本文摘要：無處不在的電力，在當(dāng)今社會，生活中每個(gè)地方都離不開它，所以我國電網(wǎng)電壓的不斷增高，電網(wǎng)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，電源裝總?cè)萘康闹饾u提升，電力系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期。在單項(xiàng)電力工程的設(shè)計(jì)中，電力系統(tǒng)專業(yè)的論證和設(shè)計(jì)起到了重要的作用，怎樣開
無處不在的電力，在當(dāng)今社會，生活中每個(gè)地方都離不開它，所以我國電網(wǎng)電壓的不斷增高，電網(wǎng)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，電源裝總?cè)萘康闹饾u提升，電力系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期。在單項(xiàng)電力工程的設(shè)計(jì)中，電力系統(tǒng)專業(yè)的論證和設(shè)計(jì)起到了重要的作用，怎樣開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，已成為電力設(shè)計(jì)單位遇到的新問題。
《大功率變流技術(shù)》是變流技術(shù)國家工程研究中心和株洲電力機(jī)車研究所聯(lián)合主辦的一種國內(nèi)外公開發(fā)行的科技期刊，創(chuàng)刊于1978年，其前身是《電力牽引快報(bào)》。20多年來，承蒙各級領(lǐng)導(dǎo)專家的關(guān)懷與幫助，以及廣大讀者的支持與偏愛。作為報(bào)道國內(nèi)外變流技術(shù)和電力牽引最新研究成果、跟蹤相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動向的主要刊物，秉承"報(bào)道及時(shí)、技術(shù)超前、印刷精美"的刊物特色，為我國變流技術(shù)和電力牽引領(lǐng)域的發(fā)展服務(wù)。
摘 要：電力自被發(fā)現(xiàn)的那一刻，應(yīng)用以來就成為生活的主要能源,在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。科學(xué)合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提。在當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展背景下，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃，迫切需要解決包括電力負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及調(diào)度自動化規(guī)劃等多個(gè)領(lǐng)域的眾多實(shí)際課題。電力自從被人類發(fā)現(xiàn)以后，就廣泛的應(yīng)用在我們的生活中，給我們帶來很多的便利，電是現(xiàn)代文明高速前進(jìn)的動力源泉。電自被人類應(yīng)用以來，就已經(jīng)成為我們生活的主要能源，如果我們?nèi)祟悰]有發(fā)現(xiàn)電的話，我想現(xiàn)在存的一些東西也應(yīng)用不了，比方說我們辦公用的電腦、手機(jī)、電燈等好多需要用到電的現(xiàn)代高科技東西。電應(yīng)用在我們生活的各個(gè)角落。電力工作的發(fā)展水平直接影響到我們國家國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為電力工程工作的重要部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)可靠、安全和經(jīng)濟(jì)遠(yuǎn)行的前提。本文主要是探討如何開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)規(guī)劃;主要內(nèi)容;系統(tǒng)特;設(shè)計(jì)
引言：電力做為我國經(jīng)濟(jì)和眾多領(lǐng)域的基礎(chǔ)能源，在我們的生活中有著重要的位置，衡量我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志是電力工業(yè)的發(fā)展水平和電氣化程度，在生活中如果沒有了電可以說等于沒了一切，生活中各處要用到電，但如果我們不合理的規(guī)劃用電，會影響到我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展。電力設(shè)計(jì)工作是電力工程的靈魂，隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，社會用電量的高速增長，電力設(shè)計(jì)面臨著更加大的考驗(yàn)，所以要增強(qiáng)對電力設(shè)備的運(yùn)行管理，提高供電可靠性和電能的質(zhì)量。當(dāng)今社會的生活中，電力無所不在，但是我們也要合理的運(yùn)用電力，用現(xiàn)代化的技術(shù)手段進(jìn)行電力系統(tǒng)的規(guī)劃和管理。
目前，建設(shè)項(xiàng)目日漸增多，建筑智能化的發(fā)展，電氣工程的地位和作用也將越來越重要，它直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量、投資、工期和預(yù)期的效果，工程質(zhì)量也會直接影響到建筑物的安全運(yùn)行、節(jié)能效果及建筑物投入使用后的使用功能，包括工作、生活在其中的人員的高效性和安全性，現(xiàn)主要表述電氣設(shè)計(jì)、施工各個(gè)階段應(yīng)注意的問題。
