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摘要：近年来，随着电力工程的数量逐渐增多、规模不断扩大，给电力工程设计提出了更高的要求。电力系统规划是整个电力工程非常重要的关键部分，通过科学的系统规划设计，可以为电力工程设计打好基础，为确保电力系统安全、稳定和经济运行提供有力支撑。为保证电力系统的安全、经济、高效运行，电力系统规划设计应严格依照相关设计原则和具体标准，准确把握电力系统设计的实际要求，总结以往设计经验开展设计工作，切实保证电力工程设计的科学性和可靠性。本文在此才能够几个不同的方面对电力系统规划设计在电力工程设计中的几个关键应用做了详细的探讨。
关键词：电力系统；负荷；电力电量；无功补偿
一、电力系统规划设计概述
电力系统规划设计，主要是对区域进行电力负荷预测，根据当地社会经济发展状况，分析各项经济指标和电力电量平衡，了解电力需求和使用情况，检测电力设备运行状态，在充分了解相关数据的基础上，做出合理的评估和规划设计。电力系统规划设计的主要目的，是确保区域电力工程设计的科学性、电力系统指标的合理性和建设成本的经济性。
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。
二、电力系统规划设计在电力工程设计中的几个关键应用
1、电力负荷的分析、预测
电力系统的规划设计基础就是对拟建电力工程周围的电力负荷进行分析预测，一般情况下，在对电力系统进行设计的过程中，其电力负荷的预测时间均是10年之内（即中短期的电力负荷预测）。中短期的电力负荷预测通常是围绕着国民经济的发展、运行来展开的，此项工作的开展一定要结合当前社会经济的发展情况，来对工程周围的中短期最大电力负荷进行预测。此外，还必须根据规划、在建以及已建的重大项目的实际情况，对其用电负荷的实际情况进行科学、合理的分析、研究，以便于掌握它对电力系统运行的影响。
2、电源规划情况和出力
电源规划是电力系统规划的核心内容。电源规划主要是论证单项电力建设的必要性，并分析拟建工程周围电源的出力情况，对电源规划进行统计。电力电源有两种：地方电源和统调电源。地方电源指的是企业自备的发电机组和小型水电站，统调电源指的是各类大型发电厂的统一电网调度。每组电源在不同的水文期具有不同的出力情况，新建机组在规划期内还会出现逐年投产的情况。这就要求仔细的分析和统计电源的出力情况。
3、电力电量平衡
电力系统设计应编制目前到设计水平年的逐年电力电量平衡及远景水平年全系统和分地区的电力电量平衡，必要时还应列出分地区低谷负荷时的电力平衡。电力电量平衡主要分析和研究以下问题：确定电力系统需要的发电设备容量，确定规划设计年度内逐年新增的装机容量和退役机组容量。确定系统需要的备用容量，研究在水、火电厂之间的分配。确定系统需要的调峰容量，使之能满足设计年不同季节的系统调峰需要。合理安排水、火电厂的运行方式，充分利用水电，使燃料消耗最经济，并计算系统需要的燃料消耗量。确定各代表水文年各类型电厂的发电设备利用小时数，检验电量平衡。确定水电厂电量的利用程度，以论证水电装机容量的合理性。分析系统与系统之间、地区与地区之间的电力电量交换，为论证扩大联网及拟定网络方案提供依据。
4、接入系统方案
根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况，说明项目工程在电力系统中的地位和作用，按照电网规划，以及政府部门的审批意见，提出项目接入系统比较方案。在论述项目接入系统方案时，应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。与此同时，需提出项目工程各方案的布局和规模，投产年及终期近区的电网结构、运行方式和供电电压等内容。
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5、电气计算
（1）潮流计算
其主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过潮流计算可确定系统运行方式，检查各元件是否满足运行要求，并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。
潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算，是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、以及电力潮流的分布情况，可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。
（2）稳定计算
为了确定电力系统的稳定水平及其所出现的主要稳定问题的特征，就要进行模拟计算，并分析电力系统的故障情况。稳定计算是在潮流计算结果的基础上进行的，它包括电力系统暂态稳定、电压稳定计、以及频率稳定等的计算。通过各种稳定计算，可以检验出各个接入系统方案的运行参数能不能满足稳定运行的要求，并提出保障措施和稳定方案。
（3）短路电流计算
其主要是验算在给定的网架中，由于故障短路而在电气元件上产生的不正常电流值。计算项目工程接入系统节点处的各种短路电流，能为电气设备的选型提供依据。在确定网架结构和系统运行方式的情况下，进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备，选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流，从而确保在故障情况下能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间，减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平，当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时，应提出限制短路电流的措施。
（4）无功补偿计算
在电力系统中应用无功补偿，可以更好的为电力网络中感应负荷提供无功功率的补偿，进而更能降低各种元素在网络元件上由于传输无功功率过程当中而造成的电能消耗。而在具体的电力系统工程当中，需要根据无功平衡来维持的，在涉及到无功补偿装置的分组容量以及总容量时，需要对单组低压电容器的投切时，对电压波动择进行校核，进行近区的无功平衡分析，以及调相调压的计算。
三、电力系统规划设计过程中需要注意的几个要点
1、做好准备工作
对电力系统进行规划与设计之前，进行设计的工作人员要提前做好准备工作，如对电力工程建设周边的电力系统情况进行检测，以有充分的了解，能够在电力系统规划设计时进行考虑；对电力工程建设大网区的电力系统在规划与建设上的相关资料进行收集，并对与电力系统规划设计的相关情况资料进行整理，以能够在电力系统规划设计上有所了解。
2、开展工作
时刻关注电力系统的变化状况，及时更新数据库的资料，并收集和分析各个地区的电力负荷状况及变化特点，收集大网内各个电场、变电站、电路的分布状况和各种数据资料，为电力规划设计做好准备，然后对电力系统进行电气计算，根据电力工程的目标进行电力规划设计，并对确定的项目接入方案进行分析对比，选择最佳方案。电气计算是在数据库的基础上进行的，因此，及时更新和完善数据库资料有十分重要的作用。
3、及时完善电力数据库
随着社会发展的日新月异，电厂、变电站、输电线路不断的建设者，电网在不断的发展壮大，所以相关设计人员也要紧跟发展步伐，对我国电力系统发展情况不断的了解，及时得到电力系统发展最新状况信息，并及时将资料更新到数据库，准确的把控区域范围内的发电厂、变电站和电力线路的分布情况，除此之外还应对拟建地区未确定要实施尚未实施的规划进行资料搜集，保证电气计算结果和设备选型的准确性，从而能保证电力系统规划设计能够顺利、有序、稳定进行。
结语
综上，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，实践过程中应应当根据建设的需要和工程实践发展的特征，对电力电压平衡进行分析评价，对系统中的电气进行计算，预测和分析电力规划和出力情况，改进和优化规划设计方案，提升设计水平质量，实现电力工程项目的顺利实施。
参考文献：
[1]刘刚，王学申.电力技术及电力系统规划探究——以智能电网为例[J]. 中国科技信息. 2011（09）
[2]钟俊强.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].广东科技，2012，（3）：66-67.
论文作者:莫之满
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：电力论文; 电力系统论文; 规划设计论文; 系统论文; 情况论文; 负荷论文; 电量论文; 《防护工程》2018年第34期论文;