电力系统规划设计在电力工程设计中的应用王志锋

电力系统规划设计在电力工程设计中的应用王志锋

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摘要:电能是我国各个领域发展的基础能源,对社会发展和人民日常生活起着至关重要的作用,而我国作为世界人口大国,对电能的需求也在逐渐增加。电力工程的建设,是满足电能供给的先决条件,所以,就需要科学、合理的规划电力系统设计,才能保证电力系统工程能够安全、可靠、经济的运行,满足社会的发展需要。本文主要通过对电力系统的概念进行分析,阐述了电力系统规划设计的主要内容,并提出了一些需要注意的问题。

关键词:电力工程;电力系统;规划设计

在现代社会中任何企业的发展都离不开电能,电能也逐渐成为企业发展所依赖的能源,也是目前社会发展的重要组成部分。电力系统的安全可靠关系着社会的稳定,保障电网运行安全及电力供应的有序性,是社会和谐发展的基本。电力系统规划能够保障电力系统的稳定运行,还能提高用户用电质量,对电力企业非常重要。在电力工程建设中对电力系统进行规划设计,能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。

1电力系统规划设计的相关概念

电力系统规划主要由发电、输电、用电等几个过程组成,并且通过这几个过程把自然中的能源转化为电能,对各个领域的发展和人民的日常生活都具有十分重要的意义。电能的应用在很大程度上促进了我国的国民经济增长,并且作为我国最重要的能源之一,也对我国的经济发展有很大的影响。由于电力系统的正常运行受到很多方面的影响,因此就应该对电力系统进行合理的规划设计,加快电力工程建设的快速发展。

电力系统规划的主要内容是对具体地区的电力负荷进行预测和分析,然后通过对电力工程项目建设所在的区域,进行电力电量计算分析,从而得出该工程的具体建造规模,同时还要了解电力工程项目周围的用电情况,以及周围地区的经济发展情况,以用来确定电力工程建设能够满足当地的发展需求,在充分的掌握相关数据后,合理做出电力系统规划的设计,尽可能给当地的用电人群降低电能费用。

2电力系统规划的原则

电力系统规划的原则包括周期性、安全性和成本性,具体阐述如下。(1)周期性。在进行电力系统规划设计前,要先制定一个周期,电力系统规划设计要在这个周期完成。对一些大型的电力系统规划,要制定完善、全面的方案,以保证电力系统规划设计在规定的周期内完成,并满足客户的要求。(2)安全性。在进行电力系统规划设计时,最重要的是保障其安全性,防止设计中存在安全隐患,有条件的话可以配置系统检测功能。(3)成本性。电力工程建设工作人员在进行电力系统规划并且实现系统功能的同时,还要考虑电力系统设计的成本,在保障系统的功能性的前提下,尽可能地降低成本,以实现利益最大化。

3电力系统规划的任务及步骤

3.1电力系统规划的任务

电力系统规划研究的任务有:(1)研究并且提出规划周期中的负荷预测;(2)明确能源分布的情况及能源周边的运输情况;(3)记录并研究大型电站中的供电范围;(4)根据实际情况设计电网发展方案。

3.2电力系统规划的步骤

电力系统规划步骤为:(1)搜集相关的资料,包括运输环境、能源分布、负荷预测及大型电站的供电范围;(2)分析搜集的这些相关资料,并且提取具有重要价值的信息,进行预测;(3)以电源条件及负荷条件为基础确定电源开发方式;(4)以负荷的分布为基础,制定输电方案及配电网布局的多个方案,将这些方案进行对比,选出最佳方案;(5)证明方案的可行性;(6)制定规划文件及图表。

4电力工程设计中电力系统规划设计的内容

4.1电力负荷预测和分析

电力系统运行的各个过程及阶段中,电力负荷预测都有着重大的意义,在电力系统规划设计中有着重要的位置。电力负荷预测主要分为3种,目前电力系统规划设计中针对的主要是近期及中期的负荷预测,因为它们与电力工程设计有着一定的联系。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中使用到多种方式,目前我国主要的使用方式主要有以下5种:(1)经济模型预测;(2)时间序列预测;(3)年平均增长率预测;(4)电力消费弹性系数预测;(5)人均用电量增长预测。在大型电力工程及重要变电站和输电线路中就要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度,提高负荷预测水平。

