电力系统规划设计在电力工程设计中的应用探究

2020-01-04李晨

科学与信息化 2020年36期

李晨

国网陕西省电力公司经济技术研究院陕西西安 710065

1 电力工程设计的电力系统规划设计原则

（1）节约规划设计成本原则。为了能够使电能在各领域的应用中充分发挥出自身的重要作用，就需要根据实际情况，加强对电力系统的规划与设计，确保系统能够发挥出自身的功能性。同时考虑到整体的设计成本，需要用最经济安全的方式，为现代化社会创造巨大的经济效益，有效地节约项目成本[1]。

（2）实用性原则。在电力系统规划过程中应注意远景电源规划以及电力负荷的预测，预留一定的电力系统规划空间。实用性原则要求电力系统能尽可能地向周边覆盖，为后期城市扩容或者生产企业搬迁预留空间。电力系统规划设计的实用性在于使当地电力系统可以满足现在和远期的电力供应需求，方便电力系统的扩充和其他电力系统的接入。

（3）严格按照规定周期完成设计原则。在电力系统规划设计的过程中，要严格按照相关制度标准进行，在规定的时间内完成设计，这不仅能够扩大电能应用范围，而且还可以有效地避免对客户产生影响。

2 电力工程设计的电力系统规划设计

2.1 预测分析电力负荷

电力系统规划的基础在于对电力工程周围片区的电力负荷进行预测以及分析。进行电力工程的设计时，以国民经济的发展以及运行来进行中短期负荷的预测，对历年的经济数据进行分析总结，结合社会经济的发展规划来逐年预测最大负荷。除此之外还要根据在建、已建以及规划中的远期项目的情况来分析负荷特性，明确这些项目对电网供电造成的影响。对大容量发电机组、枢纽变电站等比较重要的电力工程要使用多种方法来对其负荷进行预测，对负荷增长因素以及负荷的发展趋势进行分析[2]。

2.2 电源规划与网架方案

在电力规划设计中，电源规划被视为核心环节，由此可见，电源规划工作的重要性不可小觑。这就需要人们对电源的运行情况加以全面、详细的分析，以便获得科学合理的电源规划，从而促进电力工程建设有序开展。在具体实施时应重点考虑2个因素：①统筹电源，主要是指由大型发电厂统一调度电网；②地方电源，指的是中小型发电站或企业中的发电机组。两者除了规模大小不同外，在不同时期的作用也有所差异，所以应该根据预测的负荷需求，在保证安全可靠的基础上寻求最佳电源方案。而网架方案设计也是不容忽视的，简化后的电网可分为多种结构且各有优劣，如多回路系统，可在多种故障情况下保证系统稳定运行；反射型结构不易出现大面积停电故障等，建议基于负荷预测和电源规划选择经济合理的网架结构。

2.3 对电气的计算进行分析

通过合理的计算电气，要从稳定计算以及无功补偿等方面进行综合的考虑分析，稳定计算主要是采用计算机来对其电力系统的运作进行相应的模拟，进而排查其存在问题，在调整之后保证电力系统更加稳定的运行。其中比较典型的项目便是包括了电压稳定的计算以及电力系统的稳定计算等。无功补偿主要是为了电力传输中所传输的感应负荷使用无功功率来进行相应的补偿，这点对于电力系统的电压稳定和平衡存在一定的帮助。在进行实际计算的时候，需要根据无功补偿的分组容量以及总体容量来进行合理的计算，之后再对单组低压电容器进行有效的投切，其他的分析计算内容则是包括了电压波动以及调相调压等方面的计算[3]。

2.4 电力电量平衡

电力电量平衡，是对电力系统规划设计的约束。是以电源规划分析、电力负荷预测为重要基础，结合各地区的实际情况，对电力电量平衡进行科学的计算。通过对计算出的结果进行详细的分析，与各地区的实际发展情况综合分析，进一步对电力系统规划设计的优化与完善。最常用的方法就是常规法与系统分析法，但是在电力系统的快速发展中，我国及相关部门对其计算进行不断的优化，从而确保分析结果的可靠性。为了能够满足各领域的发展中，确保电力系统能够在各领域中充分发挥出自身的重要作用，加大了对电力交易可能性、合理性的分析，对电力系统可能性的交易容量详细地分析，确保电源规划的合理性与科学性，对电力电缆的盈亏情况加强计算，对我国电力能源的长久发展有着直接的影响。

2.5 城市供电网络与线路规划

城市电力线路电压等级从220～500kV划分了8个等级，其中220～500kV为一次送电电压，35～110kV为二次送电电压，10kV为高压配电电压，380/220V为低电压配电电压。根据不同的电压等级以及区域用电的实际情况可以采用多回线式、环式、格网式、放射式等结线方式。在进行高压线规划时应注意线路的长度短捷，尽可能减少线路电损；保证线路与其他建筑物的安全距离，且不宜穿过城市的人口密集区，同时避免从林木密集区穿过；应尽量架设在地质结构稳定远离空气污浊的区域，同时尽量减少线路转弯次数。城市送配电线路敷设分为送电线路、配电线路以及电力电缆等的敷设。送电线路可采用与高压配电线同杆架设，也可以采用双回线的方式敷设。配电线路用用杆导社，并尽可能保证由同一电源供电。电力电缆敷设可以选择直埋敷设、沟横敷设、隧道敷设、架空及桥梁构造安装、排管敷设以及水下敷设等[4]。