龚英楠1陈爽2
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摘要:电力工程设计中,电力规划设计是确保电力工作稳定发展的基础和保障。本文以电力工程设计中的电力规划设计为主要研究对象,针对电力规划设计的应用进行多角度、多层次、多内容的论述和分析,结合笔者多年从事电力规划设计的科研经验,提出一系列行之有效的应用建议与发展策略,助力相关领域的科研设计人员,给予力所能及的帮助和支持,仅供参考。
关键词:电力工程设计;电力规划设计;应用
引言
随着我国电力企业的蓬勃发展,针对电力工程设计中的电力规划设计成为行业关注的焦点和议题。一方面,电力工程设计涉及到大量的专业技术与核心设备,需要具备丰富经验的设计人员进行研究和分析;另一方面,电力规划设计对电力产业的未来发展影响极为深远,需要针对电力规划进行多种层面的分析和探索,了解电力产业发展的问题和瓶颈。
1.电力工程设计中电力规划设计的基本原则
1.1安全性原则
电力工程设计中,安全性原则是工程规划设计的核心原则。一方面,电力工程中的电力规划设计,需要保障电力系统的稳定运行,同时在设计过程中,对应工程设备要符合电力工程体系的发展要求,能够确保电力输送的安全性;另一方面,电力工程中电力规划设计,涉及到广泛的民生领域,尤其是电力供给能力,需要符合电力供给的要求,同时在长周期的使用过程中,能够确保电力工程规划设计的合理性和稳定性。安全性原则,是电力工程电力规划设计的基础和核心,需要引发足够的重视和关注。
1.2成本原则
电力系统的建设和发展,离不开成本的限制和约束。一方面,在进行电力工程的设计和规划时,需要考虑电力系统的建设成本以及后续的维护成本;另一方面,工程建设的成本与电力系统的发展相违背,必然会增加电力工程的建设难度与发展难度,引发二者利益的失衡。因此,在进行电力工程系统规划设计时,需要考虑项目建设成本,尤其是对于项目标的额较大的工程,需要构建多种运营策略,明确工程基本的建设成本,以最佳的发展规划理念与建设方针,保障工程建设的稳步实施。
1.3周期性发展原则
基于电力工程系统的维护周期与发展周期,需要在一定时间内完善电力工程的设计方案,既要确保电力系统得到科学的管理和帮助,又要对工程的使用成效、运用成本、管理方案等一系列内容进行说明和分析,了解对应的差异和影响,减少不合理规划引发的工程发展问题。
2.电力工程设计中电力规划设计的应用要点
2.1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。
2.2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两个因素:
第一,统筹电源,主要是指由大型发电厂统一调度电网;第二,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。
2.3电力计算与供需平衡分析
对于电力计算,可细分为手算与软件计算。其中手算也称估算,大多是依赖丰富的经验和对各种电力系统公式的熟练掌握进行计算,如不同情况下正序、零序的折算,大致计算短路阻抗等,再者就是对不同的方案进行大体的判断和简单的计算,如供电能力、静态稳定极限等都可以大致手算,这些均可用于电网问题的诊断分析。但电气软件计算就相对复杂得多,如最基本的潮流计算,通过机选电压、功率等参数校核薄弱环节是否存在线路过载等问题,为后续的稳定计算提供一定的依据;短路计算是指特定的供电网中因短路故障引发的电流异常,此类计算可为人们如何选择电气设备提供参考,进而减少故障风险及其损失。若短路电流过大则要更换电气设备采取限流措施;计算无功补偿的目的在于减少无功率传输引发的电能损耗,对此应根据无功平衡选择使无功补偿的分组容量,并校核投切低压电容器下电压的波动情况,进而为无功平衡的分析和调相调压的计算奠定基础。稳定计算需要计算的内容较多,若存在稳定问题还要进一步分析切负荷方案以及稳控策略等,以期尽可能地消除故障隐患,切实提高电力系统的设计质量。所谓的供需平衡就是电力电量之间的平衡分析,通过模拟电力系统的运行情况,分析不同类型的电站运行电力系统下是否具有优化的空间,以及分系统之间是否能够实现功率的合理转化,从而更好地控制电力工程建设规模、进度和质量。简单来说,需要结合电力负荷预测和电源出力分析对区域电力电量平衡进行计算,并根据结果确定工程规模和布局,当下应用较多的分析方法有常规分析与系统分析,且在不断升级优化中,应该积极引入先进手段提高分析结果的准确性与精准度,更好地判断电力电量盈亏的实例情况,还有助于促进电源规划的合理分析,最终提高电力工程建设的整体成效。
2.4注意不同方案之间的比选
为了进一步提高电力规划设计在电力工程设计中的应用效果,需要切实做好资料收集工作,全面考虑影响因素,不断细化规划内容,以免因疏漏或准备不足降低实效。值得一提的是,需要对设计方案进行比选,如电力系统接入方案,可基于电气计算结果从安全性、可行性、经济性、可靠性、发展适应性等进行比较和评价,以此选出最优方案。
3.结语
总之,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有力的保障。
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