黃敏均 趙亮宇 陳建峰

摘 要：電力工程從電力系統(tǒng)的可靠性以及安全性著手，為電力系統(tǒng)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供良好的環(huán)境。因而，電力工程必須進(jìn)行預(yù)先的規(guī)劃設(shè)計(jì)。電力工程需要一個(gè)明確的規(guī)劃指導(dǎo)，而系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)便是主要指導(dǎo)。為了保證電力工程具有合理的設(shè)計(jì)，必須明確規(guī)劃并做好設(shè)計(jì)等工作。

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

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要穩(wěn)固的社會(huì)基礎(chǔ)，而能源建設(shè)是社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的前提條件，因而能源建設(shè)已經(jīng)逐步得到人們的重視。作為人們生產(chǎn)生活不可或缺的組成部分，能源對(duì)于人類社會(huì)的發(fā)展有著舉足輕重的作用。為了保證經(jīng)濟(jì)能夠穩(wěn)步發(fā)展，電力工業(yè)建設(shè)是各類工作的前提。電力工程開工前，充分準(zhǔn)備是十分必要的，主要是對(duì)針對(duì)性的電力工程進(jìn)行規(guī)劃，從而令電力系統(tǒng)在后期投入即使用更具有可靠性、穩(wěn)定性以及安全性。為了保證電力工程建設(shè)質(zhì)量，在前期準(zhǔn)備階段必須做好規(guī)劃工作。

規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力系統(tǒng)中有著長(zhǎng)期以及中期之分。規(guī)劃設(shè)計(jì)人員影響電力工程能否在后期的運(yùn)行中達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的要求，具有較大的影響力，因而在輸變電工程設(shè)計(jì)中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)一般為電力工程的主要指導(dǎo)，換言之，電力工程的建設(shè)中，規(guī)劃設(shè)計(jì)主要可以分為長(zhǎng)期和中期。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)于電力工程的整體設(shè)計(jì)是具有很大的影響的，規(guī)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，文章通過對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹了其設(shè)計(jì)內(nèi)容。

1 電力負(fù)荷分析

在電力工作中，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析主要是針對(duì)電力負(fù)荷，這對(duì)于了解一項(xiàng)電力工程具有重要的意義，預(yù)測(cè)以及分析系統(tǒng)負(fù)荷是在特定的區(qū)域?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的負(fù)荷狀況進(jìn)行分析，這一區(qū)域便是工程的建設(shè)區(qū)域。作為最基礎(chǔ)的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，檢測(cè)電力負(fù)荷以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行特性分析可以獲得最基礎(chǔ)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)過程中，預(yù)測(cè)電力負(fù)荷主要針對(duì)短期內(nèi)的電力系統(tǒng)使用預(yù)測(cè)，大多僅僅預(yù)測(cè)十年左右的時(shí)間。預(yù)測(cè)電力負(fù)荷是為了電力工程的建設(shè)能夠更好的適應(yīng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并且在一定時(shí)期內(nèi)具有穩(wěn)定性。預(yù)測(cè)的同時(shí)還需要同步進(jìn)行分析，電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析是電力系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)工作，關(guān)系到一項(xiàng)電力工程的系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)程度。通過電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)以及分析可以確定電力工程是否能夠?qū)﹄娋W(wǎng)產(chǎn)生影響。

2 電源分析以及出力情況分析

在整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，電源的規(guī)劃是所有工作的核心，具有十分重要的地位，進(jìn)行工程施工前，需要對(duì)工程周邊電源進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)必須對(duì)電源出力狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)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(tǒng)調(diào)電源。地方電源主要是指地方上所建設(shè)的小型水電站；而統(tǒng)調(diào)電源則是指一些大型的發(fā)電企業(yè)，這些企業(yè)往往會(huì)由一個(gè)統(tǒng)一的部門進(jìn)行指配。地方電站會(huì)受到水文期的影響，供電情況會(huì)有所差異，所以電源出力情況就會(huì)有所不同。在電力工程中，新建工程每年都會(huì)加入新的電源機(jī)組，因而電源出力狀況便會(huì)發(fā)生改變，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行重視。

3 電力和電量的平衡

在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，電力和電量的平衡對(duì)于規(guī)劃和設(shè)計(jì)的工作起到制約的作用。根據(jù)之前計(jì)算出來的電力負(fù)荷和電源的出力情況，就能夠?qū)╇妳^(qū)域內(nèi)的電力和電量的平衡情況進(jìn)行一定的分析。根據(jù)電力的負(fù)荷情況對(duì)各年的電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷量進(jìn)行一定的估計(jì)，這樣就能確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電和變電設(shè)備的容量。

