電力工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的運(yùn)用分析

范志富

摘 要：合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)對于城市電力系統(tǒng)建設(shè)和穩(wěn)定運(yùn)營具有重要意義。電力負(fù)荷分配、電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建于電力企業(yè)而言都要在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面進(jìn)行深入研究，確保智能化電網(wǎng)的可靠建設(shè)，為社會各行業(yè)的發(fā)展提供動力。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)融合了更多的智能化算法，通過搭建數(shù)學(xué)模型加速計(jì)算，獲得了質(zhì)量更好的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：電力工程設(shè)計(jì);電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì);運(yùn)用

1電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，電力企業(yè)應(yīng)遵循周期性原則、成本合理性原則及安全性原則。周期性原則的關(guān)鍵是為規(guī)劃設(shè)計(jì)限定一定的周期，通過合理的計(jì)劃安排確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作順利開展，避免出現(xiàn)工程無法按時(shí)完成的情況。在成本方面，電力企業(yè)需結(jié)合資金預(yù)算對規(guī)劃設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)類型、線路安排、設(shè)備選型等進(jìn)行全面評估，在確保工程滿足用電要求的情況下減少不必要的成本支出，同時(shí)將后續(xù)的維修保養(yǎng)、升級換代支出考慮在內(nèi)，盡可能提升規(guī)劃設(shè)計(jì)結(jié)果的性價(jià)比。在安全方面，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員要通過嚴(yán)密的計(jì)算確定系統(tǒng)運(yùn)行過程中對各類故障情況的應(yīng)對能力，盡可能提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性，避免出現(xiàn)安全隱患，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行事故。

2電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的注意事項(xiàng)

電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃與我國發(fā)展前景之間存在十分緊密的聯(lián)系，因此在實(shí)際的電力設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作中，對于運(yùn)營商的工作質(zhì)量有著較高的要求。而對于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃而言，這不僅是一個(gè)較為漫長的工作內(nèi)容，其對于設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)也有較高的要求。設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)不僅需要滿足人們的需求，還需獲得一定的科技成果。隨著近幾年來中國電網(wǎng)覆蓋面積的增加，為了滿足人們對于電力的需求，相關(guān)電力企業(yè)需要對電網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)更新與完善。要想確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、正常的運(yùn)行，首先其要具備良好的設(shè)計(jì)方案。在對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者會遇見諸多問題，而這時(shí)設(shè)計(jì)者需要準(zhǔn)確掌握關(guān)鍵問題，以此為后續(xù)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供有力支撐。在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)的過程中，需要做好充足的準(zhǔn)備工作，尤其是對其中指導(dǎo)以及制導(dǎo)系統(tǒng)的規(guī)劃。另外，對于電氣系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者應(yīng)確保在設(shè)計(jì)前電路網(wǎng)絡(luò)各個(gè)階段都能有效運(yùn)作，以此提高建設(shè)質(zhì)量以及建設(shè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步為構(gòu)建更加安全不受行動影響的線路網(wǎng)絡(luò)奠定良好的基礎(chǔ)。在對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)對相關(guān)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)進(jìn)行全面掌握，并為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有力的前提條件，同時(shí)設(shè)計(jì)者還要對周邊電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)文件進(jìn)行全面調(diào)查與分析，以此對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行更加詳細(xì)的分類與探究。為了使相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)更加完整，在滿足發(fā)電廠以及原有路線運(yùn)行條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)將有序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更加合理的格式。除此之外，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)對近期發(fā)布的項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)行高度重視，以此掌握電路動態(tài)以及電路方向，進(jìn)而及時(shí)地為電網(wǎng)添加新數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的優(yōu)化。

3電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1電源規(guī)劃

在規(guī)劃設(shè)計(jì)前，要明確電源情況，確定電源的具體分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。具體操作過程中，要先明確工程范圍，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的發(fā)電機(jī)、發(fā)電廠等情況進(jìn)行系統(tǒng)性管理，確定各電站發(fā)電機(jī)的數(shù)量、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等信息，對運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，避免因起始端的發(fā)電異常導(dǎo)致輸配電網(wǎng)及用戶受到嚴(yán)重影響。設(shè)計(jì)人員要重點(diǎn)考慮系統(tǒng)各運(yùn)行環(huán)節(jié)的電源穩(wěn)定性、可靠性，盡可能通過合理的設(shè)計(jì)保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2電力負(fù)荷預(yù)測分析

