淺析電力規劃設計在電力工程設計中的主要環節

田　耕

（清遠電力規劃設計院有限公司　廣東　清遠　511517）

淺析電力規劃設計在電力工程設計中的主要環節

田耕

（清遠電力規劃設計院有限公司廣東清遠511517）

對于任何國家而言，電能都是經濟領域比較重要的能源，關系到人們的日常生產生活，對于社會的發展與進步有著關鍵的作用和影響。根據目前我國電力工程建設狀況而言，電力規劃設計是電力工程準備階段的核心環節，因此必須進行合理規劃，促進電力系統安全、高效的運行，為人們提供更優質的用電服務。對此，本文將詳細探討電力規劃設計在電力工程設計中的主要環節。

電力規劃設計；電力工程設計；主要環節

引言

自改革開放以來，我國社會經濟得到了快速的發展，工業化、城鎮化進程不斷加快。電能能夠為社會發展和人們的日常生產生活提供保障，其安全運行是國民經濟發展的必然條件，因此做好相應的電力規劃設計意義重大。

1　電力系統規劃設計原則

電力系統的構成及運行要求如圖1所示。為了保證電能輸送和調配能夠達到理想效果，電力系統規劃設計必須遵循以下原則：

（1）周期性原則，電力系統規劃設計應該在規定的周期內完成，對于大型電力系統，必須制定全面、完善的規劃方案，確保在規定的期限內完成，避免影響用戶的正常使用。

（2）安全性原則，安全性是電力系統規劃設計的首要條件，在具體的規劃設計環節，應該杜絕安全隱患，必要時配備長期性系統檢測功能。

（3）成本原則，電力系統規劃設計師為了實現系統功能，應該衡量系統設計成本，尋找系統功能效應與投入成本的平衡點，節約成本。

圖1　電力系統的構成及運行要求

2　電力工程中所涉及系統規劃設計的主要內容

2.1電力負荷的預測和分析

在電力工程正式施工前，施工單位應該全面勘查施工現場，掌握電力負荷情況，取得準確的參考數據，保證電力規劃設計的順利開展。在電力工程設計過程中，設計人員應該預測近幾年電力負荷的發展情況，根據我國經濟情況進行分析，而且還應該切合我國發展規劃，確定最大負荷。另外，為了保證電力工程規劃的合理性，設計人員應該對以往的電力工程電力負荷情況進行詳細研究，著重分析影響電網運行的因素，并且在電力工程設計階段，做出修改設計，避免產生質量問題。目前，可以采取的電力負荷預測方法非常多，例如：專家系統法、模糊理論法等，都是現代電力工程中比較常見的預測法。這樣一來，設計人員們就可以通過采用不同的預測分析方法來對一些變電站、大容量的電機組進行電力負荷預測。

某工業區電力負荷預測案例分析：規劃中的園區是個人口、商業、工業的密集地區，也是電力負荷的密集地區。二、三區規劃總面積53km2，人口50萬人，遠期需用電力1.479MVA，分年度電力負荷預測如表1。

表1　電力負荷預測（單位：MVA）

2.2電源的電力規劃情況

在電力工程規劃設計過程中，對電源電力規劃設計是最為關鍵的工作環節，對于需要建設電力工程的場地周邊，設計者需要對電源規劃進行設計與統計，了解電源的出力情況，有利于電力工程更好的建設。在對電力電源進行規劃設計的過程中，其可分為兩種：①統調電源，也就是對電網系統隸屬的各種發電廠進行統一調度；②地方電源，也就是對各種小型水電站及企業準備的發電機組進行調度。由于每一組電源在不同的時期電力出力情況不同，并且新的發電機組在規劃階段會隨著時間的增加而投入大量的資金，因此必須對電源的出力情況進行分析，便于下一步的操作。

某中心村建設規劃實例分析：①變電所，規劃保留原110kV的電管所，供應全島北部東部電力，改造中心村現有供電線路。②電網規劃，規劃主干線采用10kV的供電電壓等級系統，供電線路采用環狀與枝狀相結合的供電網絡，供電主干線采用環狀，并設環網開關，供電支線采用枝狀布置。根據用電負荷及供電區域設置配電區。③架設方式，規劃期內10kV系統仍然采用架空方式，380/220V系統采用架空與地下相結合的方式。遠期視經濟條件許可采用地下電纜。

