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【摘要】:电力系统的系统规划设计的工作是电力工程的建设的指导,,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。根据电力工程设计的特点,论述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用,以确保电力工程的设计是合理的,以确保施工的安全性、可靠性和经济性。
【关键词】:电力工程设计;电力系统规划设计;接入系统方案
世界各国的经验表明,电力工业的发展速度应高于其他部门的发展速度,才能促进国民经济的协调发展,所以电力工业又被称为国民经济的"先行官"。电能作为我国的基础能源,它的供应对于我国经济发展影响是十分巨大的。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。
1 电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容
系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用,也是论证工程建设必要性的重要依据。
在进行单项电力工程设计时,其涉及到的系统规划设计主要内容包括:①工程所在区域的电力负荷预测和特性分析;②近区电网电源规划情况及出力分析;③根据负荷预测和电源规划结果,进行电力和电量平衡;④提出电力工程接入电网系统方案;⑤对所提方案进行电气计算;⑥分析计算结果,并进行方案技术经济比较;⑦为电力设计其它专业提供系统资料。
1.1 电力负荷预测和分析
电力负荷预测是企业制订基建计划、发供电、计划、燃料计划、财务收支计划等各项重要经营计划的基础,是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。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
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。根据预测结果,通过电力电量平衡计算,进行负荷分析,为省、市的规划决策提供依据。
负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有灰色系统法、人工神经网络法、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,也可以采取多种方法预测负荷,如大容量发电机组、输送大量潮流的电力线路、或枢纽变电站,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。
1.2 电源规划情况及出力
电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。
电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。
1.3 电力电量平衡
电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。
通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外,在进行电力电量平衡时,还需考虑分区间的电力电量交换,并根据情况增减设备容量。
1.4 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。
1.6 线路路径的选择
线路路径的选择工作一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线是先拟定出若干个路径方案,进行资料收集和野外踏勘,进行技术经济分析比较,并取得有关单位的同意和签订协议书,确定出一个路径的推荐方案,报领导或上级(包括规划部门)审批后,再进行野外选线,以确定线路的最终路径,最后进行线路终勘和杆塔定位等工作。根据收集到的有关资料,舍去明显不合理的方案,对剩下的方案进行比较和计算,确定2~3个较优方案,待野外踏勘后决定取舍,确定线路最佳方案。进行路径方案比较时应包括如下内容:
(1)线路的长短;
(2)通过地段的地势、地质、地物条件以及对作物和大跨越及不良地形的影响情况;
(3)交通运输及施工、运行维护的难易程度;
(4)对杆型选择、技术上的难易程度、技术政策及有关方面的意见;
(5)线路的总投资及主要材料、设施消耗量的比较等。为使线路建设得经济合理,对输电线路可能涉及到的工矿企业、铁路交通、邮电通讯城镇建设以及军用设施等,要与有关单位协商研究解决,并签订相关协议。
室内选线时由于受地形图测绘时间限制,建设与发展也不可能及时反映到地图上来,其上所反映的地形、地貌也不可能十分详尽,甚至与实际的地形、地貌、地物条件相差出入很大,因而除了根据图上选线方案进行广泛收集资料外,还必须进行野外沿线踏勘或重点踏勘。其目的在于校核图上选线方案是否合理,或提出更好的线路路径方案。同时,在踏勘中还要了解主要建筑材料的产地和交通运输条件等,作选定路径的参考。在图上选线结束后,进行野外选线。野外选线是将图上最后选定的路径在现场具体落实,确定最终走向并埋设标志,以利勘测。路径方案的选定是一项技术性、政策性很强的工作,它对线路的技术经济指标、施工运行维护等起着决定性作用。 1.6 方案比较
在各种数据统计结果的基础上,对项目接入方案进行比较,从安全可靠性、实施性、发展适应性和经济性等方面进行分析,从而对各方案的设计及运行做出评价,并选择最优者作为推荐方案。
1.7 系统专业提资
通过合理的系统设计,可靠的系统电气计算,选出综合条件最优的推荐接入系统方案,确定项目工程的建设规模和投产时间,为电力工程设计的其它专业提供有效的设计依据和准确的数据支撑。
2 电力系统规划设计工作的一些经验
在单项电力工程的设计中,电力系统专业的设计和论证起着重要的指导作用。如何独立开展电力系统规划设计工作,成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。
2.1 准备阶段
在开展系统规划设计工作前,应收集近区电力系统现状相关资料,了解大网区的基本情况和特点,分析和整理收集到的系统资料。收集现有变电站、线路以及统调电源资料,并开列成表录入数据库,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。
2.2 开展工作
关注电力系统的最新变化情况,更新数据库资料,收集和研究各地区的负荷情况和特点,掌握大网内各电厂、变电站、电力线路的地理分布情况和数据资料,为系统设计做好准备。针对新项目工程,展开对当地负荷情况的收集工作,及时
更新当地及周边电力系统的资料。之后,进行各类系统电气计算,配合项目工程的设计工作。因此,不断更新和完善基础数据,将是电力系统规划设计的一个长期工作。
3 结语
本文讲述了电力工程中所涉及的电力系统规划的内容,希望对广大电力工程系统设计人员有一定的帮助。电力系统规划设计是电力工程设计中的前期工作的重要组成部分,合理地进行规划设计可以获得巨大的社会效益和经济效益,在单项具体的电力工程设计中,对系统设计专业的要求也越来越高。
参考文献:
[1] 陈波. 电力系统规划若干思考[J]. 科技资讯. 2010(27)
