關于電力工程中電力系統規劃設計研究

林茸

摘 要：隨著我國國民經濟的快速發展，電力需求呈不斷上升趨勢，同時對電能質量要求也不斷提升，這就需要一個安全穩定的電力系統供應電能。要建立一個安全穩定的電力系統，電力系統規劃設計工作尤為重要，其是電力工程設計的前期工作重點，并對整個工程實施起著關鍵作用。為確保電力系統規劃工作的順利開展，在保障系統安全的前提下，盡量地避免資源浪費與能源消耗，這就要求在電力工程開展建設前期，設計人員對電力系統進行科學合理的規劃設計工作，結合多方面因素客觀論證電力工程建設的必要性及可行性，使工程的整體質量大幅提升。

關鍵詞：電力工程；電力系統；規劃設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.141

0 引言

電力能源早已滲透人們工作生活的方方面面，是社會進步發展不可缺少的重要組成部分，同時電力能源作為我國經濟發展的一劑強心針，牽動著各行各業的發展速度及方向。因而電力系統的安全穩定是維系社會經濟穩步發展、科技突飛猛進的關鍵因素。而電力系統規劃設計則是在電力工程前期把好質量關，從經濟技術角度充分論證電力工程建設的必要性及可行性，確保項目順利接入系統的同時充分發揮其作用，不斷優化及完善電力系統，從而確保系統滿足各種運行方式的要求，提高電網的安全可靠性。

電力工程的電力系統規劃設計一般包括以下幾方面的工作：

1 電力負荷預測

建設電力工程項目首先需要準確對該工程所在地的用電負荷需求進行預測。電力負荷預測通常采用大用戶加常規增長率法。考慮電力工程供電范圍內的主要用電負荷大小及常規負荷逐年增長情況，考慮一定的同時率修正后對區域內的電力負荷進行預測分析。如果是規模相對較小的項目，可采用短期負荷預測。可根據用電負荷性質，參考歷年同類負荷用電數據（負荷密度及同時率）來進行預測。若需對供電范圍內電力負荷進行精準預測，則需對已投產用戶進行詳細收資，掌握其用電設備裝機規模、用電特性及項目年生產力等情況；另外還需考慮某些特殊因素的影響，如項目地點周圍是否有擬建或在建的大型工程，分析潛在的用電需求以及電力工程建設是否會對該工程造成影響。

2 電源規劃

規劃區域電力系統電源裝機時需結合相關部門的電源發展規劃，并且要牢牢把握市場動向，實現區域內的資源優化配置。在規劃時還需堅持協調發展原則，制定出與該區域負荷發展相匹配的電源規劃方案。電源規劃設計主要內容有：對項目所在區域的現有的電源裝機規模進行準確的統計與梳理，再結合該地區的負荷發展分布，制定出與其負荷發展相適應的電源規劃發展方案。電源性質主要分為兩種形式，分別為地方電源及統調電源。電源運行方式及出力情況會因電源性質的不同而存在差異。因此，需要對該區域不同性質的電源進行全面分析。

3 電力電量平衡

電力系統規劃的科學合理性評判重要的指標為整個電力系統電力電量是否達到平衡。具體有以下幾點要求：發電設備、新增機組以及退役機組的備用容量是否符合相關技術標準，確保電力系統中有足夠的電力供應，滿足系統的季節調峰調頻需求；對水電廠、火電廠的運行方式進行合理安排，保障水力發電能夠充分的發揮作用，同時火電進行有力支撐；此外還需對燃料的消耗進行計算。系統或地區之間的交換電力流也需要進行詳細的分析與計算。基于以上電力電量平衡分析可為電力系統規劃方案的確定提供重要依據，以保障電力工程順利的實施及系統的安全穩定運行。

4 接入系統方案比較

在電力工程并網之前，首先需要做好對擬建區域用電負荷的調查與分析工作，再結合政府及相關部門對此項工程的要求與意見，以及當地電網規劃發展思路充分論證項目的接入系統方案。接入系統方案需從經濟技術角度進行多方案比選。從經濟性的角度來看，接入系統方案需遵循可持續發展的原則，提倡建造科技環保、節約資源。從技術性的角度來看，接入系統方案需滿足電網安全可靠運行、發展適應性等要求，同時還需積極響應國家相關政策，在電力工程實施過程中采用先進的技術及電力設備。通過多維度比選最終確定出電力工程的接入系統方案。

5 電氣計算的主要作用

電氣計算是電力系統規劃設計中不可或缺的重要組成部分，主要包括以下幾項內容：潮流計算、短路電流計算、穩定計算、調相調壓計算及無功平衡。其中潮流計算是電力系統規劃設計電氣計算的基礎，其作用主要是為模擬仿真計算各種運行方式下的電力系統潮流分布以及電壓水平。穩定計算的作用是對電力系統在未來運行中可能會出現的一些故障情況進行仿真計算與分析，使用的計算方法及判別穩定原則也需嚴格滿足相關技術規定。電力系統穩定計算主要包括暫態計算及穩態計算，指標主要包括：電壓、功角以及頻率。在電力工程項目建成投產前可采用仿真系統計算軟件對該項目接入系統可能存在的故障運行方式進行模擬計算，找到電網薄弱環節運行的閥值及可靠安全的運行方式。模擬計算通過后方進行實際投運工作，從而減少項目接入系統可能引起的運行風險。短路電流計算則主要是對系統可能出現的短路故障方式進行計算。根據計算結果，在電力工程中選用合理短路電流水平的電器元件及設備，以降低短路對電器元件損壞。無功平衡計算是從系統角度充分論證電力工程中無功合理配置方案，避免無功集中布置導致無功遠距離輸送，使得線路上通過大量無功潮流從而降低電網設備利用率。

6 總結

電力作為我國各個領域發展都必不可少的重要組成部分，對我國經濟的快速發展起著重大作用。而電力系統規劃設計作為電力工程設計的前期及基礎工作，它的質量優劣將直接影響這電力工程建設實施。因此電力系統規劃設計對于電力工程建設乃至整個電力行業發展都是至關重要的。電力系統規劃工作主要涵蓋電力負荷預測、電源規劃、電力電量平衡、接入系統方案比選及電氣計算等內容。只有嚴格把控各項內容的工作重點才是切實做好電力系統規劃設計的關鍵，最終實現電力資源合理利用，保障電力系統安全穩定運行。

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