4.2电源工程的规划设计

电源规划在电力系统规划设计中有着重要的作用,在进行设计时要全面考虑,掌握并了解周边的电源规划及电源处理情况。一般电力电源包括地方电源和统调电源两种。地方电源指的是水电站、企业单位和事业单位中的私有发电机;统调电源指的是电网系统规划中统一的发电厂。不同水文期的电源出力情况也是不同的,在创建电源机组过程中,要全面统计分析电源运行中的处理情况,对电力系统的设计有重要作用。

4.3电力电量平衡分析

电力电量平衡的分析主要是为了给电力系统规划设计起到约束的作用。根据对电力负荷预测和电源规划分析的结果,就可以对项目所建区域的电力电量平衡进行计算,通过计算的结果来判断项目布局和规模大小。通过电力负荷的预测结果可以用来确定电力系统建设能够承受的最大负荷;而通过电源规划分析可以得出电力电缆是否盈亏,从而来确定建设电力工程需要的发电设备容量和规格。

4.4对接入电网的系统方案分析

在了解了该地域的网络特点、电力负荷情况和电网规划发展情况后,就要明确建立电力工程系统的重要性,并且按照规划设计向有关部门申请工程审批,并提出接入电网系统的比较方案。而且在方案的论证阶段必须要明确电力系统建设接入的可行性,强调电力系统建设的应用能够帮该区域很好的节约用地、节能降耗等优点,遵从我国的可持续发展原则。

4.5电气计算

电气计算是电力系统规划设计中最主要的内容,主要包括:潮流计算、稳定计算、短路计算和无功补偿计算。第一、潮流计算是电力系统非常重要的分析计算,用来研究电力系统规划和运行中的各种问题,通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案是否满足各种运行方式的要求;同时还可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全,系统中的各种元件(线路或变压器)是否出现过负荷,以及出现负荷后应该采取哪些措施,从而保证了接入系统方案的可靠性和合理性。第二、稳定计算主要是针对电力系统中出现的各种故障进行模拟计算和分析,用来保证电力系统运行的稳定性。另外,通过对电力系统进行稳定计算,还可以用来确定接入系统方案是否满足运行要求。第三、短路电流计算适用于修正电路问题产生的短路电流,以用来避免短路电流造成的供电破坏,或出现大负荷等问题。在电力系统规划设计使用短路电流计算可以正确选择和校验电气设备,并且正确选择继电保护的整定值和(熔体)的额定值,从而保证出现故障时能快速切断短路电流,减少短路电流带来的损失。第四、在电力系统规划设计中使用无功补偿可以对电网中感性负荷提供相应的无功功率,这样可以有效的减少元件传输无功功率的电能损耗。在电力系统工程中,需要按照无功补偿的原则,对需要无功补偿的设备容量计分组容量进行计算,并对电组低电压电容电压的波动进行校核,从而保证电流系统中的设备能够正常运行。

4.6与其他方案进行比较

最后,还要与其他方案进行比较,来确定电气计算的结果是否正确,还要从安全性、可靠性、经济性等多方面去考虑,从而确定系统的可行性,为日后的电力工程施工打下基础,使整个电力系统工程建设能够顺利的开展并有序进行。

5电力系统规划设计中需要注意的问题

5.1相关资料的收集和整理

在电力系统规划设计之前,相关设计人员一定要对拟建区域附近的电力系统实际情况进行掌握,并对大网区的电力系统规划的相关资料进行收集和整理,为电力工程规划设计工作提供有力的依据。在收集资料的时候,要重点对拟建区域的变电站、线路和统调电源等相关资料进行收集,并整理录入到数据库中;同时设计人员还要对电力主网的相关规划报告进行收集,时刻掌握主网近区电力工程规划的发展动态。

5.2及时完善电力数据库

首先,相关设计人员要对我国的电力系统发展情况进行充分的了解,根据发展状况来及时的更新数据库资料,并且通过对各个区域的电力负荷进行分析,从而准确的把控区域范围内的发电厂、变电站和电力线路的分布情况,另外,设计人员还要结合电力工程项目的实际情况,对该拟建区域的所有电力系统资料进行收集,并保证电气计算结果的准确性,保证电力系统规划设计能够有序、顺利的进行下去。

6结语

电力系统规划设计使电力系统朝着高电压等级、大容量、较远输送距离的方向可持续发展,能够有效缩短我国电力系统的发展周期,促进我国电力系统的发展进程,使我国电网建设具有安全性、高效性、智能型,节约我国能源,满足社会的发展需求及人民用电需求。

参考文献

[1]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.

[2]许文杰.电力系统规划与电力工程设计的研究[J].科技传播,2012.

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