電力工程設計中電力系統規劃設計的運用分析

方志朋　邱實　王淼

摘 要：為了使電網穩定、穩定地運轉，基于高新科技工業園區或經濟中心區域的電力系統規劃設計展開分析，從明確服務區域、不同電網規劃方面研究了電力工程設計要點，并從電力負荷的預測分析、電網功率負載的計算、電力供應與電量的均衡、電力系統的分布式存儲技術運用、輸電配電的運用、功率的均衡、電氣的計算等多個方面，探索分析電力工程設計中電力系統規劃設計的運用，旨在為電力系統設計的高效開展提供借鑒與參考。

關鍵詞：電力工程設計；電力系統規劃設計；運用

中圖分類號：H083? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）12-0121-03

0 引言

電力工程規劃設計內容復雜，涉及專業多，關系著社會經濟發展。為使各行業發展電力希求得到滿足，電力工程建設工作正不斷推進。目前，我國電力工程建設已步入全新階段，利用提高電力系統規劃設計水平的方式，實現電力工程設計完善，是電力企業面臨的主要問題。而電網規劃的基本目的就是要使電網的投資達到科學分配，從而達到低損耗、低成本、高質量、高效率的目的。

1 電力規劃設計的簡述

在電力工程的規劃設計過程中，應根據當地的經濟發展水平和用電需求，對用電情況進行全面分析，并結合實際情況合理評估，從而有效地提升區域的經濟效益。通過對電力設備的全面檢查和評估，可以更好地制定出合理的電力規劃，從而有效降低電力企業的投資成本[1]。電力系統分析體系如圖1所示。

2 電力系統規劃設計的重要意義

2.1 有利于提高電力企業經濟社會效益

電力企業為人民群眾的日常生產生活提供電力支持，從而滿足人民群眾的生產和生活需求。但在發揮自身職能價值的同時，電力企業也需在發展過程中不斷提高自身經營所獲取的社會及經濟效益，從而推動企業的良性長效發展。

通過落實電力系統規劃設計工作，電力企業不僅能為社會群眾提供強有力的電力保障，還能充分展現自身的社會效益。在電力系統規劃設計的幫助下，電力企業的電力資源配置將得到充分優化，其日常經營活動所獲取的經濟效益也會隨之提升。

2.2 有利于促進電力建設事業的長效發展

落實電力系統規劃設計工作，不僅為我國電力發展打下了良好基礎，也保證了電力企業的可持續發展，為電力企業走上現代化、信息化和智能化道路提供了諸多助力。

從實踐角度出發，目前電力企業的電力輸出發展仍存在與群眾需求不相適應的情況。對此電力企業需高度重視這些問題，并采取合理的解決方式解決這些問題。隨著群眾物質生活水平的提升，我國電力建設所面臨的壓力也進一步增加，電力建設的重要性和必要性逐漸凸顯。在此背景下，只有落實電力系統的科學規劃和設計，才能助推電力事業的高效科學發展，讓電力系統的建設尊重充分發揮效用和價值，為經濟發展水平的提升打下良好基礎[2]。

2.3 有利于實現電力建設的優化

社會經濟的高速發展離不開電力系統的支持，只有保障電力系統的安全穩定運行，才能提升各行業企業的發展速度。目前，社會經濟的發展對電力發展提出了較高的要求，但部分電力建設與實際的電力需求并不適配，因此相關單位必須強化電力系統規劃設計的改革和創新，確保電力系統規劃設計與人民群眾對電力發展的要求相契合，讓電力系統規劃設計充分適應當下時代以及企業發展的訴求。在開展電力系統規劃設計時，也必須充分落實前期調查研究工作，并在此基礎上開展規劃設計，為電力系統的建設提供強有力的支撐。

