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电力系统规划设计论文模板(10篇)

时间:2023-03-17 18:14:29

电力系统规划设计论文

电力系统规划设计论文例1

1.1工程所在区域的电力负荷预测和分析

在电力系统规划设计中,首先要进行的就是对拟建电力工程附近区域进行电力负荷预测和分析,在一般的工程中,主要进行是区域内电网的中短期负荷预测。其主要围绕区域内经济运行和发展的形式而进行系统分析,参照近年经济发展的趋势,结合当地经济的发展,对中短期区域内最大负荷进行逐年预测。详细分析包含对已建工程、在建、规划中的电力系统布局,分析其对电网供电的影响。一般常用的分析方法有:序列预测法;模糊控制理论等新方法。对重点项目,大型电力工程,可以综合考虑其分析方法。

1.2电源规划情况和系统出力

在电力系统规划设计的时候要综合考虑工程建设地点附近的电源电网规划情况,从电能的用电侧完成对于电能用电的规划情况,从而分析出电源出力情况,同时还要考虑电网所能统一调度的各类大型发电厂,也要兼顾地方上修建的小型水电站,以及大型企业自带的电厂之间的电能供给情况。综合分析,从而对电力载荷和电源的规划进行整体分析和布局。

1.3电力电量平衡

电力电量平衡也是其中必须考虑的重要因素之一,根据电力负荷预测和电源出力分析,并对得到的数据进行分析,对工程所在地区的电力,电量平衡计算,从而确定电力工程的布局和规模。

1.4接入方案的分析

在进行电力工程设计的时候还要考虑新建的工程采用什么样的方案接入现有的电力系统中。一般按照工程原有的网络特点,负荷分布和电网发展规划的情况,按照国家电网的规划,参照政府部门的审批意见,综合考虑当地的建筑分布,节约用地,尽可能的做到节能降耗,在保障电力供应的情况下通过尽量在工程中应用电网新技术来降低设备升级所带来的压力,通过此种方式来做好电力的设计规划。

1.5电气的计算

在具体的电气计算过程中,要首先对电力网络中的功率和电压的分布进行计算,通过这样的计算就可以确定系统的运行状态,检验各个器件是否满足系统的运行要求,为后续继电保护装置提供理论计算的依据和初值。通过计算得出的电网各个节点的电压,电力损耗,电力浪涌的计算,就可以分析系统的稳定性、可靠性、经济性、合理性。从而对电力系统运行过程中最容易出现故障的环节进行预防,方便后续电力系统的维护和检修。系统稳定性能的计算同样是电气计算过程中最重要的环节之一,稳定性的计算一般都是在潮流计算的基础上,对电力系统进行暂态稳定计算、电压稳定计算、频率稳定计算等。通过各种稳定计算,就可以计算出各个接入方案的运行参数能满足系统稳定运行的要求。在电力系统的线路上出现短路时的工况也要考虑进电力系统的设计中,在具体的设计过程中,还要按照设计手册计算出各个支路的短路电流。无功补偿,是为了解决电力系统中感性负载带来的电能损耗,在设计的过程中要充分考虑感性负载给系统带来的损耗。最后要进行的计算是系统的可行性论证,通过电气计算的各种结果来系统的分析工程接入方案的可靠性、实施性、经济性、发展性等工程技术指标,从而得到最佳的系统设计方案。

2如何进行电力系统规划设计的工作

随着我国经济的发展,用户对我国的电力供应和质量要求越来越高,电压的升高,电网规模的不断扩大,电力消耗的不断增加,我国的电力系统的发展越来越需要新技术的强力支撑。在电力工程的设计中,电力系统的专业设计得出的数据和系统的运行参数等相关数据对后续电力工程施工有着非常重要的指导意义,在具体的电力系统设计中,如何引入电力系统规划设计工作,是每位从事电力系统工程的技术人员都面临的问题:

2.1电力系统规划设计工作的开展

在开展电力系统规划设计工作之前,要对区域的负荷情况进行调研,收集发电厂,变电站,电力线路的地理布局,工厂自备电厂的容量等技术参数,对进区的电力系统运行相关材料进行了解。对电力系统最新公布的系统设计规范进行资料更新,必要时要组织员工进行进修或者从业培训,从而有效的对项目的运作准备好所有的材料。

2.2电力系统规划设计工作的准备

在电力系统的规划设计工作开展初期,电力设计单位要把大网的情况进行了解,对周边区域电力系统的运行数据材料进行整理和分析,对区域内企业的发展进行了解,经济的发展方向进行了解,资料的越详细越能保证电力系统规划设计最终计算数据与实际的相似程度。

2.3电力系统的设计规划的计算

通过对已有材料的整理和分析,对电力系统的潮流,浪涌计算,稳定运行数据的计算,以及对各个支流的短路电流的计算,对系统进行无功功率进行补偿量的计算,从而对电力系统的大体系统性能、规模、可靠性、经济性、可实行性等数据进行有效的理论指导,从而对电力系统的具体设计提供相关的数据参考,对系统的造价提供大概的指导。

