電力系統的規劃設計分析

李奕恒

南京工程學院，江蘇南京，210000

0 引言

在現代城市建設中，電力系統是一個龐大而復雜的對象，其范圍很廣，對經濟發展的影響很大。根據開發需要，項目必須精確投入生產，形成符合市場發展規律、標準良好、前景廣闊的電力系統。在規劃設計的初期，要形成優秀的規劃方案，確保未來設計的完整性和可復制性[1]。大規模規劃設計電力系統，以大區域能源協調作為系統規劃的依據，全面挖掘市場需求，根據電力、供電網絡狀況提出有效的建設思路、負荷等條件，要切實統一規劃，形成復雜機制，保障電網穩定，積極化解區域能源供應矛盾，為城市發展良性循環創造積極條件。電力系統的前期規劃已經不能滿足能源配給的要求，在市場條件下，高層規劃項目應根據市場需求確定，在輸配電分離的基礎上，進行市場調研分析，根據地區發展，綜合配套供電、輸電設施，分配社會電源，保證電力企業的經濟效益，營造電力安全運行環境。

1 電力系統設計和規劃的注意事項

電力系統的設計和規劃與我國的發展前景密切相關。隨著近年來我國電網覆蓋面積不斷擴大，為滿足人民群眾用電需求，相關電力企業需要及時對電網進行更新完善。為保證電力系統穩定正常運行，首先必須要有良好的設計方案。對于電力系統的規劃和設計，必須確保在設計之前有效完成電路網絡各個階段的運作。設計人員必須對現場電力系統數據和狀態文件進行完整的檢查和分析[2]。為了使相關的網絡數據更加完整，必須在符合電廠運行條件以及原始路線的基礎上，將有序數據轉換為更合理的格式。對此，需要補充的是，相關設計人員應高度重視最近發布的項目報告，以掌握電路動態和方向，從而可以將新數據添加到電網中，實現對電力系統及時優化。

2 電力系統規劃設計中應用的重點

電力系統設計工作包含很多內容，應將電源規劃設計項目作為重點內容進行測算，甚至全面研究園區配電狀況、電源運行狀況。在此期間，需要開展以下工作，以達到提高電力系統規劃設計效率的目標。①認真調研、綜合分析建設區供電狀況，主要考慮本區供電系統，發揮為各類企業、個人發電的作用。②充分了解區域內的總體電力狀況，然后在區域電網規劃中對各類發電機組進行系統規劃和管理。在此期間，主要是結合具體運行狀態，及時發現存在的問題，第一時間提出合適的故障排除策略，進而全面保障電力系統規劃設計工作的順利完成。③對電力系統各部分供電運行狀態進行詳細規劃，確保整個電力系統運行，為人們提供安全穩定的生活能源生產。在電氣系統正式設計之前對安裝電氣設備的區域的電氣負荷情況進行分析研究，進而推動實際實施預測電力負荷和分析特性的工作。在電力負荷預測期間，對該地區的能源系統進行10年的短期電力負荷預測是很重要的。在此基礎上，電力系統規劃人員和設計人員應對當地經濟發展的具體狀況進行調查分析，不僅能提高預測短期和中期重用電負荷的準確性，而且也完全滿足特定的電氣要求。在通常情況下，多采用幾種預測方法，特別是在電力行業中一些非常重要的對象的用電負荷預測中，如交通量大的電力線路、容量較大的機組等[3]。

在對平衡點受力的實際強度進行預測時，需要根據物體的電荷進行準確的預測，額外確定每年電力系統負荷的最大值。還需要仔細分析整個電源的輸出狀態。之后，確定具體的電費。在將這項工作連接到最后階段后，還應密切關注具體的電力，選擇能適應電力系統的電力設備[4]。在為電力系統提供接入這項工作的實際執行過程中，為提高電力系統設計的效率，必須進行以下兩項工作。一是嚴格按照老電網、用電負荷等諸多因素，針對不同電網的發展規劃，制定有針對性、科學依據的方案，甚至仔細比較多個方案。其次，在這項并網工作的實際實施過程中，系統地規劃和設計整個接入工作，甚至綜合考慮電網技術、節能、降耗等諸多要求，是非常關鍵的。以此來保障用電便利，全面提高資源綜合利用率。

