简述电力系统规划设计在电力工程设计中的应用

2020-03-26朱红波

探索科学(学术版) 2020年1期

朱红波

湖南省康复辅具技术指导中心湖南长沙410000

十九大会议中就经济体系建设已经提出了重大部署，明确经济发展方向，而国有企业必须紧随十九大会议的要求，强化国有资本，实现高品质发展。当前，我国经济逐渐进入新常态，在电力体制改革的深化下，各个配套文件逐渐出台，电力系统规划方案为电力工业发展提供指导意义。对此，在当前形势下，电力工程设计中，要加大对电力系统规划设计的重视力度，明确电力系统规划设计内容，明确设计思路和设计要点，进而达到最佳的设计效果，提高电力系统的稳定性与安全性。在这样的环境背景下，探究电力系统规划设计在电力工程设计中的应用具有非常重要的现实意义。

一、电力系统规划设计原则

(一)节约性。为了保证各个用电系统和用电设备的电能供应，发挥出电能作用，要结合具体情况，做好电力系统规划和整体布局，基于整体角度上，开展电力系统规划设计。在电力系统规划设计中，首先要考虑到是电力系统的建设成本，坚持以成本最小化为核心的节约性原则，降低设计成本，用最小的资源消耗，得到最大的经济效益，进而实现电力工程综合效益的最大化。

(二)安全性。在电力系统规划设计中，设计人员始终要保持科学积极的工作态度，以电力系统安全可靠运行为规划设计核心，分析和研究电力系统中的安全薄弱点，加强安全防护，做好电力设备的日常管理工作，采用现代化检测技术，对电力设备进行定期检测，及时发现安全隐患或是故障漏洞，做好修复和更换工作，进而保证电力设备的安全稳定运行。

(三)周期性。在电力系统规划设计中，设计人员必须严格执行电力系统设计标准，在合同规定期限内就完整设计任务，这样可以扩展电能应用范围，也防止对供电方的影响，一举两得。

二、电力系统规划设计要点

(一)电网负荷预测。在电网负荷预测工作中，要根据供电性项目制定阶段性发展计划，保证经济社会稳定发展，也是电力系统规划设计的核心工作。电网负荷预测主要是对负荷数值、负荷特性、区域性负荷等进行预测和分析，根据工作需要可以选择电单耗法、回归分析法、电力弹性系数法以及时间字列法，这些都可以达到预测要求。电网负荷预测必须依托于大量电网运行数据和经济发展数据，如图1所示，为电网负荷预测的近期预测，从当日8：00至次日的7：00，可见预测值和实际值基本保持一致，设计人员要监测预测数据，一旦发现异常数据，比如突增或是突减的情况，要采用人工干预的方式，筛选异常数据，根据预测方法进行参数负荷预测，及时调整参数，重新计算，保证电网负荷预测工作的有效性。

图1 电网负荷预测的近期预测结果

(二)电气计算。在电力系统规划设计中，电气计算要涉及到以下几方面：

第一，潮流计算，即为计算电力网络功率与电压分布，通过潮流计算结果可以反映出系统运行方式，判断各个元件的运行情况，为系统继电保护提供信息依据。这是电力系统规划设计中的基础计算内容，通过潮流计算结果可以反映出电力工程的各个接入方案，明确电网各个节点的电压与电力损耗，掌握电力潮流分布，为各个接入系统方案的制定和选择提供合理性依据。

第二，稳定计算，即为电力系统运行障碍的模拟计算，计算结果可以反映出电力系统运行中的稳定问题与稳定水平，便于对电力系统的调整和维护。稳定计算要以潮流计算结果为基础，对电力系统进行暂态稳定计算、频率稳定计算和电压稳定计算，检查接入系统方案运行参数是否符合系统稳定运行要求，以此制定稳定措施。

第三，短路电流计算，即为对给定网架中故障短路造成的电气元件异常电流值的检测，对工程接入节点的短路电流进行核对，为电气设备选择提供参考。已知网架结构固定，系统运行中计算短路电流值，根据计算结果，选择和校对电气设备，合理选择继电保护整定值，控制短路时间，让系统短路电流控制在规定范围内，提高系统运行效率。

(三)电源规划与电力平衡。在电源规划中，统计拟建电力工程电源规划，了解该项目建设区域的电源出力情况，为电力工程建设项目可行性分析提供信息依据。一般而言，电力电源包括统调电源与地方电源，统调电源为电网统一调度到各个发电厂；而地方电源则是小型水电厂和企业自制发电机组，各种电源处于不同水文期会呈现出不同的出力情况，在规划期间反映出逐渐投产情况，分析和统计电源出力情况，便有后续工作的开展。在电力平衡中，发挥出电力平衡的电力电量约束作用，结合电力负荷预测结果与电源出力分析情况，计算项目区域供电结构的电力和电量平衡，分析平衡结果，明确电力工程的建设规模与设计布局。电力电量平衡需要一定条件，具体如下：

(1)电力负荷必须是主网用电负荷，专用输电线线损除外；

(2)工作容量平衡和检修容量平衡为统一整体，计算时必须联合计算，这是因为这二者的容量可以相互转化；

(3)对应设计保证率，计算枯水年电力电量平衡，得到电站容量效益。