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【摘 要】本文分析了电力系统规划设计工作的经验,针对电力系统规划设计技术的应用进行详细探究。
【关键词】电力系统;规划设计;技术
引言
众所周知,电力工业既是国家的能源工业,也是国家的基础工业,国民经济又快又好的发展,社会的稳定和谐皆离不开我国的基础性能源——电能。电力工业主要包括五个生产环节,分别是:发电、输电、变电、配电以及用电,这五个环节存在一致性,几乎要同时完成。所以,为了满足国民经济各个领域的发展,必须做好电力工程前期的准备工作,电力系统规划设计合理,以此加强电网建设,确保有足够的备用能量满足社会经济发展的需求。
一、电力系统规划设计工作的经验分析
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、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。电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义,所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。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[1]。
二、电力系统规划设计技术的应用探究
电力系统规划包括发展规划和运行规划。电力系统发展规划是以电力系统负荷增长情况为前提,从而确定电源的布点、类型、容量和输配电网络的电压等级、变电所容量与位置、网络结构等。此外,它同时包括着互联系统规划、电源发展规划、电力网络发展规划以及其他一些规划。这类发展规划在一定程度上对单项电力工程设计具有极为重要的指导作用,同时对电力工程建设是否必要提供了论证。本文主要针对单项电力工程中,与电力系统规划设计相关的七个方面进行具体的阐述,具体内容如下:
1、电力负荷程度预测与特征分析
电力系统规划设计的基本内容首当其冲的便是所在区域的电力负荷预测及特征分析,负荷需求才是电网规划的依据。在负荷预测中,不能只是单一的对负荷总需求进行预测,还应考虑到未来的发展可能以及一定的环境因素,预测所需求的峰荷,以及天气、季节变化引起的负荷程度的变化等。在设计电力工程的项目时,通常是对其所在区域十五年内的负荷情况进行预测,也就是我们所统称的中短期负荷预测,该预测主要是依据我国国民经济的运行和发展进行的。收集相关的历年经济数据,结合目前的经济发展规划,对中短期内涉及到的区域,最大负荷进行预测。此外,为了确定负荷情况对电网供电的影响作用,要对其特性进行深入的研究和分析。负荷预测的方法并非是单一的,它具有多样性,不仅包括传统的序列预测法,同时也有新型的模糊理论及专家系统等,工程师可以采用多种方法进行负荷预测,无论是枢纽变电站还是大容量发电机组皆可。
然而,在预测过程中会涉及许多不确定的因素,负荷预测要做到十分准确是非常困难的。所以应根据有关的历史资料和省或地区的建设发展的总体规划以及一切可能得到的有关资料,运用概率统计的分析方法建立尽可能准确的负荷发展的数学模型,为电力系统发展规划提供可靠的依据[2]。
2、电源规划情况及出力分析
电力系统规划设计的核心内容是电源的规划,主要是针对拟建区域及其周边区域的电源统计。根据对负荷增长的预测和动力、燃料可被利用的情况,决策每一发展阶段、在何处新建或扩建何种动力类型的发电厂;建议装机容量和单台机组的容量;指出这些电厂和机组在未来电力系统中的地位和基本运行方式(以带基荷为主还是以带腰荷或是峰荷为主)。电源发展规划过程中应坚持以下几点:
电源规划必须坚持从实际出发,以政府或相关部门提出的电源发展计划为依据,将市场需求作为导向,使所涉区域内的资源得到优化配置。
在电源发展规划中应给出发电系统的可靠性分析。采用的指标一般是电力不足概率(LOLP)及电能不足期望值(EENS)。目标是所选方案的上述两项指标为最小。
在选择方案中应进行发电系统的经济性分析,即进行发电系统的成本分析和利润分析。
在制定电源发展规划中,还要仔细、深入地进行发电系统对环境污染的分析,并指出减低污染的技术途径;在成本分析中,要计及为把污染降低到合格的标准所耗费的资金,通常这部分耗资是相当大的。
3、电力、电量的平衡分析
在对电力系统的规划设计中,电力电量平衡对其有着约束的作用,因此必须要优先考虑电力电量的平衡。为了将电力工程的布局和规模最终确定下来,需要对工程所在区域、供电区域进行电力、电量平衡计算,进而深入分析相关的平衡结果,达到最终的目的。