電力負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中能夠有效避免電力出現(xiàn)供應(yīng)不平衡狀態(tài)的重要內(nèi)容，因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對當(dāng)?shù)仉娏ω?fù)荷情況以及實(shí)際的電力供應(yīng)情況進(jìn)行全面了解，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)進(jìn)行有針對性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。一般來講，在應(yīng)用電力負(fù)荷預(yù)測期間，相關(guān)人員通過采用大用戶調(diào)查的方式來科學(xué)預(yù)測十年以內(nèi)人們對于電力的需求量以及供應(yīng)量，同時(shí)對各種影響電力工程的負(fù)面因素進(jìn)行逐一及時(shí)排查，以此對電力系統(tǒng)進(jìn)行提前的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作。另外，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需對電力系統(tǒng)短期運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的排查，尤其是對夏季用電高峰期以及低谷期的排查，以此對電力系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)籌性分配，盡量避免因電網(wǎng)電力供應(yīng)波動而出現(xiàn)電力不穩(wěn)定等問題。對于農(nóng)業(yè)區(qū)以及居民區(qū)等地區(qū)的用電情況，相關(guān)人員可以運(yùn)用產(chǎn)量單耗方式、產(chǎn)值單耗方式及用電水平方式來測量相關(guān)區(qū)域的用電水平。但需要注意的是在實(shí)際的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要高度重視電力負(fù)荷密度系數(shù)，以此確保電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性。

3.3規(guī)劃設(shè)計(jì)方案合理性計(jì)算

設(shè)計(jì)人員要通過一定的計(jì)算對規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評估，為一次、二次設(shè)備的選型提供依據(jù)。電力計(jì)算主要包括潮流、穩(wěn)定、短路電流、無功補(bǔ)償?shù)确矫娴挠?jì)算。其中，潮流計(jì)算是規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)環(huán)境，是繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定計(jì)算的重要前提，能夠確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在潮流計(jì)算中，要從電壓、功率等方面入手，確定電網(wǎng)、電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，避免出現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行失序、供電需求無法滿足等情況。穩(wěn)定計(jì)算的關(guān)鍵是通過計(jì)算分析系統(tǒng)運(yùn)行情況，規(guī)避設(shè)計(jì)方案中的故障隱患。短路電流計(jì)算可以對繼電保護(hù)各部件的整定數(shù)值進(jìn)行確定，如時(shí)間繼電器的動作時(shí)間等，確保短路故障發(fā)生后電力系統(tǒng)能夠以最小的影響將故障暫時(shí)切除，避免擴(kuò)大停電范圍。通過短路計(jì)算，設(shè)計(jì)人員可以確認(rèn)電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)的電流情況，能夠確認(rèn)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的短路電流等數(shù)值。無功補(bǔ)償計(jì)算的關(guān)鍵是消除電力系統(tǒng)無功功率對系統(tǒng)電能損耗的影響，基于一定的電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，確定無功補(bǔ)償?shù)木唧w數(shù)值，進(jìn)而開展相關(guān)無功補(bǔ)償設(shè)備的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。通過各方面的電力計(jì)算，對規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性進(jìn)行界定，更準(zhǔn)確地評估系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的成本支出、安全可靠性、運(yùn)行效率等，為后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、隱患排除提供依據(jù)。此外，要充分考慮電力系統(tǒng)的具體規(guī)模及建設(shè)周期，避免因設(shè)計(jì)過于復(fù)雜而影響工程設(shè)計(jì)的合理性。

3.4短路電流計(jì)算

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦電器元件中存在故障電流，便會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障，因此相關(guān)人員需要對電器元件中可能出現(xiàn)的故障電流進(jìn)行計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的校驗(yàn)，從而根據(jù)短路電流的實(shí)際情況選擇更加合理有效的繼電保護(hù)裝置。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置便可根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)做出切斷電源的反應(yīng)，從而有效降低企業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的損失。

3.5電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)需要考慮原有電網(wǎng)的實(shí)際情況，盡可能在原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建改造，以滿足預(yù)測的電力負(fù)荷需求。電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需出具多個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，組織相關(guān)單位進(jìn)行分析討論，從節(jié)能降耗、土地占有、技術(shù)合理性、用電便利性等方面入手，進(jìn)行綜合對比分析，以獲得最優(yōu)的電網(wǎng)規(guī)劃方案。

4結(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)階段的生活工作以及社會發(fā)展過程中，電能已經(jīng)成為人們必不可缺的能源之一。因此在建設(shè)電力工程期間，為了確保社會能夠得到穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)人員首先要確保電力系統(tǒng)的安全性。只有在電網(wǎng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，社會發(fā)展才能得到有效推動。而電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)作為電力工程設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)工作環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)和規(guī)劃的合理性則是保證電力工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此在對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)通過減少電能損耗情況、優(yōu)化資源配置等方式做好相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

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