电力工程设计中电力系统规划设计的运用分析

丛 晶

（山东智皓电力工程有限公司，山东 烟台 264006）

1 电力规划设计的概述

电力设施的运营不但与我国经济发展之间存在十分紧密的联系，还是诸多工程建设工作开展的核心内容。在整个电力工程中，对电力系统开展规划设计工作主要是以区域经济发展实际规模以及特定区域用电情况的电力负荷为依据，对区域用电情况进行全面分析，在了解用电情况的基础上，对区域用电进行合理评估，进而对区域经济业绩进行详细分析，并对电力设备运行情况进行合理检测，以此实现电力工作的合理规划，为减少电力企业投资成本提供有力依据。

2 电力系统设计和规划的注意事项

电力系统的设计和规划与我国发展前景之间存在十分紧密的联系，因此在实际的电力设计和规划工作中，对于运营商的工作质量有着较高的要求。而对于电力系统设计与规划而言，这不仅是一个较为漫长的工作内容，其对于设计者的设计也有较高的要求。设计者所设计的电力系统不仅需要满足人们的需求，还需获得一定的科技成果。随着近几年来中国电网覆盖面积的增加，为了满足人们对于电力的需求，相关电力企业需要对电网进行及时更新与完善。要想确保电力系统能够稳定、正常的运行，首先其要具备良好的设计方案。在对电力系统进行设计的过程中，设计者会遇见诸多问题，而这时设计者需要准确掌握关键问题，以此为后续电力系统的设计提供有力支撑。在设计电力系统的过程中，需要做好充足的准备工作，尤其是对其中指导以及制导系统的规划。另外，对于电气系统的规划与设计，设计者应确保在设计前电路网络各个阶段都能有效运作，以此提高建设质量以及建设结构，进一步为构建更加安全不受行动影响的线路网络奠定良好的基础。在对电力系统进行设计时，设计者应对相关数据与文献进行全面掌握，并为系统设计提供有力的前提条件，同时设计者还要对周边电网系统数据以及状态文件进行全面调查与分析，以此对数据文件进行更加详细的分类与探究。为了使相应网络数据更加完整，在满足发电厂以及原有路线运行条件的基础上，应将有序数据转换为更加合理的格式。除此之外，相关设计者应对近期发布的项目报告进行高度重视，以此掌握电路动态以及电路方向，进而及时地为电网添加新数据，实现对电力系统的优化。

3 电力系统规划的设计原则

3.1 周期性原则

相较其他工程设计，电力工程设计具有较高的复杂性，为了保证电力工程的电力运输以及调配功能的良好，相关设计者在对电力系统进行规划设计时，首先要循序周期性原则，以此提高电网供电的可靠性与安全性。在实际的电力系统规划设计期间，设计者应从电力工程整体的角度出发制定合理科学的设计周期，还应严格按照相应的施工计划完成对电力系统的规划设计。

3.2 安全性原则

在对电力系统进行规划设计期间，设计者应重视安全性原则在整个规划设计期间的落实。一旦电力系统不具备较高的安全性，会使电力系统的规划与设计工作成为表面形式。因此在对电力系统进行规划设计时，相关设计者应避免整个电力系统存在安全隐患等问题，以此有效预防电力系统出现大面积电流电压不稳定的情况。同时，为了提高电力供应的安全性与稳定性，设计者还应重视对预警以及系统检测功能等方面的设计。

3.3 经济性原则

在对电力系统进行规划设计期间，设计者需要在保证电力系统能够稳定运行的基础上，最大程度上节约电力工程的施工成本，以此为相关建设企业提供更大的利益空间。为了满足电力系统规划设计经济性原则，相关工作人员在对电力系统进行设计期间，首先要确保电力系统正常运行时的功能需求能够得到满足，其次在此基础上，尽量减少不必要的施工浪费情况，有效控制施工成本，提高企业经济效益，进一步为推动电力工程企业的长期稳定发展提供有力的依据。

