电力工程概论 (5)

1、电力系统规划相关问题分析电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为 电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。本 文主要探讨 了电力 系统规划的重要性以及具体的规划 内容 。 一、 研究电力系统规划的重要性电力系统规划是一项具有战略意义的工作，是电力工业实现快速、 稳定、持续发展的重要保障。规划的效益是最大的效益，规划的节约是 最大的节约。无论从系统论角度把电力工业视为由发、输、配、供、用 电环节构成的一个大系统，还是从技术经济角度将电

2、力工业看作产、供、 销同时完成的连续型流程产业，电力系统规划作为电力工业发展的龙头 即关系到电力系统的正常运行，又关系到电力产业的可持续发展。二、电力系统规划涉及的主要内容 在进行单项电力工程设计时，其涉及到的系统规划设计主要内容包 括：(1)工程所在区域的电力负荷预测和特性分析；(2)近区电网电源规划 情况及出力分析；(3)根据负荷预测和电源规划结果，进行电力和电量平 衡 ；(4)提出电力工程接人电网系统方案；(5) 方案进行电气计算 ；(6) 分析计算结果，并进行方案技术经济比较； 为电力设计其它专业提供 系统资料。 (一 )电力负荷预测和分析对拟建电力工程附近片区进行电力负 荷预测和分析

3、，是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时，主要 进行 1O年以内的中短期负荷预测。中短期负荷预测，主要围绕国民经济 的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上，结合社会经济 的发展规划，对中短期的近区最大负荷进行逐年预测；同时，根据已建、 在建和规划的大项 目情况，对负荷的特性进行必要的研究分析，并确定 其对电网供电的影响。负荷预测的方法多种多样，即有传统的序列预测 法，也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程， 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，可采取 多种方法预测负荷，分析负荷增长因素及其发展趋势，并从中选出一般 可能出现的负荷水平进行分析。

4、 (二 )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。 (三 )电力电量平衡电力电量平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

5、电区域进行电力、电量平衡计算 ，并对平衡结果进行分析，从而确定 电力工程的布局和规模。通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷， 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。 (四)接入系统方案；根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和 电网发展规划等情况，说明项目工程在电力系统中的地位和作用，按照 电网规划，以及政府部门的审批意见，提出项目接入系统比较方案。在 论述项 目接人系统方案时，应远近结合、综合考虑节约用地

6、、节能降耗、电网新技术的应用 。与此同时 ，需提出项 目工程各方案的布局 和规模 ， 投产年及终期近区的电网结构、运行方式和供电电压等内容。(五)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。第一，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人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

7、析各接人系统方案的可靠性、合理性和经济性。第二，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，可校验各接人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。第三，短路电流计算主 要是验算在给定的网架中，由于故障短路而在电气元件上产生的不正常 电流值。计算项目工程接人系统节点处的各种短路电流，能为电气设备 的选型提供依据。在确定网架结构和

8、系统运行方式的情况下，进行短路 电流计算可正确选择及校验电气设备，选用正确的继电保护整定值和熔 体的额定电流，从而确保在故障情况下能快速切断短路电流，减少短路 电流持续时间，减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理 的水平，当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设 备时，应提出限制短路电流的措施。第四，进行适当的无功补偿，可向 电力网络中的感性负荷提供相应的无功功率，从而减少各种网络元件因 传输无功功率所造成的电能损耗。在具体电力工程中，需根据无功平衡， 提出无功补偿装置总容量及分组容量，必要时需对单组低压电容器投切 时电压波动进行校核，进行近区无功平衡分析，和调相调压专题计算。 (六 )方案比较；对项目接人方案进行比较，在各种电气计算结果的 基础之上，从安全可靠性、实施陛、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。(七 )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人系统方案，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