李天力（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計研究院，四川南充637000）

分析電力工程設(shè)計中電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用

李天力（四川南充水利電力建筑勘察設(shè)計研究院，四川南充637000）

電力系統(tǒng)規(guī)劃能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)安全可靠運(yùn)行提供一個良好的前提，同時它能使電力工程在設(shè)計及建設(shè)中能夠有所依據(jù)，是整個電力工程前期工作中不可或缺的一部分，對于電力系統(tǒng)設(shè)計及建設(shè)具有很重要的指導(dǎo)意義。在電力工程設(shè)計中應(yīng)用電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，可以幫助設(shè)計者進(jìn)行電力工程設(shè)計，所以本文主要針對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計展開分析，進(jìn)過分析其特點(diǎn)，可以總結(jié)出電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在電力工程設(shè)計中的應(yīng)用方法。

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計；電力工程設(shè)計；應(yīng)用

1　引言

當(dāng)下社會，任何一個行業(yè)的發(fā)展都離不開電能。所以，電力能源已經(jīng)逐漸成為各個行業(yè)最依賴的發(fā)展能源，是社會境界發(fā)展的重要組成部分，關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時，電能還關(guān)系到人民生活，關(guān)系到社會穩(wěn)定。電力系統(tǒng)安全是社會公共安全的重要組成部分，確保電網(wǎng)安全和電力有序供應(yīng)，是構(gòu)建社會主義和諧社會的基本要求。

然而，正因?yàn)殡娏κ袌龅母咴鲩L、高需求，不僅促使電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程提前，同時還要保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因?yàn)?，電力企業(yè)發(fā)展的好壞決定著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃能夠最大限度的保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，而電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行能夠使用戶的用電質(zhì)量大幅度提高，這對于電力企業(yè)來說非常重要，這也是電力系統(tǒng)規(guī)劃能成為電力工程建設(shè)前期的重要組成部分的原因。

2　電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計相關(guān)工作有短期（1～5年）、中期（5～10年）和長期（10～30年）發(fā)展規(guī)劃工作之分，這三種規(guī)劃工作由于規(guī)劃期限不同，所以規(guī)劃工作的具體內(nèi)容也有所差異。但是無論是長期還是中期電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃工作，都是指導(dǎo)電力工程設(shè)計工作的重要內(nèi)容，其中短期規(guī)劃應(yīng)作為工程建設(shè)的最重要依據(jù)。

電力系統(tǒng)設(shè)計工作內(nèi)容主要包括工程建設(shè)地區(qū)周圍的電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測和線路特性，對于周圍區(qū)域的電源規(guī)劃以及電源處理情況也要進(jìn)行分析。通過對周圍區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測以及電源處理規(guī)劃結(jié)果的綜合分析可以對電力和電量進(jìn)行有效的平衡從而透出良好的電力工程方案。再對方案中的相關(guān)電氣參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計算可以判斷方案的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)際行，這是非常重要的。所以電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作的內(nèi)容是相對復(fù)雜的，需要結(jié)合很多子內(nèi)容來進(jìn)行。

2.1接入系統(tǒng)方案

提出項目接入系統(tǒng)的比較方案，必須對項目工程所在區(qū)域進(jìn)行足夠的考察和資料收集，掌握周圍區(qū)域的一些特點(diǎn)：如項目所在區(qū)域的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、電網(wǎng)現(xiàn)狀及負(fù)荷發(fā)展情況，項目電壓等級容載比以及電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等。只有掌握了大量的基礎(chǔ)資料，才能對項目建設(shè)的必要性做出合理的分析，讓項目的規(guī)劃方案按照電網(wǎng)的規(guī)劃進(jìn)行。

項目接入系統(tǒng)的方案在進(jìn)行論述時一定要綜合考慮多方面的內(nèi)容如：工程建設(shè)場地的地質(zhì)、氣象條件，交通運(yùn)輸條件、是否達(dá)到節(jié)能降低損耗的目的以及運(yùn)用新的電網(wǎng)技術(shù)等。同時，對于提出的項目方案要做詳細(xì)的規(guī)劃，對工程布局、建設(shè)的規(guī)模、周邊地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等都要做詳細(xì)的規(guī)劃，保證方案能夠嚴(yán)謹(jǐn)而詳細(xì)的通過審查。

