电力工程设计中电力规划设计的应用研究
郝新瑞
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郝新瑞,. 电力工程设计中电力规划设计的应用研究[J]. 设计研究,20213. DOI:10.12721/ccn.2021.157001.
摘要: 电网规划的目标在于寻求最优的电网投资决策,这样才能保证电力系统得到长期、稳定的发展。电网规划的基本原则是确保电力能够可靠、安全地输送到负荷中心,以此为前提尽可能降低电网建设以及运行的费用。
关键词: 电力工程;设计;规划;应用;分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157001
基金资助:

目前,我国一方面在大力的支持电力生产侧节能减排的环保作用,并且也是限制了一部分电力系统的电能输出。另外一方面为了能够满足市场的电力需要,从而大量进行电力生产项目的建设,这样也为电力系统的设计带来了较大的困难。所以在整个电力系统进行建设的过程中,必须要对电力的需求和供电工给作出深入的调查分析,为电力工程的建设提供出相应的参考,更好的保障电力工程建设得到电力系统的大力配合。

1电力规划设计的意义

电力工程设计中的电力规划设计作为电力工程建设的首要环节,有着举足轻重的地位。这是因为通过电力规划设计,可结合区域的经济现状和用电情况在整体上分析用电需求、合理预测电力负荷,然后基于详细的经济指标和检测电力设备运行状态相关分析对电力工程做出合理的规划,以此满足区域用电需求,保证电力系统的正常运行,同时达到节约投资的目的。由此可见,电力规划设计的作用在于为电力建设提供真实可靠的数据支持,有利于提升电力工程设计水平,从而优化资源配置,适应发展要求,增加经济与社会效益,最终促进电力企业实现可持续发展。

2对电力系统规划的设计原则进行分析

对于电力系统而言,在进行规划设计的过程中,要对以下方面的原则引起足够重视,其是否能够得到有效的落实将会直接的关系到电力系统是否安全稳定。一是电力系统进行设计的过程中,要对安全性的原则引起足够的重视,如果电力系统没有安全,那么电力系统的设计和规划工作将会成为空谈,在对电力系统进行规划设计的过程中,要避免安全隐患问题,避免电力系统出现大面积的电流电压不稳定的情况,同时也要注意预警和系统检测功能的设计工作,保证电力供应具有着安全稳定。二是电力系统在进行规划设计的过程中,需要遵守着实用性的原则,例如在电力系统建规划设计的时候,必须要注意远景电源规划以及电力负荷的预测工作,从而预留出相应的规划空间。此外实用性的原则还是要求了电力系统能够尽可能的向周边进行覆盖,为后期的城市扩容或者是生产企业搬迁预留出相应的空间。同时电力系统在进行规划设计的时候,实用性在于是当地电力系统可以满足现如今和远期的电力供应需要,方便电力系统的扩充能够使其和其他电力系统相互的接入到其中。三是经济性的原则,这点作为电力系统规划设计中的重要原则,必须要对电力系统的建设成本考虑到其中,同时也要充分的分析运行成本和经济效益。

3应用分析

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做好电源工程的规划设计

在电力工程进行设计的过程中,电源规划是重要的组成内容,在对其进行设计规划的时候,要对周边电源的分布和后续规划引起足够重视,进而得出具体的电源出力情况,周边的电源主要是分为两种:一是为地方电源,比如企业自有的太阳能电站等发电的设施;二是统筹电源,主要是指参与到电网系统电力供应的每一个发电厂。在不同的电源出力情况进行统计分析后,对其电源工程进行合理的规划,确定出分区供电的实际方位,从而保证其当地的电力供需可以得到平衡。电源工程在选址的过程中需要对区域变电站的选择引起重视,区域变电站需要尽可能的接近电力网络中,所选择的地势要高,并且平坦方便交通运输,同时也要在一定程度上考虑对临近设施带来的影响。

3.3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,如暂态、静态稳定极限,故障情况下单瞬、三永等稳定水平,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,提高电力工程建设成效。

结语

电力体制改革的背景下,为了确保市场机制需要以及供电负荷需求得到满足,进行电力系统的规划设计时要结合当地的社会经济发展需求以及产业结构的变化,迎合电能的市场需求来规划设计。规划设计时要以改造为辅,以新建为主,对规划建设区进行重点配变建设,推进对线路结构形式的改造,与大型用户、园区以及政府加强沟通,将杆线下地工程落实在城市电缆区,逐步推进电网的标准化建设。

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