电力工程设计中电力系统规划设计的应用

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摘 要：合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，电力工程前期工作的重要组成部分，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。本文根据单项电力工程设计的特点，叙述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用，及总结了如何开展电力系统规划设计工作。

关键词：电力工程；规划设计；应用

在现今的社会中，随着科技不断的进步、人们的生活水平不断的提高，无论是工业还是商业抑或是民用电量需求也在逐步提升中，所以我国的电力系统为了能够跟上社会的要求，一直在致力于进一步提升电源装容量、不断扩大电网规模。在单项的电力工程设计当中，秉承着安全、经济、高效的要求，在对于电力系统的设计工作上就要求我们在传统的设计模式上做进一步的改进以达到社会需求。电力系统的规划设计工作需要考虑各方面的因素，在开始设计之前因先对当地电力系统的情况做详细的了解，整理出资料以供参考，以及整个大网区之内的基本情况和主要特点。并对电力系统的最新变化保持时刻关注，做好前期准备工作是后续进行电力系统设计规划的保证。

一.系统规划设计的主要内容

系统规划设计相关的工作分为长期电力系统发展规划和中期电力系统发展设计。对单项电力工程设计具有指导的作用，更是论证工程建设必要性的依据之一。

单项电力工程设计之时，系统规划设计主要内容：

（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与出力分析；

（3）依据负荷预测与电源规划结果，进行电力与电量的平衡；

（4）提出电力工程接入电网系统的优化方案；

（5）对所提方案进行电气计算；

（6）分析计算结果后，进行方案技术经济比较；

（一）电力负荷预测与分析

电力系统规划设计的基础是对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测与分析。在电力工程设计之时，可以进行10年以内的中短期负荷预测。

中短期负荷预测，是围绕国民经济的运行与发展而进行的。总结历年经济数据基础之上，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的预测；同时，根据已建、在建与规划的大项目情况，对负荷的特性进行必要的分析，以确定对电网供电的影响。

（二）电源规划情况及出力

对于电力系统的设计，其核心内容在于对电源的规划，调查周边电网电源规划情况，并对其进行详细分析做出报告，是拟建工程中重要的一环，也是单项电力工程建设中必须实行的环节。电力电源一般分为地方电源以及统调电源两类，地方电源主要指的是个人或集体、企业自备的发电机组，而统调电源则是指属于电网控制管理调度的各类大型发电厂。在不同的水文期，各类的电源所能够生产的电力是各不相同的，所以对于电源的分析统计也就显得尤为重要了。

（三）电力电量平衡

在对电力系统的规划设计中，必须要优先考虑电力电量的平衡，对电力负荷以及电源出力分析做出前期评估，大致计算出每年电力系统的最大负荷，且分析电力系统中的各类电源出力将两者结合起来计算得出电力电量盈亏，以此来得到电力系统的发电设备容量和所需的变电等数据。

对电力负荷以及电源出力分析做出前期评估，大致计算出每年电力系统的最大负荷，且分析电力系统中的各类电源出力将两者结合起来计算得出电力电量盈亏，以此来得到电力系统的发电设备容量和所需的变电等数据。基本要求是能够满足系统需要的备用容量以及工作容量的总和，并且在保证电力电量平衡的同时，还要根据分区间的电力电量交换来对设备容量进行增减操作。

（四）接入系统方案

依据原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况，确定项目工程在电力系统中的地位和作用，按照电网规划与政府部门的审批意见，提出项目接入系统比较方案。

论述项目接入系统方案，应按照远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用的原则。同时，需要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。

（五）电气计算公式

1、 变压器油过滤不论多少次，直到过滤合格为止，以“t”为计量单位，其计算公式：油过滤数量（t）=设备油重（t）×（1+损耗率

2、 带形母线计算公式：L=∑（按设计图纸计算的单项延长米+母线预留长度）

3、 基础槽钢角钢的安装长度按设计图纸计算，无规定时按下式计算：①单个柜盘时：L=2（A+B）②多个同规格的柜、盘相连接时：L=n2A+2B式中：L：所求长度 A：柜或屏的宽度 B：柜或屏的厚度 n：柜或屏的个数。

4、 盘柜配线长度计算公式：L=盘柜板面半周长×配线回路数。

5、 电缆安装工程量计算公式：L=∑（水平长度+垂直长度+各种预留长度）×（1+2.5%电缆曲折折弯余系数）。

6、 电缆保护管计算公式：横穿公路：L=路基宽度+4米；穿过排水沟：L=沟壁外缘+1米；垂直敷设：管口距地面+2米；穿过建筑物外墙，按基础外缘以外+1米。

7、 电力电缆中间头数量确定参考公式：n=L/l-1 n：中间头个数 L：电缆设计长度 l：每段电缆平均长度。

8、 接地母线、避雷线敷设工程量公式：L=∑（施工图设计水平长度+垂直长度）×（1+3.9%附加长度）。

（六）方案比较

对项目接入方案进行比较，在各种电气计算结果的基础上，从安全可靠性、实施性、发展适应性和经济性等方面出发，对各方案的设计及运行做出评价，选择最优者作为推荐方案。

（七）系统专业提资

通过合理的系统设计，可靠的系统电气计算，选出综合条件最优之推荐接入系统方案，以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。

二.规划设计的经验

我国电网电压的升高，电网规模的扩大，电源装机总容量的提升，使电力系统的发展进入了一个新时期。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，已成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。

（一）准备阶段

开展系统规划设计工作之前，要积极收集近区电力系统现状的相关资料，了解大网区的基本情况与特点，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，开列成表录入数据库，以形成电网现状网架的基础数据。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与变化特点，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。

（二）开展工作

关注电力系统最新的变化情况，及时更新数据库资料，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。对于新项目工程，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。进行各类系统电气计算，配合项目工程的设计工作。

参考文献：

[1] 梁磊.浅谈建筑施工电气的设计与施工阶段电气工程师的主要工作.城市建设理论研究.2011（22）.

[2] 钟俊强.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用.广东科技.电力建设.2012（3）.

[3] 魏子添.浅析电力系统规划设计.科技传播.2011.

[4] 张云飞.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用.中国高新技术企业.2011（5）.

作者简介：李文栋（1989-12），男，甘肃，本科，研究方向：电气工程及其自动化。