电力系统规划设计论文例2

伴随着我国经济水平的提高,我国科学技术的发展得到进一步完善,人们的生活水平得到了长足的发展。电能已经成为社会生活不可或缺的一部分。电能作为社会生活重要的基础能源之一,其有效合理的利用和开发是推动我国整体综合国力提升的关键。电能的电力系统规划设计是电力工程发展的重要组成部分,是全方位科学利用电能的重要环节。由此,建立良好的电力系统规划设计是推动电力工程更为可科学和完善的重要途径。本文笔者通过对电力系统规划设计在电力工程中的应用讨论,作出了如下论述:

1电力系统规划设计在电力工程中的设计原则

在电力工程进行电能的输送和电力的调配的过程中,电力系统规划设计要在电力工程建设的各个环节中遵循以下原则:一是要严格依照电力工程中电力系统规划设计的自身周期性而设定,在针对大型的大力系统规划时,要站在全局的角度进行全面的思考,使设计方案能够更为完善,从而避免在这个周期内为广大的用户的使用造成不良的生活影响;二是要严格依照电力工程建设中的电力系统规划设计的安全性作为其关键的设计原则,电力工程建设的电力系统的规划设计科学合理规划的重要前提是其的安全性,在整个电力工程建设中电力系统规划设计要严格控制其安全隐患,在规划设计过程为其长期的安全性应该配备具有长期性的系统检测功能;三是要控制电力系统规划设计过程的成本,电力系统的规划设计师在进行电力工程中的电力系统的设计时,在实现其系统功能的前题下,需要严格控制电力系统的设计成本,使其成本控制在合理的范围内[1]。

2电力系统规划设计在电力工程中设计的主要内容

2.1电力系统的规划设计中电力负荷的预测和分析

电力负荷的预测与分析相对于电力系统规划设计中所有环节来讲,其为电力系统规划设计中的最为基础的准备工作。电力负荷的分析主要是依据电力系统相关人员通过针对电力负荷的数据计算和分析,使其数据的价值可以进而完善电网规划设计。电力负荷中存在中短期负荷,在针对中短期电力负荷的预测时,首先要对我国整体的经济体系和发展情况以及近期的相关经济数据进行分析,从而了解到我国经济发展的整体概况。在进行电力负荷的预测时,其采用的重要方法即是预测分析法和专家预测。我国的电力工程建设时,进行电力系统规划设计的电力负荷的预测和分析是推动和完善电力系统规划的过程[2]。

2.2电力系统的规划设计中电源的规划及出力

电力系统在规划的过程中,对电源的规划不得不引起重视,电力电源主要根据其用途可以分为两个方面,其一为调度电源,另一种为地方性电源。在电力工程建设的过程中进行统一的调度电源主要是针对大型的发电站采取的电网调度统一的方案;在小型的发电站,例如水电站,地方性电源设备对于这些小型的发电站是极为实用的。每一种电源都有其自我的特质和用途,在电源的选择配备方面既要考虑发电站的具体情况,要要为发电站的资本投入进行考虑,从而实现电力系统规划设计科学合理和节能。

2.3电力系统的规划设计中电力电量的平衡

电力系统中的电力电量对整个系统的规划有着极为严格的制约作用。在进行电力负荷的预测的分析以及电源的出力分析时,电力电量的计算是极为重要的。电力电量的数据的精准分析是进行电力负荷预测和电源出力的分析的关键环节。电力电量的平衡主要是针对不同区域间的电力电量交换的情况,在电力工程的建设中其电力系统的规划设计要根据电力负荷的预测和分析以及电源出力的数据分析情况,通过专业人员的计算,从而得出电力电量的盈亏情况,使电力工程在建设的过程中,其电力系统的规划是对变电设备的相关容量和其所需要的发电量的合理科学的设置和安排[3]。

2.4电力系统的规划设计中设计方案的比较

电力系统的规划设计的过程,不可只出示一份设计方案,也不可将设计方案的设计方法进行局部的限制。方案可以具有独立性,但不可使设计方案单一性。优秀的电力系统规划设计的方案是要具有多层次和多角度考虑设计方向,所以坚决不可使电力系统规划的设计方案具有局限性。因此,应设定不同的设计方案,每一方案内容多具有多元化的设计理念。方案的设定和分析可以使电力系统的规划设计更能与实际的电力情况相适应,方案的比较可以使电力系统的规划设计更能具有多元化的角度和多层次的分析视角,从而达到电力系统的规划设计方案更为科学和安全。

2.5电力系统的规划设计中设计系统的专业提资

电力系统规划设计过程,主要是通过电力系统的专业部门的相关专业人员对电力系统的规划设计进行可靠和合理的电力系统的整体的规划和设计以及针对系统中电气的计算,确定电力工程项目的投产的时间和电力工程的建设规模,能够更好的完善和建立电力系统的规划设计提供较为真实可靠的数据和应用信息。

3结论

伴随着我国经济实力的提升,电能的普遍应用,电力系统得到长足的发展。电力系统规划是电力工程建设的重要组成部分,如何建立完善科学的电力系统规划是推动电力工程更为快速发展的关键步骤。在进行电力系统的规划时,必须做好电力工程建设的前期准备,制定科学的设计方案,依靠真实有效的设计数据,使优质的电力系统的规划设计在电力工程建设过程中发挥积极的作用。

作者:苗智宇 单位:国网内蒙古东部林西县供电有限公司

参考文献:

