淺析電力系統規劃設計在電力工程中的應用

黃敏均 趙亮宇 陳建峰

摘 要：電力工程從電力系統的可靠性以及安全性著手，為電力系統創造更大的經濟價值提供良好的環境。因而，電力工程必須進行預先的規劃設計。電力工程需要一個明確的規劃指導，而系統規劃設計便是主要指導。為了保證電力工程具有合理的設計，必須明確規劃并做好設計等工作。

關鍵詞：工程設計；電力工程；系統規劃設計；應用

社會經濟發展需要穩固的社會基礎，而能源建設是社會穩定發展的前提條件，因而能源建設已經逐步得到人們的重視。作為人們生產生活不可或缺的組成部分，能源對于人類社會的發展有著舉足輕重的作用。為了保證經濟能夠穩步發展，電力工業建設是各類工作的前提。電力工程開工前，充分準備是十分必要的，主要是對針對性的電力工程進行規劃，從而令電力系統在后期投入即使用更具有可靠性、穩定性以及安全性。為了保證電力工程建設質量，在前期準備階段必須做好規劃工作。

規劃設計在電力系統中有著長期以及中期之分。規劃設計人員影響電力工程能否在后期的運行中達到預先設計的要求，具有較大的影響力，因而在輸變電工程設計中，電力系統規劃設計一般為電力工程的主要指導，換言之，電力工程的建設中，規劃設計主要可以分為長期和中期。電力系統的規劃設計對于電力工程的整體設計是具有很大的影響的，規劃設計已經成為了系統設計的主要依據，文章通過對系統規劃設計進行分析，詳細介紹了其設計內容。

1 電力負荷分析

在電力工作中，對整個電力系統進行分析主要是針對電力負荷，這對于了解一項電力工程具有重要的意義，預測以及分析系統負荷是在特定的區域對電力系統中的負荷狀況進行分析，這一區域便是工程的建設區域。作為最基礎的系統規劃設計，檢測電力負荷以及對系統進行特性分析可以獲得最基礎的系統數據。在設計過程中，預測電力負荷主要針對短期內的電力系統使用預測，大多僅僅預測十年左右的時間。預測電力負荷是為了電力工程的建設能夠更好的適應我國的經濟發展，并且在一定時期內具有穩定性。預測的同時還需要同步進行分析，電力負荷的預測以及相關數據的分析是電力系統工程的基礎工作，關系到一項電力工程的系統穩定性以及對社會的貢獻程度。通過電力負荷的預測以及分析可以確定電力工程是否能夠對電網產生影響。

2 電源分析以及出力情況分析

在整個系統的規劃設計中，電源的規劃是所有工作的核心，具有十分重要的地位，進行工程施工前，需要對工程周邊電源進行規劃，同時必須對電源出力狀況進行數據分析。這里所指的電源主要指兩種，一種為地方電源，另一種則是統調電源。地方電源主要是指地方上所建設的小型水電站；而統調電源則是指一些大型的發電企業，這些企業往往會由一個統一的部門進行指配。地方電站會受到水文期的影響，供電情況會有所差異，所以電源出力情況就會有所不同。在電力工程中，新建工程每年都會加入新的電源機組，因而電源出力狀況便會發生改變，應當對其進行重視。

3 電力和電量的平衡

在電力系統的規劃設計中，電力和電量的平衡對于規劃和設計的工作起到制約的作用。根據之前計算出來的電力負荷和電源的出力情況，就能夠對供電區域內的電力和電量的平衡情況進行一定的分析。根據電力的負荷情況對各年的電力系統的最大負荷量進行一定的估計，這樣就能確定電力系統所需的發電和變電設備的容量。

4 電網系統接入方案

為了保證電力工程能夠發揮應有的作用，為了將其接入電網系統，這就需要對電力系統中工程的實際狀況以及網絡特點進行綜合考量，并結合當地電網的發展狀況對電網進行系統性的規劃設計。另外政府部門的審批意見也是電力工程建設中主要的影響因素，在對系統進行綜合的考慮之后，才能夠進一步確定接入方案。在進行方案確定時，對于接入方案的合理性也要進行考量，確保實際的接入方案以最少的投入獲得最大的效益。

5 關于所提方案進行電氣計算的工作

關于所提方案電氣的計算工作是電力系統規劃設計的主要內容，其中有潮流計算，穩定計算，短路電流計算和無功補償計算。潮流計算主要是對電力網絡中的功率和電壓的分布進行計算，通過潮流計算可確定系統運行方式，檢查各元件是否滿足運行要求，并為系統繼電保護和穩定計算提供依據和初值。潮流計算作為電力系統設計中最基本的計算，是比較電力工程各接入系統方案最直觀的方法。通過潮流計算得出的電網各節點電壓、各網絡元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況。穩定計算是指根據要求對電力系統的各種故障情況進行模擬計算和分析，從而確定電力系統穩定問題的主要特征和穩定水平。穩定計算多是基于潮流計算結果的基礎之上，通過進行各種穩定計算，可校驗各接入系統方案的運行參數能否滿足穩定運行的要求，在必要的情況下提出安穩策略和保障措施。短路電流計算主要是驗算在給定的網架中，由于故障短路而在電氣元件上產生的不正常電流值。在確定了網架結構和系統運行方式的情況下，進行短路電流計算可正確選擇及校驗電氣設備，選用正確的繼電保護整定值和熔體的額定電流，從而確保在故障情況下能快速切斷短路電流，減少短路電流持續時間，減少短路所造成的損失。系統的短路電流宜限制在合理的水平，當短路電流水平過大而需要大量更換工程相關網區已有電氣設備時，應提出限制短路電流的措施。

6 實際經驗

系統的規劃設計需要以相關資料作為前提，因而設計前需要對附近電力系統的狀態進行資料收集，并對資料進行整理和分析。對現有系統中的電力線路、變電站和電源情況進行資料收集，同時以圖表的形式錄入數據庫，形成一個相對完整的網架數據。在這一基礎上，還需要得到最新的系統規劃報告，從而了解電網的整體的發展變化方向，從而了解當前電網的最新動態。通過收集各地的電網負荷狀況，及時更新系統變化情況，從而掌握線路、變電站以及電廠最新的數據資料，提供良好的系統設計環境。所以，需要將數據庫中的相關數據進行及時的更新和完善，這對于電力系統來說具有重要意義，同時也是系統規劃設計工作中需要予以堅持的長期工作。

7 結束語

經濟的不斷發展，在一定程度上推動了能源建設的發展，電力作為當前社會重要的能源物質，對于人類社會的生產生活產生著巨大的影響，已經成為了人類社會發展不可或缺的組成部分，由于電力能源使用方便，因而在所有的能源中使用最為廣泛。為了保證經濟社會能夠繼續穩定發展，電力系統建設成為了當前必須予以重視的內容。電力系統的發展帶來了大機組、高電壓以及大電網和越來越廣的輸電范圍，這些是電力系統發展的標志，也是當前系統規劃設計必須予以重視的內容。由于電網的復雜程度有所提升，因而其系統規劃設計就需要進一步的予以加強，從而保證電力系統的穩定、可靠以及后期運行中能夠得到更大的經濟效益。在進行工程準備階段，必須進行系統規劃設計。作為工程設計以及建設的指導，系統規劃設計對于促進電力系統合理性有著重要的作用，在前期需要針對電力系統進行規劃，保證電網中各個環節能夠協調穩定相互配合的運行。從而建設處更加優質、高效、穩定、安全的電力系統。

參考文獻

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