论电力工程设计中的电力系统规划设计

【摘  要】在电力工程中，系统规划是其中最为重要的部分，合理规划电力系统能够减少电力的投资，同时，能够充分满足用户的对用电的需求，电能是当前世界最基础的能源，是人们赖以生存的重要资源之一，在电力工程设计中，电力系统规划是最重要的方针，电力系统规划设计对电力工程的运行情况有直接的影响。在当前社会的不断发展中，电力工程设计中的电力系统规划仍旧存在着问题，为解决存在的问题，应该设计、规划合理的电力系统，以此来保证电力工程投资效益，确保电能供应质量，进而促进国民经济的发展。

【关键词】电力系统规划设计;电力工程设计;应用

随着电网系统的逐渐完善，电力工程设计工作的重要性日渐凸显。良好的电力工程设计能够有效的提升工程质量，保障电力工程能够实现整体安全性。电力系统规划设计在电力工程设计中的应用，将电力工程设计的效率大幅度提升，是比较典型的电力工程设计手段。目前，在电网电压不断升高以及电网规模持续扩大、电源装机总容量逐渐增加的基础上。我国电力系统逐渐进入到了全新的发展阶段，电力系统规划设计需要一定的原则，对于中小规模的电力设计单位而言，如何促进电力系统规划设计工作能够顺利的开展，是摆在电力系统面前的新问题。

一、概述

所谓电力系统规划是集发电、输电、用电等环节组成的电力系统，电能就是通过电力系统中各个环节之间的转换形成的，电力系统能够将自然界中的能源转换成电能，由此可见，电力系统的重要性。我国的国民经济在很大程度上受电力系统的影响，它不仅是我国众多能源系统中最重要的系统，还决定着我国的经济发展。电力系统受着多方面的影响，主要有一次性的能源以及电力技术设备，实际上，电力系统的根本任务是为了促进国民经济的发展。对电力系统进行规划，主要是对具体的地区进行电力负荷预测，根据当地的发展规模和情况，对电力电量的平衡进行分析，了解当地的电力使用情况，并且做出合理的评估，对地区内的各项经济指标做出分析，对电力设备的情况进行检测，在了解相关数据之后，合理的对所需要的电力做出规划，要在各项指标都满足的情况下降低规划电力系统的费用。在对电力系统进行规划设计的时候，首先要做的是对电力负荷进行预测，通过预测电力负荷，了解电力的增长情况和分布情况，由此可见，电力负荷数据在电力系统规划中发挥着不可替代的作用。

二、电力系统规划设计的内容

电力系统规划设计中包含很多内容，在对于电力系统规划设计应用到电力工程设计中应用研究之前，需要分析电力系统规划设计的具体内容。一般情况下，在电力系统规划设计中，主要包含以下内容：

1、中短期预测。在进行电力系统规划环节中，对于电力系统中的负荷进行预测能够有效的系统规划的准确性。实际的规划中，中短期的电力负荷预测更加的重要。中短期的的负荷预测主要包含了10 年以上的负荷预测。围绕着国民经济的运行与发展，并且总结社会发展经验，預测出中短期近区最大的负荷。在此基础上，根据已经修建好以及在建的项目情况，对负荷的特性进行研究与评价，找到其对于电网的消极影响因素，避免电网系统中出现风险。电力系统规划中，负荷的预测方式有很多种，一方面包含序列预测法，另一方面也包含了模糊理论等新概念方法，主要作用于枢纽变电站、输送大量潮流电路等。

2、电源的出力情况规划。在电力系统规划设计中，对于电源的出力情况进行分析是比较核心的内容，在对电源的出力情况分析之后，能够在单项的电力工程设计中提供比较中的数据依据。在电力系统中，电源主要分为两种情况，分别为统调电源和地方电源。其中前者能够对电源进行统一化调度，而后者中也包含了小型的水电站，以及相应的发电机组。当不同的电源其处所的水文期出力不同，因此，在电力系统规划中需要对电源的出力情况进行比价详细的分析与统计。

3、电力系统中的电气计算。在电力系统规划设计工作之中电气计算工作也是一项十分重要的内容，其主要包括对电力短路电流的计算、潮流计算、电网感应负荷无功补偿的计算以及对电力系统故障问题的模拟分析等。在电力系统设计之中，潮流计算是非常基本的一个计算行驶，其主要是为了确保接入系统系统的可靠性与经济性;稳定计算通常是建立于潮流计算的基础之上，对系统稳定状况开展模拟计算，从而对电力系统开展相应的故障分析，主要包括对频率稳定、电力稳定和系统暂态稳定等的相关计算，进而切实有效的提出确保电力系统稳定性的方案与措施。电力短路电流计算工作主要是根据特定的供电网之中由于短路问题而发生的异常电流值开展的计算工作;开展无功补偿计算工作主要是为了有效降低由于无功功率的额传输对电力网络元件所导致的电能损耗问题等。

4、方案对比选择。一般来说，在开展电力系统规划设计工作的时候常常会提出一些不同的工程方案，在具体应用工程方案的时候应该具体结合电气计算结果对各种接入系统方案进行相应的比较，根据实用性、可靠性、安全性以及经济性的原则，对各种因素可能会带来的电力系统运行问题予以仔细的分析，并且对其开展相应的探讨，从而选择出最佳的工程设计方案，切实保证工程的效率水平等。

