电力系统规划设计在电力工程设计中的应用.pdf

第2 7 卷第6 期 2 0 1 4 年”月 机电产品开发与剀新 D e v e l o p m e n t I n n o v a t io no fM a ch in e r y E l e ct r ica lP r o d u ct s V 0 1 2 7 N o 6 N o v ，2 0 1 4 文章编号：1 0 0 2 6 6 7 3 ( 2 0 1 4 ) 0 6 - 0 2 6 - 0 3 电力系统规划设计在电力工程设计中的应用 王轩1 ，程沛沛2 ，田野2 ，刘进明3 ( 1 国网青海电力科学试验研究院，青海西宁8 1 0 0 0 0 ；2 武汉中元华电科技股份有限公司，湖北武汉4 3 0 2 2 3 ； 3 武汉中元华电软件有限公司，湖北武汉4 3 0 2 2 3 ) 摘要：合理的电力系统规划设计能够更好的促进电力工程的顺利进行。通过综合考虑电力系统的可靠性、 经济性、安全性。使电力工程设计更合理有效。论文主要针对于电力系统规划设计在电力工程设 计中的应用进行了具体的分析和研究希望通过论文的探讨。能够为相关方面的研究提供理论性 的参考。 关键词：电力系统；电力工程；规划设计 中图分类号：T B 4 7文献标识码：A d o i：1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 2 6 6 7 3 2 0 1 4 0 6 0 1 0 0 引言 随着社会经济的不断发展和科学技术的进步，电 能成为人们在生活、工作以及各个领域中最基础的能 源，因此，需要实施更好、更合理有效的进行电力系统 规划，这样才能不断的推动社会经济的发展。笔者主要 依据多年的工作经验，谈谈电力系统规划设计在电力工程 设计中的应用。本文探讨的内容主要有以下几个方面：一 是对在电力工程设计中需要规划的主要内容进行了具体的 分析和研究，使读者能够对电力工程设计有一个大体的了 解；二是对电力系统设计方案进行了简要的分析。通过 对上述几个方面的分析和研究。进而完成本文要呈现给 读者的全部内容，下面就进行具体的分析和探讨。 1 在电力工程设计中需要规划的主要内容 在电力工程设计当中需要规划的内容很多，其中主 要包括：电源工程规划的情况及其出力效果、电力系统 专业提升、电气计算、电力负荷的预测与分析、电力电 量的相互平衡等，根据电力工程施工过程当中涉及的的 各种因素分析，再设计更有效的电力工程施工方案。本 节主要对这几个重要因素进行阐述。 1 1 电源工程规划的情况及其出力效果 电源规划可以说是电力系统规划的骨干，在设计的 时候，要考虑多方面的因素，尤其是电源的出力情况， 修稿日期：2 0 1 4 1 0 1 8 作者简介：王轩( 1 9 8 5 - ) ，男，青海同仁人，学士，工程师。主要 研究智能电网系统分析和规划设计；程沛沛( 1 9 8 3 一) ，女，山东 肥城人，学士，工程师。主要研究电力系统工程设计。 是必须做为重点设计的地方。电力电源主要分为两种： 第一种，地方电源，包括各类大小水电站及企事业单位 私有的发电机组等；第二种，统调电源，一般是指在电 网系统的规划内统一调度的社会各类大型发电厂【l 】。其上 说的每组电源的出力在不同水文期也是各不相同的，在 新建电源机组前。要对每个电源在使用地的出力情况进 行详细的统计分析这样才更有利于电力系统的下一步 设计。 1 2 电力系统专业提升 通过可靠的电气系统计算、合理有效的系统设计， 进行综合性比较选择出优秀的接入系统方案，而且还要 把电气系统工程的投资时间和电气项目工程的建筑规模 都需要确定下来，这样做的目的很明确，可以为电气项 目工程以及电气工程的其他部门的相关设计提供更准 确、更有效的数据。通过这一过程，可以更好、更有效 的发展电力工程事业 3 1 。 1 3 电气计算 ( 1 ) 稳定计算。稳定计算，顾名思义最终达到稳定发 展的水平，主要对电力系统中出现的各种故障进行模拟 分析和计算，最终达到稳定的水准。在实施稳定计算的 时候，必须有着潮流计算出来的结果做为稳定计算的基 础，稳定计算才能得以更好的施展，不仅如此，在单项 电力工程项目的设计里，常用的有电力电压的稳定计 算、频率的稳定计算、电力系统的暂态稳定计算等多方 面因素。