田　耕

（清遠電力規(guī)劃設計院有限公司　廣東　清遠　511517）

淺析電力規(guī)劃設計在電力工程設計中的主要環(huán)節(jié)

田耕

（清遠電力規(guī)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(jīng)濟領(lǐng)域比較重要的能源，關(guān)系到人們的日常生產(chǎn)生活，對于社會的發(fā)展與進步有著關(guān)鍵的作用和影響。根據(jù)目前我國電力工程建設狀況而言，電力規(guī)劃設計是電力工程準備階段的核心環(huán)節(jié)，因此必須進行合理規(guī)劃，促進電力系統(tǒng)安全、高效的運行，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的用電服務。對此，本文將詳細探討電力規(guī)劃設計在電力工程設計中的主要環(huán)節(jié)。

電力規(guī)劃設計；電力工程設計；主要環(huán)節(jié)

引言

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

1　電力系統(tǒng)規(guī)劃設計原則

電力系統(tǒng)的構(gòu)成及運行要求如圖1所示。為了保證電能輸送和調(diào)配能夠達到理想效果，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計必須遵循以下原則：

（1）周期性原則，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計應該在規(guī)定的周期內(nèi)完成，對于大型電力系統(tǒng)，必須制定全面、完善的規(guī)劃方案，確保在規(guī)定的期限內(nèi)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(tǒng)規(guī)劃設計的首要條件，在具體的規(guī)劃設計環(huán)節(jié)，應該杜絕安全隱患，必要時配備長期性系統(tǒng)檢測功能。

（3）成本原則，電力系統(tǒng)規(guī)劃設計師為了實現(xiàn)系統(tǒng)功能，應該衡量系統(tǒng)設計成本，尋找系統(tǒng)功能效應與投入成本的平衡點，節(jié)約成本。

圖1　電力系統(tǒng)的構(gòu)成及運行要求

2　電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設計的主要內(nèi)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(xiàn)場，掌握電力負荷情況，取得準確的參考數(shù)據(jù)，保證電力規(guī)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(fā)展情況，根據(jù)我國經(jīng)濟情況進行分析，而且還應該切合我國發(fā)展規(guī)劃，確定最大負荷。另外，為了保證電力工程規(guī)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(wǎng)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(chǎn)生質(zhì)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(tǒng)法、模糊理論法等，都是現(xiàn)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(yè)區(qū)電力負荷預測案例分析：規(guī)劃中的園區(qū)是個人口、商業(yè)、工業(yè)的密集地區(qū)，也是電力負荷的密集地區(qū)。二、三區(qū)規(guī)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(guī)劃情況

在電力工程規(guī)劃設計過程中，對電源電力規(guī)劃設計是最為關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)，對于需要建設電力工程的場地周邊，設計者需要對電源規(guī)劃進行設計與統(tǒng)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(guī)劃設計的過程中，其可分為兩種：①統(tǒng)調(diào)電源，也就是對電網(wǎng)系統(tǒng)隸屬的各種發(fā)電廠進行統(tǒng)一調(diào)度；②地方電源，也就是對各種小型水電站及企業(yè)準備的發(fā)電機組進行調(diào)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(fā)電機組在規(guī)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(guī)劃實例分析：①變電所，規(guī)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(xiàn)有供電線路。②電網(wǎng)規(guī)劃，規(guī)劃主干線采用10kV的供電電壓等級系統(tǒng)，供電線路采用環(huán)狀與枝狀相結(jié)合的供電網(wǎng)絡，供電主干線采用環(huán)狀，并設環(huán)網(wǎng)開關(guān)，供電支線采用枝狀布置。根據(jù)用電負荷及供電區(qū)域設置配電區(qū)。③架設方式，規(guī)劃期內(nèi)10kV系統(tǒng)仍然采用架空方式，380/220V系統(tǒng)采用架空與地下相結(jié)合的方式。遠期視經(jīng)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(guī)劃設計中，經(jīng)常會受到多種條件因素的限制，電力電量平衡能夠起到關(guān)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(qū)域電量電離平衡進行詳細計算，最后通過計算結(jié)果確定最終工程規(guī)模，同時對整個空間進行合理的布局規(guī)劃。另外，在這一過程中，設計人員一般是根據(jù)電力負荷預測的結(jié)果，對每一個水平系統(tǒng)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(tǒng)接入的方案

