電力工程設計中電力規劃設計的應用研究

劉德濤

（國網山東省電力公司聊城供電公司，山東聊城252005）

1 引言

眾所周知，電力與人們的日常生活與生產活動息息相關，所以對于電力企業而言提高電力工程設計水平至關重要。而電力規劃設計作為電力工程設計的基礎和關鍵，不僅影響著電力工程的整體設計質量，更在很大程度上決定著電力系統的運行效益，故必須予以高度重視，并立足實際加以合理運用。

2 電力規劃設計的意義

電力工程設計中的電力規劃設計作為電力工程建設的首要環節，有著舉足輕重的地位。這是因為通過電力規劃設計，可結合區域的經濟現狀和用電情況在整體上分析用電需求、合理預測電力負荷，然后基于詳細的經濟指標和檢測電力設備運行狀態相關分析對電力工程做出合理的規劃，以此滿足區域用電需求，保證電力系統的正常運行，同時達到節約投資的目的[1]。由此可見，電力規劃設計的作用在于為電力建設提供真實可靠的數據支持，有利于提升電力工程設計水平，從而優化資源配置，適應發展要求，增加經濟與社會效益，最終促進電力企業實現可持續發展。

3 電力規劃設計的應用原則

雖然在電力工程設計中應用電力規劃設計是必要的、重要的，但要想充分發揮其效用，必須遵循一定的原則，以免適得其反。首先是安全性，這是電力規劃設計首先需要考慮的問題，也是合理規劃的前提條件。電力建設事關國計民生，安全運行是關鍵，如果安全性得不到保證后期工作則無從談起。這就要求人們謹遵這一原則，借助技術手段努力將安全隱患降至最低。然后是周期性，電力工程建設不是一蹴而就的，通常涉及設計、審核、施工三大環節，所以周期相對較長，若定位有誤、方向不對，勢必會花費額外的時間和財力補救，所以電力規劃必須要顧全大局，全面分析、綜合考慮、注重細節設計，保證在規定的時間內完成任務。最后是經濟性，任何工程建設都需要考慮成本，電力工程也是如此，因此，既要保證規劃設計切實可行、技術先進，確保電力能源利用高效而充分，又要兼顧成本投入，以期在工程建設安全、優質的基礎上最大限度地節約成本，獲得最大效益。

4 電力工程設計中電力規劃設計的應用要點

4.1 電力負荷及其分布預測

電力負荷預測是電力規劃設計中的關鍵，目的是盡可能準確地評估區域未來負荷及其分布情況，所以在預測區域電力負荷情況時需以大量的基礎數據為基礎和依據，一般既要有相關的歷史數據，也要有關于城市未來發展規劃的數據，總的原則是立足區域用地規劃，結合空間負荷分布展開預測，至于預測方法則有多種選擇，如時間序列法等傳統手段，專家系統、模糊理論等現代方法，在實踐中往往需要綜合使用多種方法提高電力負荷預測的質量，尤其是那些重大的電力工程[2]。預測內容需要涵蓋分區負荷預測、負荷特性預測、負荷數值預測等，除了從實際情況出發外，還應該留意是否存在與該工程類似的工程項目，以免出現重復或遺漏。只有電力負荷預測合理，才能為其他環節提供科學有效的參考。

4.2 電源規劃與網架方案

在電力規劃設計中，電源規劃被視為核心環節，由此可見，電源規劃工作不可小覷。這就需要人們對電源的運行情況加以全面、詳細的分析，以便獲得科學合理的電源規劃，促進電力工程建設有序開展。在具體實施時應重點考慮2 個因素：（1）統籌電源，主要是指由大型發電廠統一調度電網；（2）地方電源，指的是中小型發電站或企業中的發電機組，兩者除了規模大小不同外，在不同時期的作用也有所差異，所以應該根據預測的負荷需求，在保證安全可靠的基礎上尋求最佳電源方案。而網架方案設計也是不容忽視的，簡化后的電網可分為多種結構且各有優劣，如多回路系統，可在多種故障情況下保證系統穩定運行；反射型結構不易出現大面積停電故障等，建議基于負荷預測和電源規劃選擇經濟合理的網架結構。

4.3 電力計算與供需平衡分析

對于電力計算，可細分為手算與軟件計算。其中手算也稱估算，大多是依賴豐富的經驗和對各種電力系統公式的熟練掌握進行計算，如不同情況下正序、零序的折算，大致計算短路阻抗等，再者就是對不同的方案進行大體的判斷和簡單的計算，如供電能力、靜態穩定極限等都可以大致手算，這些均可用于電網問題的診斷分析。但電氣軟件計算就相對復雜得多，如最基本的潮流計算，通過機選電壓、功率等參數校核薄弱環節是否存在線路過載等問題，為后續的穩定計算提供一定的依據[3]；短路計算是指特定的供電網中因短路故障引發的電流異常，此類計算可為人們如何選擇電氣設備提供參考，進而減少故障風險及其損失。若短路電流過大則要更換電氣設備采取限流措施；計算無功補償的目的在于減少無功率傳輸引發的電能損耗，對此應根據無功平衡選擇使無功補償的分組容量，并校核投切低壓電容器下電壓的波動情況，進而為無功平衡的分析和調相調壓的計算奠定基礎；穩定計算需要計算的內容較多，如暫態、靜態穩定極限，故障情況下單瞬、三永等穩定水平，若存在穩定問題還要進一步分析切負荷方案以及穩控策略等，以期盡可能地消除故障隱患，切實提高電力系統的設計質量。

所謂的供需平衡就是電力電量之間的平衡分析，通過模擬電力系統的運行情況，分析不同類型的電站運行電力系統下是否具有優化的空間，以及分系統之間是否能夠實現功率的合理轉化，從而更好地控制電力工程建設規模、進度和質量。簡單來說，需要結合電力負荷預測和電源出力分析對區域電力電量平衡進行計算，并根據結果確定工程規模和布局，當下應用較多的分析方法有常規分析與系統分析，且在不斷升級優化中，應該積極引入先進手段提高分析結果的準確性與精準度，更好地判斷電力電量盈虧的實例情況，還有助于促進電源規劃的合理分析，提高電力工程建設成效。

4.4 注意不同方案之間的比選

為進一步提高電力規劃設計在電力工程設計中的應用效果，需要切實做好資料收集工作，全面考慮影響因素，不斷細化規劃內容，以免因疏漏或準備不足降低實效。值得一提的是，需要對設計方案進行比選，如電力系統接入方案，可基于電氣計算結果從安全性、可行性、經濟性、可靠性、發展適應性等進行比較和評價，以此選出最優方案。

5 結語

總之，在電力工程設計中應用電力規劃設計，不僅是內在需要，更是必然選擇。關鍵在于立足實際，把握電力規劃設計要點，如電力負荷預測、電源規劃、電力計算、供需平衡分析等，以此提高電力規劃設計質量，為電力工程設計水平的提升和電力工程建設質量的保證提供可靠有力的保障。