电力系统规划设计的思想与方法论

王嗣光++姜京京

摘 要：为了提升电力系统的经济性、灵活性、可靠性及充足性，就必须要优化电力系统规划设计，实行切实有效的系统规划设计。人们应当严格遵循电力系统基本设计原则，加强电力系统物质运行基础建设，最大限度地保证电力系统经济效益和社会效益。

关键词：系统规划 安全稳定 电力工业

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0018-02

电力系统优化设计既要解决技术问题，同时还要积极运用系统科学方法和指导思想，这样才能够建立完善的电力系统规划。因此，笔者从规划实际出发，简要阐述了电力系统规划设计思想和方法，希望能够不断提升电力系统实际运行效率，满足电力用户用电需求。

1 系统规划设计思想

电力企业的根本任务就是要保证用电用户的充足、合格、可靠和廉价电量供应，这样才能够实现国民经济的协调、稳定和持续发展，不断提升电力企业的社会效益和经济效益。电力系统规划设计应当努力完成相关工作任务，继而保证电力系统规划设计充足的电力供应。电网系统的安全可靠运行需要最有效的运行费用和经济投资，积极开发新的运行方式和系统发展变化，提升系统规划设计的灵活性。但在电力系统的实际规划设计当中存在诸多的约束限制。例如：资源约束、政策约束、环保约束以及资金约束等。电力系统规划设计应当因地制宜、选择更为科学、合理的规划设计方法。电力系统的优化设计具有可靠性、灵活性、经济性和充足性4个特性。科学合理的电力系统规划、设计应当要使以上4个特性相得益彰、配合得当，并将电网全过程的社会总成本降至最低。下面就这几个方面进行简要分析论述。

1.1 充足性

电网规划设计的首要任务就要保证电力供应充足，明确规划设计指标。首先，要明确用电设备容量和发电设备总容量比值、在建规模同投产容量比值；其次，电力弹性系数，发电备用容量百分数；再者，火电设备年利用时间。

通常，用电设备容量同发电设备总容量之间的比值，保证整年用电充足。按照缺电时间可以将缺电情况分为以下几类：2 h为缺电，2 h以上为严重缺电；而在建规模和投产容量比值在5～8 h之上，就表示建设期内并不缺电，相反则表示缺电；根据国家电网系统规划标准，火电设备使用时间超过5 000 h就会缺电，超过6 000 h则表示严重缺电，电网过载就不会造成窝电；电网规划设计就是要严格控制概约性指标，优化电网、电源规划就能够极大地保证系统供电的充足性。

1.2 可靠性

电力系统规划设计影响因素众多，其中可靠性影响因素有以下几点：电力系统变电设备容量正确配合和容量大小；电力系统缺乏故障承担能力和设备承担能力；系统运行、维护、控制；用户用电要求；系统元件可靠运行；天气对用户供电需求和设备使用要求；燃料充足充盈、水库调度。

这些因素有的是可以通过人为控制，有些部分是不可控的，电网系统规划设计应当精确计算，电网设备使用前要做好参数配合和设备容量检查，保证条件稳态充裕度，保证系统发电的输送容量和发电容量，暂态条件下的安全度所指的都是系统抵抗故障恢复运行的能力。机械设备故障，要保证某一元件承载不过载。衡量暂态安全度的准确计算，常用的故障就要保证三相短路的稳定。综合上述情况分析，可以适当放松故障准则要求，对于不同季节故障检修时间可以酌情处理或者适当推迟安装时间，以此来保证电力设备的安全稳定。

1.3 经济性

由于电力工业投资较大，它占据全国基建投资的极大部分。电网规划设计应不断加强对系统经济性评价，优化资金利用率，实现电力投资决策的正确性。规划设计方案经济性评价不仅要拥有资金时间价值评价，保证生命周期方案的优化，节省电网规划设计投资。

准确计量电网规划设计供电成本和经济价值可靠性，衡量社会总成本，确定价值最优规划方案。准确分析投资效益和价格系数变动经济凭借结论逆变影响。针对规划设计方案就价格和投资效益系数加以计算，并寻找经济效果交叉点，制定经济价值评定。准确分析负荷经济评价影响，充分运用风险度法，并将损失电量降至最低，减少投资损失和电量损失费用。

1.4 灵活性

随着时代的发展变化，电网规划设计更应顺应潮流变化，提升设备变更应变能力。按照电网实际发展需求进行结构的合理化调整，这些调整就是要验证电网的灵活性。时代潮流指的是具有代表性系统运行方式，合理安排系统检修，更好满足电网调峰、调压、调频要求。电网负荷水平，就是要求及時进行发展条件变化，掌控电源布点变化等方面的影响，制定变化性较强的设计规划方案。

2 优化电力系统规划设计方法

由于电力系统中的若干因素是相互制约、相互依存的子系统所组成的，它是一个有机的组合整体。要综合分析电力系统规划设计问题，并在系统基础理论之上提出合理的应用观点。电力系统规划设计需要遵循相关性原则、层次性原则和整体性原则，准确掌握系统规划设计准则。

2.1 遵循整体性原则

电力系统整体功能与性质概括就是整体性。电力系统相对较为复杂，它可以划分为若干个子系统，子系统发电的有效划分就需要准确的划分，发挥整体性原则优势来实现整体效益的最大化。系统整合不是简单的组合，而是需要将各个部分有机地结合在一起，这样才能够提升系统运行效益和性质。多个电厂联合组成的小型电网，存在一定的功率经济分布问题，大型电网系统，会出现过电压和稳定问题，联网后又会产生新的效益，扩大电厂经营规模、提高电网经济性和可靠性，充分发挥资源利用效率，提升经济运行效益。

电网系统建设问题应当更好地满足用户供电需求，促进电网系统供电的稳定性和可靠性，进行内部可靠性与内部阻抗等情况分析，拉近系统可靠性和水平稳定措施所产生的费用差异。系统自给率的不同，机组停电率和机组容量存在一定的差异，大家必须要考虑到其中的问题，实现多方压力的平衡，综合全面考虑供电系统费用，提升系统可靠性和稳定性。

电网系统规划设计故障的有效解决才能够保证系统的稳定性。系统故障发生就会造成系统崩溃和大面积停电，系统规划就是要将故障发生的机率降至最低，并保证整个主网的安全、稳定。

2.2 相关性原则

电力系统运行秩序和连接方式的科学化合理发展可增强系统设备抗干扰性和设备性能；变电所负荷有利于提升系统的稳定水平；规划设计可以增加线路输送转移容量，实现电网系统相关性的连锁反应。

2.3 层次性原则

电力系统等级次序性有利于实现上下层次区分，实现系统目标的协同配合。规划设计应当要充分发挥系统的协同作用，优化系统整体功能。满足系统整体稳定性的要求，协调相关设备之间的要求，提升电网整体性效益。电网系统规划将会极大地影响系统功率，引发动态失步振荡，因此要实行电网系统规划设计的整体优化，提出合理的参数选择。

电力系统规划设计应当从实际供电需求出发，不断更新系统设计观念，落实各项系统规划措施，提升系统规划设计的科学性和合理性。

3 结语

综上所述，电力系统规划设计应当与时俱进，及时更新规划设计思想和方法，更好地顺应时代发展潮流，优化系统资源优势，提升电网整体经济效益和社会效益，实现电网结构的合理化构建。因此，要逐步加快系统规划建设，提升系统规划功率，实现系统故障的有效控制。

参考文献

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