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电力工程设计的电力系统规划设计刘宇

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2020年11月上作者：刘宇

[导读] 在电力工程中，电力系统规划设计是最基础并且最重要的环节，电力系统的合理规划是电力系统安全、正常运行的保障，所以电力企业要保障电力系统规划设计的科学性及合理性，在供应电力资源的过程中能够将损耗减到最小，以有效节约成本。在电力工程建设中使用电力系统规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。

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摘要：在电力工程中，电力系统规划设计是最基础并且最重要的环节，电力系统的合理规划是电力系统安全、正常运行的保障，所以电力企业要保障电力系统规划设计的科学性及合理性，在供应电力资源的过程中能够将损耗减到最小，以有效节约成本。在电力工程建设中使用电力系统规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。论文分析了电力工程设计中电力系统的规划设计，为相关工程提供参考。
关键词：电力工程设计；电力系统；规划设计
        引言
        电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。电能是人们生活中必不可少的基础电能，也是经济发展的基本。但是想要获取高效稳定的电能就需要优化电网的结构，使其整体效益得到提升。电力系统规划设计作为电力工程设计中的基础部分，是整个电力行业发展的重点，也是保障电力安全运行的根本，所以必须要对电力系统进行规划设计。
        1电力系统规划的组成
        电力系统规划涉及众多领域，包括环保、社会建设、能源建设、运输等，由此可以看出，电力系统规划是一项具有较强综合性的工作。电力系统的规划设计要以社会经济发展的需求为基础，以我国能源资源的分布为前提，因为它们影响着电力系统的运行和发展，还影响着我国的社会发展。由于我国用电量持续增加，因此，要在电力工程中进行合理的电力系统规划设计，以保障电力系统的安全运行并且节约成本。电力系统规划主要由电源规划、电力负荷预测、电网规划、无功规划以及联网规划构成。电源规划是电力系统的基础，以负荷的预测结果为基础，并且考虑不同因素，从而设计出科学的电力建设方案，以满足目前巨大的电力负荷的需求。其中主要包括短期、中期及长期3个阶段的电源规划。电力负荷测试主要是对未来的电力负荷时间、空间的分布进行预测，能够为电力系统的规划和运行提供科学合理的依据。电网规划以电源规划结果和电力负荷测试结果为基础，满足在电力系统规划中的输电需求，保障了电网建设的合理性，节约了资金。根据时间可以将电网规划分为近期、中期和长期3个阶段的电网规划，充分证明了电力工程建设的重要性。
        2电力工程设计的电力系统规划设计原则
        2.1需要遵循安全性原则
        电力系统规划设计中最重要的条件就是安全性原则，在进行电力系统规划设计的过程中是一定要减少安全隐患的发生，如果情况允许还需要配备可以长期使用的检测功能。
        2.2需要遵循成本原则
        电力系统规划设计不仅需要充分发挥系统的功能，而且还需要考虑到整个电力规划设计系统的成本，使付出的成本和最终的收益尽量找到平衡点，使获取的效益可以最大化，节约设计的成本。
        2.3需要遵循周期性原则
        周期性原则主要指的是电力系统规划设计需要在一个既定的周期内完成，如果是一些比较大大型的电力系统规划设计，就更加需要制定全面和完善的规划设计方案了，而且也需要在既定的时间内完成，这样可以减少给客户带来的不良影响。
        3电力系统规划的任务及步骤
        3.1电力系统规划的任务
        电力系统规划的任务主要包括：研究并提出规划周期中的负荷预测；明确能源分布的情况及能源周边的运输情况；记录并研究大型电站中的供电范围；根据实际情况设计电网发展方案。

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        3.2电力系统规划的步骤
        电力系统规划的步骤：搜集相关资料，包括运输环境、能源分布、负荷预测及大型电站的供电范围；分析搜集的资料，并提取具有重要价值的信息，进行符合预测；以电源条件及负荷条件为基础确定电源开发方式；以负荷的分布为基础，制定输电方案及配电网布局的多个方案，对比后选出最佳方案；证明方案的可行性；制定规划文件及图表。
        4电力工程设计中的电力系统规划设计
        4.1电源工程的规划设计
        电源规划在电力系统规划设计中有着重要的作用，在进行设计时要全面考虑，掌握并了解周边的电源规划及电源处理情况。一般电力电源包括地方电源和统调电源两种。地方电源指的是水电站、企业单位和事业单位中的私有发电机；统调电源指的是电网系统规划中统一的发电厂。不同水文期的电源出力情况也是不同的，在创建电源机组过程中，要全面统计分析电源运行中的处理情况，对电力系统的设计有重要作用。
        4.2电力负荷设计
        预测电力需求和对电力工程所在地的区域进行探测这是电力系统规划设计的基础内容。首先需要对电力工程所在地的电荷进行分析，这要结合当地电力工程的项目大小来确定。如果规模比较小可以做短期的预测。电力负荷的预测通常也是经验预测，以我国历年经济发展和运行的数据为基础和指导，对承建区域的电力负荷进行预测，除此之外还需要考虑到其他方面：比如该区域是否有其他大型项目在建，电力工程是否会对其造成影响，这些都需要考虑在内，事先做好防治措施。
        4.3电气计算
        4.3.1稳定计算
        以电力系统故障为基础，确定电力系统稳定性能。在工程设计过程中，计算电力系统的电压及频率，检验系统方案中的参数，从而提出有效的保障措施。
        4.3.2潮流计算
        全面了解电力网络中的功率及电压情况，并且对电力网络运行中的单元进行核算，使系统运行中的单元都在一定的范围之内。
        4.3.3短路电流计算
        计算网架中反常的电流值，并对其进行检验，然后计算电流中的短路电流，选择有效合理的继电保护装置。之后如果发生故障，就可以快速切断电源，降低损失。
        4.4电源规划和设计
        在规划和设计电源时需要结合相关部门的电源发展规划，并且要牢牢把握市场的动向，尽最大可能实现区域内的资源优化配置。在设计的时候还需要坚持协调发展的原则，提出和本区域发展相协调的电源规划设计方案。电源规划设计是整个电力系统规划设计的核心内容，主要规划和设计的内容有：统计拟建区域以及周边区域的电源情况，对各个区域的电源数值进行统计分析，进而制定可行的电源规划设计。电力电源主要是地方电源和统调电源两种形式组成，电源出力会因为不同的电源而产生变化。并且在规划期间内有新的电源机组会陆续投入使用，所以需要分析不同电源的出力情况。
        4.5计算电力电量
        电力系统规划设计需要进行规范和约束，因此必须要对电力和电量进行平衡设计。具体设计的要求如下：需要对电力系统的发电设备容量进行确定，对年度内增加和退役机组的设备容量进行确定；系统所需的备用容量、调峰容量，使之可以满足不同季节的系统调峰需要；对水电厂和火电厂之间的运行方式进行合理的安排，使水力发电可以发挥最大功能，另外还需要计算消耗的燃料数量。系统之间，地区之间的电力电量交换程度需要进行详细的分析，这些都可以为今后网络方案的拟定提供相关的依据。
        5结语
        电力系统规划设计使电力系统朝着高电压等级、大容量、较远输送距离的方向可持续发展，能够有效缩短我国电力系统的发展周期，促进我国电力系统的发展进程，使我国电网建设具有安全性、高效性、智能型，节约我国能源，满足社会的发展需求及人民用电需求。
参考文献：
[1]王树乔.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2016（16）：26-28.
[2]许文杰.电力系统规划与电力工程设计的研究[J].科技传播，2015（2）：53-55.