辛磊方
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摘要:电力系统规划是确保电力系统得到长远发展以及安全、稳定运行的关键,其规划结果对电能的使用效率以及使用质量具有直接影响。本文主要分析电力规划设计在电力工程设计中的应用
关键词:电力工程设计;电力规划设计;应用
引言
电力与人们的日常生活与生产活动息息相关,所以对于电力企业而言提高电力工程设计水平至关重要。而电力规划设计作为电力工程设计的基础和关键,不仅影响着电力工程的整体设计质量,更在很大程度上决定着电力系统的运行效益,故必须予以高度重视,并立足实际加以合理运用。
1、电力工程规划目标
电力工程规划设计时要考虑配电网规划的问题。配电网的规划目标具体如下:第一,配电网与输电网相互协调,建立适应性强、能力足、安全可靠的电网结构,保证供电可靠,满足用电需求,提高电网运行效率。进行配电网的规划时要在资产全寿命周期成本最小的原则指导下,对资产寿命周期成本进行分析来开展方案比选,从而确保电网资产在设计、建设、改造、运维检修等过程中的成本尽可能低。第二,配电网要有一定自愈能力、应急处理能力、负荷转移能力以及合理的容量裕度。配电网要能经济、可靠且安全地向用户供电,要从整体考虑进行配电网的规划,从而实现不同层级之间协调配合,空间上要做到优化布局,时间上要做到合理过渡。第三,配电网的规划要遵循差异化原则,结合项目所在地的经济社会发展水平、环境要求、用户性质等确定具有差异的建设标准,从而满足各类用户的用电需求,满足区域的发展需求。配电网的规划要能迎合未来的发展趋势,满足储能装置、电动汽车、分布式电源等新型负荷的接入要求。
2、电力规划设计的应用原则
虽然在电力工程设计中应用电力规划设计是必要的、重要的,但要想充分发挥其效用,必须遵循一定的原则,以免适得其反。首先是安全性,这是电力规划设计首先需要考虑的问题,也是合理规划的前提条件。电力建设事关国计民生,安全运行是关键,如果安全性得不到保证后期工作则无从谈起。这就要求人们谨遵这一原则,借助技术手段努力将安全隐患降至最低。然后是周期性,电力工程建设不是一蹴而就的,通常涉及设计、审核、施工三大环节,所以周期相对较长,若定位有误、方向不对,势必会花费额外的时间和财力补救,所以电力规划必须要顾全大局,全面分析、综合考虑、注重细节设计,保证在规定的时间内完成任务。最后是经济性,任何工程建设都需要考虑成本,电力工程也是如此,因此,既要保证规划设计切实可行、技术先进,确保电力能源利用高效而充分,又要兼顾成本投入,以期在工程建设安全、优质的基础上最大限度地节约成本,获得最大效益。
3、电力工程设计中电力规划设计的应用要点
3.1电力负荷及其分布预测
电力负荷预测是电力规划设计中的关键,目的是尽可能准确地评估区域未来负荷及其分布情况,所以在预测区域电力负荷情况时需以大量的基础数据为基础和依据,一般既要有相关的历史数据,也要有关于城市未来发展规划的数据,总的原则是立足区域用地规划,结合空间负荷分布展开预测,至于预测方法则有多种选择,如时间序列法等传统手段,专家系统、模糊理论等现代方法,在实践中往往需要综合使用多种方法提高电力负荷预测的质量,尤其是那些重大的电力工程。预测内容需要涵盖分区负荷预测、负荷特性预测、负荷数值预测等,除了从实际情况出发外,还应该留意是否存在与该工程类似的工程项目,以免出现重复或遗漏。只有电力负荷预测合理,才能为其他环节提供科学有效的参考。
3.2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,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。
3.3电气计算
潮流计算能很直观地对电力工程中不同接入方案进行计算,其计算得出的电力潮流分布情况、网络元件电力损耗以及电网节点电压等为分析各种方案是否具有经济性、合理性以及可靠性提供支持。潮流计算要对电力网络中的电压分布以及功率进行计算,通过潮流计算来对系统的运行方式进行确定,检查系统中的各种元件的性能是否足够,除此之外潮流计算还能为系统稳定计算以及继电保护提供初值以及依据。短路电流计算能为合理确定电气设备的型号提供依据。确定系统运行方式以及网架结构后,开展短路电流计算来对电气设备进行合理选择以及校验,使用合适的熔体额定电流以及继电保护整定值,这样能确保发生故障时能在最短时间内将短路电流切断,减少由于短路对系统造成的损失。要将短路电流限制在合适的水平,当短路电流比较大而需要对已有电气设备进行更换时,此时就要采取措施以对短路电流进行限制。稳定性计算要根据要求来模拟、分析电力系统中不同故障情况,这样才能明确电力系统不稳定问题的特征。稳定性计算以潮流计算为基础,常见频率稳定计算、电压稳定计算等。通过稳定性计算能让规划人员了解到接入系统方案的各种参数是否满足要求,这样能方便其提出保障措施以及安稳策略。无功补偿能为感性负荷提供无功功率,能减少网络元件对无功功率进行传输而引起的损耗,根据无功平衡进行无功补偿装置的分组容量以及总容量的确定。
3.4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,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。
结束语
在电力工程设计中应用电力规划设计,不仅是内在需要,更是必然选择。关键在于立足实际,把握电力规划设计要点,如电力负荷预测、电源规划、电力计算、供需平衡分析等,以此提高电力规划设计质量,为电力工程设计水平的提升和电力工程建设质量的保证提供可靠有力的保障。
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