三、电力工程设计中电力系统规划设计的应用

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。

2、提高电力系统的专业性。通过对电气系统进行可靠的计算以及科学合理的系统设计，综合的进行比较来选择出优秀的系统方案，把电气系统工程投资时间与电气项目工程建筑规模确定下来，这样做可以为电气工程项目和电气工程中其他部门相关设计来提供更加有效准确的数据信息，能够使得电力行业发展的更加好。

3、电气的计算

（1）稳定计算。稳定计算简单的说，就是能够最终达到稳定发展的水平，其主要的内容是对电力系统的各种事故进行模拟计算分析，使其达到稳定水平。我们在进行稳定计算的过程中，一定要做好稳定计算的基础工作，只有这样稳定计算才可以得到更好的发展，在单个的电力工程项目设计里面，经常用到的计算有：电力电压稳定计算，频率稳定计算，电力系统稳定计算等等多种计算。我们进行各种稳定计算，进而保证电力工程设计能够更好的进行下去。

（2）无功补偿的计算。电力系统中无功补偿的应用能够更好的为电力系统中的感应负荷进行无功功率的补偿，可以降低每个元素在网络元件上因为传输无功功率的过程中所造成的电能消耗。在实际的电力系统工程中，一般是用无功补偿来维持平衡的。工作中涉及到无功补偿装置的分组容量与总容量的时候，需要对单组低压电容器进行投切时，对电压波动进行校核，并且进行近区无功平衡的分析，与调相调压计算。

（3）潮流计算。在电力系统中，潮流计算主要说的是在电力工程的网络上对电压与功率的分布来进行计算，潮流计算可以更加准确的确定电力系统运行的方式。还要分析电力系统运行的基本要求，并且检查电力系统中每个元件能不能达到基本运行的要求。并且我们也要想到电力系统中的蓄电保护，电力系统工程的稳定计算提供了基本初值与数据信息的依据。

（4）短路电流的计算。短路电流计算其主要目的就是要达到可以检测出电力系统中所存在的电路故障，也就是电力系统短路引起的故障，计算电力系统中因为短路故障对电气元件所造成的不定性影响的电流值，经过短路电流的计算，充分为电力工程的选材奠定了基础，可以更加准确的选择那些适合的电力器材。电力系统的运行方式与网架结构确定好的情况下，还可以依据短路电流的计算来验校电力系统的设备，以便更加准确的选择电力系统的电气设备。

4、电力负荷的预测分析。电力负荷预测在电力系统运行的各个过程和阶段中都有着重大的意义，电力负荷预测主要分为3种，目前，电力系统规划设计中针对的主要是近期和中期的负荷预测。目前，我国社会的发展趋势影响着电网负荷的预测，因此，在进行预测时要以社会的发展趋势为基础。对之前社会经济发展的预测数据进行整理和分析，能够全面了解社会经济发展对负荷预测的影响，并以此对区域中的负荷进行预测。规划建成以及正在建设的项目，并研究其负荷特性，分析它们对电力网络的影响，针对性地制定解决计划降低影响率。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中会使用到多种方式，目前，我国主要的使用方式主要有以下：经济模型预测;时间序列预测;年平均增长率预测;电力消费弹性系数预测;人均用电量增长预测[3]。在大型電力工程及重要变电站和输电线路中，要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度，并且要结合国民经济的发展及负荷的增长及发展趋势，提高负荷预测水平。

5、平衡电力电量。在电力系统的规划设计中，平衡电力电量也是不可或缺的因素，平衡电力电量在电力系统中起到了非常重要的约束作用。我们依据电源出力的分析与电力负荷的预测，来对电力系统中电力项目所在区域的电量平衡来进行计算，还要根据平衡计算的结果来进行详细的分析探讨，进而确定电力系统工程的布局与规模。

四、电力系统的规划设计需要注意事项

1、规划设计的准备阶段。电力系统在进行规划设计前，一定要做好充分的准备，对那些可以影响到电力系统规划设计的因素，都要进行数据统计。要熟悉电网区域的基本情况与特征，对电力系统使用状况以及相关资料进行收集整理与分析探讨，还要对现有的统调电源线路与变电站有关的资料进行收集整理，并且把收集好的数据信息输入到数据库中去，当作电力系统规划设计的数据资料信息。

2、规划设计工作的开展。规划设计的工作人员一定要密切关注电力工程系统的变化状况，如果数据信息发生变化的话，一定要及时的对数据库进行更新，要多研究与收集每个区域内电力负荷的使用状况与特点。这样才可以更好的了解与掌握电力电网区域内的每个变电站，大型的电厂与电力线路的地理位置与数据资料，为电力系统的规划设计工作做好准备工作。

总之，在电力工程设计过程之中有效的应用电力系统规划设计对于切实保证电力工程的质量水平，确保工程的安全性以及经济性等方面具有十分重要的作用，因此一定要予以足够的重视。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] 孙斌杰.浅谈电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].企业技术开发，2017（9）：17.

[2] 钱明芳.浅析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].电力工程，2016，18（23）：16.

[3] 魏美霞.电力工程设计中电力系统规划设计的应用分析[J].西安科技，2016，11（21）：10.

[4] 毕欣.论述电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].科学技术创新，2016（12）：15.

[5] 李 勇，宋晓龙.简析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].科技创新与应用，2016（10）：25.

（作者单位：江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司）