电力系统规划设计论文例3

电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设,是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。

一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用,也是论证工程建设必要性的重要依据。

在进行单项电力工程设计时,其涉及到的系统规划设计主要内容包括:一是工程所在区域的电力负荷预测和特性分析;二是近区电网电源规划情况及出力分析;三是根据负荷预测和电源规划结果,进行电力和电量平衡;四是提出电力工程接入电网系统方案;五是对所提方案进行电气计算;六是分析计算结果,并进行方案技术经济比较;七是为电力设计其它专业提供系统资料。

1.接入系统方案

根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况,说明项目工程在电力系统中的地位和作用,按照电网规划,以及政府部门的审批意见,提出项目接入系统比较方案。

在论述项目接入系统方案时,应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。与此同时,需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。

2.电力电量平衡

电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。

通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外,在进行电力电量平衡时,还需考虑分区间的电力电量交换,并根据情况增减设备容量。

3.电源规划情况及出力

电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。

电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。

4.电力负荷预测和分析

对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析,是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。

中短期负荷预测,主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上,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预测;同时,根据已建、在建和规划的大项目情况,对负荷的特性进行必要的研究分析,并确定其对电网供电的影响。

负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组,可采取多种方法预测负荷,分析负荷增长因素及其发展趋势,并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。

5.电气计算

电气计算是电力系统规划设计的主要内容,包括:潮流计算,稳定计算,短路电流计算和无功补偿计算。

在确定网架结构和系统运行方式的情况下,进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备,选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流,从而确保在故障情况下能快速切断短路电流,减少短路电流持续时间,减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平,当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时,应提出限制短路电流的措施。

二、电力系统规划设计工作的一些经验

随着我国电网电压的升高,电网规模的不断扩大,电源装机总容量的逐年提升,电力系统的发展进入了新时期。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,成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。

1.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。

2.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。

电力系统规划设计论文例4

关键词:

电力系统;电力工程;应用

前言

目前,我国的经济发展有了长足的进步,人们的生活质量有了大幅度提升,故此在用电需求上也得到了增加。为能够有效保障电力系统的稳定可靠安全的运行,对电力资源最大化的得到节约,电力系统规划设计就是最为关键的环节,这对整个电力工程的运行效率都会产生影响。故此加强这一领域的理论研究对实际有着重要的意义。

1.电力系统的规划设计及方法分析

1.1电力系统规划的内涵分析

现阶段我国对电力的需求及质量都有着要求上的提高,电力系统的安全稳定运行是保障人们正常用电的基础,所以对电力系统的科学规划就显得比较重要。而电力系统主要就是通过配电以及输、发电等环节所组成的电能生产及消费的系统,其主要功能就是将一次性能源发电动力装置转换成电能形式,在输电的支持下将电能供应给用户,所以它是我国国民经济系统中的重要子系统。对其进行有效的规划就是结合某地区内人口、经济和工业发展规模等实际情况,进行对电力的负荷加以预测,同时对各分区进行电力电量的平衡分析,对可能出现的盈缺情况加以预测。然后论证规划方案的经济可行性,对相关的设备等一系列内容进行科学合理实施。

1.2电力系统规划的方法分析

电力系统在实际的规划过程中必须要结合实际情况进行,电力系统规划设计的主要方法是通过对原始资料进行的,任何设计规划不能一次性就设计出最佳的方案,是在不断的完善改进过程中进行的。故此对电力系统的规划设计也如此,要能够将前期的工作基础做好,将电力负荷的相关资料进行详细的搜集,要结合当地的经济发展状况进行规划设计,只有这样才能够将电力系统规划设计的效果以最佳形式呈现出来。

2.电力工程系统设计规划注意事项及应用分析

2.1电力工程系统设计规划注意事项分析

我国的电力工程建设规划正不断的扩大规模和完善,其中的系统电压在不断提高,以及电源的容量也得到了全面上升,这些方面的变化使得电力系统的规划设计就发挥着关键作用。所以在规划设计的初级阶段要能够将准备工作完善做好,对数据的收集以及数据库的建立等,都要能够加强力度,这些也会之后的相关工作打下了坚实基础。对相关的基础性数据的建立是一项长期工作,同时也是整个系统规划设计的导向,这就需要在这一方面的网络基础数据进行及时有效的更新,并要形成规划的相关报告,如此才能够设计的更加科学化与合理化。