平衡电力、电流的流程主要是:预测各个系统中的最大负荷,结合各类电源的出力情况,从而得出电力、电量的盈亏,确定电力系统实际需要发电、变电设备容量,该容量必须满足负荷需求的工作容量和备用容量。值得注意的是电力电量的平衡设计不能忽视各区域间电力同电量的交换,并以此为基准推断电力设备的容量需增还是需减。平衡设计流程不仅能够预测出该区域的电力负荷,而且对规划中建设的电力工程的布局和规模也能够大体确定,真可谓一举两得。
4、制定合理的接入方案
在方案制定过程中,首先要突出电力系统中拟建的电力工程存在的重要作用和意义,需要结合收集到的区域原本的各类具体信息,例如电量负荷、电网发展规划以及网络特点等。按照我国电网发展规划以及相关电力部门的审批意见,制定出合理的接入系统方案。此外,在方案的论述过程中,应倡导走可持续发展道路,在工程建设中尽可能的节约用地、节能降耗,维护周边环境,最终建设出资源节约型、环境友好型的电力工程。在电力系统设计中应遵守科学发展的原则,将电网技术切实的应用于设计中,促进生产力的发展[3]。
5、电气计算
5.1潮流计算,是电力系统设计中最基本的计算,主要负责对电力网络中功率和电压的分布进行计算。该计算方式可将各个接入系统方案更直观的表现出来,运用潮流计算能够直接分析出各设计方案的可靠性、经济性、合理性,便于相互之间的比较。
5.2稳定计算,以潮流计算结果为前提,用于检验各方案的运行参数是否能够满足稳定运行的需求,如若不能需要提出保障措施以及稳定方案。
5.3短路电流计算,主要是对电器元件上可能产生的最大故障电流进行计算,进而选择正确的电气设备。
5.4无功补偿计算,使用无功补偿计算能够减少各种网络元件因为传输无功功率所造成的电能损耗。
6、比较方案
方案提供并非只有唯一,为了在各类方案中选取最佳方案,需要通过各种电气计算对方案中涉及到的可靠性问题、安全性问题以及经济性问题进行分析,只有通过比较分析才能选出最佳方案。
7、系统专业提资
综上所述,六种内容的实施过程收集了大量的工程数据资料,能够为电力工程设计的其他相关专业提供数据支撑。
结束语
随着电力系统规划设计在电力工程中的作用和影响越来越高,对其要求也更加严格。因此,需要不断改进创新电力系统的规划设计,使其适应新环境下的新要求,进而推动电力行业以及国民经济的健康、快速发展。
参考文献:
[1]刘栋钢.电力工程设计中电力系统规划设计的应用[J].科技传播,2013(10):38-39.
[2]侯海燕.探析电力系统规划设计技术[J].现代经济信息,2013(24):425.
[3]王秋莉.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].电子制作,2013(23):134.
【关键词】电力系统;规划设计;技术
引言
众所周知,电力工业既是国家的能源工业,也是国家的基础工业,国民经济又快又好的发展,社会的稳定和谐皆离不开我国的基础性能源——电能。电力工业主要包括五个生产环节,分别是:发电、输电、变电、配电以及用电,这五个环节存在一致性,几乎要同时完成。所以,为了满足国民经济各个领域的发展,必须做好电力工程前期的准备工作,电力系统规划设计合理,以此加强电网建设,确保有足够的备用能量满足社会经济发展的需求。
一、电力系统规划设计工作的经验分析
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、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。电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义,所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。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[1]。
二、电力系统规划设计技术的应用探究
电力系统规划包括发展规划和运行规划。电力系统发展规划是以电力系统负荷增长情况为前提,从而确定电源的布点、类型、容量和输配电网络的电压等级、变电所容量与位置、网络结构等。此外,它同时包括着互联系统规划、电源发展规划、电力网络发展规划以及其他一些规划。这类发展规划在一定程度上对单项电力工程设计具有极为重要的指导作用,同时对电力工程建设是否必要提供了论证。本文主要针对单项电力工程中,与电力系统规划设计相关的七个方面进行具体的阐述,具体内容如下:
1、电力负荷程度预测与特征分析
电力系统规划设计的基本内容首当其冲的便是所在区域的电力负荷预测及特征分析,负荷需求才是电网规划的依据。在负荷预测中,不能只是单一的对负荷总需求进行预测,还应考虑到未来的发展可能以及一定的环境因素,预测所需求的峰荷,以及天气、季节变化引起的负荷程度的变化等。在设计电力工程的项目时,通常是对其所在区域十五年内的负荷情况进行预测,也就是我们所统称的中短期负荷预测,该预测主要是依据我国国民经济的运行和发展进行的。收集相关的历年经济数据,结合目前的经济发展规划,对中短期内涉及到的区域,最大负荷进行预测。此外,为了确定负荷情况对电网供电的影响作用,要对其特性进行深入的研究和分析。负荷预测的方法并非是单一的,它具有多样性,不仅包括传统的序列预测法,同时也有新型的模糊理论及专家系统等,工程师可以采用多种方法进行负荷预测,无论是枢纽变电站还是大容量发电机组皆可。
