摘 要: 电力系统设计应用的目的是保障电力供应的安全性、实用性、经济性。从电源工程设计、电气分析技术以及电力负荷预测多个方面探讨了电力工程设计中电力系统规划设计的应用。
关键词: 电力系统; 电力工程设计; 规划设计
0 引言
目前，我国一方面大力支持电力生产侧节能减排等环保工作，限制部分电力系统的电能输出;另一方面，为满足市场的电力需求，大量上马新的电力生产项目，给电力工程整体设计带来了较大困难。因此，在整个城市的电力系统建设过程中，应就电力需求和电力供给做好深入调查，为电力工程建设提供参考，确保电力工程建设能够得到电力系统的配合和支持。
1 电力系统规划在电力工程设计中的重要性
电力系统规划设计能够帮助电力公司降低成本，增加经济效益。电力系统规划设计往往决定着不同线路传输的电压等级，传输距离越远电压等级越高单位距离的传输损耗越少，但相应的变电站等设施的运营成本则会增加。合理安排输配电设施是电力系统规划的重要目标，并且只有电力系统规划合理才能保证企业和居民正常的生产生活用电，才能维持正常的社会秩序。
2 电力系统规划设计原则
电力系统规划设计需要注意遵守的主要原则，其是否落实直接关系到电力系统的安全稳定。
1)电力系统设计的首要原则是安全性原则，没有电力系统的安全，则电力系统设计规划将成为空中楼阁。在电力系统规划设计过程中，应避免安全隐患，避免电力系统出现大面积电流电压不稳的现象，并注意就预警及系统检测功能等的设计，确保电力供应安全稳定。
2)电力系统规划设计还应注意实用性原则，如在电力系统规划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。实用性原则还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)经济性原则也是电力系统规划设计的重要原则，其需要考虑电力系统相关设施的建设成本，运行成本以及经济效益。如某个火力发电项目，需要先重点调查当地的电力缺口情况，优先在电力缺口较大的地区在不影响环境的情况下安排相应的电力项目。
3 电力工程设计中电力系统规划设计的应用
3.1 电源工程规划设计
电力工程设计中电源规划是重要内容，在对其进行设计规划时，应合理考量周边电源的分布以及后续规划，得出具体的电源出力情况。周边的电源主要有两种，一种是地方电源如企业自有的太阳能电站等发电设施;另一种是统调电源，指参与到电网系统电力供应的各大发电厂。在对不同电源出力情况统计分析的基础上，再进行电源工程规划，确定分区供电电源方位，从而保证当地电力的供需平衡。电源工程选址主要应注意区域变电站的选择。区域变电站应尽可能接近电力网络中心或负荷中心，所址地势应高而平坦方便交通运输且不占或少占农田，同时还要考虑对邻近设施的影响控制合理供电半径。
3.2 电气的计算分析
电气的合理计算应从稳定计算、无功补偿计算、潮流计算以及短路电力计算等方面综合考虑。稳定计算是用计算机对电力系统的运作进行模拟，从而排查其中可能遭遇的事故风险，进行相应的调整后以确保系统稳定安全运行。
其典型的计算项目有电压稳定计算、电力系统稳定计算等多项内容。无功补偿是为了对电力传输过程中产生的感应负荷使用无功功率进行补偿，其对电力系统的电压稳定和平衡有很好的帮助。在具体计算中，应就无功补偿的分组容量和总容量进行计算，再对单组低压电容器进行合理投切。其他的分析计算内容还包括电压波动以及调相调压等的计算。潮流计算指对电网系统功率分布及电压分布进行计算，并对系统中的各电力元件的运行情况进行测算，从而确定电力系统的运作情况，为后续电力系统增加蓄电保护或者系统扩容提供稳定计算的初始数据。短路电流计算可以方便日后电力系统出现电路故障时的故障排除，以确保能够在短时间内对电力系统故障进行定位和修复。短路电流计算还会对短路故障、电气器件造成的影响进行分析，确定短路时流经相应器件的电流，从而调整器件的选材，使器件在短路时不会产生严重的连锁反应。
3.3电力负荷预测与分析
电力负荷预测是电力系统规划防止电力供应不平衡的前提，只有摸排清楚当地的电力负荷情况以及电力供应情况才能使电力系统规划有的放矢。电力负荷预测应用大用户调查法对 10 年内的电力需求和供应进行预测，对影响电力工程的负面因素进行排查，从而做到对电力系统的提前规划设计。同时，还应对电力系统短期运行情况尤其是夏季用电高峰以及低谷的情况进行预测，统筹规划电力分配，避免电网因电力供应波动而产生不稳定的情况。电量预测方法可以使用产量单耗法、产值单耗法或用电水平法，计算出农业区、居民区、校区、工业区用电水平后，应注意规划单位建筑面积负荷指标，规划时注意电力负荷密度系数。
3.4 城市供电网络与线路规划
城市电力线路电压等级从220V ～500kV 划分了8个等级，其中220kV ～500kV 为一次送电电压，35kV ～110kV 为二次送电电压，10kV 为高压配电电压，380/220 V 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。
3.5 城市供电设施与线路保护
供电设施保护首先应注意电厂电站变电所等的保护，如火电厂应注意防尘以及防有毒气体扩散;核电站应以防止核泄漏为主，通常是以核电站为中心 1 km 为半径设立隔离区;变电所应注意防雨水污水等的腐蚀以及通信干扰电磁干扰等。其次是电力线路的保护，注意电缆线路之间的架设距离以及与周边建筑物之间的距离。最后是变压器的防护，应尽可能多地采用抗机械应力强的节能型变压器，且在变压器外加装电箱保护，从而保护变压器不受外部的机械冲击。
4 结语
电力系统规划作为电力工程设计的重要环节也将受到更多的关注。因此，相关的规划设计人员应结合具体电源分布、电气计算以及电力负荷预测等因素，结合技术创新和管理创新，确保设计方案的安全性、实用性和经济性，从而推动经济和电力行业的跨越式发展。
参考文献:
［1］周小琪．电力系统规划设计在电力工程设计中的应用分析［J］．电子测试，2018(24):126 －127．
［2］黄广艺．电力工程设计中电力规划设计的应用分析［J］．科技资讯，2018，16(25):30 +37．