电力工程设计与电力系统规划设计原则

摘要：随着市场经济的迅速发展，我国电力行业也走向了蓬勃发展的新阶段，电力工程的数量逐渐增多、规模不断扩大，从而给电力工程设计提出了更高的要求。电力系统规划设计是电力工程建设前期不可或缺的重要部分，也是确保电力系统安全、可靠运行的前提与基础。为提高用电质量，必须加强对电力系统规划设计的重视。

1电力系统规划设计原则

1.1安全性原则

在众多的电力系统规划设计影响因素中，安全性问题始终是其中最重要，也是最需要关注的一个问题，在进行设计工作时一定要将安全问题作为一切工作的前提，在最大限度上保障施工的安全性。

1.2成本原则

在工程项目作出决策后，规划设计阶段是工程建设的灵魂，是处理技术与经济关系的关键性环节。开展电力系统规划设计工作不但需要发挥出系统的作用，同时还需要加强对设计系统成本的重视，在不影响设计质量的前提下尽可能的减少设计成本，这样才可以实现效益的最大化。

1.3周期性原则

电力工程因为其特殊性，往往都需要很长一段时间的工作时间，同样，电力系统规划设计工作也是一个周期性的工作，必须要在事前规定好的时间内完成，因此为了确保设计的效率，必须要制定出一个切实可行的规划设计方案，只有这样才能够满足设计的需要。

2电力系统规划设计工作的内容

众所周知，电力系统规划设计工作是一个非常复杂的过程，按照不同的划分原则，能够将其划分为很多个更加细致的部分。在电力工程设计环节中，电力系统规划设计工作发挥着至关重要的作用，不但具有很强的指导作用，同时还是开展电力工程建设的主要依据。因为其复杂性的特点，因此难免会涉及到很多的系统规划内容，主要内容如图1所示。

2.1电力负荷预测及特性分析

在对电力系统进行规划设计的过程中，整项电力系统规划设计工作的顺利进行必须要以对电力工程施工现场周边的电力负荷进行科学的预测以及对电力负荷的特性进行细致的分析为基础，在开展电力工程的设计工作时，主要的工作内容是对10年以内的中短期电力负荷进行预测，再加上以往的工作经验和得出的数据资料，同时按照本地的经济发展规划，最终较为准确的测量出本地的最大负荷。此外，还需要将电力负荷的特性作为分析对象，研究电力负荷的特性对会供电系统的正常运行可能造成的影响，这一系列的研究的本质目标都是为了在不同程度上促进当地的经济发展。在电力系统规划工作中，负荷预测可谓是最为关键的环节。一般而言，规划的目标以及内容直接决定了负荷预测的内容。①只有合理预测供电区域与规划年相应的负荷总量，才能最终确定规划年输配电系统所需的设备容量；②只有合理预测供电区域内的分块负荷，才能最终确定变电所设备的分布。在供电区域内部，之所以进行分块，目的在于使配电设备在布局时具有一定的分辨度，从而确保规划设计的系统布局与实际的负荷需要尽可能一致。而每一块分块面积的大小不仅与电网电压的等级有关，而且还与供电区的负荷密度有关。就前者而言，电压越高，则分块的密度就会越大。负荷预测主要包括短期、近期、中期、长期负荷预测，且这几类预测通常适用于安排电网安全经济运行以及电网近期、中期、远景规划中。负荷预测的特点主要表现为不确定性、条件性、时间性、多方案性等，正是因为如此，传统负荷预测方法多种多样。近些年来，随着技术的飞速发展以及数学工具的广泛应用，负荷预测出现了许多新的方法，下面以表格的方式对新旧负荷预测方法进行列举。经过长时间的发展，目前对于电力负荷的预测已经发展出了很多种行之有效的方法，针对要求不同、意义不同的电力工程可以采取不同的预测方法进行电力负荷的预测，这样能够确保预测的准确性和高效性。

2.2电源规划

对于电力系统规划设计环节来说，电源规划就像是其中的心脏，始终发挥着最为关键的作用，电源规划的工作内容就是对电力工程施工现场周边的电网系统进行系统性的规划设计，同时研究其电源的出力情况。从另一个方面来分析，可以将电力电源划分为统筹电源以及地方电源两种，统筹电源是指一些规模较大的发电厂，主要采取统一调度的方式，而地方电源则主要是指规模较小的水电站以及一些小型的发电机组。由于在不同的水文期内，对于不同规模的电力电源，其出力情况也有着很大的差别，再加上越来越多的新建电源机组投入使用，为了更好的利用这些电力电源，使其发挥出更大的价值，目前大部分电力企业都会采取对目标电源的出力情况进行认真的研究和分析，确保在未来一段时间内进行规划设计工作时能够很方便的找到所需的资料。