然而,在预测过程中会涉及许多不确定的因素,负荷预测要做到十分准确是非常困难的。所以应根据有关的历史资料和省或地区的建设发展的总体规划以及一切可能得到的有关资料,运用概率统计的分析方法建立尽可能准确的负荷发展的数学模型,为电力系统发展规划提供可靠的依据[2]。
2、电源规划情况及出力分析
电力系统规划设计的核心内容是电源的规划,主要是针对拟建区域及其周边区域的电源统计。根据对负荷增长的预测和动力、燃料可被利用的情况,决策每一发展阶段、在何处新建或扩建何种动力类型的发电厂;建议装机容量和单台机组的容量;指出这些电厂和机组在未来电力系统中的地位和基本运行方式(以带基荷为主还是以带腰荷或是峰荷为主)。电源发展规划过程中应坚持以下几点:
电源规划必须坚持从实际出发,以政府或相关部门提出的电源发展计划为依据,将市场需求作为导向,使所涉区域内的资源得到优化配置。
在电源发展规划中应给出发电系统的可靠性分析。采用的指标一般是电力不足概率(LOLP)及电能不足期望值(EENS)。目标是所选方案的上述两项指标为最小。
在选择方案中应进行发电系统的经济性分析,即进行发电系统的成本分析和利润分析。
在制定电源发展规划中,还要仔细、深入地进行发电系统对环境污染的分析,并指出减低污染的技术途径;在成本分析中,要计及为把污染降低到合格的标准所耗费的资金,通常这部分耗资是相当大的。
3、电力、电量的平衡分析
在对电力系统的规划设计中,电力电量平衡对其有着约束的作用,因此必须要优先考虑电力电量的平衡。为了将电力工程的布局和规模最终确定下来,需要对工程所在区域、供电区域进行电力、电量平衡计算,进而深入分析相关的平衡结果,达到最终的目的。
平衡电力、电流的流程主要是:预测各个系统中的最大负荷,结合各类电源的出力情况,从而得出电力、电量的盈亏,确定电力系统实际需要发电、变电设备容量,该容量必须满足负荷需求的工作容量和备用容量。值得注意的是电力电量的平衡设计不能忽视各区域间电力同电量的交换,并以此为基准推断电力设备的容量需增还是需减。平衡设计流程不仅能够预测出该区域的电力负荷,而且对规划中建设的电力工程的布局和规模也能够大体确定,真可谓一举两得。
4、制定合理的接入方案
在方案制定过程中,首先要突出电力系统中拟建的电力工程存在的重要作用和意义,需要结合收集到的区域原本的各类具体信息,例如电量负荷、电网发展规划以及网络特点等。按照我国电网发展规划以及相关电力部门的审批意见,制定出合理的接入系统方案。此外,在方案的论述过程中,应倡导走可持续发展道路,在工程建设中尽可能的节约用地、节能降耗,维护周边环境,最终建设出资源节约型、环境友好型的电力工程。在电力系统设计中应遵守科学发展的原则,将电网技术切实的应用于设计中,促进生产力的发展[3]。
5、电气计算
5.1潮流计算,是电力系统设计中最基本的计算,主要负责对电力网络中功率和电压的分布进行计算。该计算方式可将各个接入系统方案更直观的表现出来,运用潮流计算能够直接分析出各设计方案的可靠性、经济性、合理性,便于相互之间的比较。
5.2稳定计算,以潮流计算结果为前提,用于检验各方案的运行参数是否能够满足稳定运行的需求,如若不能需要提出保障措施以及稳定方案。
5.3短路电流计算,主要是对电器元件上可能产生的最大故障电流进行计算,进而选择正确的电气设备。
5.4无功补偿计算,使用无功补偿计算能够减少各种网络元件因为传输无功功率所造成的电能损耗。
6、比较方案
方案提供并非只有唯一,为了在各类方案中选取最佳方案,需要通过各种电气计算对方案中涉及到的可靠性问题、安全性问题以及经济性问题进行分析,只有通过比较分析才能选出最佳方案。
7、系统专业提资
综上所述,六种内容的实施过程收集了大量的工程数据资料,能够为电力工程设计的其他相关专业提供数据支撑。
结束语
随着电力系统规划设计在电力工程中的作用和影响越来越高,对其要求也更加严格。因此,需要不断改进创新电力系统的规划设计,使其适应新环境下的新要求,进而推动电力行业以及国民经济的健康、快速发展。
参考文献:
[1]刘栋钢.电力工程设计中电力系统规划设计的应用[J].科技传播,2013(10):38-39.
[2]侯海燕.探析电力系统规划设计技术[J].现代经济信息,2013(24):425.
[3]王秋莉.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].电子制作,2013(23):134.