設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷深入發(fā)展和進(jìn)行評價(jià)的過程，在設(shè)計(jì)初期要根據(jù)工程的具體功能情況來明確對其項(xiàng)目的定位與需求，應(yīng)提供建議與業(yè)主，及早協(xié)調(diào)明克要設(shè)置的系統(tǒng)，方便所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)與主體工程同時(shí)進(jìn)行，避免難于施工的問題，這樣業(yè)主與施工者兩邊都難，業(yè)主要與設(shè)計(jì)人員溝通，施工時(shí)要謹(jǐn)慎考慮。圖紙審核階段：設(shè)計(jì)是為甲方需要的服務(wù)，也是為施工單位的施工需要服務(wù)，要審查設(shè)計(jì)的是否能體現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)性和施工便利性的原則，電氣工程師應(yīng)該認(rèn)真準(zhǔn)備電氣圖紙會審工作，不能在工作中不負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)項(xiàng)目多時(shí)難免會出現(xiàn)一些問題，出現(xiàn)不一致的地方，這些問題如果不及時(shí)提出，把問題處理掉，會影響到眾多方面。施工準(zhǔn)備階段的工作要根據(jù)工程的實(shí)際情況編制施工組織設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格認(rèn)真審查，要求保證工程質(zhì)量的各項(xiàng)技術(shù)措施，而且應(yīng)符合國家現(xiàn)有關(guān)電氣工程的施工及驗(yàn)收規(guī)范。土建施工前，電氣安裝人員應(yīng)同土建施工技術(shù)人員共同審核土建和電氣施工圖紙，以防發(fā)生差錯(cuò)，對施工班組及人員進(jìn)行工程的總體技術(shù)交底，由于施工人員流動性較大，還要根據(jù)工程的進(jìn)程進(jìn)行分階段交底，明確現(xiàn)行實(shí)用的規(guī)范及操作規(guī)程和順序�；A(chǔ)工程施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)配合土建做好強(qiáng)、弱電專業(yè)的進(jìn)戶電纜穿墻管及止水擋板的予留予埋工作在施工各個(gè)過程都認(rèn)真執(zhí)行。[1]
附帶圖如下：
一、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
電力規(guī)劃作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的規(guī)劃是電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的原則，電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)可以分為長期的電力系統(tǒng)規(guī)劃和中期的電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電力規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)主要的規(guī)劃內(nèi)容為：(1)電源規(guī)劃情況及出力;(2)電力電量的平衡;(3)接入系統(tǒng)的方案;(4)電氣方面的計(jì)算;下面將詳細(xì)的介紹：
一、電源規(guī)劃情況及出力
電源的規(guī)劃是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，對于擬建的工程了解周邊的電網(wǎng)的電源，并分析電源的出國情況，是單項(xiàng)電力工程建設(shè)的必要性。電力電源分為兩大類，統(tǒng)調(diào)電源和地方電源，統(tǒng)調(diào)電源是說歸電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的各種大型發(fā)電廠，地方電源是說各種小的小電站和企業(yè)自備的發(fā)電機(jī)組。每種電源在不同的水文期的出力是不一樣的，所以需要對電源進(jìn)行詳細(xì)的分析統(tǒng)計(jì)。
二、電力電量的平衡
電力電量的平衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中起到約束的作用。主要是根據(jù)電源出力分析和電力負(fù)荷的預(yù)測。通過負(fù)荷可以預(yù)測各年的系統(tǒng)最大負(fù)荷，通過結(jié)合各類電源的出力的分析，得出電力電量盈虧，從而確定電力系統(tǒng)所需的變電、發(fā)電設(shè)備容量。
(三)接入系統(tǒng)的方案
接入系統(tǒng)的方案要根據(jù)所在的地方原有的負(fù)荷分布、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、和電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等一些情況等問題， 在接入系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)考慮到節(jié)約用地和電網(wǎng)全新技術(shù)的應(yīng)用。
(五)電氣方面的計(jì)算
電氣計(jì)算也是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，它包括四個(gè)計(jì)算方面：(1)潮流計(jì)算主要是對電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的人布進(jìn)行計(jì)算，檢查各種元件是否能滿足運(yùn)行中的要求，并為系統(tǒng)繼電保護(hù)和穩(wěn)定提供依據(jù)和初值。這種計(jì)算方式是作為最基本的計(jì)算，是比較電力工程接入系統(tǒng)最直觀的方式，通過潮流計(jì)算可以知道電網(wǎng)各網(wǎng)絡(luò)元件電力損耗、各節(jié)點(diǎn)電壓以及電力潮流的分布情況，直接用于分析各接入系統(tǒng)方案的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性;(2)穩(wěn)定計(jì)算是說按照要求，對電力系統(tǒng)的各種故障情況進(jìn)行模擬式的計(jì)算和分析;(3)短路計(jì)算主要是驗(yàn)算給定的網(wǎng)架中，由天故障而產(chǎn)生的不正常的電流值，計(jì)算項(xiàng)目接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)處的各種短路電流以，可以為電氣設(shè)備的選型提供重要的依據(jù)，( 4)無功補(bǔ)償計(jì)算是說可向電力網(wǎng)絡(luò)中的感性負(fù)荷提供相應(yīng)的無功功率，減速少各種網(wǎng)絡(luò)元件因傳輸無功率而造成的電能損耗，在具體的電力設(shè)計(jì)工程中，要根據(jù)無功平衡提出無功補(bǔ)償裝置分組容量及總?cè)萘浚匾那闆r下需要對單組低壓電容器投切時(shí)電壓波動進(jìn)行校核驗(yàn)證和調(diào)相調(diào)壓專題計(jì)算。[2]
