方志朋　邱實(shí)　王淼

摘 要：為了使電網(wǎng)穩(wěn)定、穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，基于高新科技工業(yè)園區(qū)或經(jīng)濟(jì)中心區(qū)域的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)展開(kāi)分析，從明確服務(wù)區(qū)域、不同電網(wǎng)規(guī)劃方面研究了電力工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并從電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)分析、電網(wǎng)功率負(fù)載的計(jì)算、電力供應(yīng)與電量的均衡、電力系統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)運(yùn)用、輸電配電的運(yùn)用、功率的均衡、電氣的計(jì)算等多個(gè)方面，探索分析電力工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的運(yùn)用，旨在為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高效開(kāi)展提供借鑒與參考。

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

中圖分類號(hào)：H083? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2023）12-0121-03

0 引言

電力工程規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜，涉及專業(yè)多，關(guān)系著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為使各行業(yè)發(fā)展電力希求得到滿足，電力工程建設(shè)工作正不斷推進(jìn)。目前，我國(guó)電力工程建設(shè)已步入全新階段，利用提高電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平的方式，實(shí)現(xiàn)電力工程設(shè)計(jì)完善，是電力企業(yè)面臨的主要問(wèn)題。而電網(wǎng)規(guī)劃的基本目的就是要使電網(wǎng)的投資達(dá)到科學(xué)分配，從而達(dá)到低損耗、低成本、高質(zhì)量、高效率的目的。

1 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)述

在電力工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平和用電需求，對(duì)用電情況進(jìn)行全面分析，并結(jié)合實(shí)際情況合理評(píng)估，從而有效地提升區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)對(duì)電力設(shè)備的全面檢查和評(píng)估，可以更好地制定出合理的電力規(guī)劃，從而有效降低電力企業(yè)的投資成本[1]。電力系統(tǒng)分析體系如圖1所示。

2 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要意義

2.1 有利于提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

電力企業(yè)為人民群眾的日常生產(chǎn)生活提供電力支持，從而滿足人民群眾的生產(chǎn)和生活需求。但在發(fā)揮自身職能價(jià)值的同時(shí)，電力企業(yè)也需在發(fā)展過(guò)程中不斷提高自身經(jīng)營(yíng)所獲取的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，從而推動(dòng)企業(yè)的良性長(zhǎng)效發(fā)展。

通過(guò)落實(shí)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，電力企業(yè)不僅能為社會(huì)群眾提供強(qiáng)有力的電力保障，還能充分展現(xiàn)自身的社會(huì)效益。在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的幫助下，電力企業(yè)的電力資源配置將得到充分優(yōu)化，其日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)所獲取的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)隨之提升。

2.2 有利于促進(jìn)電力建設(shè)事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展

落實(shí)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，不僅為我國(guó)電力發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)，也保證了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為電力企業(yè)走上現(xiàn)代化、信息化和智能化道路提供了諸多助力。

從實(shí)踐角度出發(fā)，目前電力企業(yè)的電力輸出發(fā)展仍存在與群眾需求不相適應(yīng)的情況。對(duì)此電力企業(yè)需高度重視這些問(wèn)題，并采取合理的解決方式解決這些問(wèn)題。隨著群眾物質(zhì)生活水平的提升，我國(guó)電力建設(shè)所面臨的壓力也進(jìn)一步增加，電力建設(shè)的重要性和必要性逐漸凸顯。在此背景下，只有落實(shí)電力系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，才能助推電力事業(yè)的高效科學(xué)發(fā)展，讓電力系統(tǒng)的建設(shè)尊重充分發(fā)揮效用和價(jià)值，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升打下良好基礎(chǔ)[2]。

2.3 有利于實(shí)現(xiàn)電力建設(shè)的優(yōu)化

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展離不開(kāi)電力系統(tǒng)的支持，只有保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，才能提升各行業(yè)企業(yè)的發(fā)展速度。目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電力發(fā)展提出了較高的要求，但部分電力建設(shè)與實(shí)際的電力需求并不適配，因此相關(guān)單位必須強(qiáng)化電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的改革和創(chuàng)新，確保電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與人民群眾對(duì)電力發(fā)展的要求相契合，讓電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)充分適應(yīng)當(dāng)下時(shí)代以及企業(yè)發(fā)展的訴求。在開(kāi)展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，也必須充分落實(shí)前期調(diào)查研究工作，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展規(guī)劃設(shè)計(jì)，為電力系統(tǒng)的建設(shè)提供強(qiáng)有力的支撐。

3 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 明確服務(wù)區(qū)域

技術(shù)人員必須在堅(jiān)持分區(qū)規(guī)劃原則的基礎(chǔ)上，開(kāi)展電力系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。在此過(guò)程中需對(duì)電網(wǎng)服務(wù)區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)劃分，并根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展電網(wǎng)的規(guī)劃工作。

