电力工程设计中电力系统规划设计的运用分析

方志朋　邱实　王淼

摘 要：为了使电网稳定、稳定地运转，基于高新科技工业园区或经济中心区域的电力系统规划设计展开分析，从明确服务区域、不同电网规划方面研究了电力工程设计要点，并从电力负荷的预测分析、电网功率负载的计算、电力供应与电量的均衡、电力系统的分布式存储技术运用、输电配电的运用、功率的均衡、电气的计算等多个方面，探索分析电力工程设计中电力系统规划设计的运用，旨在为电力系统设计的高效开展提供借鉴与参考。

关键词：电力工程设计；电力系统规划设计；运用

中图分类号：H083                                 文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）12-0121-03

0 引言

电力工程规划设计内容复杂，涉及专业多，关系着社会经济发展。为使各行业发展电力希求得到满足，电力工程建设工作正不断推进。目前，我国电力工程建设已步入全新阶段，利用提高电力系统规划设计水平的方式，实现电力工程设计完善，是电力企业面临的主要问题。而电网规划的基本目的就是要使电网的投资达到科学分配，从而达到低损耗、低成本、高质量、高效率的目的。

1 电力规划设计的简述

在电力工程的规划设计过程中，应根据当地的经济发展水平和用电需求，对用电情况进行全面分析，并结合实际情况合理评估，从而有效地提升区域的经济效益。通过对电力设备的全面检查和评估，可以更好地制定出合理的电力规划，从而有效降低电力企业的投资成本[1]。电力系统分析体系如图1所示。

2 电力系统规划设计的重要意义

2.1 有利于提高电力企业经济社会效益

电力企业为人民群众的日常生产生活提供电力支持，从而满足人民群众的生产和生活需求。但在发挥自身职能价值的同时，电力企业也需在发展过程中不断提高自身经营所获取的社会及经济效益，从而推动企业的良性长效发展。

通过落实电力系统规划设计工作，电力企业不仅能为社会群众提供强有力的电力保障，还能充分展现自身的社会效益。在电力系统规划设计的帮助下，电力企业的电力资源配置将得到充分优化，其日常经营活动所获取的经济效益也会随之提升。

2.2 有利于促进电力建设事业的长效发展

落实电力系统规划设计工作，不仅为我国电力发展打下了良好基础，也保证了电力企业的可持续发展，为电力企业走上现代化、信息化和智能化道路提供了诸多助力。

从实践角度出发，目前电力企业的电力输出发展仍存在与群众需求不相适应的情况。对此电力企业需高度重视这些问题，并采取合理的解决方式解决这些问题。随着群众物质生活水平的提升，我国电力建设所面临的压力也进一步增加，电力建设的重要性和必要性逐渐凸显。在此背景下，只有落实电力系统的科学规划和设计，才能助推电力事业的高效科学发展，让电力系统的建设尊重充分发挥效用和价值，为经济发展水平的提升打下良好基础[2]。

2.3 有利于实现电力建设的优化

社会经济的高速发展离不开电力系统的支持，只有保障电力系统的安全稳定运行，才能提升各行业企业的发展速度。目前，社会经济的发展对电力发展提出了较高的要求，但部分电力建设与实际的电力需求并不适配，因此相关单位必须强化电力系统规划设计的改革和创新，确保电力系统规划设计与人民群众对电力发展的要求相契合，让电力系统规划设计充分适应当下时代以及企业发展的诉求。在开展电力系统规划设计时，也必须充分落实前期调查研究工作，并在此基础上开展规划设计，为电力系统的建设提供强有力的支撑。

