浅谈电力系统规划设计在电力工程设计中的运用

唐建军

（武冈市电力有限责任公司，湖南 武冈 422400）

1 电力工程电力系统规划设计内容

电力系统规划设计按照发展计划划分可分为长远规划发展及中期规划发展。不管是电力系统的长远规划发展还是中期电力系统的规划发展对单项电力工程设计都具有指导性意义。为电力工程建设提供重要的理论及技术支持。一般来讲，电力工程中的电力系统规划设计包含以下内容：1）电力建设工程所在区域的电力负荷预测以及电力负荷特性分析；2）电力工程附近电网及电源规划情况分析调查；3）依据电力负荷预测及电源规划结果对电力及电量进行平衡调整；4）电力工程接入电网系统方案的提出；5）对电力工程接入电网方案进行电气计算；6）根据电气计算结构，对方案的经济性进行比较；7）为电力工程其他专业提供相关的系统资料。具体设计内容分析如下：

1.1 电力负荷预测和分析

在电力工程电力系统规划设计中，对电力工程片区的电力负荷进行预测和分析是电力系统规划设计的基础内容。对于电力工程中电力系统的负荷预测，指的是对片区内近些年来的电力负荷预测。通常对片区电力工程电力系统负荷的预测和分析主要以经济性为原则，适应现代经济社会发展的整体趋势。在总结近些年经济数据及经济发展规划总体目标对电力工程近区内的电力系统最大负荷进行一一预测。同时结合电力负荷特性分析对供电系统的影响。

1.2 电力工程附近电网及电源规划情况分析调查

电源规划是电力系统规划设计的核心，电源规划设计质量对整个电力系统安全稳定运行有着直接性影响。就电力工程建设项目而言，在拟建过程中应对工程附近电网电源进行调查统计，并分析电网电源的出力情况。电力电源可分为地方电源和统调电源两种。统调电源指的是电网管理部门统一调度的各类大中型发电厂；地方电源指的是社会各种企业的内部组建的电机组以及社会领域的各种小型水电站；其中，不同的电源在不同的水文情况下其出力情况也是不同的，加之新建设的电源机组也会存在规划期内逐年投产的问题，将会对电源规划设计造成一定影响，所以在电源规划时，需要认真分析电源的实际出力情况并进行统计，给下一步工作开展提供依据。

1.3 电力电量平衡

电力电量平衡的主要作用是对电力系统规划设计进行约束。通过对电力负荷预测和电源出力情况分析，对电力工程项目所在区域、供电区的电力电量平衡进行计算，并组织分析电力电量计算结构进行分析。综上对电力工程项目的布局和建设规模做出决策。依据电力负荷预测结果确定电力系统水平年的最大负荷及各类电源的出力实际情况分析出电力电量盈亏，进而选定电力系统的相关发电设备及变电设备容量。

1.4 接入系统方案

对电力工程所在区域的网络特点及电力负荷分布、电网发展规划的实际情况进行深入的调查分析。明确电力系统接入在电力工程建设规划设计中的重要性，并按照电网规划及电力工程建设项目所在地政府部门的审批意见制定项目接入系统的比较方案。在论证电力系统接入方案的可行性时应按照节约用地、节能降耗的原则加强对电网新技术的引入和应用。同时需要对电力工程项目规划方案的电网结构、运行方式以及供电电压等进行合理的选择及确定。

1.5 电气计算

电力系统规划设计中电气计算内容主要包括：潮流计算、稳定计算、无功补偿计算和短路电流计算。其中，潮流计算是对电力网络中的功率和电压分布进行计算，根据计算结果确定电力系统的运行方式，并根据计算结果对电力系统中的各种元件进行全方位的检查，使其满足电力系统稳定运行要求。潮流计算是电力系统中电气计算的基本，是最能够直观反映电力工程接入系统方案可行性的方法。潮流计算所得的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、能够为电力工程接入系统方案的经济性分析和可靠性分析提供重要依据。稳定计算指的是根据国家规定的电力工程规划设计要求对电力系统中可能出现的故障问题进行模拟计算，分析问题提出问题的解决措施。保证电力系统能够在工程建设完成后稳定性运行。稳定计算是结合潮流计算对单项电力工程建设项目的稳定性进行计算。计算内容包括：电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算、以及频率稳定计算等。通过种种稳定性计算结果对各个接入系统方案的运行参数进行优化调整，使其能够满足电力系统稳定性运行要求。无功补偿指的是对电力网络中的感性负荷提供相应的无功功率，减少各种不同网络元件因无功功率所产生的电能损耗。具体到电力工程项目而言，需要按照无功平衡的原则对需要无功补偿的设备容量和及分组容量进行计算，并对单组低电压电容器电压波动进行校核分析，使各种电力系统设备处于正常运行状态。短路电流计算对给定的电力工程网架因电气元件短路故障问题造成电流值不在设计规定范围内进行分析计算。通过短路电流计算能够为电力工程的接入系统节点处各种短路电流故障问题及时发现，为电气设备的类型选择提供重要参考依据。

1.6 根据电气计算结果，对方案的经济性进行比较

根据电气计算结果对电力工程项目接入系统方案比较需按照经济性、安全性、可靠性以及实用性为原则，分析接入系统中有因规划设计因素对电力工程系统运行造成影响的因素，对影响因素进行综合性评价，择优选择并确定规划设计方案。

2 电力系统规划设计中需注意的问题

2.1 准备阶段

电力系统规划设计前，设计人员需对电力工程近区电力系统的实际情况掌握，并对大网区的电力系统规划资料进行搜集整理，为电力工程项目规划设计提供可靠性参考资料。其中，资料收集的范围为：现有变电站、线路以及统调电源等资料。此外，设计人员还应对最新的电力主网规划报告收集，了解主网近区电力工程规划设计的发展趋势。

2.2 工作实施阶段

积极了解电力系统的最新发展情况，及时更新数据库资料，搜集并分析研究各个区域电力负荷的特点；准确把握大网区域范围内各种发电厂、变电站以及电力线路的区域分布情况。设计人员完成以上工作后，需结合电力工程项目的实际情况，搜集该电力工程项目近区内电力系统所有资料，并对电力系统进行电气计算，确保电力系统规划设计工作的有序开展。

3 结语

综上所述，电力系统规划设计是电力工程项目建设得以顺利开展的前提条件，作为电力系统规划设计人员，应严格按照相关的电力系统规划设计规范要求进行规划设计，做大电力工程电力系统规划设计科学化，促进电力工程事业发展迈上新台阶。

［1］张保会，付科源.用浅谈电力工程背景下配电网无功功率补偿的应用[J].电力系统保护与控制，2013（8）.

［2］李福荣，范辀.电力工程施工质量的影响因素及电力工程施工监理[J].华北电力大学学报，2013（1）.