電力工程設(shè)計(jì)與電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則論文
【摘要】在電力系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作始終扮演者至關(guān)重要的角色，能夠在很大程度上影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，務(wù)必要確保相關(guān)的規(guī)章制度得到準(zhǔn)確的落實(shí)，讓電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作變得更具科學(xué)性，筆者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的介紹了電力工程設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)情況。
【關(guān)鍵詞】電力工程；電力系統(tǒng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)
1電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
1.1安全性原則
在眾多的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)影響因素中，安全性問題始終是其中最重要，也是最需要關(guān)注的一個(gè)問題，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)一定要將安全問題作為一切工作的前提，在最大限度上保障施工的安全性。
1.2成本原則
在工程項(xiàng)目作出決策后，規(guī)劃設(shè)計(jì)階段是工程建設(shè)的靈魂，是處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作不但需要發(fā)揮出系統(tǒng)的作用，同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)成本的重視，在不影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下盡可能的減少設(shè)計(jì)成本，這樣才可以實(shí)現(xiàn)效益的最大化。
1.3周期性原則
電力工程因?yàn)槠涮厥庑�，往往都需要很長(zhǎng)一段時(shí)間的工作時(shí)間，同樣，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作也是一個(gè)周期性的工作，必須要在事前規(guī)定好的時(shí)間內(nèi)完成，因此為了確保設(shè)計(jì)的效率，必須要制定出一個(gè)切實(shí)可行的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，只有這樣才能夠滿足設(shè)計(jì)的需要。
2電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容
眾所周知，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，按照不同的劃分原則，能夠?qū)⑵鋭澐譃楹芏鄠�(gè)更加細(xì)致的部分。在電力工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不但具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用，同時(shí)還是開展電力工程建設(shè)的主要依據(jù)。因?yàn)槠鋸?fù)雜性的特點(diǎn)，因此難免會(huì)涉及到很多的系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容，主要內(nèi)容如圖1所示。
2.1電力負(fù)荷預(yù)測(cè)及特性分析
在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，整項(xiàng)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行必須要以對(duì)電力工程施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)以及對(duì)電力負(fù)荷的特性進(jìn)行細(xì)致的分析為基礎(chǔ)，在開展電力工程的設(shè)計(jì)工作時(shí)，主要的工作內(nèi)容是對(duì)10年以內(nèi)的中短期電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，再加上以往的工作經(jīng)驗(yàn)和得出的數(shù)據(jù)資料，同時(shí)按照本地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，最終較為準(zhǔn)確的測(cè)量出本地的最大負(fù)荷。此外，還需要將電力負(fù)荷的特性作為分析對(duì)象，研究電力負(fù)荷的特性對(duì)會(huì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行可能造成的`影響，這一系列的研究的本質(zhì)目標(biāo)都是為了在不同程度上促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。在電力系統(tǒng)規(guī)劃工作中，負(fù)荷預(yù)測(cè)可謂是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。一般而言，規(guī)劃的目標(biāo)以及內(nèi)容直接決定了負(fù)荷預(yù)測(cè)的內(nèi)容。①只有合理預(yù)測(cè)供電區(qū)域與規(guī)劃年相應(yīng)的負(fù)荷總量，才能最終確定規(guī)劃年輸配電系統(tǒng)所需的設(shè)備容量；②只有合理預(yù)測(cè)供電區(qū)域內(nèi)的分塊負(fù)荷，才能最終確定變電所設(shè)備的分布。在供電區(qū)域內(nèi)部，之所以進(jìn)行分塊，目的在于使配電設(shè)備在布局時(shí)具有一定的分辨度，從而確保規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)布局與實(shí)際的負(fù)荷需要盡可能一致。而每一塊分塊面積的大小不僅與電網(wǎng)電壓的等級(jí)有關(guān)，而且還與供電區(qū)的負(fù)荷密度有關(guān)。就前者而言，電壓越高，則分塊的密度就會(huì)越大。