本最小化為核心的節約性原則，降低設計成本，用最小的資源消耗，得到最大的經濟效益，進而實現電力工程綜合效益的最大化。

(二)安全性。在電力系統規劃設計中，設計人員始終要保持科學積極的工作態度，以電力系統安全可靠運行為規劃設計核心，分析和研究電力系統中的安全薄弱點，加強安全防護，做好電力設備的日常管理工作，采用現代化檢測技術，對電力設備進行定期檢測，及時發現安全隱患或是故障漏洞，做好修復和更換工作，進而保證電力設備的安全穩定運行。

(三)周期性。在電力系統規劃設計中，設計人員必須嚴格執行電力系統設計標準，在合同規定期限內就完整設計任務，這樣可以擴展電能應用范圍，也防止對供電方的影響，一舉兩得。

二、電力系統規劃設計要點

(一)電網負荷預測。在電網負荷預測工作中，要根據供電性項目制定階段性發展計劃，保證經濟社會穩定發展，也是電力系統規劃設計的核心工作。電網負荷預測主要是對負荷數值、負荷特性、區域性負荷等進行預測和分析，根據工作需要可以選擇電單耗法、回歸分析法、電力彈性系數法以及時間字列法，這些都可以達到預測要求。電網負荷預測必須依托于大量電網運行數據和經濟發展數據，如圖1所示，為電網負荷預測的近期預測，從當日8：00至次日的7：00，可見預測值和實際值基本保持一致，設計人員要監測 預測數據，一旦發現異常數據，比如突增或是突減的情況，要采用人工干預的方式，篩選異常數據，根據預測方法進行參數負荷預測，及時調整參數，重新計算，保證電網負荷預測工作的有效性。

圖1 電網負荷預測的近期預測結果

(二)電氣計算。在電力系統規劃設計中，電氣計算要涉及到以下幾方面：

第一，潮流計算，即為計算電力網絡功率與電壓分布，通過潮流計算結果可以反映出系統運行方式，判斷各個元件的運行情況，為系統繼電保護提供信息依據。這是電力系統規劃設計中的基礎計算內容，通過潮流計算結果可以反映出電力工程的各個接入方案，明確電網各個節點的電壓與電力損耗，掌握電力潮流分布，為各個接入系統方案的制定和選擇提供合理性依據。

第二，穩定計算，即為電力系統運行障礙的模擬計算，計算結果可以反映出電力系統運行中的穩定問題與穩定水平，便于對電力系統的調整和維護。穩定計算要以潮流計算結果為基礎，對電力系統進行暫態穩定計算、頻率穩定計算和電壓穩定計算，檢查接入系統方案運行參數是否符合系統穩定運行要求，以此制定穩定措施。

第三，短路電流計算，即為對給定網架中故障短路造成的電氣元件異常電流值的檢測，對工程接入節點的短路電流進行核對，為電氣設備選擇提供參考。已知網架結構固定，系統運行中計算短路電流值，根據計算結果，選擇和校對電氣設備，合理選擇繼電保護整定值，控制短路時間，讓系統短路電流控制在規定范圍內，提高系統運行效率。

(三)電源規劃與電力平衡。在電源規劃中，統計擬建電力工程電源規劃，了解該項目建設區域的電源出力情況，為電力工程建設項目可行性分析提供信息依據。一般而言，電力電源包括統調電源與地方電源，統調電源為電網統一調度到各個發電廠；而地方電源則是小型水電廠和企業自制發電機組，各種電源處于不同水文期會呈現出不同的出力情況，在規劃期間反映出逐漸投產情況，分析和統計電源出力情況，便有后續工作的開展。在電力平衡中，發揮出電力平衡的電力電量約束作用，結合電力負荷預測結果與電源出力分析情況，計算項目區域供電結構的電力和電量平衡，分析平衡結果，明確電力工程的建設規模與設計布局。電力電量平衡需要一定條件，具體如下：

(1)電力負荷必須是主網用電負荷，專用輸電線線損除外；

(2)工作容量平衡和檢修容量平衡為統一整體，計算時必須聯合計算，這是因為這二者的容量可以相互轉化；

(3)對應設計保證率，計算枯水年電力電量平衡，得到電站容量效益。

結束語

在新形勢下，電力系統規劃設計工作也要進行轉變和創新，具體為以下幾點：

第一，轉變規劃思路，掌握整體改革方向，依照“做大、做優”的目標，完善監管機制，提高國資保值與增值，確立供給側結構性改革的發展路線；

第二，輸電網規劃，由于發電環節和輸電環節的分離，規劃輸電網目標決不能單一考慮社會效益因素，更好追求最大效益，保證輸電網規劃的可靠性與經濟性，而在規劃方案中可以引入更為先進的方法，包括多場景分析和模糊規劃等，符合用電需求；

第三，配網規劃，在電力系統規劃設計中，要保證電力負荷預測的準確性，以提高電網規劃設計質量，同時必須分析當前市場環境和新型負荷，通過不確定性負荷預測實現電網規劃，提高往家結構設計的靈活性和可靠性。