為了保證電力工程能夠發(fā)揮作用，將其接入電網(wǎng)系統(tǒng)，應該綜合考量電力系統(tǒng)中工程的實際狀況以及網(wǎng)絡特點，并且結(jié)合當?shù)仉娋W(wǎng)的實際發(fā)展情況對電網(wǎng)進行系統(tǒng)性規(guī)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(tǒng)，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(jīng)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(jié)果的基礎上，從實施性、安全性、發(fā)展適應性以及經(jīng)濟性等多個方面進行詳細分析，總結(jié)各個方案的設計和運行情況，選出最優(yōu)秀的方案?？偠灾?，電力網(wǎng)絡的基礎數(shù)據(jù)在電力設計中占據(jù)著重要的位置，因為所有的電氣計算都是電網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎之上開展的。電力系統(tǒng)正在向“大”的方向發(fā)展，比如大機組、高壓電以及遠距離電力傳輸?shù)龋虼穗娏σ?guī)劃設計將扮演著越來越重要的角色。

2.6電網(wǎng)設計考慮到的因素

電網(wǎng)規(guī)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(huán)境條件；④環(huán)境保護的要求；⑤其他在政治上和國民經(jīng)濟發(fā)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(wěn)定計算、短路流計算和無功補償計算。潮流計算是對電力網(wǎng)中電壓分布和功率的計算。潮流計算可以計算中電網(wǎng)各網(wǎng)絡原件電力損耗、電網(wǎng)各節(jié)點電壓和電力潮流的分布情況，可以分析各接入系統(tǒng)方案的經(jīng)濟性、合理性和可靠性。穩(wěn)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(tǒng)穩(wěn)定水平和穩(wěn)定問題，穩(wěn)定計算是以潮流計算為基礎的，可以校驗電力工程系統(tǒng)各個接入系統(tǒng)方案運營是否滿足穩(wěn)定性的要求。短路電流計算是驗證故障短路在給定的網(wǎng)架中電氣元件產(chǎn)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(fā)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(wǎng)絡元件造成的電能損耗。

3　電力系統(tǒng)規(guī)劃設計工作的經(jīng)驗總結(jié)

3.1電力規(guī)劃設計的準備階段

準備工作是開展規(guī)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(nèi)容包括：對擬建區(qū)域附近電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行調(diào)查和分析，并了解大范圍內(nèi)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(tǒng)計。收集現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)資料，錄入數(shù)據(jù)庫，為電力規(guī)劃設計做好準備。與此同時，不僅要收集過往的數(shù)據(jù)，還要收集最新的電力主網(wǎng)的規(guī)劃報告，掌握附近區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展走向以及與過往電網(wǎng)的不同之處，將這些數(shù)據(jù)資料也錄入數(shù)據(jù)庫，形成完善的網(wǎng)架基礎數(shù)據(jù)。

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(guān)注電力系統(tǒng)最近的變化情況，了解第一手數(shù)據(jù)資料，不僅要收集更要研究其他地區(qū)的電力負荷情況以及特點，更要把大網(wǎng)內(nèi)各種變電站、電網(wǎng)和電力線路的不同地理分布情況和資料數(shù)據(jù)掌握在手，為系統(tǒng)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?shù)氐碾娏ω摵汕闆r，對周邊地區(qū)的電力系統(tǒng)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(jié)語

電力系統(tǒng)規(guī)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(tǒng)正常穩(wěn)定運行具有重要意義。所以，應該重視電力系統(tǒng)規(guī)劃設計，做好電力工程前期規(guī)劃工作，制定科學的電力系統(tǒng)規(guī)劃設計方案，注重基礎數(shù)據(jù)庫的更新完善，逐步提高電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的質(zhì)量和水平，促使電力系統(tǒng)規(guī)劃設計在電力工程設計中發(fā)揮應有的作用。

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2015-9-12