負(fù)荷預(yù)測(cè)主要包括短期、近期、中期、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，且這幾類預(yù)測(cè)通常適用于安排電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及電網(wǎng)近期、中期、遠(yuǎn)景規(guī)劃中。負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為不確定性、條件性、時(shí)間性、多方案性等，正是因?yàn)槿绱�，傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法多種多樣。近些年來，隨著技術(shù)的飛速發(fā)展以及數(shù)學(xué)工具的廣泛應(yīng)用，負(fù)荷預(yù)測(cè)出現(xiàn)了許多新的方法，下面以表格的方式對(duì)新舊負(fù)荷預(yù)測(cè)方法進(jìn)行列舉。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，目前對(duì)于電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)已經(jīng)發(fā)展出了很多種行之有效的方法，針對(duì)要求不同、意義不同的電力工程可以采取不同的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)，這樣能夠確保預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和高效性。
2.2電源規(guī)劃
對(duì)于電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來說，電源規(guī)劃就像是其中的心臟，始終發(fā)揮著最為關(guān)鍵的作用，電源規(guī)劃的工作內(nèi)容就是對(duì)電力工程施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)研究其電源的出力情況。從另一個(gè)方面來分析，可以將電力電源劃分為統(tǒng)籌電源以及地方電源兩種，統(tǒng)籌電源是指一些規(guī)模較大的發(fā)電廠，主要采取統(tǒng)一調(diào)度的方式，而地方電源則主要是指規(guī)模較小的水電站以及一些小型的發(fā)電機(jī)組。由于在不同的水文期內(nèi)，對(duì)于不同規(guī)模的電力電源，其出力情況也有著很大的差別，再加上越來越多的新建電源機(jī)組投入使用，為了更好的利用這些電力電源，使其發(fā)揮出更大的價(jià)值，目前大部分電力企業(yè)都會(huì)采取對(duì)目標(biāo)電源的出力情況進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析，確保在未來一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)能夠很方便的找到所需的資料。
2.3電力電量平衡分析
保證電力電量始終處于平衡狀態(tài)，對(duì)于做好電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。在進(jìn)行該工作時(shí)，電力人員要對(duì)電力系統(tǒng)中的電力負(fù)荷以及電源特征等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的電力系統(tǒng)的電力電量進(jìn)行平衡計(jì)算分析，充分了解到電力工程的規(guī)模大小以及整體布局。同時(shí)，為了能夠確保電力電量平衡分析工作更加順利的進(jìn)行，電力公司還需要了解到該區(qū)域的電量使用狀況，只有掌握這些重要的信息，才能夠以此為依據(jù)，選擇出最為合適的變電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備。
2.4電力工程接入方案
在電力系統(tǒng)規(guī)劃工程中，電力工程接入系統(tǒng)是其中非常關(guān)鍵的組成部分。電力工程接入方案的設(shè)計(jì)工作必須要以詳細(xì)了解該工程所處區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、電力負(fù)荷的分布狀況以及電力電網(wǎng)的整體規(guī)劃等為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)?shù)卦镜木W(wǎng)絡(luò)布局及特點(diǎn)，對(duì)接入系統(tǒng)方案進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)劃和完善。在開展電力工程接入方案的設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須要嚴(yán)格堅(jiān)持電網(wǎng)節(jié)能減耗原則、新技術(shù)原則以及就地原則等，確保電力接入系統(tǒng)能夠一直在安全、穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行。除此之外，還需要適當(dāng)?shù)膶㈦娏こ添?xiàng)目的規(guī)模大小、電能的輸送方式以及電力系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容納入考慮的范圍，確保在不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上保持高效的運(yùn)行。
2.5電力工程設(shè)計(jì)方案比較
該環(huán)節(jié)就是通過從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性以及具體的實(shí)施性等多個(gè)方面，對(duì)各種電力工程項(xiàng)目的接入方案進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)和比較，最終篩選出最佳的設(shè)計(jì)方案。
2.6工程資料的收集
為了確保整個(gè)電力工程電力規(guī)劃工作能夠順利的完成，還需要收集大量的工程數(shù)據(jù)資料，然后再以此為基礎(chǔ)，建立一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就能夠?yàn)榻窈蟾黜?xiàng)工作的進(jìn)行提供充足的數(shù)據(jù)資料，確保各項(xiàng)電力工程系統(tǒng)規(guī)劃工作能夠高效的開展。
2.7電氣計(jì)算