2.2电力工程设计中电力系统规划设计应用分析

针对电力工程设计中的系统规划设计可将其分为长期与中期电力系统发展规划类型,具体的规划设计当中,主要有近区电网电源规划情况和出力分析,以及工程所在区域电力负荷预测及特性分析等。在电力负荷预测及分析层面,对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测以及分析这是一项基础性的工作,对电力工程的设计主要进行十年以内的中短期负荷预测,也就是围绕着国民经济运行及发展所进行的。非负荷进行预测的方法是多样化的,其中的专家系统和模糊理论等新的方法所起到的作用比较关键。另外从电源的规划层面来看,这是电力系统规划设计的一个核心内容,对拟建工程周边电网电源规划进行统计以及对电源的出力情况进行分析是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。从实际情况来看,电力电源的类型主要有地方电源及统调电源两种,所谓的统调电源主要是大型的发电厂对电网调度的统一所使用的电源,而地方电源则是一些比较小型的水电站。具体的规划过程中,新建电源机组会出现逐年投产的情况发生,这就需要对电源的出力情况进行详细的分析统计。再者就是电力的平衡在电力系统规划设计当中的约束条件,这就需要结合前面的负荷预测及电源出力的情况进一步的对电力工程的布局和规模等进行详细的分析。对电力电量平衡进行分析的过程中,分区间的电力电量交换也要进行充分考虑。为能够说明电力系统当中项目工程的地位及作用,要按照工程所在地网络特点及负荷分布等情况,在经了政府部门的审批之后接入系统就能够被提出,同时运行方式和供电电压的内容也要得到充分考虑。还有就是对电力系统规划设计中的电气计算环节,在这一过程中主要包含着几个重要层面的内容,也就是稳定计算机潮流计算和务工补偿计算、短路电流计算。然后通过各种电气计算的结果进行分析项目接入方案安全性及可靠性等,对设计的方案进行比较择取最佳方案。对电力系统规划设计方案过程中的准备阶段主要是了解在大网地区基本情况和特点加以了解,对现有的统调电源及线路等方面的资料进行收集,将其作为电力电网现状设计的基础数据,接着就行调度。通过对电力系统中发电动力装置的转化,再进行输电及变电和配电等程序。对电力系统的细节进行设置,保证输电稳定性,在规划的重点上要得到重视,主要就是规划周期,规划设计成本,安全这几个重要方面。例如在规划设计的成本方面对电力系统规划时,对元件以及电缆和设备等都有着重要的影响,这一过程的规划设计就需要对电力系统功能方面都要达到相关要求,在保证质量的同时将投入实现最小化。电力网络的基础数据对电力系统规划设计有着比较重要而对意义,所以要不断的更新及完善基础数据,这样才能够更加有利于电力工程设计的科学性。

结束语

综上所述,电力系统的规划设计作用及影响的进一步扩大,也将对电力工程的设计起到促进作用,随着我国的电网电压及电网的规模不断扩大,也需要更加科学的电力系统布局。在这一过程中要能够结合实际的情况进行设计规划,注重人才的培养,多角度的分析问题,如此才能够最大化的提高电力工程的设计质量和水平。

作者:谷卓木 单位:国家电网哈尔滨分公司黑龙江瑞腾电力工程设计有限公司

参考文献:

电力系统规划设计论文例5

中图分类号: TM732 文献标识码: A 文章编号:

电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设,是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。

一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用,也是论证工程建设必要性的重要依据。

在进行单项电力工程设计时,其涉及到的系统规划设计主要内容包括:(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及出力分析;(3)根据负荷预测和电源规划结果,进行电力和电量平衡;(4)提出电力工程接入电网系统方案;(5)对所提方案进行电气计算;(6)分析计算结果,并进行方案技术经济比较;(7)为电力设计其它专业提供系统资料。

(一)电力负荷预测和分析

对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析,是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。

中短期负荷预测,主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上,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预测;同时,根据已建、在建和规划的大项目情况,对负荷的特性进行必要的研究分析,并确定其对电网供电的影响。

负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组,可采取多种方法预测负荷,分析负荷增长因素及其发展趋势,并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。

(二)电源规划情况及出力

电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。

电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。

(三)电力电量平衡

电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。

通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外,在进行电力电量平衡时,还需考虑分区间的电力电量交换,并根据情况增减设备容量。

(四)接入系统方案

根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况,说明项目工程在电力系统中的地位和作用,按照电网规划,以及政府部门的审批意见,提出项目接入系统比较方案。

在论述项目接入系统方案时,应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。与此同时,需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

电气计算是电力系统规划设计的主要内容,包括:潮流计算,稳定计算,短路电流计算和无功补偿计算。

第一,潮流计算主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算,通过潮流计算可确定系统运行方式,检查各元件是否满足运行要求,并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。

潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算,是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、以及电力潮流的分布情况,可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。

第二,稳定计算是指根据要求,对电力系统的各种故障情况进行模拟计算和分析,从而确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。

稳定计算多是基于潮流计算结果的基础之上,在单项工程设计中常用到的稳定计算包括电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算、以及频率稳定计算等。通过进行各种稳定计算,可校验各接入系统方案的运行参数能否满足稳定运行的要求,在必要的情况下提出安稳策略和保障措施。

第三,短路电流计算主要是验算在给定的网架中,由于故障短路而在电气元件上产生的不正常电流值。计算项目工程接入系统节点处的各种短路电流,能为电气设备的选型提供依据。

在确定网架结构和系统运行方式的情况下,进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备,选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流,从而确保在故障情况下能快速切断短路电流,减少短路电流持续时间,减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平,当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时,应提出限制短路电流的措施。

第四,进行适当的无功补偿,可向电力网络中的感性负荷提供相应的无功功率,从而减少各种网络元件因传输无功功率所造成的电能损耗。在具体电力工程中,需根据无功平衡,提出无功补偿装置总容量及分组容量,必要时需对单组低压电容器投切时电压波动进行校核,进行近区无功平衡分析,和调相调压专题计算。