[2] 张云飞. 电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2011(07)
[3] 丁涛. 电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2012(15)
【关键词】:电力工程设计;电力系统规划设计;接入系统方案
世界各国的经验表明,电力工业的发展速度应高于其他部门的发展速度,才能促进国民经济的协调发展,所以电力工业又被称为国民经济的"先行官"。电能作为我国的基础能源,它的供应对于我国经济发展影响是十分巨大的。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。
1 电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容
系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用,也是论证工程建设必要性的重要依据。
在进行单项电力工程设计时,其涉及到的系统规划设计主要内容包括:①工程所在区域的电力负荷预测和特性分析;②近区电网电源规划情况及出力分析;③根据负荷预测和电源规划结果,进行电力和电量平衡;④提出电力工程接入电网系统方案;⑤对所提方案进行电气计算;⑥分析计算结果,并进行方案技术经济比较;⑦为电力设计其它专业提供系统资料。
1.1 电力负荷预测和分析
电力负荷预测是企业制订基建计划、发供电、计划、燃料计划、财务收支计划等各项重要经营计划的基础,是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。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
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。根据预测结果,通过电力电量平衡计算,进行负荷分析,为省、市的规划决策提供依据。
负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有灰色系统法、人工神经网络法、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,也可以采取多种方法预测负荷,如大容量发电机组、输送大量潮流的电力线路、或枢纽变电站,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。
1.2 电源规划情况及出力
电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。
电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。
1.3 电力电量平衡
电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。
通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外,在进行电力电量平衡时,还需考虑分区间的电力电量交换,并根据情况增减设备容量。
1.4 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。
1.6 线路路径的选择
线路路径的选择工作一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线是先拟定出若干个路径方案,进行资料收集和野外踏勘,进行技术经济分析比较,并取得有关单位的同意和签订协议书,确定出一个路径的推荐方案,报领导或上级(包括规划部门)审批后,再进行野外选线,以确定线路的最终路径,最后进行线路终勘和杆塔定位等工作。根据收集到的有关资料,舍去明显不合理的方案,对剩下的方案进行比较和计算,确定2~3个较优方案,待野外踏勘后决定取舍,确定线路最佳方案。进行路径方案比较时应包括如下内容:
(1)线路的长短;
(2)通过地段的地势、地质、地物条件以及对作物和大跨越及不良地形的影响情况;
(3)交通运输及施工、运行维护的难易程度;
(4)对杆型选择、技术上的难易程度、技术政策及有关方面的意见;
(5)线路的总投资及主要材料、设施消耗量的比较等。为使线路建设得经济合理,对输电线路可能涉及到的工矿企业、铁路交通、邮电通讯城镇建设以及军用设施等,要与有关单位协商研究解决,并签订相关协议。
室内选线时由于受地形图测绘时间限制,建设与发展也不可能及时反映到地图上来,其上所反映的地形、地貌也不可能十分详尽,甚至与实际的地形、地貌、地物条件相差出入很大,因而除了根据图上选线方案进行广泛收集资料外,还必须进行野外沿线踏勘或重点踏勘。其目的在于校核图上选线方案是否合理,或提出更好的线路路径方案。同时,在踏勘中还要了解主要建筑材料的产地和交通运输条件等,作选定路径的参考。在图上选线结束后,进行野外选线。野外选线是将图上最后选定的路径在现场具体落实,确定最终走向并埋设标志,以利勘测。路径方案的选定是一项技术性、政策性很强的工作,它对线路的技术经济指标、施工运行维护等起着决定性作用。 1.6 方案比较
在各种数据统计结果的基础上,对项目接入方案进行比较,从安全可靠性、实施性、发展适应性和经济性等方面进行分析,从而对各方案的设计及运行做出评价,并选择最优者作为推荐方案。
1.7 系统专业提资
通过合理的系统设计,可靠的系统电气计算,选出综合条件最优的推荐接入系统方案,确定项目工程的建设规模和投产时间,为电力工程设计的其它专业提供有效的设计依据和准确的数据支撑。
2 电力系统规划设计工作的一些经验
在单项电力工程的设计中,电力系统专业的设计和论证起着重要的指导作用。如何独立开展电力系统规划设计工作,成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。
2.1 准备阶段
在开展系统规划设计工作前,应收集近区电力系统现状相关资料,了解大网区的基本情况和特点,分析和整理收集到的系统资料。收集现有变电站、线路以及统调电源资料,并开列成表录入数据库,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。
2.2 开展工作
关注电力系统的最新变化情况,更新数据库资料,收集和研究各地区的负荷情况和特点,掌握大网内各电厂、变电站、电力线路的地理分布情况和数据资料,为系统设计做好准备。针对新项目工程,展开对当地负荷情况的收集工作,及时
更新当地及周边电力系统的资料。之后,进行各类系统电气计算,配合项目工程的设计工作。因此,不断更新和完善基础数据,将是电力系统规划设计的一个长期工作。
3 结语
本文讲述了电力工程中所涉及的电力系统规划的内容,希望对广大电力工程系统设计人员有一定的帮助。电力系统规划设计是电力工程设计中的前期工作的重要组成部分,合理地进行规划设计可以获得巨大的社会效益和经济效益,在单项具体的电力工程设计中,对系统设计专业的要求也越来越高。
参考文献:
[1] 陈波. 电力系统规划若干思考[J]. 科技资讯. 2010(27)
[2] 张云飞. 电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2011(07)
[3] 丁涛. 电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2012(15)