4 电力工程设计中的电力系统规划设计

4.1 电力负荷预测分析

电力负荷预测是电力系统规划设计过程中能够有效避免电力出现供应不平衡状态的重要内容，因此在对电力系统进行规划设计的过程中，相关设计人员需要对当地电力负荷情况以及实际的电力供应情况进行全面了解，实现对电力系统进行有针对性的规划与设计。一般来讲，在应用电力负荷预测期间，相关人员通过采用大用户调查的方式来科学预测十年以内人们对于电力的需求量以及供应量，同时对各种影响电力工程的负面因素进行逐一及时排查，以此对电力系统进行提前的规划与设计工作。另外，相关设计人员还需对电力系统短期运行情况进行相应的排查，尤其是对夏季用电高峰期以及低谷期的排查，以此对电力系统规划进行统筹性分配，尽量避免因电网电力供应波动而出现电力不稳定等问题。对于农业区以及居民区等地区的用电情况，相关人员可以运用产量单耗方式、产值单耗方式及用电水平方式来测量相关区域的用电水平。但需要注意的是在实际的电力系统规划设计过程中，相关设计人员需要高度重视电力负荷密度系数，以此确保电力系统规划设计的合理性。

4.2 电源工程的规划及设计

在电力系统规划设计中，对电力电源的规划设计是整个规划设计工作中的核心环节。在对电力电源进行规划期间，为了确保电力工程所在区域具有开展电力工程建设的可行性，相关设计人员应以协调发展的原则为基准，对电力工程周边电网电源以及所在区域的电网电源的规划情况进行全面了解，以此对电源输出状态进行有效分析，并在此基础上进行全面的、综合的考虑，明确该区域是否具有开展电力工程建设的资格。电力电源主要以统调电源与地方电源为主。通常来讲，统调电源常应用于较大型的发电厂中，其主要是由电网进行统一调度；而地方电源则主要应用在小型水电站或是企业单位之中，其主要是通过自备发电机组来提供电力。在不同时期应用不同电源，其输出情况会存在一定的差异性，在实际的电力工程中对电力系统进行规划设计时，随着时间的推移，越来越多的电源机组会应用在实际的电力工程中，因此在设计人员规划设计电源的过程中，需要对不同电源的出力情况进行全面分析，以此确保电力系统规划设计工作的顺利开展。

4.3 电力电量平衡

在对电力系统进行规划设计的过程中，对于电网而言，电力电量的平衡设计有着一定的规范作用与约束作用。因此在实际的规划工作中，相关人员需要对工程所在区域的电力负荷预测以及电源出力数据进行全面分析得到相关数据，以此计算出较为精准的电力电量，从而合理规划电力工程的布局与规模。

4.4 电气计算

4.4.1 稳定计算

在对电力系统进行规划设计的过程中，电气计算中的稳定计算主要包含对电压、频率以及暂态等方面的计算，在计算过程中通过对电力系统可能出现的故障进行分析，以此对设计方案中的各个参数进行有效校验，进而明确电力系统的稳定性能，为系统的正常运行提供有力保障。

4.4.2 潮流计算

在对电力网络中的功率以及电压进行计算时，相关人员首先要对电力网络中运行的各个单元进行计算，以此确保在系统运行过程中各个单元都能满足相关的标准范围，以此确定系统的运行方式。

4.4.3 短路电流计算

在电力系统运行过程中，一旦电器元件中存在故障电流，便会导致系统发生故障，因此相关人员需要对电器元件中可能出现的故障电流进行计算，并在此基础上进行相应的校验，从而根据短路电流的实际情况选择更加合理有效的继电保护装置。一旦系统发生故障，继电保护装置便可根据实际情况及时做出切断电源的反应，从而有效降低企业在经济上的损失。

4.4.4 无功补偿计算

在电力系统规划设计的过程中，为了有效减少因各网络元件传输无功率而产生的电能损耗，相关设计人员需要对无功补偿进行相应的计算。在计算无功补偿的过程中，相关人员应以分层分区的原则为基准，通过采取集中补偿或用户端分散补偿的方式来对地区变电站进行有效配制，以此实现对电网损耗情况的有效控制。