(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之上,从安全可靠性、实施性、发展适应性和经济性等方面进行分析,从而对各方案的设计及运行做出评价,并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,选出综合条件最优的推荐接入系统方案,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、电力系统规划设计工作的一些经验

随着我国电网电压的升高,电网规模的不断扩大,电源装机总容量的逐年提升,电力系统的发展进入了新时期。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,成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。

(一)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。

(二)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。

电力系统规划设计论文例6

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0090-01

建设地区电网规划支撑系统是符合电网规模化、复杂化发展趋势的有力举措,能够为未来的电网规划工作提供管理支持、工具支持以及数据支持,可以显著提高电网规划的科学性。在设计地区电网规划支撑系统时,必须要充分考虑相关工作的标准和要求,合理化相关的工作流程,实现电网规划支撑系统管理流程的优化目标,最终实现电网规划能力、工作效率、管理水平的有效提升,使其能够真正发挥出决策辅助工具的价值。为了能够为相关人员提供有益的借鉴同时推动地区电网规划科学化进程,笔者在本文中简要地论述并探讨了地区电网规划支撑系统的设计方案。

1 地区电网规划的管理目标

电网规划是一项比较复杂的系统工程,它不仅要求规划者具有很强的整体观和系统观,还需要充分考虑投资估算、输变电建设、电网结构论证、电气计算、电力电量平衡、电源规划、电力需求预测等多种因素,统筹布局,平衡分配,使得电网的网架结构能够满足地区中期和长期的用电负荷目标,而且同时满足当地社会发展、工业发展、经济发展、群众用电等需求,在确保电网可靠性、稳定性、安全性的前提下,实现电网投资决策的最优化。简而言之,电网规划的目标便是要建设一个安全可靠、技术先进、结构科学并且统一开放的具有这些明显现代化特征的电力网络。

2 地区电网规划支撑系统设计方案概述

2.1 地区电网规划需要攻克的难点

第一,数据收集和数据整理。不论从何种角度来看,地区电网规划都是一项涉及因素众多、结构作用复杂的系统工程,正如上文所述,规划地区电网时需要考虑投资估算、输变电建设、电网结构论证、电气计算、电力电量平衡、电源规划、电力需求预测等多种因素,这也导致规划方案所需要的底层数据规模异常巨大,因此,单单是数据收集和数据整理这项基础性工作便需要耗费大量的人力和物力,工作难度非常大。

第二,需要确保数据的有效、真实、唯一。没有规模庞大的数据的支撑,地区电网规划工作是根本无法完成;而且数据来源广泛、数据接口复杂,确保数据的有效、真实、唯一成为了保证数据质量的关键所在。正是因为这些原因,构建地区电网规划支撑系统来解决数据利用困难的情况成为了系统建设的重要原因之一。

第三,资料电子化程度不高。电网规划历史及各个阶段所形成的研究报告、文档、数据、图纸以及本企业运营数据的归档等方面,电子化程度不高,甚至满足不了地方政府项目审批对文档报告电子化的要求。

2.2 系统建设目标

第一,管理方面的决策辅助。该系统需要能够为地区电网规划提供管理方面的决策辅助,因此该系统的业务平台需要提供综合统计功能、综合计划功能、项目管理功能、电网规划功能,这些功能基本上涵盖了电网规划工作的所有业务内容。该系统能够对上述全部数据进行集中、分类和显示,能够有效提高相关工作人员的管理水平和工作效率。通过对这些数据的汇总分析,相关领导能够凭借这些结果做出更加科学、符合实际的决策,真正发挥系统的管理辅助决策功能。

第二,多元化的规划功能。该系统需要能够为地区电网规划提供各种必要的工具功能。一般而言,该系统需要具备下述几种功能:(1)变电站选址与定容工具功能。以空间负荷预测结果为基本的计算依据对各个变电站的供电范围进行计算。(2)负荷及负荷分布预测工具功能。可以校核多种路径负荷预测的相关结果,协调负荷分布预测结果和负荷总量预测结果。(3)网络拓扑工具功能。能够对电力网络的网络现状、网络待建状态、未来网络规划进行自由地查看。(4)画图工具功能。允许相关工作人员在地区电网规划支撑系统当中绘制各种电力网络拓扑。

第三,能够提供各种数据功能。该系统可以非常方便地进行数据收集、数据整理、数据处理、数据查询、数据分析以及数据统计等工作,相对于以往的人工处理模式,该种模式的数据处理效率显著提高,电力网络规划过程中的收资工作量也会因此而显著降低。另外,借助三维GIS提供的数据叠加、数据分析、数据展示功能,以往巨大的数据处理量现在交给计算机完成,同时也提高了电网规划方案的精度。

