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1、電力系統規劃的構成
(1)電源規劃。電源規劃是電力系統規劃的第一階段,以負荷預測結果為依據,綜合各種因素的考慮,研究出合理的電源建設方案,滿足電力負荷增長的需求。可將其分為三類,依次是:短期電源規劃、中期電源規劃以及長期電源規劃。(2)電網規劃。電網規劃又可稱為輸電系統規劃,它是以電源規劃的結果以及負荷預測的結果為前提依據的,滿足規劃中所需輸電能力,使電網建設方案合理可行且不浪費資本。按照時間劃分可將其分為近期電網規劃、中期電網規劃以及長期電網規劃,如此劃分方便人們論證電力工程有無建設的必要性。本文主要從電力負荷測試、電源規劃以及電網規劃三方面分析電力工程設計中電力系統規劃設計的應用情況。
2、電力系統規劃的基本任務
(1)研究和提出規劃期內的負荷預測;(2)明確能源資源的分布狀況以及周邊的運輸條件;(3)對大型電站涉及到的合理的供電范圍進行記錄、研究;(4)研究切合實際的電網發展方案。
3、常規電力系統規劃設計操作步驟
(1)對相關資料進行搜集,包括能源資源的分布、運輸條件的具體所處環境、負荷預測以及大型電站的合理供電范圍等;(2)深入分析所收集的資料,加以歸納選擇價值性較大的信息,進行負荷預測;(3)以負荷、電源條件為基礎,將電源開發方式確定下來;(4)根據負荷分布,擬定若干個輸電和配電網布局方案,進行技術經濟比較,提出推薦方案;(5)論證方案實施的可行性;(6)制定規劃文件,制定規劃圖表。
4、電力系統規劃設計的主要內容概述
電力系統規劃包括發展規劃和運行規劃。電力系統發展規劃是以電力系統負荷增長情況為前提,從而確定電源的布點、類型、容量和輸配電網絡的電壓等級、變電所容量與位置、網絡結構等。此外,它同時包括著互聯系統規劃、電源發展規劃、電力網絡發展規劃以及其他一些規劃。這類發展規劃在一定程度上對單項電力工程設計具有極為重要的指導作用,同時對電力工程建設是否必要提供了論證。本文主要針對單項電力工程中,與電力系統規劃設計相關的七個方面進行具體的闡述,具體內容如下:
4.1電力負荷程度預測與特征分析
電力系統規劃設計的基本內容首當其沖的便是所在區域的電力負荷預測及特征分析,負荷需求才是電網規劃的依據。在負荷預測中,不能只是單一的對負荷總需求進行預測,還應考慮到未來的發展可能以及一定的環境因素,預測所需求的峰荷,以及天氣、季節變化引起的負荷程度的變化等。在設計電力工程的項目時,通常是對其所在區域十五年內的負荷情況進行預測,也就是我們所統稱的中短期負荷預測,該預測主要是依據我國國民經濟的運行和發展進行的。收集相關的歷年經濟數據,結合目前的經濟發展規劃,對中短期內涉及到的區域,最大負荷進行預測。此外,為了確定負荷情況對電網供電的影響作用,要對其特性進行深入的研究和分析。負荷預測的方法并非是單一的,它具有多樣性,不僅包括傳統的序列預測法,同時也有新型的模糊理論及專家系統等,工程師可以采用多種方法進行負荷預測,無論是樞紐變電站還是大容量發電機組皆可。然而,在預測過程中會涉及許多不確定的因素,負荷預測要做到十分準確是非常困難的。所以應根據有關的歷史資料和省或地區的建設發展的總體規劃以及一切可能得到的有關資料,運用概率統計的分析方法建立盡可能準確的負荷發展的數學模型,為電力系統發展規劃提供可靠的依據。
4.2電源規劃情況及出力分析
