摘要：电力工程的设计直接影响着经济的发展水平。为了实现客观的经济效益以及发展的可持续性，就需要在电力工程设计的前期工作即电力系统规划阶段上做好全局统筹、优化电网、远近结合等工作。因此，只有在对电力系统进行合理规划与设计之后，才能保证电力系统在以后的运用过程中的安全性、可靠性、经济性、持久性。本文分析了电力工程设计中电力系统规划设计的应用。
关键词：电力系统；规划设计；电力工程设计；电力负荷
1电力工程设计中电力系统规划设计的重要性
首先，电力系统规划设计能够为电力建设提供较为可靠的依据。当前社会经济的发展对电力的要求较高，电力建设工作与实际的电力需求是不相适应的。但是电力建设也要与社会发展的趋势相一致，与人民群众的实际需求相一致，所以应当对电力需求进行深入的调查和预测，为电力建设提供扎实的依据。其次，电力系统规划设计能够极大促进电力企业获得效益。电力企业尽管担负着为人民群众的生产和生活供应基础性资源的重要任务，但是其作为市场主体，仍然需要达到社会效益和经济效益的共同最大化发展。通过电力系统规划设计，能够极大地确保资源优化配置，从而能够获得良好的经济效益和社会效益。最后，电力系统规划设计能够推动电力建设事业的可持续发展。当前我国的电力输出和需求是不相适应的，我国电力建设实业仍旧面临着巨大的困境。同时，随着全面建成小康社会收尾阶段攻坚时期的到来，电力资源的重要性越来越凸显出来，科学的规划能够切实有效地推动电力建设事业的可持续发展，为国民经济的发展奠定基础。
2电力系统规划设计的实施
2.1电力系统规划的任务
电力系统规划研究的任务有：（1）研究并且提出规划周期中的负荷预测；（2）明确能源分布的情况及能源周边的运输情况；（3）记录并研究大型电站中的供电范围；（4）根据实际情况设计电网发展方案。
2.2准备
做好充足的准备可以更好地进行电力系统的规划设计。这个阶段可以收集一些变电站、统调电源以及变电站的相关数据资料，，并形成表录入数据库，形成电网现状网架的基础数据。与此同时，还需收集最新电力主网规划报告，了解近区电网的发展方向和变化特点，将规划电力网络资料录入数据库，形成各规划水平年的网架基础数据。
2.3调度
电力系统需要完成的工作就是要把自然界的原始存在的资源，通过电力设备将资源转化成相应的可以使用的电能，通过线缆传输，让用户使用。每个系统都不会是单独存在的，都是需要借助一些相应的辅助设备以及系统的。
2.4规划设计原则
（1）周期性。在进行电力系统规划设计之前，要先制定一个周期，电力系统规划设计要在这个周期中完成。对于一些大型的电力系统规划要制定完善、全面的方案，保证在规定的周期内完成，满足客户的要求。（2）安全性。在进行电力系统规划设计的时候，最重要的是保障其安全性，一定要防止设计中存在安全隐患，如果有条件的话可以配置系统检测功能。（3）成本性。电力工程建设工作人员在进行电力系统规划并且实现系统功能的同时，还要考虑电力系统设计的资金成本，能够保障系统的功能性，并且还能降低成本，尽可能实现利益最大化，并且节约成本。
3电力工程设计中电力系统规划设计的应用
3.1电力负荷预测和分析
对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析，是电力系统规划设计的基础。中短期负荷预测，主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上，结合社会经济的发展规划，对中短期的近区最大负荷进行逐年预测；同时，根据已建、在建和规划的大项目情况，对负荷的特性进行必要的研究分析，并确定其对电网供电的影响。
负荷预测的方法多种多样，即有传统的序列预测法，也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程，如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组，可采取多种方法预测负荷，分析负荷增长因素及其发展趋势，并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。
3.2电源的规划、电力电量的平衡
实现电源的规划对实现电力系统的规划设计也是十分重要的。在电力工程中，并不是供电量需要达到特别高的水平，而是需要综合各种因素的前提下，设计出一个电量与电力相平衡的方案，这个平衡的状态对整个电力设计系统是具有制约作用的。在进行了上述电力的负荷预测分析之后，就需要对所需要供电的区域进行电力与电量平衡的计算。对电源设备的投入可以反映出整个电力系统的资金的使用状况，并可以对下一步的工作进行顺利的展开。
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3.3系统的接入方案
在充分考虑了电力工程其本身的特点与近年来电网的发展情况之后，就需要设计一个合理的系统接入的方案。当然这不是孤立存在的，还需要考虑的是政府部门的指导意见。在综合了各方面要素后，制定出来的计划方案就可以在实用性、经济性与实效性方面得到大幅度的提升。由于用电设施的分散性，所以还需要考虑远近结合的问题，当然也需要做到节约土地、节能降耗的要求。同时，还需要注意的是系统的接入还要与原电网的分布情况进行比较，在具体的电网新技术方面做到提升，体现出此次电力系统设计的优点方面。在这个提倡节能环保的社会，做出的系统必须要考虑环境友好，同时还需要体现出科学发展的特点。这些方面的因素，都是电力系统的接入方案所应该考虑的。
3.4电气计算
电气计算是电力系统规划设计的主要内容，包括：潮流计算，稳定计算，短路电流计算和无功补偿计算。
（1）潮流计算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）稳定计算是指根据要求，对电力系统的各种故障情况进行模拟计算和分析，从而确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。稳定计算多是基于潮流计算结果的基础之上，在单项工程设计中常用到的稳定计算包括电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算、以及频率稳定计算等。通过进行各种稳定计算，可校验各接入系统方案的运行参数能否满足稳定运行的要求，在必要的情况下提出安稳策略和保障措施。
（3）短路电流计算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）进行适当的无功补偿，可向电力网络中的感性负荷提供相应的无功功率，从而减少各种网络元件因传输无功功率所造成的电能损耗。在具体电力工程中，需根据无功平衡，提出无功补偿装置总容量及分组容量，必要时需对单组低压电容器投切时电压波动进行校核，进行近区无功平衡分析，和调相调压专题计算。
（5）如果工程所在区域的用户电力负荷有许多非线性电气设备（谐波源），如用户未有有效治理必然会向公共电网注入谐波电流，严重时会对电力变压器、电容器、电子设备、继电保护、通信线路等造成不能正常工作或影响设备寿命。必要时需对谐波源进行谐波测量
和谐波计算，提出减小谐波影响的技术措施。
3.5专业性的电力系统
科学合理的计算并且统计电力系统，综合找出最佳的系统方案，确定电力项目工程及投资基建，提供电力工程项目中的有效、精准的数据信息，促进电力行业的可持续发展。
3.6确定接入系统方案
在规划电网之前，要制定相关的接入系统方案，方案要以节约能源为主，并且结合实际的工程方案、投产时间及供电电压制定。
4结语
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，节约我国能源，满足社会的发展需求和人民用电需求。设计人员应该充分地融入到电力工程的设计当中，不断学习与进步，设计出更加实用、绿色、经济的电力系统，以此来促使电力系统规划设计在整个电力工程设计中发挥重要作用。
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[4]电力系统规划设计在电力工程设计中的运用探微[J].刘辉.科技风.2017（13）
论文作者:谢鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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