2.3 系统实现技术分析

第一,本系统将提供业务数据通用接口,实现各个业务系统指标的采集。对于无法提供接口的指标数据和外部数据,提供手工录人方式。同时数据维护模块可以对接口取过来的业务系统数据进行校正和维护,从而搭建供电企业统一的数据平台。第二,提供电网规划过程记录管理、电网规划基础数据支持、中长期负荷预测、电网现状及规划成果基于Google Earth三维地图展现,对规划修编过程及相关记录管理。图形平台中输电线路各杆塔GPS数据均经过现场实测,收集整理后导人本系统得到误差20 m内的电网地理接线图,该图形平台的应用前所未有地提高了电网规划的精度,以直观的方式展现了电网全貌,为科学决策提供了有力的保障。第三,提供项目前期基础数据支持,项目前期过程及相关文档分项目分类别管理、项目计划管理、技术经济全过程管理、在Google Earth三维地图和Google Maps平面地图上定位分析项目所处地理环境。第四,提供对综合计划的编制、下达、分解、跟踪分析、调整、考核的全过程管理。以关键指标为核心,与各业务系统各有分工,对关键指标的结果做统计汇总和事后分析。第五,对供电局内部的指标数据做统计分析,同比和环比,生成报表和图形曲线等。对于企业外部数据的统计和分析,例如下级供电企业之间做比较分析,对政府部门的历年数据做趋势分析。第六,可以很方便地在地理接线示意图和变电站主接线图的基础上,建立输电线路、配电线路、变电站的模型。在规划图形上分层显示电网规划结果,及查看各个规划水平年的电网结构情况。

3 结语

在系统设计过程中,应该将统一数据平台的思想贯彻到系统设计和建设中,满足地区供电企业在规划电网时所需要的各种外部数据和业务数据,并将地区供电企业的关键指标和关键数据作为设计的核心,借助先进的系统开发平台,开发出能够为电网规划过程中的经济技术工作、项目前期工作、综合技术工作、综合统计工具、规划方案设计工作提供有力支持的先进系统。

电力系统规划设计论文例7

引言

随着我国经济的发展,电力工程已经成为了社会生产生活的重要组成部分,在电力工程中电力系统规划设计是重要组成部分,合理的电力系统规划设计能提高电力系统的可靠性与安全性,本文针对电力系统规划设计在电力工程中的应用进行了分析和研究。

一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

电力系统规划设计工作可分为长期和中期电力系统发展设计。它指导着单项电力工程设计,同时为工程建设的必要性提供了重要的论证依据。在单项电力工程中,所涉及到的系统规划设计的内容主要包括四个方面:

(一)电力、电量的平衡分析

在电力系统规划设计中,电力、电量平衡对设计规划条件起到了一定的约束作用。根据电力负荷预测以及在电源出力情况中对项目所在地区、供电区域的电力、电量平衡等进行计算,并分析平衡结果,从而使电力工程的布局和规模得以确定。通过对各个系统中的最大负荷进行预测,结合各类电源的出力分析,可以使电力、电量的盈亏计算出来,从而使电力系统所需的发电、变电设备容量得以确定。这一容量应使负荷需求的工作容量、备用容量得到满足。除此之外,在分析电力、电量平衡时,分区间的电力电量交换也需要进行考虑,同时根据实际情况来对设备容量进行增减。

(二)电力负荷预测和特性分析

电力负荷预测和分析是电力系统规划设计的基础内容,是对拟建电力工程附近片区的分析研究。中短期负荷预测是电力工程设计中所必须的预测,主要通过对近十年内经济数据的总结,把社会经济发展规划结合起来,对中短期的拟建电力工程附近片区中,最大负荷电力进行预测;同时为了研究分析负荷的特性,根据大项目的规划情况来确定中短期负荷预测在电网供电中的影响。

负荷预测的方法有传统的序列预测法,也有新型的模糊理论及专家系统等。电力工程对枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组等具有重要意义,它可以采用多种多样的方法进行预测负荷,同时对负荷增长因素及发展趋势进行个面的分析。

(三)电源规划情况及出力分析

电力系统规划的核心内容是电源规划,为了对单项电力工程建设的必要性进行论证,在拟建工程周围的电网中,统计电源规划,并对电源的出力情况进行分析。电力电源主要包括统调电源和地方电源两种,前者是指在各类大型的发电厂中对电网调度的统一;后者是指各类小型的水电站,包括企业自备的发电机组。在不同的水文期中仃组电源的出力各相同,同时在规划期间,新建电源机组会有逐年投产的情况出现,所以,为了下一步工作的顺利开展,要对电源的出力情况进行仔细的分析统计。

(四)电气计算

电力系统规划设计的主要内容是电气计算,它包括以下四个方面的内容:

1.潮流计算,是指在电力网络中,对功率和电压分布的计算。为了确定系统运行方式、对各个元件能否满座运行要求进行检查,同时为了提供系统继电保护和稳定计算的初值,就必须进行潮流计算。同时,电网各节点电压、各网络元件电力损耗和电力潮流的分布情况都是通过潮流计算来实现的。

2.稳定计算,为了确定电力系统的稳定水平及其所出现的主要稳定问题的特征,就要进行模拟计算。稳定计算是在潮流计算结果的基础上进行的,它包括电力系统暂态稳定、电压稳定计、以及频率稳定等的计算。通过各种稳定计算,可以检验出各个接入系统方案的运行参数能小能满足稳定运行的要求,并提出保障措施和稳定方案。

3.短路电流计算,它主要是指在给定的网架中囚短路问题而产生非正常电流值的计算,这种非正常的电流值一般出现在电气元件上。为了能够选择正确的电气设备,需要把项目工程接入系统节点处的各种短路电流计算出来。