2.2電力電量平衡

電力系統(tǒng)規(guī)劃中有許多內(nèi)容，這些內(nèi)容包括的參數(shù)也非常多，所以對于這些參數(shù)必須要有一個約束的條件，這也是電力電量平衡的作用，這一作用在電力系統(tǒng)規(guī)劃中非常重要。對于確定工程項目的具體規(guī)模大小，主要是對電力電量平衡進(jìn)行計算，通過計算結(jié)果可以得到工程建設(shè)相關(guān)的參數(shù)，這樣電力工程的項目具體規(guī)模和布局就受到電力電量平衡的約束，不會因規(guī)劃不合理而造成工程建設(shè)不合理。

在整個電力系統(tǒng)中，發(fā)電容量和變?nèi)蓦娏渴菦Q定該電力系統(tǒng)究竟能承受多大的負(fù)荷，這一參數(shù)對于整個電力網(wǎng)絡(luò)來說非常重要，所以如何準(zhǔn)確確定發(fā)、變電容量是整個電力系統(tǒng)規(guī)劃中意向重要的工作。電力系統(tǒng)的發(fā)電容量和變電容量一般來說主要是靠年負(fù)荷預(yù)測以及電源的出力情況決定的，這就需要相關(guān)部門在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃前要對周圍區(qū)域的電力系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和計算，得出相關(guān)參數(shù)。當(dāng)然得出的發(fā)、變電容量不僅要滿足日常負(fù)荷，還要滿足一些非正常的用電需求。

2.3電源規(guī)劃情況和潮流電流計算

電源規(guī)劃是一項很重要的規(guī)劃工作，他主要是確定周圍區(qū)域電網(wǎng)的處理，可以說是核心內(nèi)容。在對電力工程進(jìn)行模擬建設(shè)時，需要對電源的處理情況有著足夠的了解，它能幫助論證電力工程建設(shè)的必要性。

統(tǒng)調(diào)電源和地方電源是電源規(guī)劃中的兩類，這兩類電源都是調(diào)度電力系統(tǒng)中的發(fā)電電源，不同的是發(fā)電電源的規(guī)模大小，統(tǒng)調(diào)電源是指一些大型的發(fā)電廠的統(tǒng)一調(diào)度，而地方電源就是指一些小型的發(fā)電站以及企業(yè)和居民自用的發(fā)電機(jī)等。這樣不同種類的電源，在不同的時期其出力是不同的，而新建的一些發(fā)電機(jī)組會在項目規(guī)劃的期間投入使用，因此，對于電源的規(guī)劃工作必須要進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能為電力工程設(shè)計的下一步工作打好基礎(chǔ)。

2.4電力負(fù)荷預(yù)測和分析

負(fù)荷預(yù)測在電力系統(tǒng)運(yùn)作當(dāng)中無論在那個方面都有著很大的意義，對于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計更是占據(jù)至關(guān)重要的位置。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中主要針對的是中短期負(fù)荷預(yù)測 （電力網(wǎng)絡(luò)十年以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測），因?yàn)橹卸唐诘呢?fù)荷預(yù)測，與電力工程的設(shè)計建設(shè)息息相關(guān)。因此，針對項目周圍的電力網(wǎng)絡(luò)展開準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測工作是非常重要的。

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢對于電網(wǎng)中的負(fù)荷預(yù)測有著很大影響，所以在預(yù)測時應(yīng)該圍著該趨勢進(jìn)行。對歷年社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，這樣才能掌握社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對負(fù)荷預(yù)測產(chǎn)生怎樣的影響，可以更好的對區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。以此同時，針對一些正在建設(shè)或者已經(jīng)建設(shè)好的大型項目規(guī)劃，也要進(jìn)行負(fù)荷特性的研究，并對其對整個電力網(wǎng)絡(luò)造成的影響進(jìn)行分析，找到解決的辦法，減小影響。

在進(jìn)行周圍區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷預(yù)測的預(yù)測工作中需要用到各種各樣的預(yù)測方法，現(xiàn)在國內(nèi)常用的預(yù)測方法主要有：①時間序列預(yù)測法；②經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測法；③電力消費(fèi)彈性系數(shù)法；④年平均增長率增長法；⑤人均用電量增長法等預(yù)測方法。對于一些大型的電力工程以及重要的樞紐變電站及輸電線路等，需要運(yùn)用多種預(yù)測方法使負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度提升到一個層次，保證預(yù)測的準(zhǔn)確度，同時可以結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃對負(fù)荷增長的因素以及負(fù)荷的發(fā)展趨勢也要予以考慮，力爭找到能代表一般性的負(fù)荷水平。