針對(duì)人均GDP突破8萬(wàn)元，且密度超過(guò)25 MW/km2的高新科技工業(yè)園區(qū)或經(jīng)濟(jì)中心區(qū)域，須將其列入A類區(qū)域范疇。針對(duì)人均GDP保持在3～8萬(wàn)元，負(fù)荷密度保持在8～25 MW/km2的工業(yè)園區(qū)和生產(chǎn)生活集中區(qū)，則可將其納入B類區(qū)域范疇。對(duì)人均GTP為1～3萬(wàn)元，且負(fù)荷密度保持在3～8 MW/km2的高耗能源區(qū)域，應(yīng)隸屬于C類區(qū)域范疇。在完成不同分級(jí)區(qū)域的精準(zhǔn)劃分后，還需充分確定供電的具體面積以及所涉范圍[3]。

3.2 不同電網(wǎng)規(guī)劃要點(diǎn)

在進(jìn)行城市電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，市政規(guī)劃工作會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定干擾和影響。所以，大部分城市在進(jìn)行變電站建設(shè)時(shí)，都會(huì)面臨諸多不可控的影響因素，其建設(shè)實(shí)踐周期也會(huì)因此而延長(zhǎng)。

為了契合電力體制改革的新形勢(shì)，在開(kāi)展220 kV電網(wǎng)規(guī)劃工作時(shí)，必須充分落實(shí)變電器容量的超前安排工作，并在詳細(xì)了解電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果及變電容量平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化變電站的規(guī)劃建設(shè)。

針對(duì)110 kV電網(wǎng)規(guī)劃，必須要充分關(guān)注其整體的強(qiáng)化，確保其目標(biāo)網(wǎng)架的互供能力滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，提高其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的清晰度，保障其供電的穩(wěn)定性和可靠性。110 kV電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是依托于220 kV變電站的規(guī)劃建設(shè)。因此，設(shè)計(jì)人員須合理增加站街110 kV線路通道，在完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，降低不標(biāo)準(zhǔn)接線結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的概率。

隨著經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，35 kV電網(wǎng)規(guī)劃工作也開(kāi)始獲得社會(huì)各界的高度關(guān)注。相比110 kV電網(wǎng)規(guī)劃和220 kV電網(wǎng)規(guī)劃工作來(lái)說(shuō)，35 kV電網(wǎng)主變?nèi)萘恳话悴粫?huì)超出10 MVA/臺(tái)。再加上10 kV出現(xiàn)間隔相對(duì)較少，以至于城區(qū)的新增負(fù)荷需求往往無(wú)法得到充分滿足。在進(jìn)行35 kV電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，可借助異地新建的方式有效取代35 kV變電站的建設(shè)。

而隨著220 kV和110 kV變電站的大規(guī)模建成投產(chǎn)，其規(guī)模以及供電容量也將充分滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們常生產(chǎn)生活的用電需求，在此基礎(chǔ)上35 kV電壓等級(jí)也會(huì)隨之退場(chǎng)[4]。

4 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

4.1 電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)分析

精確的電力負(fù)荷預(yù)估可以大大減少由于電力供給失調(diào)而導(dǎo)致的系統(tǒng)失穩(wěn)，從而使得規(guī)劃和設(shè)計(jì)更加高效、科學(xué)。為此，規(guī)劃者需要充分考慮到本地的電力資源和市場(chǎng)變化，并結(jié)合各種科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，制定準(zhǔn)確的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到最佳的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)結(jié)果。

利用大型客戶調(diào)研的數(shù)據(jù)分析，可準(zhǔn)確地估算出未來(lái)10年的電力消費(fèi)和生產(chǎn)能力，同時(shí)要定期檢查可能會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的不利因素，從而為未來(lái)的發(fā)展和改造做好充分的準(zhǔn)備。

為了確保電力系統(tǒng)的安全可靠，有必要對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃做好充分的調(diào)整。特別要重點(diǎn)檢測(cè)夏季用電的高峰和低谷，并采取有效的措施來(lái)確保系統(tǒng)的可靠性，從而有效地防止由于電力供應(yīng)的變化導(dǎo)致的系統(tǒng)失控和故障。為了更好地了解農(nóng)村和城市的用電狀態(tài)，建議使用產(chǎn)量單位、產(chǎn)值單位和用電水平3種不同的方法。在實(shí)施電力系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該特別注重負(fù)荷密度關(guān)系，以使系統(tǒng)更加有效。

4.2 電網(wǎng)功率負(fù)載的計(jì)算

在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，必須對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行一定的預(yù)測(cè)與分析，對(duì)施工單位當(dāng)前的電力負(fù)荷狀況要進(jìn)行全面把握。設(shè)計(jì)旨在于能更好地推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，方便在近期、中期、遠(yuǎn)期規(guī)劃中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與利用，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理計(jì)算基礎(chǔ)上，依據(jù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況設(shè)計(jì)電網(wǎng)，從而達(dá)到規(guī)劃與發(fā)展的目的。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮承建區(qū)域的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)，還要分析及考察其他方面，比如此電力項(xiàng)目建設(shè)的后期是否與別的相關(guān)電力建設(shè)項(xiàng)目的施工計(jì)劃及規(guī)劃設(shè)計(jì)重復(fù)或類似[5]。