4.无功补偿计算,为了减少囚传输无功功率对各种网络元件所造成的电能损耗,需要使用无功补偿计算,无功功率来自于电力网络中的感性负荷。在具体的电力工程中,为了分析近区的无功平衡,使无功补偿装置总容量及分组容量得以提出,需要进行调相调压专题的计算。

二、电力系统规划设计工作的经验

电力系统专业设计和论证对单项电力工程设计具有重要的指导作用。对于中小规模电力设计单位来说,电力系统规划设计工作的独立开展是他们所面临的新问题。

(一)电力系统规划设计工作的开展

电力系统的最新变更情况要有所了解,数据库资料要及时更新,各地区的负荷情况和特点要收集和研究,各电厂、变电站、电力线路在大网内的地理分布情况和数据资料要及时掌握,这此方法都为系统设计做好了充分的准备。

(二)电力系统规划设计工作的准备阶段

为了使电力系统规划设计工作独立开展,电力设计单位应提前把近区电力系统现状的相关资料准备好,对大网区的基本情况和特点进行了解,同时把收集到的系统资料进行分析整理。电力网络基础数据仅为所有电气计算提供了方便,而且对电力系统规划设计起到了重要的作用,所以,电力系统规划设计的一项长期任务就是对基础数据的不断更新和完善。

三、结束语

随着我国不断提高电网电压,不断扩大电网规模,不断提升电源装机总容量,使电力系统向大机组、大电网、高电压和远距离输电等方向发展。随着电力系统规划设计的作用不断增加,使单项电力工程设计对系统设计的专业要求不断上升。同时电力企业要注重高素质人才的培养,同时引用科学技术,为电力事业的发展增砖添瓦。

参考文献:

电力系统规划设计论文例8

电力工业是支撑国民经济和社会发展的基础性产业和公用事业,是关系国计民生的基础产业。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系,它不仅是关系国家经济安全的战略大问题,而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。自改革开放以来,我国进入了快速发展时期,特别是本世纪以来,工业化、城镇化、市场化的快速发展,对电的需求量不断扩大,电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。“十二五”期间,我国电力基本建设将继续保持较大投资规模,投资结构有望进一步优化,城市和农村配电网投资的力度将逐步加大。

设计是一个不断深入发展和进行评价的过程,在设计初期要根据工程的具体功能情况来明确对其项目的定位与需求,应提供建议与业主,及早协调明克要设置的系统,方便所设计的系统与主体工程同时进行,避免难于施工的问题,这样业主与施工者两边都难,业主要与设计人员沟通,施工时要谨慎考虑。图纸审核阶段:设计是为甲方需要的服务,也是为施工单位的施工需要服务,要审查设计的是否能体现工程的经济性和施工便利性的原则,电气工程师应该认真准备电气图纸会审工作,不能在工作中不负责,设计项目多时难免会出现一些问题,出现不一致的地方,这些问题如果不及时提出,把问题处理掉,会影响到众多方面。施工准备阶段的工作要根据工程的实际情况编制施工组织设计,并严格认真审查,要求保证工程质量的各项技术措施,而且应符合国家现有关电气工程的施工及验收规范。土建施工前,电气安装人员应同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防发生差错,对施工班组及人员进行工程的总体技术交底,由于施工人员流动性较大,还要根据工程的进程进行分阶段交底,明确现行实用的规范及操作规程和顺序。基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的予留予埋工作在施工各个过程都认真执行。加强电力规划设计在电力工程设计中的主要环节的研究是十分必要的。

1.电力负荷预测和分析对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析,是电力规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。中短期负荷预测,主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上,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预测;同时,根据已建、在建和规划的大项目情况,对负荷的特性进行必要的研究分析,并确定其对电网供电的影响。负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组,可采取多种方法预测负荷,分析负荷增长因素及其发展趋势,并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。2.电源电力规划电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。3.电力电量平衡电力电量平衡在电力规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。4.接入系统方案根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况,说明项目工程在电力系统中的地位和作用,按照电网规划,以及政府部门的审批意见,提出项目接入系统比较方案。在论述项目接入系统方案时,应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。

5.我国电力系统的特点

我国电力系统的特点:目前我国电力系统属于现代化电力系统,而现代电力系统拥有:1 大机组,在 2009 年,我国火最大单机容量101万KW的超超临界机组,已投产远行的达到34台,其他还有百万千瓦的机组在建中;大电网,这 2 个电网形成了多省网组成的区域网、乃到于全国电网;高电压,210 千伏以上的电压为超高压,用超高的电压形成了主网的电网;远距离,这种一般应用于跨省、跨国、跨区域的远距离送电,中国最长线路达到640KM,属于特高压线路,在一些偏僻的地方,可以运用这一技术。大容量输电;运行管理的自动化;还有可再生能源的应用,这也为我们国家节约不少的能源。

6.电网设计考虑到的因素

电网规划设计应该考虑到的因素有:(1) 设备制造情况;(2)投资的条件;(3)环境条件;(4)环境保护的要求;(5)其他在政治上和国民经济发展方面存在的不确定的因素。

7.电力系统规划设计工作的一些经验

随着我国电网电压的升高,电网规模的不断扩大,电源装机总容量的逐年提升,电力系统的发展进入了新时期。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,成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。