二、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本原則和方法
電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中第一要具有可靠性，安全可靠是電力生產(chǎn)的最為重要的任務(wù)，它主要是說電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題，能夠滿中用戶安全供電的要求，防止大面積停電，造成對用戶工作生活造成干擾;第二要具有靈活性，它能適應(yīng)電力系統(tǒng)的近遠(yuǎn)景，方便過渡，要注意的是遠(yuǎn)景電源建 設(shè)和負(fù)荷預(yù)測發(fā)生的各種可能的變化，靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換;第三要具有經(jīng)濟(jì)性，在滿足前兩個(gè)基本原則的同時(shí)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案也要考慮到節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)所需的費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用，使年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最少，適合現(xiàn)在社會的發(fā)展情況。
三、網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)的方法
網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)一般是按照輸送容量、輸送的距離和開關(guān)的個(gè)數(shù)，寫出幾個(gè)可行性強(qiáng)的方案。輸送距離一般是在相關(guān)的地形圖上直接量出的距離乘以系數(shù)，盡量達(dá)到實(shí)際值，輸送的容量確定好，在每個(gè)地方根據(jù)給定負(fù)荷進(jìn)行平衡計(jì)算確定。[3]
四、電力系統(tǒng)的特殊性
電力系統(tǒng)有著特殊性,比如電力在供需同時(shí)進(jìn)行,電力的需求量在一定程度上具有周期性。隨著社會的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展以及人民的生活水平不斷的提高，社會對電力的需求量越來越大，不管做什么都離不開電，所以為了滿足日益增長的電力需求，必須要擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模，這也就使電力系統(tǒng)面臨著非常艱巨的規(guī)劃任務(wù)，電力工業(yè)的發(fā)展不僅僅對能源的消耗和資金的需求量大，而且還會對國家的經(jīng)濟(jì)造成一定的影響，因此，對電力系統(tǒng)的規(guī)劃進(jìn)行研究，期望最大限度的提高電力系統(tǒng)規(guī)劃的質(zhì)量。
五、電力系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分
電力系統(tǒng)由電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃和電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃兩部分組成。一般情況下應(yīng)用在預(yù)測技術(shù)和最優(yōu)化方法來制訂電力系統(tǒng)規(guī)劃。電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃在預(yù)測未來負(fù)荷發(fā)展水平的基礎(chǔ)上制定電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃它用來解決電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組和輸配電網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃期內(nèi)的發(fā)展和擴(kuò)充問題等一些問題。電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃通常會分為發(fā)電規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃這兩個(gè)階段。發(fā)電規(guī)劃主要是解決發(fā)電廠的擴(kuò)展，包括在已知廠址的條件下，確定電廠的投入年限、容量、類型等等。在發(fā)電規(guī)劃的基礎(chǔ)上制訂電網(wǎng)規(guī)劃、確定發(fā)電規(guī)劃的輸電方式、電壓等級、線路回路數(shù)和起止點(diǎn)等。一般情況下可用線性規(guī)劃等單目標(biāo)的優(yōu)化方法來制訂電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃，即在滿足負(fù)荷增長需求和電力系統(tǒng)可靠性、技術(shù)、能源、環(huán)境等約束條件下，使規(guī)劃期內(nèi)基建投資與運(yùn)行費(fèi)用的總和為最小。近年來也應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃等優(yōu)化方法來制訂電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃。也可應(yīng)用仿真技術(shù)的一些技術(shù)來制訂電力系統(tǒng)的規(guī)劃。一般的發(fā)電規(guī)劃周期為18到19年，或者會更長一些，而電網(wǎng)規(guī)劃周期則為5～14年左右。兩者在作出各自的最大擴(kuò)展方法后，還需要進(jìn)行財(cái)政分析，以驗(yàn)證提出的擴(kuò)展方案在財(cái)政上是否可行。上述制訂規(guī)劃的方法和內(nèi)容均屬確定性的戰(zhàn)術(shù)規(guī)劃，適合中、長期發(fā)展規(guī)劃，它在考慮規(guī)劃中負(fù)荷增長需求、投資可能性和能源資源等需求的條件下預(yù)測未來發(fā)展的趨向。