4.3 電力供應(yīng)與電量的均衡

電力系統(tǒng)的供電規(guī)劃是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電網(wǎng)的電量均衡也制約著電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，通過(guò)對(duì)供電的分析和負(fù)荷的計(jì)算，可達(dá)到對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的最優(yōu)化[6]。

在電網(wǎng)的發(fā)電平衡中，必須準(zhǔn)確地考慮到各個(gè)區(qū)域的電能交換和損益，以便科學(xué)地提高或降低容量。這就要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照電力負(fù)荷預(yù)測(cè)所得出的結(jié)果，對(duì)每個(gè)水平系統(tǒng)配置的最大電荷進(jìn)行計(jì)算，相關(guān)人員則應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果精確電力電量的盈虧情況。

4.4 電力系統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)運(yùn)用

在能源生產(chǎn)的全過(guò)程中，發(fā)電是能源綜合利用的關(guān)鍵。如果采用了分布式存儲(chǔ)技術(shù)，就可以大大降低電廠的污染排放。

分布式能源儲(chǔ)存是通過(guò)綠色能源中的光伏，風(fēng)電或是電網(wǎng)中的電力將能量存儲(chǔ)起來(lái)，儲(chǔ)能的能量可以是電、熱、冷、勢(shì)能等。分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入位置靈活，主要就是將中低壓配電網(wǎng)、微電網(wǎng)及用戶多余的電能接入供電網(wǎng)絡(luò)中[7]。

利用這種技術(shù)，可以有效地增加綠色電力的發(fā)電量，降低其產(chǎn)生的污染。這不僅能夠有效地改善生態(tài)環(huán)境，還能夠極大地改善人民的生活用電的安全性和可靠性，進(jìn)而改善目前供電不平衡的狀況。

4.5 輸電配電的運(yùn)用

在輸配電系統(tǒng)中，合理地利用智能電網(wǎng)，可以簡(jiǎn)化輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行程序，從而大大提高輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在輸配電系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化的配置。必須與特高壓輸變電裝置及傳輸技術(shù)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)電能的分流與輸送，從而實(shí)現(xiàn)輸配電系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。采用智能電網(wǎng)，既能將長(zhǎng)距離傳輸損失降到最低，又能提高資源利用效率，對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較好的保護(hù)作用[8]。

4.6 功率的均衡

電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，最直接的功能是均衡電力，增強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的限制。因此，規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員必須對(duì)本區(qū)域的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，并綜合分析電源的輸出功率。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行更好的規(guī)劃，參考有關(guān)的大容量和功率輸出的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出發(fā)電的損益。

4.7 電氣的計(jì)算

做好電力工程系統(tǒng)的電力計(jì)算工作，讓相關(guān)人員對(duì)電力的分布格局以及具體情況進(jìn)行準(zhǔn)確了解，并通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果的參考和指導(dǎo)，可實(shí)現(xiàn)電壓節(jié)點(diǎn)方案設(shè)計(jì)的優(yōu)化[9]。依托于電氣計(jì)算所獲取的結(jié)論，相關(guān)人員可精準(zhǔn)評(píng)估各元件是否能夠支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)極端保護(hù)是否具備安全性和可靠性。在正式確定電力系統(tǒng)的基本運(yùn)行方式后，還要做好電網(wǎng)的合理校驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類風(fēng)險(xiǎn)安全隱患因素，讓繼電保護(hù)的電路保護(hù)作用得到充分發(fā)揮。

5 結(jié)束語(yǔ)

在開(kāi)展電力項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注重對(duì)電網(wǎng)的安全管理，努力實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行，從而促進(jìn)社會(huì)的和諧與進(jìn)步。電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施必須具備良好的安全可靠性，為此需要對(duì)電力加以規(guī)范設(shè)計(jì)，以保證其安全可靠，完善設(shè)計(jì)與規(guī)劃方案，從而促進(jìn)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。為了有效地管理和利用電力，有必要采取有效措施，如降低電能消耗、合理分配資源，制定科學(xué)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李楊.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的運(yùn)用研究[J].電工材料，2023（3）：46-48.

[2] 崇瑞堂.電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)探討[J].電子元器件與信息技術(shù)，2023，7（4）：237-240.

[3] 宣黎，楊維君.智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2023，40（3）：162-163.

[4] 徐宏銳，趙書(shū)強(qiáng)，郝鑫杰，等.新型電力系統(tǒng)電源布局規(guī)劃方法[J].山西電力，2023（1）：5-9.

[5] 朱金林.電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的安全因素分析[J].大眾用電， 2023，38（2）：40-41.

[6] 石凱.計(jì)算機(jī)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2023，35（4）：41-43.

[7] 李永清.電力體制改革背景下的電力系統(tǒng)規(guī)劃思路[J].流體測(cè)量與控制，2022，3（6）：23-25.

[8] 劉獻(xiàn)江.電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J].城市建筑空間，2022， 29（S2）：388-389.

[9] 趙聿涵.電力工程設(shè)計(jì)中電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)探討[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（18）：242-243.

收稿日期：2023-08-20

作者簡(jiǎn)介：方志朋（1981—），男，遼寧沈陽(yáng)人，碩士研究生，工程師，研究方向：工業(yè)工程技術(shù)。