電力系統規劃設計的核心內容是電源的規劃,主要是針對擬建區域及其周邊區域的電源統計。根據對負荷增長的預測和動力、燃料可被利用的情況,決策每一發展階段、在何處新建或擴建何種動力類型的發電廠;建議裝機容量和單臺機組的容量;指出這些電廠和機組在未來電力系統中的地位和基本運行方式(以帶基荷為主還是以帶腰荷或是峰荷為主)。電源發展規劃過程中應堅持以下幾點:電源規劃必須堅持從實際出發,以政府或相關部門提出的電源發展計劃為依據,將市場需求作為導向,使所涉區域內的資源得到優化配置。在電源發展規劃中應給出發電系統的可靠性分析。采用的指標一般是電力不足概率(LOLP)及電能不足期望值(EENS)。目標是所選方案的上述兩項指標為最小。在選擇方案中應進行發電系統的經濟性分析,即進行發電系統的成本分析和利潤分析。在制定電源發展規劃中,還要仔細、深入地進行發電系統對環境污染的分析,并指出減低污染的技術途徑;在成本分析中,要計及為把污染降低到合格的標準所耗費的資金,通常這部分耗資是相當大的。
4.3電力、電量的平衡分析
在對電力系統的規劃設計中,電力電量平衡對其有著約束的作用,因此必須要優先考慮電力電量的平衡。為了將電力工程的布局和規模最終確定下來,需要對工程所在區域、供電區域進行電力、電量平衡計算,進而深入分析相關的平衡結果,達到最終的目的。平衡電力、電流的流程主要是:預測各個系統中的最大負荷,結合各類電源的出力情況,從而得出電力、電量的盈虧,確定電力系統實際需要發電、變電設備容量,該容量必須滿足負荷需求的工作容量和備用容量。值得注意的是電力電量的平衡設計不能忽視各區域間電力同電量的交換,并以此為基準推斷電力設備的容量需增還是需減。平衡設計流程不僅能夠預測出該區域的電力負荷,而且對規劃中建設的電力工程的布局和規模也能夠大體確定,真可謂一舉兩得。
4.4制定合理的接入方案
在方案制定過程中,首先要突出電力系統中擬建的電力工程存在的重要作用和意義,需要結合收集到的區域原本的各類具體信息,例如電量負荷、電網發展規劃以及網絡特點等。按照我國電網發展規劃以及相關電力部門的審批意見,制定出合理的接入系統方案。此外,在方案的論述過程中,應倡導走可持續發展道路,在工程建設中盡可能的節約用地、節能降耗,維護周邊環境,最終建設出資源節約型、環境友好型的電力工程。在電力系統設計中應遵守科學發展的原則,將電網技術切實的應用于設計中,促進生產力的發展。
4.5電氣計算
電力系統設計中最重要的內容便是電氣計算,主要包括:(1)潮流計算,是電力系統設計中最基本的計算,主要負責對電力網絡中功率和電壓的分布進行計算。該計算方式可將各個接入系統方案更直觀的表現出來,運用潮流計算能夠直接分析出各設計方案的可靠性、經濟性、合理性,便于相互之間的比較。(2)穩定計算,以潮流計算結果為前提,用于檢驗各方案的運行參數是否能夠滿足穩定運行的需求,如若不能需要提出保障措施以及穩定方案。(3)短路電流計算,主要是對電器元件上可能產生的最大故障電流進行計算,進而選擇正確的電氣設備。(4)無功補償計算,使用無功補償計算能夠減少各種網絡元件因為傳輸無功功率所造成的電能損耗。
4.6比較方案
方案提供并非只有唯一,為了在各類方案中選取最佳方案,需要通過各種電氣計算對方案中涉及到的可靠性問題、安全性問題以及經濟性問題進行分析,只有通過比較分析才能選出最佳方案。
4.7系統專業提資
綜上所述,六種內容的實施過程收集了大量的工程數據資料,能夠為電力工程設計的其他相關專業提供數據支撐。
5、電力系統規劃設計工作經驗
電力系統規劃設計準備階段,收集區域內及近區內相關資料,記錄成表錄入數據庫,形成電網現狀網架的基礎數據。工作開展過程中,收集當地負荷情況,以及周邊電力系統的資料,不斷更新和完善基礎數據。
6、結語
隨著電力系統規劃設計在電力工程中的作用和影響越來越高,對其要求也更加嚴格。因此,需要不斷改進創新電力系統的規劃設計,使其適應新環境下的新要求,進而推動電力行業以及國民經濟的健康、快速發展。
作者:武毅 苗建勛 宋麗潔 孫洪玉 單位:石家莊華北制藥維爾康有限公司 石家莊理工職業學院 石家莊如家酒店管理有限公司