3 电力系统规划设计的要点

3.1 明确服务区域

技术人员必须在坚持分区规划原则的基础上，开展电力系统的科学规划和设计工作。在此过程中需对电网服务区域进行精准划分，并根据不同的标准来开展电网的规划工作。

针对人均GDP突破8万元，且密度超过25 MW/km2的高新科技工业园区或经济中心区域，须将其列入A类区域范畴。针对人均GDP保持在3～8万元，负荷密度保持在8～25 MW/km2的工业园区和生产生活集中区，则可将其纳入B类区域范畴。对人均GTP为1～3万元，且负荷密度保持在3～8 MW/km2的高耗能源区域，应隶属于C类区域范畴。在完成不同分级区域的精准划分后，还需充分确定供电的具体面积以及所涉范围[3]。

3.2 不同电网规划要点

在进行城市电网建设过程中，市政规划工作会对其产生一定干扰和影响。所以，大部分城市在进行变电站建设时，都会面临诸多不可控的影响因素，其建设实践周期也会因此而延长。

为了契合电力体制改革的新形势，在开展220 kV电网规划工作时，必须充分落实变电器容量的超前安排工作，并在详细了解电力负荷预测结果及变电容量平衡状态的基础上，优化变电站的规划建设。

针对110 kV電网规划，必须要充分关注其整体的强化，确保其目标网架的互供能力满足相关标准及要求，提高其网络结构的清晰度，保障其供电的稳定性和可靠性。110 kV电网的规划设计主要是依托于220 kV变电站的规划建设。因此，设计人员须合理增加站街110 kV线路通道，在完善电网结构的同时，降低不标准接线结构出现的概率。

随着经济水平不断提升，35 kV电网规划工作也开始获得社会各界的高度关注。相比110 kV电网规划和220 kV电网规划工作来说，35 kV电网主变容量一般不会超出10 MVA/台。再加上10 kV出现间隔相对较少，以至于城区的新增负荷需求往往无法得到充分满足。在进行35 kV电网规划设计工作时，可借助异地新建的方式有效取代35 kV变电站的建设。

而随着220 kV和110 kV变电站的大规模建成投产，其规模以及供电容量也将充分满足社会经济发展以及人们常生产生活的用电需求，在此基础上35 kV电压等级也会随之退场[4]。

4 电力工程设计中电力系统规划设计的运用

4.1 电力负荷的预测分析

精确的电力负荷预估可以大大减少由于电力供给失调而导致的系统失稳，从而使得规划和设计更加高效、科学。为此，规划者需要充分考虑到本地的电力资源和市场变化，并结合各种科学的数据分析，制定准确的规划和设计方案，从而达到最佳的系统运营结果。

利用大型客户调研的数据分析，可准确地估算出未来10年的电力消费和生产能力，同时要定期检查可能会影响电网运营的不利因素，从而为未来的发展和改造做好充分的准备。

为了确保电力系统的安全可靠，有必要对系统的长远发展规划做好充分的调整。特别要重点检测夏季用电的高峰和低谷，并采取有效的措施来确保系统的可靠性，从而有效地防止由于电力供应的变化导致的系统失控和故障。为了更好地了解农村和城市的用电状态，建议使用产量单位、产值单位和用电水平3种不同的方法。在实施电力系统规划时，应该特别注重负荷密度关系，以使系统更加有效。

4.2 电网功率负载的计算

在进行电网规划时，必须对电网的负荷进行一定的预测与分析，对施工单位当前的电力负荷状况要进行全面把握。设计旨在于能更好地推动国民经济发展，方便在近期、中期、远期规划中对数据进行分析与利用，在对数据进行合理计算基础上，依据国家的经济发展情况设计电网，从而达到规划与发展的目的。设计时不仅要考虑承建区域的用电负荷预测，还要分析及考察其他方面，比如此电力项目建设的后期是否与别的相关电力建设项目的施工计划及规划设计重复或类似[5]。

4.3 电力供应与电量的均衡

电力系统的供电规划是电力系统的重要组成部分，电网的电量均衡也制约着电网的设计与规划，通过对供电的分析和负荷的计算，可达到对电网规划的最优化[6]。

在电网的发电平衡中，必须准确地考虑到各个区域的电能交换和损益，以便科学地提高或降低容量。这就要求设计人员应严格按照电力负荷预测所得出的结果，对每个水平系统配置的最大电荷进行计算，相关人员则应当根据计算结果精确电力电量的盈亏情况。

