电力工程中电力系统规划设计探析

王旭+赵清涛

摘 要：电力系统规划设计是电力工程的重要组成部分，同时也是其基础与前提。为在真正意义上对电力系统的安全性与可靠性进行保障，必须实现对电力系统的科学设计。这也作为意向方针与原则存在于单项电力工程建设中。本文首先对电力工程中所涉及系统规划设计的内容进行仔细分析，然后对电力工程中电力系统的规划与设计进行探究。

关键词：电力系统规划设计；电力工程设计电力电量平衡；接入系统方案

电能作为基础能源存在于我国国民经济的各个领域中，在社会发展中占据重要位置，同时也具有相当重要的作用。电力行业对经济发展来说属于先决条件，同时也是电力工程前期工作的重要组成部分，不仅可实现对电力系统的合理规划，同时对经济的安全运行有极大的促进作用。在实际对电力系统进行设计与建造时必须严格要求施工人员按照一定的原则与方针进行。

一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

长期电力系统发展规划以及中期电力系统发展设计规划系统设计的重要组成部分，对于单项电力工程设计来说具有一定的指导性作用，我们在设计对工程建设进行论据时也可将其作为主要依据。单项电力工程设计涉及内容较多，我们主要将其总结为以下几点并进行仔细分析。首先是对工程所在区域的电力负荷进行预测以及特性分析，然后是对近区电网电源情况进行分析，最后是我们需要将负荷预测与电源规划结果作为主要依据对电力以及电量进行平衡。需要注意的是对所提方案进行电气计算以及分析计算结果也在上述范围的涵盖之内。

1.电力负荷预测和分析

电力系统规划设计的基础就是指对拟电力工程附近的片区进行电力符合预测以及分析。在实际对电力工程进行设计时必须在10内完成中短期负荷预测。

中短期预测主要以国民经济运行与发展作为基础运行，我们通过对历年的數据进行总结与分析后发现，我们可利用对社会经济发展规划的有机结合实现对中短期内负荷的逐年预测，同时根据建设与规划情况对负荷的特性进行科学的分析，这可从根本上对电网供电的影响进行确定。我们可利用多种方法进行负荷预测，其中主要包括传统的序列预测法，也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的工程我们就可以采用多种方法进行预测，例如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组，我们需要从中选取一个可能出现的负荷水平对其进行分析。

2.电源规划情况及出力

电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计，并分析电源的出力情况，是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。

电力电源分为统调电源和地方电源，其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂；地方电源则包括各类小水电站，以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同，同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况，因此，需对电源出力情况进行详细的分析统计，以利于下一步工作开展。电力电量平衡电力电量衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析，进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算，并对衡结果进行分析，从而确定电力工程的布局和规模。

通过负荷预测确定系统最大负荷，结合各类电源的出力分析，得出电力电量盈亏，从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外，在进行电力电量平衡时，还需考虑分区间的电力电量交换，并根据情况增减设备容量。

3.电气计算

电气计算是电力系统规划设计的主要内容，包括：潮流计算，稳定计算，短路电流计算和无功补偿计算。

（1）潮流计算主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过潮流计算可确定系统运行方式，检查各元件是否满足运行要求，并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算，是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗以及电力潮流的分布情况，可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。

（2）稳定计算是指根据要求，对电力系统的各种故障情况进行模拟计算和分析，从而确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。

稳定计算多是基于潮流计算结果的基础之上，在单项工程设计中常用到的稳定计算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。通过进行各种稳定计算，可校验各接入系统方案的运行参数能否满足稳定运行的要求，在必要的情况下提出安稳策略和保障措施。

4.方案比较

对项目接入方案进行比较，在各种电气计算结果的基础之上，从安全可靠性、实施性、发展适应性和经济性等方面进行分析，从而对各方案的设计及运行做出评价，并选择最优者作为推荐方案。

5.系统专业提资

通过合理的系统设计，可靠的系统电气计算，选出综合条件最优的推荐接入系统方案，确定项目工程的建设规模和投产时间，为电力工程设计的其它专业提供有效的设计依据和准确的数据支撑。

二、电力系统规划设计工作的一些经验

随着我国电网电压的升高，电网规模的不断扩大，电源装机总容量的逐年提升，电力系统的发展进入了新时期。在单项电力工程的设计中，电力系统专业的设计和论证起着重要的指导作用。如何独立开展电力系统规划设计工作，成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。

1.准备阶段

在开展系统规划设计工作前，应收集近区电力系统现状相关资料，了解大网区的基本情况和特点，分析和整理收集到的系统资料。收集现有变电站、线路以及统调电源资料，并开列成表录入数据库，形成电网现状网架的基础数据。与此同时，还需收集最新电力主网规划报告，了解近区电网的发展方向和变化特点，将规划电力网络资料录入数据库，形成各规划水平年的网架基础数据。

2.开展工作

关注电力系统的最新变化情况，更新数据库资料，收集和研究各地区的负荷情况和特点，掌握大网内各电厂、变电站、电力线路的地理分布情况和数据资料，为系统设计做好准备。针对新项目工程，展开对当地负荷情况的收集工作，及时更新当地及周边电力系统的资料。之后，进行各类系统电气计算，配合项目工程的设计工作。电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义，所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。因此，不断更新和完善基础数据，将是电力系统规划设计的一个长期工作。

三、结语

随着电力系统向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展，电力系统规划设计起的作用进一步增加，在单项具体的电力工程设计中，对系统设计专业的要求也越来越高。本文对电力工程设计中所涉及到的系统设计的内容，进行论述和探讨，并总结部分相关工作经验，以供参考。

参考文献：

[1] 陈琼.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的角色[J].中国信息化，2012.

[2] 王树乔.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（16）.endprint