3 電力系統規劃設計的要點

3.1 明確服務區域

技術人員必須在堅持分區規劃原則的基礎上，開展電力系統的科學規劃和設計工作。在此過程中需對電網服務區域進行精準劃分，并根據不同的標準來開展電網的規劃工作。

針對人均GDP突破8萬元，且密度超過25 MW/km2的高新科技工業園區或經濟中心區域，須將其列入A類區域范疇。針對人均GDP保持在3～8萬元，負荷密度保持在8～25 MW/km2的工業園區和生產生活集中區，則可將其納入B類區域范疇。對人均GTP為1～3萬元，且負荷密度保持在3～8 MW/km2的高耗能源區域，應隸屬于C類區域范疇。在完成不同分級區域的精準劃分后，還需充分確定供電的具體面積以及所涉范圍[3]。

3.2 不同電網規劃要點

在進行城市電網建設過程中，市政規劃工作會對其產生一定干擾和影響。所以，大部分城市在進行變電站建設時，都會面臨諸多不可控的影響因素，其建設實踐周期也會因此而延長。

為了契合電力體制改革的新形勢，在開展220 kV電網規劃工作時，必須充分落實變電器容量的超前安排工作，并在詳細了解電力負荷預測結果及變電容量平衡狀態的基礎上，優化變電站的規劃建設。

針對110 kV電網規劃，必須要充分關注其整體的強化，確保其目標網架的互供能力滿足相關標準及要求，提高其網絡結構的清晰度，保障其供電的穩定性和可靠性。110 kV電網的規劃設計主要是依托于220 kV變電站的規劃建設。因此，設計人員須合理增加站街110 kV線路通道，在完善電網結構的同時，降低不標準接線結構出現的概率。

隨著經濟水平不斷提升，35 kV電網規劃工作也開始獲得社會各界的高度關注。相比110 kV電網規劃和220 kV電網規劃工作來說，35 kV電網主變容量一般不會超出10 MVA/臺。再加上10 kV出現間隔相對較少，以至于城區的新增負荷需求往往無法得到充分滿足。在進行35 kV電網規劃設計工作時，可借助異地新建的方式有效取代35 kV變電站的建設。

而隨著220 kV和110 kV變電站的大規模建成投產，其規模以及供電容量也將充分滿足社會經濟發展以及人們常生產生活的用電需求，在此基礎上35 kV電壓等級也會隨之退場[4]。

4 電力工程設計中電力系統規劃設計的運用

4.1 電力負荷的預測分析

精確的電力負荷預估可以大大減少由于電力供給失調而導致的系統失穩，從而使得規劃和設計更加高效、科學。為此，規劃者需要充分考慮到本地的電力資源和市場變化，并結合各種科學的數據分析，制定準確的規劃和設計方案，從而達到最佳的系統運營結果。

利用大型客戶調研的數據分析，可準確地估算出未來10年的電力消費和生產能力，同時要定期檢查可能會影響電網運營的不利因素，從而為未來的發展和改造做好充分的準備。

為了確保電力系統的安全可靠，有必要對系統的長遠發展規劃做好充分的調整。特別要重點檢測夏季用電的高峰和低谷，并采取有效的措施來確保系統的可靠性，從而有效地防止由于電力供應的變化導致的系統失控和故障。為了更好地了解農村和城市的用電狀態，建議使用產量單位、產值單位和用電水平3種不同的方法。在實施電力系統規劃時，應該特別注重負荷密度關系，以使系統更加有效。

4.2 電網功率負載的計算

在進行電網規劃時，必須對電網的負荷進行一定的預測與分析，對施工單位當前的電力負荷狀況要進行全面把握。設計旨在于能更好地推動國民經濟發展，方便在近期、中期、遠期規劃中對數據進行分析與利用，在對數據進行合理計算基礎上，依據國家的經濟發展情況設計電網，從而達到規劃與發展的目的。設計時不僅要考慮承建區域的用電負荷預測，還要分析及考察其他方面，比如此電力項目建設的后期是否與別的相關電力建設項目的施工計劃及規劃設計重復或類似[5]。

4.3 電力供應與電量的均衡

電力系統的供電規劃是電力系統的重要組成部分，電網的電量均衡也制約著電網的設計與規劃，通過對供電的分析和負荷的計算，可達到對電網規劃的最優化[6]。

在電網的發電平衡中，必須準確地考慮到各個區域的電能交換和損益，以便科學地提高或降低容量。這就要求設計人員應嚴格按照電力負荷預測所得出的結果，對每個水平系統配置的最大電荷進行計算，相關人員則應當根據計算結果精確電力電量的盈虧情況。