4 電網(wǎng)系統(tǒng)接入方案

為了保證電力工程能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用，為了將其接入電網(wǎng)系統(tǒng)，這就需要對(duì)電力系統(tǒng)中工程的實(shí)際狀況以及網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)行綜合考量，并結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃設(shè)計(jì)。另外政府部門的審批意見也是電力工程建設(shè)中主要的影響因素，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合的考慮之后，才能夠進(jìn)一步確定接入方案。在進(jìn)行方案確定時(shí)，對(duì)于接入方案的合理性也要進(jìn)行考量，確保實(shí)際的接入方案以最少的投入獲得最大的效益。

5 關(guān)于所提方案進(jìn)行電氣計(jì)算的工作

關(guān)于所提方案電氣的計(jì)算工作是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其中有潮流計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算，短路電流計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算。潮流計(jì)算主要是對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的分布進(jìn)行計(jì)算，通過潮流計(jì)算可確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，檢查各元件是否滿足運(yùn)行要求，并為系統(tǒng)繼電保護(hù)和穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)和初值。潮流計(jì)算作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本的計(jì)算，是比較電力工程各接入系統(tǒng)方案最直觀的方法。通過潮流計(jì)算得出的電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓、各網(wǎng)絡(luò)元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況。穩(wěn)定計(jì)算是指根據(jù)要求對(duì)電力系統(tǒng)的各種故障情況進(jìn)行模擬計(jì)算和分析，從而確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的主要特征和穩(wěn)定水平。穩(wěn)定計(jì)算多是基于潮流計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，通過進(jìn)行各種穩(wěn)定計(jì)算，可校驗(yàn)各接入系統(tǒng)方案的運(yùn)行參數(shù)能否滿足穩(wěn)定運(yùn)行的要求，在必要的情況下提出安穩(wěn)策略和保障措施。短路電流計(jì)算主要是驗(yàn)算在給定的網(wǎng)架中，由于故障短路而在電氣元件上產(chǎn)生的不正常電流值。在確定了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)行方式的情況下，進(jìn)行短路電流計(jì)算可正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，選用正確的繼電保護(hù)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(xù)時(shí)間，減少短路所造成的損失。系統(tǒng)的短路電流宜限制在合理的水平，當(dāng)短路電流水平過大而需要大量更換工程相關(guān)網(wǎng)區(qū)已有電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)提出限制短路電流的措施。

6 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)

系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要以相關(guān)資料作為前提，因而設(shè)計(jì)前需要對(duì)附近電力系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行資料收集，并對(duì)資料進(jìn)行整理和分析。對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)中的電力線路、變電站和電源情況進(jìn)行資料收集，同時(shí)以圖表的形式錄入數(shù)據(jù)庫，形成一個(gè)相對(duì)完整的網(wǎng)架數(shù)據(jù)。在這一基礎(chǔ)上，還需要得到最新的系統(tǒng)規(guī)劃報(bào)告，從而了解電網(wǎng)的整體的發(fā)展變化方向，從而了解當(dāng)前電網(wǎng)的最新動(dòng)態(tài)。通過收集各地的電網(wǎng)負(fù)荷狀況，及時(shí)更新系統(tǒng)變化情況，從而掌握線路、變電站以及電廠最新的數(shù)據(jù)資料，提供良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境。所以，需要將數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的更新和完善，這對(duì)于電力系統(tǒng)來說具有重要意義，同時(shí)也是系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中需要予以堅(jiān)持的長(zhǎng)期工作。

7 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在一定程度上推動(dòng)了能源建設(shè)的發(fā)展，電力作為當(dāng)前社會(huì)重要的能源物質(zhì)，對(duì)于人類社會(huì)的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著巨大的影響，已經(jīng)成為了人類社會(huì)發(fā)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(jīng)濟(jì)社會(huì)能夠繼續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，電力系統(tǒng)建設(shè)成為了當(dāng)前必須予以重視的內(nèi)容。電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了大機(jī)組、高電壓以及大電網(wǎng)和越來越廣的輸電范圍，這些是電力系統(tǒng)發(fā)展的標(biāo)志，也是當(dāng)前系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須予以重視的內(nèi)容。由于電網(wǎng)的復(fù)雜程度有所提升，因而其系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)就需要進(jìn)一步的予以加強(qiáng)，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠以及后期運(yùn)行中能夠得到更大的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行工程準(zhǔn)備階段，必須進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。作為工程設(shè)計(jì)以及建設(shè)的指導(dǎo)，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)合理性有著重要的作用，在前期需要針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，保證電網(wǎng)中各個(gè)環(huán)節(jié)能夠協(xié)調(diào)穩(wěn)定相互配合的運(yùn)行。從而建設(shè)處更加優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定、安全的電力系統(tǒng)。

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