2.5電氣計算

電氣計算是整個電力系統(tǒng)中的主要計算過程，在對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時需要考慮潮流、穩(wěn)定性、短路電流以及無功等參數(shù)，這些參數(shù)的由來主要是由對電力系統(tǒng)進(jìn)行電氣計算得來的。

在進(jìn)行電氣計算的前，先要確定電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架以及系統(tǒng)的運(yùn)行方式，再進(jìn)行計算。這樣才能保證能夠選取到最正確的繼電保護(hù)裝置以及額定電流，保證短路電流能在最短時間內(nèi)被切斷，有效減少短路時間，降低電力系統(tǒng)的損失。電力系統(tǒng)中即使保護(hù)工作載好也會產(chǎn)生短路電流，所以如何在系統(tǒng)發(fā)生短路故障是能將短路電流限制在一個相對安全的范圍內(nèi)對于整個系統(tǒng)來說是非常重要的，當(dāng)系統(tǒng)短路電流過大時，需要對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)備進(jìn)行更換時，對于短路電流的限制工作一定要重視，這是對電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的負(fù)責(zé)，也是對工作人員的負(fù)責(zé)。

3　電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的一些經(jīng)驗(yàn)

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是的電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模也隨之壯大，電網(wǎng)的電壓也越來越高，這就使得我國電網(wǎng)的裝機(jī)總量每年都在增加。但隨著國家加快推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效，以創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級的方針，單純用電量的增長已經(jīng)趨緩。這也標(biāo)志這我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)拋卻原來粗放式的增長，跨入一個新的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和布局階段。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計能夠幫助電力工程設(shè)計奠定必要的地位，且有著指導(dǎo)性地位。所以電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計對于電力工程設(shè)計來說是非常重要的。

3.1開展工作

在開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作之前一定要對電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及變化情況有著足夠的了解，及時更新數(shù)據(jù)庫中的資料，通過收集各個地區(qū)的電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)掌握整個電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)電廠、變電站以及輸電線路的分布運(yùn)行情況，為順利進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作打好基礎(chǔ)。一個項目的開展一定要對項目周圍區(qū)域的電網(wǎng)負(fù)荷情況進(jìn)行了解，之后在進(jìn)行電氣計算以及分析工作，這樣為電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的順利開展打下基礎(chǔ)。

電網(wǎng)數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中有著非常大的作用，所以必須要不斷地更新和完善電網(wǎng)數(shù)據(jù)。

3.2準(zhǔn)備階段

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作的準(zhǔn)備階段主要是收集附近區(qū)域的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃資料及電網(wǎng)資料，通過這些資料分析和掌握電網(wǎng)的情況和特點(diǎn)。所以收集工作是準(zhǔn)備工作中的重點(diǎn)，對變電站、線路的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集，集成在數(shù)據(jù)庫中，這樣，在開展電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃工作時，調(diào)用一些數(shù)據(jù)使能夠變得容易，有助于工作的開展。

對于準(zhǔn)備工作中進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的收集，還要收集新型電網(wǎng)的規(guī)劃報告，了解周圍電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，這些數(shù)據(jù)也應(yīng)該收集進(jìn)數(shù)據(jù)庫。

4　結(jié)語

電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在推動電力系統(tǒng)向電壓等級更高、設(shè)備容量更大、輸送距離更遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)上有著非常重要的作用，它能縮短我國電力系統(tǒng)發(fā)展的進(jìn)程，加快發(fā)展速度，對我國建設(shè)更安全、更高效、更堅強(qiáng)、更智能的電網(wǎng)，保障國家能源安全，適應(yīng)清潔能源大規(guī)模開發(fā)和用電多樣化需要，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對電力的需求有著重要的意義。所以，現(xiàn)在電力部門應(yīng)該著重致力于將電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用于電力工程設(shè)計中，為打造更好的電力系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

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TM715

A

2095-2066（2016）25-0032-02

2016-8-22

李天力（1984-），男，工程師，本科，主要從事電力設(shè)計工作。