4.4 電力系統的分布式存儲技術運用

在能源生產的全過程中，發電是能源綜合利用的關鍵。如果采用了分布式存儲技術，就可以大大降低電廠的污染排放。

分布式能源儲存是通過綠色能源中的光伏，風電或是電網中的電力將能量存儲起來，儲能的能量可以是電、熱、冷、勢能等。分布式儲能系統接入位置靈活，主要就是將中低壓配電網、微電網及用戶多余的電能接入供電網絡中[7]。

利用這種技術，可以有效地增加綠色電力的發電量，降低其產生的污染。這不僅能夠有效地改善生態環境，還能夠極大地改善人民的生活用電的安全性和可靠性，進而改善目前供電不平衡的狀況。

4.5 輸電配電的運用

在輸配電系統中，合理地利用智能電網，可以簡化輸配電系統的運行程序，從而大大提高輸配電系統的運行效率。在輸配電系統中，智能電網可以通過聯網及相關的設備來實現智能化的配置。必須與特高壓輸變電裝置及傳輸技術相結合，以實現電能的分流與輸送，從而實現輸配電系統的簡化。采用智能電網，既能將長距離傳輸損失降到最低，又能提高資源利用效率，對生態環境具有較好的保護作用[8]。

4.6 功率的均衡

電力系統的規劃與設計，最直接的功能是均衡電力，增強對電網的限制。因此，規劃和設計人員必須對本區域的負荷進行預測，并綜合分析電源的輸出功率。根據這些數據，對電網進行更好的規劃，參考有關的大容量和功率輸出的數據，可以計算出發電的損益。

4.7 電氣的計算

做好電力工程系統的電力計算工作，讓相關人員對電力的分布格局以及具體情況進行準確了解，并通過數據結果的參考和指導，可實現電壓節點方案設計的優化[9]。依托于電氣計算所獲取的結論，相關人員可精準評估各元件是否能夠支撐系統的穩定運行，電網極端保護是否具備安全性和可靠性。在正式確定電力系統的基本運行方式后，還要做好電網的合理校驗工作，及時發現各類風險安全隱患因素，讓繼電保護的電路保護作用得到充分發揮。

5 結束語

在開展電力項目時，應當特別注重對電網的安全管理，努力實現電網的長久穩定運行，從而促進社會的和諧與進步。電網基礎設施必須具備良好的安全可靠性，為此需要對電力加以規范設計，以保證其安全可靠，完善設計與規劃方案，從而促進國家的可持續發展。為了有效地管理和利用電力，有必要采取有效措施，如降低電能消耗、合理分配資源，制定科學合理的規劃和設計。

參考文獻

[1] 李楊.智能電網在電力技術及電力系統規劃中的運用研究[J].電工材料，2023（3）：46-48.

[2] 崇瑞堂.電力系統的規劃與設計中的關鍵技術探討[J].電子元器件與信息技術，2023，7（4）：237-240.

[3] 宣黎，楊維君.智能電網技術在電力系統規劃中的應用[J].集成電路應用，2023，40（3）：162-163.

[4] 徐宏銳，趙書強，郝鑫杰，等.新型電力系統電源布局規劃方法[J].山西電力，2023（1）：5-9.

[5] 朱金林.電網規劃與設計中的安全因素分析[J].大眾用電， 2023，38（2）：40-41.

[6] 石凱.計算機在電力工程設計中的應用[J].信息與電腦（理論版），2023，35（4）：41-43.

[7] 李永清.電力體制改革背景下的電力系統規劃思路[J].流體測量與控制，2022，3（6）：23-25.

[8] 劉獻江.電力系統規劃設計應用研究[J].城市建筑空間，2022， 29（S2）：388-389.

[9] 趙聿涵.電力工程設計中電力規劃設計的主要環節探討[J].中國設備工程，2021（18）：242-243.

收稿日期：2023-08-20

作者簡介：方志朋（1981—），男，遼寧沈陽人，碩士研究生，工程師，研究方向：工業工程技術。