摘要：电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。电能是人们生活中必不可少的基础电能，也是经济发展的基本。但是想要获取高效稳定的电能就需要优化电网的结构，使其整体效益得到提升。论文分析了电力工程设计中电力系统的规划设计，为相关工程提供参考。
关键词：电力工程设计；电力系统；规划设计
引言
在现代社会中任何企业的发展都离不开电能，电能也逐渐成为企业发展所依赖的能源，也是目前社会发展的重要组成部分。电力系统的安全可靠关系着社会的稳定，保障电网运行安全及电力供应的有序性，是社会和谐发展的基本。电力系统规划能够保障电力系统的稳定运行，还能提高用户用电质量，对电力企业非常重要。在电力工程建设中对电力系统进行规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。
1 电力系统规划的组成
电力系统规划主要由电源规划、电力负荷预测、电网规划、无功规划以及联网规划构成，电源规划是电力系统的基础，以负荷的预测结果为基础，并且考虑不同因素，从而设计出科学的电力建设方案，以满足目前巨大的电力负荷的需求，其中主要包括短期、中期及长期3个阶段的电源规划。
2 电力系统规划设计的设计原则
2.1 周期性原则
周期性原则是指大型的电力系统规划设计应该在一定的时间内完成，在制定过程中还需要保证规划方案的全面性和完善性，确信在规定的时间内可以完成所有的工作，对用户的正常使用不构成影响。
2.2 安全性原则
安全性原则是指电力系统规划设计中最核心的部分，没有安全性的保证，整个电力系统规划设计也就失去了全部的意义，所以必须设定一定的长期性系统检测功能。
2.3 成本原则
在电力系统规划设计中必须要充分考虑工程成本，这对于后期工程的具体实施有着重要的意义，设计师应该找到系统功能和投入成本之间的平衡点，在保证系统功能的基础上尽最大的可能缩减投入成本。
3 电力工程设计中的电力系统规划设计
3.1 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，在进行设计的时，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及统调电源2种。地方电源指的是水电站与企业单位和事业单位中私有发电机；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着重要的作用。
3.2 电力负荷预测和分析
电力系统运行的各个过程及阶段中，电力负荷预测都有着重大的意义，在电力系统规划设计中有着重要的位置。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及中期的负荷预测，因为它们与电力工程设计有着一定的联系。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中使用到多种方式，目前我国主要的使用方式主要有以下5种：（1）经济模型预测；（2）时间序列预测；（3）年平均增长率预测；（4）电力消费弹性系数预测；（5）人均用电量增长预测。在大型电力工程及重要变电站和输电线路中就要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度，提高负荷预测水平。
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3.3 计算电力电量
电力系统规划设计需要进行规范和约束，因此必须要对电力和电量进行平衡设计。具体设计的要求如下：需要对电力系统的发电设备容量进行确定，对年度内增加和退役机组的设备容量进行确定；系统所需的备用容量、调峰容量，使之可以满足不同季节的系统调峰需要；对水电厂和火电厂之间的运行方式进行合理的安排，使水力发电可以发挥最大功能，另外还需要计算消耗的燃料数量。系统之间，地区之间的电力电量交换程度需要进行详细的分析，这些都可以为今后网络方案的拟定提供相关的依据。
3.4 比较接入电网系统的方式
在提出入网方案之前需要对拟建区域的电力工程进行详细的分析，比如原电网分布的情况、分布特点以及电网发展的规划等，找出电力工程中电力系统存在的作用以及重要意义。再充分的结合我国政府以及相关部门对这个工程的意见，以及我国总体的电网规划。入网方案是需要多种进行比较的，在比较的过程中可以遵循可持续发展的原则，提倡建设环境友好型和资源节约型的电力工程。当然也需要和我国的大政方针保持一致，要坚持科学发展观的要求，充分发挥先进科学技术的作用，使电力系统规划设计更加完善和全面。
3.5 电气计算的相关问题
电气计算在整个电力系统规划设计中的作用也是不容小觑的，它主要包含几个方面的计算，如稳定计算、工频过电压、短路电流和无功补偿、潮流等方面的计算。潮流计算主要是计算电网的功率和电压，以此来确定系统运行的方式，检查各个元件是否达标，还可以提供相关的数据，为下一步的计算奠定基础。稳定计算则是可以对未来电力系统可能出现的故障进行分析和计算。它所使用的计算方法也需要严格按照相关的要求，以潮流计算的结果为主。当前在单项工程设计中最常见的稳定计算是：电压稳定计算、暂态稳定计算和频率稳定计算。工频过电压计算可以分为以下几种：操作过电压的计算、雷电过电压的计算、暂时过电压计算。在计算的过程中可以借助于一些仿真软件是电网的情况进行模拟，进而开展一系列的计算工作，进而采取一些相对应的措施，减少过电压所产生的危害。短路电流的计算，主要是对电器元件上可能产生的故障电流进行计算，以此为基础选择合适的电器元件和设备。为了获取到更大的经济效益，可以从变压器容量、阻抗的方式、主结线、网架设计等方面对短路电流进行综合控制。无功补偿计算需要按照就地平衡即分层分区的原则进行配制，采取的方式可是地区变电站中进行集中补偿和用户端分散补偿的方式，这样可以有效的控制电压的质量减少对电网的损耗。
3.6 电力电量平衡
电力电量平衡的功能是约束电力系统规划设计。通过分析研究电力负荷预测和电源出力情况，并计算电力工程项目所在区域和供电区的电力电量平衡，根据电力负荷预测的结果确定电力系统水平年的最大负荷和电源的盈亏情况，选择合适的电力系统以及变电设备容量。
3.7 提资准备
在规划和设计电力系统是需要收集不少资料，而且还建立了专门的数据库，这也为和电力工程设计相关的专业提供了数据资源和数据平台，让整个电力工程设计都可以平稳高效运行。
结束语
总而言之，电力系统规划设计在推动电力系统向电压等级更高、设备容量更大、输送距离更远的发展目标上有着非常重要的作用，它能缩短我国电力系统发展的进程，加快发展速度，对我国建设更安全、更高效、更坚强、更智能的电网，保障国家能源安全，适应清洁能源大规模开发和用电多样化需要，满足经济社会发展对电力的需求有着重要的意义。所以，现在电力部门应该着重致力于将电力系统规划设计应用于电力工程设计中，为打造更好的电力系统打下基础。
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论文作者:王建文,王旭,高维杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：电力系统论文; 电力论文; 规划设计论文; 工程设计论文; 过电压论文; 电源论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第11期论文;