2.3電力電量的平衡

所有的建筑工程項目，包括電力工程，都或多或少的有自身約束條件，在實際電力規劃設計中，經常會受到多種條件因素的限制，電力電量平衡能夠起到關鍵的約束作用。通常情況下，設計人員都會對電力負荷以及電源出力情況進行預測分析，然后對區域電量電離平衡進行詳細計算，最后通過計算結果確定最終工程規模，同時對整個空間進行合理的布局規劃。另外，在這一過程中，設計人員一般是根據電力負荷預測的結果，對每一個水平系統最大的負荷進行設置，并且，電力設計人員還要將電力電量的盈虧準確計算出來。

2.4系統接入的方案

為了保證電力工程能夠發揮作用，將其接入電網系統，應該綜合考量電力系統中工程的實際狀況以及網絡特點，并且結合當地電網的實際發展情況對電網進行系統性規劃設計。另外，電力工程建設還應該考慮政府部門的審批意見，綜合考量電力系統，最終確定接入方案。在確定方案時，還應該對接入方案的合理性進行考量，確保實際的接入方案投入最少，并且能夠獲得最大的經濟效益和社會效益。

2.5項目接入方案的比較

對于項目接入方案的比較，應該建立在各種電氣類型計算結果的基礎上，從實施性、安全性、發展適應性以及經濟性等多個方面進行詳細分析，總結各個方案的設計和運行情況，選出最優秀的方案。總而言之，電力網絡的基礎數據在電力設計中占據著重要的位置，因為所有的電氣計算都是電網數據的基礎之上開展的。電力系統正在向“大”的方向發展，比如大機組、高壓電以及遠距離電力傳輸等，因此電力規劃設計將扮演著越來越重要的角色。

2.6電網設計考慮到的因素

電網規劃設計應該考慮到的因素有：①設備制造情況；②投資的條件；③環境條件；④環境保護的要求；⑤其他在政治上和國民經濟發展方面存在的不確定的因素。

2.7電氣計算

電氣計算主要包括潮流計算、穩定計算、短路流計算和無功補償計算。潮流計算是對電力網中電壓分布和功率的計算。潮流計算可以計算中電網各網絡原件電力損耗、電網各節點電壓和電力潮流的分布情況，可以分析各接入系統方案的經濟性、合理性和可靠性。穩定計算是對電力工程的各故障情況進行模擬計算分析，確定電力工程系統穩定水平和穩定問題，穩定計算是以潮流計算為基礎的，可以校驗電力工程系統各個接入系統方案運營是否滿足穩定性的要求。短路電流計算是驗證故障短路在給定的網架中電氣元件產生的不正常的電流值。短路電流計算可以校驗電氣設備，在發生故障的時候切斷短路電流，減少短路帶來的損失。無功補償計算可以減少由于傳輸無功功率的各網絡元件造成的電能損耗。

3　電力系統規劃設計工作的經驗總結

3.1電力規劃設計的準備階段

準備工作是開展規劃設計之前所必須的，準備充分才能事半功倍。準備工作的內容包括：對擬建區域附近電力系統的現狀進行調查和分析，并了解大范圍內的基本狀況以及特點，對所收集到的資料進行嚴格的分析統計。收集現有的電網系統資料，錄入數據庫，為電力規劃設計做好準備。與此同時，不僅要收集過往的數據，還要收集最新的電力主網的規劃報告，掌握附近區域電網的發展走向以及與過往電網的不同之處，將這些數據資料也錄入數據庫，形成完善的網架基礎數據。

3.2如何開展工作

準備工作做好后，就是工作的開展，如何高效的開展工作，不走彎路，直達目標是一個值得討論的問題。首先，設計者需要時刻關注電力系統最近的變化情況，了解第一手數據資料，不僅要收集更要研究其他地區的電力負荷情況以及特點，更要把大網內各種變電站、電網和電力線路的不同地理分布情況和資料數據掌握在手，為系統設計做好充足的準備。對于新的工程項目，要實時跟進工作進度，掌握當地的電力負荷情況，對周邊地區的電力系統資料進行及時更新。而后，需要配合工程項目的設計工作，對各種類型的電氣進行周密計算，保證工程設計的順利進行。

4　結語

電力系統規劃設計是電力工程設計重要組成部分，對保障整個電力系統正常穩定運行具有重要意義。所以，應該重視電力系統規劃設計，做好電力工程前期規劃工作，制定科學的電力系統規劃設計方案，注重基礎數據庫的更新完善，逐步提高電力系統規劃設計的質量和水平，促使電力系統規劃設計在電力工程設計中發揮應有的作用。

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2015-9-12