电力工程设计中电力系统规划设计的运用分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 23 日 作者简介：张涛（1991），男，汉族，河北唐山人，工程师，本科，研究方向（工作内容）为电力设计。-151-电力工程设计中电力系统规划设计的运用分析 张 涛 河北弘祥送变电工程有限公司，河北 唐山 063000 摘要：摘要：进入新时代以来，电力工程建设规模不断扩大，发电量不断提高，输电效率也随着科技的发展而稳步提高，为了适应不同区域居民的用电需求，要想推动各用电行业良性发展，就需要提高对于电力工程设计的关注度，并做好相应的规划和设计，从整体性出发来评价电力系统所应具有的基本功能，采用合理的管理措施更新设计思路以达到高效率电力供应和降低工程建造成本的目的，做到多梯度，全方位地制定建设计划和调整装置分布密度以利用匮乏的电网建设资源等重要方面。设计人员要对电力工程所处地区的居民用电需求进行评估，收集可利用的数据和资料，掌握用电量在各个季节和各个时段内的变化规律，有选择地进行基础设施建设，并以年度作为建设规划的基本单元。文章主要对电力系统规划的构成进行分析，并指出电力系统规划设计在电力工程中的中心应用原理，并对电力系统规划设计在电力工程设计中的应用进行深入探究，仅供有关人员参考。关键词：关键词：电力工程设计；电力系统规划设计；应用 中图分类号：中图分类号：TM715 1 电力系统规划设计的相关概念 电力系统规划包括发电，输电以及用电几大流程，并通过这些流程将天然的能量转换为电能对于各领域发展以及人们日常生活至关重要。电能的使用极大地推动着我国国民经济的增长，同时它作为我国主要能源，对我国经济发展产生着巨大影响。由于电力系统正常运行受多方面影响，所以要合理规划和设计电力系统，加速电力工程建设飞速发展。电力系统规划以特定区域电力负荷预测分析为主，再通过电力工程项目施工所处地区，来计算电力电量分析，由此获得项目具体建造规模的同时，还需要对电力工程项目周边用电状况进行了解，并对周边区域经济发展状况进行分析，以此来判断电力工程建设是否可以适应地方发展需要，在对相关资料进行全面掌握之后，对电力系统规划进行合理制定，为当地用电人群尽量减少电能费用。2 电力工程中电力系统规划设计的核心应用原则研究 2.1 经济性原则 在电力系统设计规划过程中，技术人员一定要秉持经济性原则对工程建设活动中各个阶段原材料用量，设备损耗等指标着重考核，对可能出现安全事故，设计错误问题等概率进行预测，使电力企业备足更多的可用资金并事先建立成本控制标准和积极压低基础性输电设备、发电装置市场采购价格是为了减少电力系统工程量和消除一些多余设计同时减少电力系统建造成本，产生更大的经济利润并利用匮乏的工程建设资源进行电力负荷评估，增加保护性装置以及其他关键方面来选择更加合理的电网架构和总体布局，尽量减小发电设备和输电中转节点的间距，杜绝输电损耗，以免电能由于线路电阻过大和电压不稳定等原因损耗掉，造成额外经济损失。设计人员应缩短工程建设周期、组织小范围电力负荷评测活动、收集周边居民区用电数据、发现影响电力系统建设质量负面因素等。2.2 安全性原则 设计人员一定要遵循安全至上的原则，从减少事故发生率和设备故障率出发，对设计方案的合理性进行评价，采用全新技术标准，改进质量控制指标来评价和研究电力系统的实际运行环境，从而达到消除隐患的目的，并在电网系统中增加自动化的安全检测功能。设计者可以根据监管部门的要求对电力系统规划设计实施模式进行调整，如进行电网建设前的工程论证阶段，经准确测量确定输电线路投建类型及回路数量并构建精细化管理机制，从而确保电网合理施工及安全运行，实现超前控制的目的，对电力系统建设项目的有关信息进行概括总结，发现影响安全的危险因素使电力系统能够克服负面因素的影响。中国科技期刊数据库 工业 A-152-2.3 周期性与均衡性原则 设计人员一定要做好远期规划工作，并结合远期规划出台电力系统的短期建设计划，实施整体发展战略并对电力系统的建设位置和电网覆盖范围进行调整，向周围城市或乡村提供电力，并对城市用电量在今后一定阶段内的变化趋势进行预测，作好超前设计工作，使最近建立的电力系统能适应本地区现阶段和今后的用电需要。为了更好地进行设计规划，需要从整体性出发，统筹各方面关系，充分考虑影响电力建设事业的客观方面，给城市后期建设预留更多的可利用空间，以免电网系统的建设活动对用户的正常生活和财产安全造成影响。