電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃是尋找系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行方案。即在滿足系統(tǒng)可靠性的條件下，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最少，節(jié)約成本。通常按規(guī)劃周期長短分為中期運(yùn)行規(guī)劃和短期運(yùn)行規(guī)劃兩大類。中期運(yùn)行規(guī)劃內(nèi)容包括：(1)制訂發(fā)電廠主要設(shè)備的停機(jī)維修計(jì)劃。(2)季節(jié)性的水庫經(jīng)濟(jì)調(diào)度。根據(jù)季節(jié)的要求來確定水庫水量的合理調(diào)配，使水庫運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最好。(3)火電站的燃料計(jì)劃和核電站的核燃料更換計(jì)劃。為電站的燃料計(jì)劃可以解決滿足電站需求的燃料供應(yīng)和存儲等一些問題。核電站的核燃料更換計(jì)劃可以解決核燃料燃燒策略和燃料更換問題。都是使運(yùn)行費(fèi)用減少到最少，符合我國的可持續(xù)發(fā)展的要求，在中期運(yùn)行規(guī)劃的基礎(chǔ)上制定短期運(yùn)行規(guī)劃為運(yùn)行調(diào)度提供更好的依據(jù)。
六、我國電力系統(tǒng)的特點(diǎn)
我國電力系統(tǒng)的特點(diǎn)：目前我國電力系統(tǒng)屬于現(xiàn)代化電力系統(tǒng)，而現(xiàn)代電力系統(tǒng)擁有： 1大機(jī)組，在2009年，我國火最大單機(jī)容量101萬KW的超超臨界機(jī)組，已投產(chǎn)遠(yuǎn)行的達(dá)到34臺，其他還有百萬千瓦的機(jī)組在建中;大電網(wǎng)，這2個(gè)電網(wǎng)形成了多省網(wǎng)組成的區(qū)域網(wǎng)、乃到于全國電網(wǎng);高電壓，210千伏以上的電壓為超高壓，用超高的電壓形成了主網(wǎng)的電網(wǎng);遠(yuǎn)距離，這種一般應(yīng)用于跨省、跨國、跨區(qū)域的遠(yuǎn)距離送電，中國最長線路達(dá)到640KM，屬于特高壓線路，在一些偏僻的地方，可以運(yùn)用這一技術(shù)。大容量輸電;運(yùn)行管理的自動化;還有可再生能源的應(yīng)用，這也為我們國家節(jié)約不少的能源。
七、電網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮到的因素
電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到的因素有：(1)設(shè)備制造情況;(2)投資的條件;(3)環(huán)境條件;(4)環(huán)境保護(hù)的要求;(5)其他在政治上和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面存在的不確定的因素。
八、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)
電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作需要循序漸進(jìn)，在剛開始的準(zhǔn)備階段，要認(rèn)真考查，收集近區(qū)電力系統(tǒng)的一些相關(guān)的資料，了解大網(wǎng)區(qū)內(nèi)的基本情況和所擁有的特點(diǎn)，在此同時(shí)，也要收集最新電力主網(wǎng)的規(guī)劃報(bào)告，了解近區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展方向以及變化特點(diǎn)。開展工作時(shí)要關(guān)注電力系統(tǒng)的最新變化，收集并研究所在地區(qū)的負(fù)荷情況及特點(diǎn)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提前做好準(zhǔn)備，之后還要進(jìn)行各類系統(tǒng)電氣計(jì)算，配合項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)工作。[4]
九、調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
(1)主干網(wǎng)架通道的設(shè)計(jì)中電力通信的特點(diǎn)：隨著現(xiàn)代電力的不斷向前發(fā)展，電力通信也出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)和要求，要求通信設(shè)備能穩(wěn)定的運(yùn)行，擴(kuò)容要方便，設(shè)備在各站點(diǎn)上、下傳信息要方便;系統(tǒng)能高可靠地相互傳輸信息;傳輸設(shè)備具有多種接口;全網(wǎng)能接入其他大網(wǎng)，設(shè)備技術(shù)上具有一定的先進(jìn)性和超強(qiáng)的適應(yīng)性;設(shè)備可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡單方便。
(2)通道方案的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的系統(tǒng)對通道的要求：電網(wǎng)度自動化系統(tǒng)由主站系統(tǒng)及RTU系統(tǒng)組成，數(shù)據(jù)多數(shù)用RS232方式進(jìn)行傳送，一個(gè)PTU與主站的數(shù)據(jù)交換束率一般遠(yuǎn)小于32每秒千字節(jié)數(shù)，主站與RTU間的數(shù)據(jù)交換方式采用主備用方式;電費(fèi)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基于以太網(wǎng)方式傳輸或撥號方式交換數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)存在于中心數(shù)據(jù)庫上，現(xiàn)所有的數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)在線路上頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。
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