對(duì)于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃來說，電氣計(jì)算工作稱得上其中最主要、也是最為關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，其工作內(nèi)容包含了潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算以及無功補(bǔ)償計(jì)算。穩(wěn)定潮流計(jì)算大多應(yīng)用在計(jì)算電壓的數(shù)值范圍以及電網(wǎng)的運(yùn)行功率，使用這種計(jì)算方法能夠判斷出電氣工程中的各種組件是否能夠滿足相關(guān)規(guī)定的要求，此外還能夠?yàn)楹罄m(xù)的穩(wěn)定計(jì)算和繼電保護(hù)提供一定的數(shù)據(jù)支持。因?yàn)椴捎梅�(wěn)定計(jì)算的方法時(shí)必須要以潮流計(jì)算的結(jié)果為依據(jù)，所以這種計(jì)算方法只能用在潮流計(jì)算之后，它主要用于對(duì)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中所遇到的各種問題進(jìn)行計(jì)算和分析，再根據(jù)分析結(jié)果判斷出電力系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行狀況和基本特征。短路電流計(jì)算的研究對(duì)象為工程項(xiàng)目接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)位置的短路電流和不正常電流值，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇所用電氣設(shè)備的類型。以上所述的電氣計(jì)算，要確保采用的原始資料、數(shù)據(jù)及計(jì)算公式正確、合理、落實(shí)，計(jì)算項(xiàng)目完整，演算步驟齊全，結(jié)果正確。
3電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)
3.1前期規(guī)劃
在電力工程電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的前期階段，首先需要做的就是開展科學(xué)的調(diào)研以及資料收集工作，這樣才能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)以及周邊區(qū)域的電力系統(tǒng)整體狀況有著一個(gè)大致的了解。此外還需要對(duì)該地區(qū)的變電站、發(fā)電廠以及輸電線路等做好信息調(diào)查工作，然后對(duì)收集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析和對(duì)比，再以此為基礎(chǔ)建立完善的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，為后續(xù)的工程施工提供充足的信息支持。
3.2規(guī)劃設(shè)計(jì)階段
在開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須要始終堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，及時(shí)收集市場(chǎng)信息，隨時(shí)掌握行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的新技術(shù)和新變化，同時(shí)對(duì)與規(guī)劃環(huán)節(jié)相關(guān)的工作進(jìn)行規(guī)劃處理，實(shí)現(xiàn)有功變量與無功變量的協(xié)調(diào)一致。除此之外，還需要對(duì)電力主網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的更新，通過認(rèn)真細(xì)致的觀察，主動(dòng)收集信息，將觀察結(jié)果記錄在冊(cè)，為制作文本型規(guī)劃報(bào)告提供信息支持，確保設(shè)計(jì)人員能夠隨時(shí)了解到電網(wǎng)的變動(dòng)情況及整體狀況。卷冊(cè)的設(shè)計(jì)方案、工藝流程、設(shè)備選型、設(shè)施布置、結(jié)構(gòu)型式、材料選用等，要符合運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)，操作、檢修、維護(hù)、施工方便，造價(jià)低，原材料節(jié)約的要求，新技術(shù)的采用要落實(shí)到位。只有做到了上述要求，才能夠設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。對(duì)新工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程來說，為了確保設(shè)計(jì)工作能夠順利的進(jìn)行，就必須要熟悉當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的負(fù)荷狀況，收集最新的關(guān)于電力系統(tǒng)的資料，確保在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)能夠擁有詳細(xì)可靠的數(shù)據(jù)信息，只有這樣，電力人員才能夠?qū)ο嚓P(guān)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和完善，確保設(shè)計(jì)方案的實(shí)時(shí)性和科學(xué)性。從另一個(gè)方面來分析，對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行及時(shí)的更新，還能夠從根本上確保設(shè)計(jì)理念達(dá)到最佳的程度，讓電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果變得更具科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。
4結(jié)束語(yǔ)
從上文分析內(nèi)容來看，在電力工程中，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)發(fā)揮著不可取代的作用。因此，各個(gè)電力企業(yè)必須要對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃工作給予足夠的重視，積極采取各種有效措施，積極穩(wěn)妥地采用成熟的新技術(shù)，力爭(zhēng)比以往同類型工程在水平上有所提高，在最大程度提升我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展，為電力行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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