5 电力系统规划内容在电力工程设计中的应用

5.1 准备阶段中电力系统规划的应用

合理规划设计电力系统是保证电力工程正常运行的基础内容，因此在具体的工程设计环节中，相关人员需要做好以下几方面的准备工作。（1）排除掉规划设计工作中会对电力系统造成干扰的因素。以多方面的角度对电力系统运行过程中可能会对其造成干扰的因素以及所产生的不良影响进行综合考虑与分析，并在此基础上制定有针对性的排除策略，有效保证电力系统规划设计的可行性。另外，在对干扰因素进排除工作时，还需要对电力系统的数据进行完善的统计；（2）对电力工程所在区域电力系统实际的使用情况开展详细调查，对其所处地区现有的电源、线路等电力系统相关数据资料进行相应的收集并进行详细分析。同时对于变电站基础数据资料进行详细整理，对各种数据信息的记录以及备份工作尽量做到完善；（3）对电力工程所处地区的电力负荷情况进行相应的收集，以此及时更新电力工程所处区域以及周边地区电力系统中的相关资料。

5.2 电力工程设计的综合性调度

为了确保电力工程运行过程中，电力规划设计能够得到全面落实与应用，首先要在电力工程中应用已有资源，通过提高资源利用率，推动电力工程设计的发展。同时借助现阶段先进的科学技术，对电力工程设计进行综合性调度，以此实现对资源配置的优化。

5.3 电力工程设计中重点区域的规划与区分

在电力工程设计环节中应用电力系统规划设计，主要是对电力工程项目的重点区域进行相应的划分以及管理。在电力工程设计环节中，为了实现对工程项目的规划工作，相关人员应从以下几方面入手：（1）工作周期。不同电力工程项目的工作周期都存在一定的差异性，因此在划分工程项目的过程中，可以根据项目施工周期来进行判断，以此明确划分出工程量大或是工程较为复杂的项目内容。在规划大型电力工程项目的过程中，相关工作人员应以电力系统发展目标为主要核心内容，同时重视对子系统的规划工作，以此确保电力工程在具体的实施过程中相关人员能够严格遵循相应的规划方案来开展相应的工作，从而有效降低电力工程项目施行难度，提高电力工程工作效率，减少不必要的资源浪费，有效减少企业资金投入成本。（2）成本角度。在设计电力工程期间，成本这一关键性因素也是需要相关人员进行综合考虑的主要内容。在对电气工程中的各个电器元件、电缆以及相关设施设备进行规划的过程中，相关人员需要对其成本进行科学预算，以此有效控制电力工程的投入成本，进而有效避免资源浪费的情况出现。另外，做好相应的资源配置工作可以有效体现电力系统的管理水平。因此在对电力工程进行规划设计时，相关人员应以减少施工投入成本为开展电力系统规划设计工作的主要依据。（3）安全性。在电力工程项目施工或是运行过程中，安全性始终占有至关重要的地位。因此在对电力系统进行规划设计时，相关人员应始终以安全的设计理念为中心。在对大型电力工程进行规划时，为了保证整个电力工程项目的顺利开展，相关人员要对电力系统进行实时的状态监测以及管理。近年来，随着信息技术水平的不断提升，在电力系统安全管理工作中逐渐拥有了越来越多的先进技术设备，如电力系统感应报警装置，相较以往的报警装置，基于传感器的报警装置可以更加准确及时地判断电力系统在运行过程中的异常情况，并作出及时的预警反应，为有效减少企业经济上的损失提供了有力的帮助。

6 结束语

综上所述，在现阶段的生活工作以及社会发展过程中，电能已经成为人们必不可缺的能源之一。因此在建设电力工程期间，为了确保社会能够得到稳定发展，相关人员首先要确保电力系统的安全性。只有在电网正常稳定的运行状态下，社会发展才能得到有效推动。而电力系统规划设计作为电力工程设计中至关重要的一个工作环节，其设计和规划的合理性则是保证电力工程建设质量的关键因素。因此在对电力系统进行规划设计工作时，相关人员应通过减少电能损耗情况、优化资源配置等方式做好相应的规划设计工作。