摘要：随着人民生活质量的提高、经济的飞速发展，无论是居民还是企业，用电量都在逐年上升，导致电网负荷在不断增加。供电质量直接关系到居民的生活和企业的生产，所以提高电网的建设质量已经迫在眉睫。合理进行规划是电力工程的一项重要前期工作，它保证着电力系统能在后期得以健康地运行，安全可靠永远是电力工程进行设计和建设的主要原则。下文谈论电力系统规划和设计，并对相关工作经验进行归纳和总结。
关键词：电力系统；规划；设计
引言
电力系统规划设计既要解决技术问题，同时还要积极运用系统科学的方法和指导思想，这样才能够起到引导性的作用，也能作为依据用来论证工程建设必要性。
1电源工程规划设计
对于电力系统规划设计而言，其核心就是电源规划，在规划电源工程的时候，有必要全面的考虑电网现状，对周围电源规划和电源出力状况进行全面的了解。一般状况下，电力电源包含了两种，分别是地方电源和统调电源。地方电源指的是企事业单位的私有发电机组和大小水电站的私有发电机组。统调电源则是电网系统中需要进行调度的各种发电厂。电源和电源出力状况在不同的水文时期也是不一样的。所以在进行电源机组新建前，有必要全面的了解现有电源的实际运行状况，这能够给电力系统规划设计的顺利进行提供方便。
2单项电力工程规划设计的主要环节
电力系统规划设计对单项电力工程规划具有重要的指导意义，系统发展根据时间的长短能够分为中期和长期的发展规划设计。单项电力工程规划设计的主要内容能够概括为以下的几个方面。
2.1电力负荷预测
电力负荷的分析预测是整个电力规划设计的基础性工作，一般的电力规划设计要求进行中短期负荷预测，时间在10年以内。中短期电力负荷预测是以国民经济的运行和发展为中心，经过总结以往几年的基础数据和未来经济的发展方向，对整个区域10年之内的最大负荷进行准确预测。预测方法有序列预测法和模糊理论等。
2.2电源规划设计
电源规划是通过对周边和拟建工程的统计分析，规划电源的出力战略，确保各个用户安全用电。电力电源能够分为统调电源和地方电源两个类型，各大类型的发电厂是统调电源，一般归电网一致调度。
2.3电力电量平衡
电力电量平衡是经过电力负荷预测和电源出力分析，对所在区域的供电项目进行电力电量平衡计算，保证各个项目合理用电，这是整个电力规划设计的约束条件。具体平衡计算能够简要概述成以下的过程，主要依据负荷预测得到各水平年的系统最大负荷，依据各类电源出力状况的分析，计算出电力电量盈亏，然后计算出电力系统所需求的发电总量、变电设备的容量。在电力电量平衡过程中，受分区间的电力电量交换影响，设备容量需求依据实际状况适度增减。
2.4系统接入和项目接入方案
在分析地方状况后，设计师需要根据原有的负荷分布、网络特点和电网发展规划确定项目接入系统比较方案，说明项目工程在整个电力系统中的重要地位和意义，并等候政府部门的审批意见。在制定接入系统方案时，不仅要考虑建设间隔、节约用地、电网新技术和节能降耗，还要根据该区域投产年的电网结构、供电电压和运行方式确定项目工程各方案的规模和布局结构。
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2.5电气计算
电气计算是电力规划设计最重要的部分，主要包含潮流计算、短路计算、稳定计算和无功补偿计算四部分。潮流计算是根据电力网络中的功率和电压分布来确定系统的具体运行方法，保证系统的运行，为稳定计算做数据积累。潮流计算能够得出各网络元件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布状况，这是分析各接入系统合理性、可靠性的判断基础。短路计算是电气设备选择的依据，它能验算给定网架中的不正常电流值和各个接入系统节点处的短路电流。根据短路计算选择的电气设备确保了保护设备的额定电流和整定值。稳定计算是在潮流计算的基础上对电力系统出现的各种故障进行分析和模拟计算，确保电力系统稳定运行。无功补偿计算是指通过为电力网络中的感性负荷供给无功功率，以降低网络元件的电能损耗。
2.6方案比较
在完成上述内容后，要对所有的项目接入方案在安全性、实用性和经济性等方面进行比较，选出其中最佳的接入方案。合理的接入方案规定了建设规模和投产时间，这为其他专业设计提供了设计根据和数据支撑。
以2013年某某省某一区域独立发电厂的位置和容量确定为例来阐明电力系统规划设计中方案比较，该区域的初始负荷水平为2012年的负荷曲线，设定该区域的工业负荷基本维持不变，非工业负荷以每年2%的增长率升高，各个年份的负荷持续曲线形状相同，每小时的负荷按当年高峰相同的份额增加。根据实际情况设计人员设计了以下几个接入系统方案，第一个是使用木屑为燃料的50兆瓦发电厂，在SCP变电站接入系统。第二个是使用天然气为燃料的150兆瓦发电厂，在IPM变电站接入系统。第三个是使用天然气为燃料的150兆瓦发电厂，在CAM变电站接入系统。第四个是使用天然气为燃料的80MW发电厂，在UNY变电站接入系统。根据这4个发电厂接入对应的系统年度期望缺供电量，选择出两个发电机组接入方案进行下一步评价。（1）80MW容量的UNY变电站接入69kV系统，150MW容量CAM变电站接入230kV系统。（2）80MW容量的UNY变电站接入69kV系统，80MW容量CAM变电站接入230kV系统。计算两种方案下独立发电厂对应系统年度期望缺供电量、两个独立发电厂方案减少的系统风险损失费用、两个独立发电厂方案减少的系统均匀网损和减少的系统网损费用。方案一，年度期望缺供电量，危险丢失费用为874.5万元，均匀网损为6.2MW，减少的系统网损费用为562.7万元，方案二的年度期望缺供电量，危险丢失费用为907.8万元，均匀网损为9.0MW，减少的系统网损费用为814.4万元。计算发电容量需求减少费用的浪费，方案一的减少系统发电容量需求为62.4MW，其间52MW是独立发电厂直接供电的用户负荷，依照单位发电容量出资费用3.4万元进行计算，能够得到减少的容量成本是212.2万元。方案二减少系统发电容量需求为118.4MW，减少的容量成本是402.6万元。本案例中涉及的电力公司方针是仅允许反售非电力公司发电量的25%，其余的3/4发电量必须上网，独立发电厂业主反售给电力公司的电量实质上是电力公司转售给其他用户，电力公司不能在其间取得收益，如果电力公司本身发电出售给相同用户的电量，盈余将以每兆瓦32.75元的速度减少。方案一减少的净收入为每年363.6万元，净效益为226.0万元，方案二减少的净收入为690.0万元，净效益为-577.0万元，所以方案一为最佳的规划方案。
结束语
我国的电力工程已经向大电网、高电压的方向不断发展，这对电力系统规划设计提出了更高的要求，本文简单地总结了电力系统设计的主要内容和一些实践经验，但是电力系统规划设计还需我们不断的完善发展，才能保证国家电力供应的安全可靠。
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论文作者:王文波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电力论文; 规划设计论文; 系统论文; 电源论文; 电力系统论文; 负荷论文; 万元论文; 《电力设备》2017年第35期论文;