3 電力系統的規劃設計

3.1 新能源的接入對電網規劃的影響及應對措施

隨著新能源的發展以及科技進步，新能源在電力行業中的應用越來越多。同時，新能源對電網規劃影響巨大。其主要表現在電能質量、電網調度和輸電方式上。電能質量主要表現在新建電廠的應用中，在電網的實際運行中，電力系統中不斷存在諧波和直流分量，如果在新能源接入電力系統的過程中，諧波和直流分量的影響不及時控制，會對電源電壓造成一定的影響。電能質量得不到保證，電氣系統繼電器保護裝置不能正常工作，電力系統安全運行的可靠性大大降低。新能源在發電過程中，諸如外部環境等因素的影響導致電網調度具有一定的復雜性。在輸電方面，主要表現在電網規劃需要重視遠距離輸電的技術和安全，對設備要求的增加，以及更復雜的程序。在電力系統的規劃設計階段，我們需要通過控制先進輸電技術的穩定性，進一步優化變電環節、通電等不同環節的細節，從而攻克新能源發展的瓶頸[5]。

3.2 對規劃設計中干擾因素的消除方法

現階段我國經濟在不斷發展，對電力負荷增長情況的統計是非常困難的，缺乏準確的數據和完美的電力統計，使得準確的負荷預測變得艱難。特別是在不同的地區，這種用電需求的差異很普遍，電力供應也需要適時調整。同時，對于一些突發事件和氣候因素的影響，總體規劃設計也存在較為嚴重的問題。為了及時應對上述變動，在規劃電力系統之前，設計人員首先要收集一個大用戶近期的負荷報告，以及該地區累計用電量和負荷的歷史數據，以及作為城市建設和各行業發展的信息，綜合研究國民經濟和社會發展的各種相關因素與用電需求的關系，只有充分了解相關數據，才能使本地區的電力長期發展得到保證。不同地區不同發展階段的電網，需要制定相應的發展戰略。并且設計人員必須具備突發事件預判能力，及時監測電網突發問題并有效解決，與社會發展保持同步，更好地適應社會大方向。

3.3 配電網規劃思路

電力市場的競爭壓力越來越大，零售分銷公司的競爭也在加劇。供電公司的經營效益主要來源于電價差異，其根本利益決定了配電網建設設施的建設和運營，應轉變配電網規劃思路，創新發展，配電網規劃要對原模式進行調整。可靠性成本與開發成本有關，開發成本是電力公司為保證配電網穩定運行而投入的建設和運維成本。可靠性收益與需求側管理相關，等同于消費者的用電成本，也就是說，只要可靠性滿足一定的要求，用戶就可以從給定的配電網絡中受益。電力公司的投資收益需要使用可靠性成本理論進行評估，這是基于可靠性模型對分銷網絡的規劃。需要分析消費者缺電的情況，在目標函數中應用可靠性模型，總結可靠性的收益和成本，在設計、規劃和運行中使用。在規劃配電網絡時，公用事業公司必須繼續提供準確的市場需求預測，作為建設規劃的基礎。在實施過程中，電力公司部分預測的市場需求往往與實際需求有較大偏差，迫切需要對現有預測模型進行優化，保證相關數據的準確性，可采用混合需求進行預測工作。此外，公用事業公司應繼續改進統計指標，以確保其在市場預測工作中的適用性。針對不能依賴統計的數據結果，采用抽樣方法，分配一些適應預測動作的空間，并逐漸提高預測準確性。電力公司應充分意識到分布式電源在其配電規劃過程中的重要性。電網的管理直接關系到電力的分配，與電網有重大聯系，配電網的運行、設計、控制等工作都應考慮到相關后果，如果有分布式電源出現問題，會導致系統運行不穩定[6]。對于分布式電源，應創建適當的可靠性模型來指導配電網絡的規劃。考慮各種不確定因素對規劃工作的影響，改善負荷預測工作方法，提高預測精度，通過適當的技術數據挖掘算法確保配電網規劃滿足市場需求。