通过对各个因素实施的稳定计算，从而可以更 好的进行电力工程的设计。 ( 2 ) 无功补偿计算。在电力系统中应用无功补偿，可 以更好的为电力网络中感应负荷提供无功功率的补偿。 开发与创新 进而更能降低各种元素在网络元件上由于传输无功功率 过程当中而造成的电能消耗。而在具体的电力系统工程 当中需要根据无功平衡来维持的，在涉及到无功补偿 装置的分组容量以及总容量时，需要对单组低压电容器 的投切时，对电压波动择进行校核，进行近区的无功平 衡分析，以及调相调压的计算。 ( 3 ) 潮流计算。潮流计算就是在电力工程网络上对电 压，以及功率的分布进行相应的计算，使用潮流计算， 能更准确的确定电力系统的运行方式。而且，要分析电 力系统运行的基本要求，检查确定电力系统的各个元件 是否能满足与这个基本的运行要求，不仅如此，还要考 虑到电力系统的蓄电保护，还有电力系统工程当中的稳 定计算等等。都为此提供了一定基本初值以及数据依 据。对于电力系统工程的计算中，潮流计算可以说是属 于最为基本的计算方式这个计算方法直观的体现出了 电力系统工程当中的各个接入系统方案的相互比较比 较。在使用潮流计算时，不仅可以计算出接入电力系统 方案的经济实用性、规划合理性、可靠性。更能够得出 电力系统工程当中的各个网络元件的电力消耗程度、电 力电网的各个点的电压以及电力潮流的分布情况等等。 ( 4 ) 短路电流计算。其主要目的是达到可以验证电力 电网中存在的电路故障，电力系统短路所引起的故障， 计算电力电网因短路故障对电气元件造成的不定性影响 的电流值，通过这样的短路电流计算，可以充分的为电 力工程选材奠定了地基，能更准确的选择适合地方性的 电力器材。而且在电力系统运行的方式和网架的结构已 经确定的情况下，还能根据短路电流计算的方法来验校 电力设备，以达到更准确的选择电气设备。 1 4 电力负荷的预测与分析 在电力工程发展中，电力负荷的预测是必不可少的 一项，尤其是对其进行的相关的分析工作更是重点。在 电力负荷预测时，为了以后能更好的适用与社会的发展 形式上，就要对电力预测的时间定位在现在、五年内、 十年内等这样的短期预测的时间，根据短期预测提供的 对电力工程有影响的不良因素，要妥善的处理，确定最 佳的电力系统规划方案来实施。当然，对于电力负荷预 测的所有数据都要进行相应的储存，为今后的工作开展 提供了可靠的基本数据。在这里要提到的是中短期负荷 预测标准，中短期负荷预测，大多以国民经济的发展和 运行而进行相关的预测。经过近些年的数据分析，以及 结合现今的社会发展形式规划来看应当对中短期相应 区域的电力负荷实施相应的逐年预测的策略。不仅如 此，还要根据规划、在建、已建的电力项目情况，应当 透彻的研究项目对应的负荷特性。并且要分析和确定出 这样的项目会对电网供电造成什么样的影响。当然，电 力负荷预测方法也是多种多样的，不仅有传统式的序列 预测的方法还有新推出的专家系统、模糊理论等有效 的新方法。对枢纽变电站、大容量发电机组、输送大量 的潮流电力线路等这些有着重大作用的电力工程来说， 可以使用上述所介绍的多种方法来预测其工程的电力负 荷并且对该工程分析出电力负荷的增长因素以及其他 的发展趋势最终对有可能发生的电力负荷水平进行详 细的分析。 1 5 电力电量的相互平衡 在电力系统规划设计中电力电量的平衡也是不可缺 少的因素，其在电力系统中主要起到了约束的作用。并 且根据电源出力分析和电力负荷预测，来进行供电区域 电力、项目所在地区、电量平衡等的计算，并且对其做 出的平衡结果进行详细的分析，进而可以确定电力系统 工程的规模以及布局。 2 电力系统规划设计方案例谈 2 1 准备阶段 在进行电力系统规划设计之前需要进行充足的准 备，对一切影响电力规划工程设计的相关因素，都进行 相关的数据统计。其主要了解在大网地区的基本情况以 及特点，收集近区电力系统使用现状的相关资料，以及 整理和分析已经收集到的电力系统资料。不仅如此，还 要收集现有的统调电源、线路以及变电站的相关资料， 并且把收集的数据有效的录入数据库当中做为电力电 网现状设计的基础数据。还需要收集新建的电力主网的 规划报告以及了解电网近区的变化特点和发展方向 同样也需要将这些收集规划电力网络数据录入到相应的 数据库当中。成为实施电力工程设计的基本数据信息。 