4.4 电力系统的分布式存储技术运用

在能源生产的全过程中，发电是能源综合利用的关键。如果采用了分布式存储技术，就可以大大降低电厂的污染排放。

分布式能源储存是通过绿色能源中的光伏，风电或是电网中的电力将能量存储起来，储能的能量可以是电、热、冷、势能等。分布式儲能系统接入位置灵活，主要就是将中低压配电网、微电网及用户多余的电能接入供电网络中[7]。

利用这种技术，可以有效地增加绿色电力的发电量，降低其产生的污染。这不仅能够有效地改善生态环境，还能够极大地改善人民的生活用电的安全性和可靠性，进而改善目前供电不平衡的状况。

4.5 输电配电的运用

在输配电系统中，合理地利用智能电网，可以简化输配电系统的运行程序，从而大大提高输配电系统的运行效率。在输配电系统中，智能电网可以通过联网及相关的设备来实现智能化的配置。必须与特高压输变电装置及传输技术相结合，以实现电能的分流与输送，从而实现输配电系统的简化。采用智能电网，既能将长距离传输损失降到最低，又能提高资源利用效率，对生态环境具有较好的保护作用[8]。

4.6 功率的均衡

电力系统的规划与设计，最直接的功能是均衡电力，增强对电网的限制。因此，规划和设计人员必须对本区域的负荷进行预测，并综合分析电源的输出功率。根据这些数据，对电网进行更好的规划，参考有关的大容量和功率输出的数据，可以计算出发电的损益。

4.7 电气的计算

做好电力工程系统的电力计算工作，让相关人员对电力的分布格局以及具体情况进行准确了解，并通过数据结果的参考和指导，可实现电压节点方案设计的优化[9]。依托于电气计算所获取的结论，相关人员可精准评估各元件是否能够支撑系统的稳定运行，电网极端保护是否具备安全性和可靠性。在正式确定电力系统的基本运行方式后，还要做好电网的合理校验工作，及时发现各类风险安全隐患因素，让继电保护的电路保护作用得到充分发挥。

5 结束语

在开展电力项目时，应当特别注重对电网的安全管理，努力实现电网的长久稳定运行，从而促进社会的和谐与进步。电网基础设施必须具备良好的安全可靠性，为此需要对电力加以规范设计，以保证其安全可靠，完善设计与规划方案，从而促进国家的可持续发展。为了有效地管理和利用电力，有必要采取有效措施，如降低电能消耗、合理分配资源，制定科学合理的规划和设计。

参考文献

[1] 李杨.智能电网在电力技术及电力系统规划中的运用研究[J].电工材料，2023（3）：46-48.

[2] 崇瑞堂.电力系统的规划与设计中的关键技术探讨[J].电子元器件与信息技术，2023，7（4）：237-240.

[3] 宣黎，杨维君.智能电网技术在电力系统规划中的应用[J].集成电路应用，2023，40（3）：162-163.

[4] 徐宏锐，赵书强，郝鑫杰，等.新型电力系统电源布局规划方法[J].山西电力，2023（1）：5-9.

[5] 朱金林.电网规划与设计中的安全因素分析[J].大众用电， 2023，38（2）：40-41.

[6] 石凯.计算机在电力工程设计中的应用[J].信息与电脑（理论版），2023，35（4）：41-43.

[7] 李永清.电力体制改革背景下的电力系统规划思路[J].流体测量与控制，2022，3（6）：23-25.

[8] 刘献江.电力系统规划设计应用研究[J].城市建筑空间，2022， 29（S2）：388-389.

[9] 赵聿涵.电力工程设计中电力规划设计的主要环节探讨[J].中国设备工程，2021（18）：242-243.

收稿日期：2023-08-20

作者简介：方志朋（1981—），男，辽宁沈阳人，硕士研究生，工程师，研究方向：工业工程技术。