3 电力工程设计中电力系统规划设计的运用 3.1 做好电源工程的规划设计 在电力系统规划设计中最核心的一环是对电力电源进行规划和设计，所以为了确保电力系统规划和设计监管的总体技能，就要求相关工作人员提高对电力电源规划和设计工作的重视，根据方案的执行情况和特定的需要，合理的规划电力电源。通常为了确保其最终规划设计质量可以达到电力工程和电力系统的特定要求，就要求相关工作人员将协调发展这一原则作为参考依据，对电力工程周围电网电源及其所处地区电网电源实际状况进行了调研，再在此基础上深入剖析了电源具体输出状态，最后依据其分析结果并考虑诸多因素来规划电力电源，确保电力工程所处地区电力工程建设可行。有必要以统调电源和地方电源为主要研究对象，确定统调电源在电力电源规划设计中举足轻重，当前国内大多数大型发电厂都采用了统调电源，一般由电网统一调度，与大发电厂相比，有些小企业单位或水电站将以地方电源为主。所以在电源工程规划设计中，为了避免资源浪费，确保电源工程规划设计最终品质，就要求相关工作人员必须要对电力工程中具体用电需求有着充分的了解，并且要通过深入的分析不同电源的处理方式来进行有效的电源工程规划，从而确保最终规划品质。3.2 智能保护装置的应用 在目前社会发展对于电力能源要求越来越高的大环境下，电力系统工作量也逐渐增加，同时大量工作负荷必然会导致系统在运行中存在着一些隐患，为能提升电力系统运行安全性与稳定性，那么就必须要与保护装置相结合。就当前现实而言，国内智能保护装置已逐渐完善，并已走在世界前列，开发的设备不但功能较全，且覆盖面积大，已能满足各电压等级电站运行。在智能保护装置中，包含了具有人工智能技术，网络通信技术，计算机技术，自适应理论，综合自动控制理论等等多个方面的精华部分，因此在使用的过程当中，对于电力系统具有很强的防护作用，很大程度上提升了电力系统安全指数，从而保证电力系统能够顺利地运行，对电力事业发展起到了一定的帮助作用，并对自动保护装置前景进行了展望，该设备功能将越来越完善，始终符合电力事业工作需要，对电力企业今后的进步和发展起到了技术保障作用。3.3 基于离散平均时间功率的含风电调度模型 相较于传统电力，风电调节速度较快，有可能参与调度，计及需求侧响应及储能，功率平衡约束，旋转备用约束等、风电实时出力限制，火电机组出力限制以及火电机组爬升限制条件下，将弃风量最小值作为目标函数构建联合调度模型进行需求侧管理和储能技术，通过执行分时电价以及储能系统来减少用电高峰时用户负荷需求向平时段以及谷时段迁移，进而影响发电侧在不同时间段内的上网有功功率情况，增强系统消纳风电能力。3.4 加强对物联网环境下电力设计中的成本控制工作 物联网环境中电力设计工作成本所占比重具体表现在：设计阶段占总成本 35%75%、施工阶段占总成本 5%35%、竣工验收阶段占总成本 5%以下。由此可知，物联网环境下要想强化电力设计成本控制，就必须先根据相关法律法规制度，将设计过程成本控制到一定范围内，提高相关执行力，这就可以解决电力设计过程中成本控制所产生的诸多问题，尽可能地确保电力设计所应体现出的价值以实现成本控制。在此背景下，首先要提高设计人员成本控制的意识，要想提高工作人员成本控制的意识就必须要加大技术研发的力度，这是十分关键的环节。因此，以物联网为背景，有关电力工程设计人员一定要强化对其的认识，并研究怎样运用物联网来确保设计的科学性、以合理性为前提，对后续建设成本加以控制，从而无形中提升工作人员对于成本控制的认识，另外还应将价值工程原理引入到电力设计当中，适时为设计做出限额。可以中国科技期刊数据库 工业 A-153-说限额设计对于电力设计来说具有十分重要的意义，它不仅便于电力设计时候对成本的预算控制，而且还能对电力设计起到一定的指导作用。3.5 电气计算 首先比较潮流计算结果是电力系统接入方案测试最为直观的方法。在进行比较的过程当中，可以对电网当中的实际状况进行分析，得知各个电元器件所发挥的重要功能，并在运行过程当中可以充分地发挥其重要功能，保证电力系统可以平稳运行。在进行电气计算时，让有关工作人员对系统功率，电压真实分布地点有了详细了解，对电力系统规划设计具有重要信息价值。其次，若为单一项电力建设工程进行规划和设计，则进行对电计算时，既要考虑频率，又要考虑系统暂态，这是保证电网电流平稳的重要依据。结合计算所得结果分析制定多样化系统方案并根据实际情况针对存在问题采取合理解决措施强化系统维护管理。最后就是短路电流计算了，这在电力系统当中经常会遇到，只有准确地计算出短路电流的值才能找出系统短路故障发生的真正原因，这样才能够有针对性的进行分析和解决，并在适当的时候对电气设备进行校验，以适应电力系统运行中对于参数的要求。