2 2 调度 电力系统主要的运行核心就是能把自然界中存在的 最为原始的能源通过电力系统中的发电动力装置进行 转化，进而转化成现在可以使用的电能，然后再通过输 电、变电以及配电等电力系统进行供电。由于电力系统 把电能输送到各家各户的这个过程较为复杂，其中还运 用到了很多相应的一些辅助系统以及设备。如图1 所示。 图1 电力系统中的辅助系统及设备 2 7 开发与创新 为了尽可能的满足电能的供给对一些电力系统的细节 进行设置，以保证电能在输送过程中更具稳定、可靠以及 安全等，尽量减少或避免发生电力事故等现象。 2 3 规划的重点 电力系统规划的重点主要有以下几个方面。周 期在进行电力系统规划时，必须要及时有效的进行规 划确保在规定的周期内来完成电力系统的规划，相 反则会对用电用户的正常使用造成了影响。在对大型 电力系统进行规划时必须要严格执行制定的规划方 案。而且，子系统的功能配置也不可忽视，也要进行详 细的考虑；成本，在电力系统规划时对元件、电缆以 及设备等电力器材都有着影响，所以，在执行规划时， 必须要保证电力系统的功能都达到要求，并且以投入最 小的成本来完成对电力系统的规划；安全，在电力系 统规划时要时刻注意规划的安全性。尤其是在大型电力 系统的规划中这是更需要注意的问题。规划时配备长 期性的系统监测模块，如图2 所示，以及在电力系统运 行过程中出现的异常信号及时感应报警系统等。 图2 基于单片机的电力监控系统 2 4 方案比较 对于多种的项目接入方案为保证更有效更合理的方 案实施，要进行相互的比较。在电力项目中各种电气计算 所得出的结果的基础上，再从项目的实时性、经济性、安 全可靠性以及发展性等多方面进行分析，多种设计方案每 个都经过评价，选择出其中最优秀的做为项目的推荐方案。 3 注意事项 随着社会经济的不断发展和进步，电力系统中电 网电压也在不断的升高，这也就相应的需要电网的 规模不断的扩大。以及电力电源装机总容量也需要 逐年的提升，由此可以看出，电力系统工程的发展 已经步入一个崭新的阶段。电网规模的不断扩大， 那么更需要能够独立的实施电力系统项目规划设计 的工作。要想设计出更有效、更合理、更符合现今 社会发展形式的电力系统项目规划设计，我们需要 注意以下几点。一是，调查需仔细。在进行电力工 程规划设计之前，需要做好充分的调查，对与电力 工程有关的因素都进行调查，才能够确保电力工程 设计的合理性。二是，在进行电力工程设计的过程 中需要根据实际情况的变化对设计方案进行相应 的修正，以进一步优化设计方案，进而促进电力工 程设计的顺利进行。 4 结束语 本文主要对电力系统规划设计在电力工程设计中的 应用进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们 了解到，在进行的设计当中，设计人员应该将电力系统 规划设计充分的融入到电力工程设计当中，才能够进一 步提高电力工程设计的水平。 参考文献： 【1 】刘剐，王学申电力技术及电力系统规划探究 以智能电网为 例叨中国科技信息，2 0 1 l ，9 【2 】张云飞电力系统规划设计在电力工程设计中的应用田中国高新 技术企业。2 0 1 1 ，7 3 】朱少英谈高压配网输变电工程可研阶段系统规划设计收资叨 企业科技与发展。2 0 1 1 ，2 0 4 任晓颖，燕芳3 5 k V 变电站电气主接线部分有关技术问题浅析叨 科技信息( 科学教研) ，2 0 0 7 ，2 6 【5 】高红旭如何在电力工程设计中应用电力系统规划设计叨科技 创新与应用。2 0 1 3 ，2 【6 】冯涛如何将电力系统规划设计应用到电力工程设计中叨科技创 新与应用2 0 1 2 。3 4 7 】李星龙，叶安理变电站电压无功智能控制系统的研究叨湘潭师 范学院学报( 自然科学版) 2 0 0 8 ，2 ( 上接第3 5 页) 4 结论 根据光催化降解有害气体的原理以及系统功能要求， 完成了光催化反应降解甲醛装置控制柜的设计与制作加 工。该系统装置控制柜将所有部件集中于箱体内部，结 构紧凑，维修方便，便于运输。经过实践应用表明，该 控制柜能够满足功能需求，保证相关实验的研究。 2 8 参考文献： 1 齐文刚，等光催化降解甲醛废气的研究叫应用化工，2 0 0 5 ，9 【2 于占江，黄四平甲醛