2.3电力电量平衡分析

保证电力电量始终处于平衡状态，对于做好电力系统的规划设计工作具有极大的现实意义。在进行该工作时，电力人员要对电力系统中的电力负荷以及电源特征等内容进行详细的调查分析，对目标区域内的电力系统的电力电量进行平衡计算分析，充分了解到电力工程的规模大小以及整体布局。同时，为了能够确保电力电量平衡分析工作更加顺利的进行，电力公司还需要了解到该区域的电量使用状况，只有掌握这些重要的信息，才能够以此为依据，选择出最为合适的变电设备和发电设备。

2.4电力工程接入方案

在电力系统规划工程中，电力工程接入系统是其中非常关键的组成部分。电力工程接入方案的设计工作必须要以详细了解该工程所处区域的网络特点、电力负荷的分布状况以及电力电网的整体规划等为基础，根据当地原本的网络布局及特点，对接入系统方案进行进一步规划和完善。在开展电力工程接入方案的设计工作时，必须要严格坚持电网节能减耗原则、新技术原则以及就地原则等，确保电力接入系统能够一直在安全、稳定的状态下运行。除此之外，还需要适当的将电力工程项目的规模大小、电能的输送方式以及电力系统的整体结构等内容纳入考虑的范围，确保在不影响电网正常运行的基础上保持高效的运行。

2.5电力工程设计方案比较

该环节就是通过从安全性、可靠性、经济性、适应性以及具体的实施性等多个方面，对各种电力工程项目的接入方案进行系统的评价和比较，最终筛选出最佳的设计方案。

2.6工程资料的收集

为了确保整个电力工程电力规划工作能够顺利的完成，还需要收集大量的工程数据资料，然后再以此为基础，建立一个完善的数据库，这样就能够为今后各项工作的进行提供充足的数据资料，确保各项电力工程系统规划工作能够高效的开展。

2.7电气计算

对于电力系统设计规划来说，电气计算工作称得上其中最主要、也是最为关键的一项工作，其工作内容包含了潮流计算、短路电流计算、稳定计算以及无功补偿计算。稳定潮流计算大多应用在计算电压的数值范围以及电网的运行功率，使用这种计算方法能够判断出电气工程中的各种组件是否能够满足相关规定的要求，此外还能够为后续的稳定计算和继电保护提供一定的数据支持。因为采用稳定计算的方法时必须要以潮流计算的结果为依据，所以这种计算方法只能用在潮流计算之后，它主要用于对电力系统在运行中所遇到的各种问题进行计算和分析，再根据分析结果判断出电力系统内部的运行状况和基本特征。短路电流计算的研究对象为工程项目接入系统节点位置的短路电流和不正常电流值，根据计算结果选择所用电气设备的类型。以上所述的电气计算，要确保采用的原始资料、数据及计算公式正确、合理、落实，计算项目完整，演算步骤齐全，结果正确。

3电力系统规划设计中需要注意的要点

3.1前期规划

在电力工程电力系统规划设计的前期阶段，首先需要做的就是开展科学的调研以及资料收集工作，这样才能够对施工现场以及周边区域的电力系统整体状况有着一个大致的了解。此外还需要对该地区的变电站、发电厂以及输电线路等做好信息调查工作，然后对收集到的信息进行系统的分析和对比，再以此为基础建立完善的数据信息库，为后续的工程施工提供充足的信息支持。

3.2规划设计阶段

在开展电力系统规划设计工作时，必须要始终坚持与时俱进的设计理念，及时收集市场信息，随时掌握行业内出现的新技术和新变化，同时对与规划环节相关的工作进行规划处理，实现有功变量与无功变量的协调一致。除此之外，还需要对电力主网的各项数据信息进行及时的更新，通过认真细致的观察，主动收集信息，将观察结果记录在册，为制作文本型规划报告提供信息支持，确保设计人员能够随时了解到电网的变动情况及整体状况。卷册的设计方案、工艺流程、设备选型、设施布置、结构型式、材料选用等，要符合运行安全、经济，操作、检修、维护、施工方便，造价低，原材料节约的要求，新技术的采用要落实到位。只有做到了上述要求，才能够设计出经济实用的电力系统规划设计方案。对新工程项目的设计过程来说，为了确保设计工作能够顺利的进行，就必须要熟悉当地电力系统的负荷状况，收集最新的关于电力系统的资料，确保在进行电力系统规划设计工作时能够拥有详细可靠的数据信息，只有这样，电力人员才能够对相关方案设计进行改进和完善，确保设计方案的实时性和科学性。从另一个方面来分析，对电力系统规划设计进行及时的更新，还能够从根本上确保设计理念达到最佳的程度，让电子系统的设计结果变得更具科学性和经济性。

4结束语

从上文分析内容来看，在电力工程中，电力系统规划设计发挥着不可取代的作用。因此，各个电力企业必须要对电力系统规划工作给予足够的重视，积极采取各种有效措施，积极稳妥地采用成熟的新技术，力争比以往同类型工程在水平上有所提高，在最大程度提升我国电力系统的发展，为电力行业的发展做出更大的贡献。