3.4 電力工程設計中重點區域的規劃與區分

在電力設施設計環節，需對電力設施集中區域進行適當劃分和管理。在電氣裝置的設計與安裝對象的預期工作的執行之間，相關人員必須注意以下幾點： ①工作周期。各種電力設施的工作周期存在一定的差異，因此在設施分離過程中，可以通過設施的建設周期來判斷，明確突出一個工作量大或多的設施的內容。當設計大型電氣設備的復雜裝置時，有關各方應被視為電力系統發展目標的主要組成部分，同時注重子系統運行規劃，以確保相關人員在進行電力工程的具體設計過程中可以嚴格按照相關規劃方案進行相應的工作，有效降低電力工程對象實施的復雜性，提高電氣工程效率，有效降低公司資金成本。②成本角度。在電力設施的設計過程中，關鍵成本因素也是需要相關人員綜合考慮的主要因素。電氣工程中的電器、電纜以及相應的結構設備在規劃過程中，需要科學的成本預算，以有效控制電氣安裝的調試成本，從而有效避免資源不合理使用情況。此外，適當的資源配置活動的績效可以有效地反映電力系統管理水平。因此，有關人員在規劃設計供電活動時，應以建設投入成本的降低作為進行電力系統規劃設計工作的主要依據。③安全。在建造或運行電力設施時，安全始終占據著至關重要的位置。因此，在規劃和設計電力系統時，有關人員必須始終以安全設計理念為指導。在規劃重大供電工程時，為保證整個供電設施的不間斷運行，相關人員必須實時監控和管理供電系統的狀態。隨著電力系統安全管理信息化水平的提高，越來越多的現代技術手段，如感應式電力系統報警裝置，逐漸出現，與以往的報警裝置相比，基于傳感器的報警裝置能夠更加準確及時地發現運行中的電氣系統異常，及時警告將有效減少企業的經濟損失。

3.5 綜合能源調控，增強電力供給規劃的可持續性

為了更好地保障電力供應，需要結合電力行業的區域發展，有針對性、有步驟地進行電力系統規劃。對重點區域電力產業發展狀況、輸變電設施設備、供電質量及電力資源利用情況進行綜合研究，擬定準確調查報告，從實際出發，進行電力設施和輸電網的布局規劃，更好地適應國家電網，提高整個電網的運行效率[7]。供電形式以多樣化和分布式為特征，分布式供電是電力系統規劃的難點，是提高效率、優化配電的契機，現代電力系統建設應積極應用大數據、離子和多傳感器等信息技術，結合信息隨潮流而動，把電網智能化規劃設計作為電力系統規劃的重點和難點，提高配電網設備、供電設備和交通網絡基礎設施的信息化管理和運行標準，使用信息工具實現智能控制，在規劃設計之初準確匹配電網需求與信息需求，明確監控需求，精準規劃拓撲分區以及領地、平臺、網絡的形式和層次，按照國家相關標準進行備份，以智能電網規劃為長期目標，在提高市場運行效率的基礎上，提高運行的透明度和可管理性，實施電網精細化維護管理，通過規劃設計滿足電網要求，應用多層次設計方法，采用實時控制數據運行監控，為電網提供“智能大腦”，實現供輸電應用網絡互聯互通，進行高、中、低級輸電網絡的協同布局。

4 結語

在對電力系統規劃設計內容進行深入分析的過程中，有必要全面研究其在電力設施設計工作中的應用要求。繼續分析應用程序的方法和內容，從供電設施的設計、電力負荷分析等幾個方面深入研究電力系統的規劃設計要點。電力負荷接入電網系統，在保證應用效率和質量的基礎上，必須保證科學合理供電。因此，為保障能源工程設計的可持續發展，以現代信息化發展技術為基礎，保障能源設備安全運行，適應更加方便快捷的能源供應規劃，保障電力工作全面發展。