在电力系统中强化线路保护、及时发现电气故障问题并采取措施切断电流等措施可以将电力系统损失值控制在最低限度。3.6 做好电力负荷的预测分析 在电力系统规划设计过程中极易发生电力供应不平衡问题，这一现象对电力系统的后期应用效率产生了直接的影响，所以需要引起相关工作人员的足够重视，为了避免出现这一问题，大部分工作人员都会选择将电力负荷预测纳入到电力规划中，以保证他们能够对本地电力部门的状况与实际电力供应状况有着全面的了解与深入分析，接着在这个基础上又对电力系统做出了合理规划以及设定，以确保电力系统可以符合地方实际。为了确保预测结果准确，有关人员需掌握当地 10 年内用电及相关信息，可通过用户调查来预测居民未来电力需求量和供应量，同时，在此基础上，对影响电力工程效益的负面因素进行了一一检查。在对影响电力系统的因素进行检查时，需着重考虑夏季用电高峰期和低谷期的情况，并依据其检查结果对电力系统规划做出统筹性分配。当前我国电子系统会因电网电力供应的波动产生失稳现象，对人们用电效率产生不利影响，因此需采取相关措施减少该问题发生概率。3.7 在电力工程设计中电力电量的平衡环节的具体应用 必须充分认识到电力系统电力电量对于电力系统整体规划具有深远影响，进而采取有效措施推动电力工程设计电力电量平衡环节运用具有积极作用。在开展电力负荷预测与分析等作业中，电力电量计算流程非常关键，电力电量数据精准分析作业直接关系到电力负荷预测和电源出力分析。电力电量平衡问题主要针对于处于不同地区之间电力电量实际互换进行研究，电力工程施工环节必须督促电力系统规划设计根据有关规定并遵照电力负荷预测与分析以及其他有关数据分析状况进行，并且在通过电力工程中相关专业性技能较强的计算人员来完成计算，从而有效的得出正确的电力电量盈亏情况。然后在电力工程进行施工时，依据实际电力电量损益，采取有效措施，对变电设备实际所需发电量进行合理安排，这一措施得到有效采取，则可以合理且有效地保持电力电量均衡，从而避免使用过程中电力电量不充足等不良现象。4 电力系统设计和规划的注意事项 电力系统的设计规划关系到民生大计，关系到我国的发展前景，所以对于操作人员工作质量提出了更高要求。设计师要设计出符合群众需求，同时兼具科学性和技术性的产品，这一过程具有长期性。近年来我国电源网的覆盖面越来越大，这就要求电力系统必须及时进行更新，才能适应人民群众的要求。电力系统优化，升级和稳定运行都必须以良好的设计方案作为先决条件，但在实创阶段却存在着一些难以解决的难题，这就要求设计师必须准确地抓住关键问题，从而为电力系统设计打下良好基础。在系统设计中一定要有充分的准备工作，而系统规划中的定位与引导尤为重要。规划设计电力系统要在项目前期，对电路网络各个环节的高效运行进行保障，保证建造出品质较好，条理清晰，安全性较高，操作安全可靠的电路网络。相关数据及文献为系统设计提供了前提条件，需要收集周围电网系统的运行数据，文件，对数据文件进行细致的梳理与研究。收集原电站及线路运行信息，并把整理好的信息整理成适当格式输入计算机，使电中国科技期刊数据库 工业 A-154-网有关数据更全面。另外，还需注意最近印发的设计报告以便更深入地掌握电路网络动态情况及其走向。适时加入电网新数据对于电力系统优化具有重大积极影响，但收集工作连续周期长。5 结语 总之，现代化社会发展到今天，各个行业得到了快速发展，给我们国家带来了更多的经济效益。而电能，不管是在人们日常生活当中，还是各个领域发展当中，都有着举足轻重的地位和价值，成为现代化社会平稳发展当中的一个重要组成部分。我国在这一问题上提高了重视程度，强化了管理，增加了电力工程项目建设，提升了力系统运行稳定性和安全性，拓展了电力工程项目应用，为各个区域的开发和运用提供了应用需求，也为现代化社会可持续发展打下良好基础。参考文献 1陈宏达,李银萍.试析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用J.名城绘,2018(7):454-454.2曹善达.电力规划设计在电力工程设计中的应用J.数码设计(上),2019(11):180-181.3崔文东.试论电力系统规划设计在电力工程设计中的应用J.工程建设与设计,2018,99(12):193-199.4趙宏.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用J.智能城市,2017,99(11):198-199.