7.1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。

7.2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。

参 考 文 献

电力系统规划设计论文例9

关键词: 配电网规划;因地制宜;优化设计

Key words: distribution network planning; adjustment measures;optimization design

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)07-0051-02

0 引言

我国始建于七、八十年代的电网系统经过近20年的改造取得了巨大成就,但是深入的规划改造仍然是必须的。在此过程中,配电网规划是城市电网规划的重要组成部分,因为配电系统是发输电系统与用户之间连接的纽带,无论对发输电系统的安全稳定运行,还是对用户的高质量供电,均具有非常重要的意义[1-4]。因此,科学合理而行之有效的改造规划直接关系到改造规划工程的成功。但是配电网规划是一个复杂过程,其与改造地区的自身特性是密切相关的,包括规划区域的经济发展特性、自然环境特性、年负荷特性等等,都直接影响规划方案的设计与实施。然而,我国幅员辽阔,地域间自然环境变化迥异,经济发展不平衡,导致目前还没有统一的优化规划设计理论与方法。以往的评估中重点考察配电网的经济性与安全性,未考虑规划区环境与经济实力等因素造成的影响。鉴于此,本文综合考虑配电网的安全可靠性、经济性、高效性和抗灾变以及抗干扰性,提出了一套以因地制宜为指导原则的配电网规划优化设计方法,并详细介绍了该设计方法的内涵,以期能够为支持我国配电网规划事业的发展,对节能创收、充分利用资源以及可持续发展具有重大意义[1-4]。

1 考虑规划区综合安全特性指标

配电网规划首要解决安全问题,因此在规划设计中必须具体研究与评估规划区的地理地形,合理设计以提高供电安全[2]。供电安全不仅关系用户利益,同时关系到供电企业。统计数据[2]表明,大约80%以上的停电事故是由配电系统引起的。由此需要保证合理规划和优化配电系统将。配电系统安全规划必须考虑如下情况:

①如何结合规划区域地理地形实施效果计算规划网的供电安全性;②如何在充分协调各规划分区间的联系以优化出综合性能最强的规划方案,从而达到高质量与低成本间的合理平衡;③明确各个规划分区间的规划方案间所存在的复杂关系,不以减少停电损失为规划最终目的,而是以高安全可靠性的电力供应为蓝图进行综合规划。

因此,如何合理划分规划区,分别设计科学合理规划子方案,结合各分区规划的特点,对整个规划区进行综合安全性分析,并且设计一套能够在有限投资额度下,对若干安全性薄弱点进行提升并满足最终指标要求的配电网规划是十分重要的。

2 考虑规划区自然环境特性指标

传统的配电网评估主要包括可靠性评价、经济性评价、安全性评价、供电质量评价等单项指标的评估,这些评估从不同角度、不同程度上评价了配电网的运行水平,但未综合起来考虑,其原因之一是未能充分考虑规划区的自然环境特性。环境特性对规划指标的影响主要有如下两点[1]:

①自然环境如冰雪腐蚀磨损等造成的电力系统本身的灾变;②自然重大灾害发生后如何在灾害中保证电力系统特级负荷的供电。

但从电网规划角度考虑,目前通过构造科学、合理的电网来提高电网适应自然环境的能力的还不充分,需要在具体的规划项目当中深入考虑规划区域自然环境特性,减少非人为因素造成的能源事故与损失。

3 考虑规划区负荷特性指标

近年来,由于传统的大电网集中供电存在控制复杂难以管理等弊端导致电力系统事故频发。与此同时,分布式电源由于投资省、损耗低、供电方式灵活、效率高、环境价值显著等从而得到广泛关注与实际应用。但是,分布式电源的并网连接一直是一个难以解决的问题,因为它与负荷特性密切相关,形成网络式电网配电网结构。如果规划得体,这样的新型配电网可以成倍提高供电质量与性能,然而规划不合理,分布式电源将是巨大的干扰与安全隐患。因此,选择合适的规划方法确定分布式电源与网络的扩展容量以及具体规划方案对于改善配电网投资的经济性、可靠性等目标具有至关重要的意义[3]。

4 结论

本文针对配电网规划建设方案设计进行了研究,提出了因地制宜的设计优化原则,即在考虑常规评价指标的基础上,要按照规划区域的自身特性,综合评估规划区的安全特性、自然环境特性以及负荷特性,以对配电网网络规划方案进行优化。从分析可知,配电网的合理优化设计对电网系统改造至关重要,不仅关系到线路的安全可靠运行,而且直接影响线路运行的经济效益。因此,本文所提出的因地制宜设计原则为配电网的优化设计提供了新思路,对电网系统的节能减排具有一定促进意义。

参考文献:

[1]马丽.计及抗灾能力和地区偏好的配电网规划方案评估

[D].河北:华北电力大学,2011.

电力系统规划设计论文例10

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心,也是全省最大的负荷中心,该电网与广西、香港等电网互联,除了向珠江三角洲地区提供电力外,还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500 kV电网,对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500 kV电网东已延伸至汕头西翼,江门——茂名500 kV输变电工程正加紧建设,2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂,电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患,资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展,我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统,我们认为适宜以控制论为基础,结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看,电网是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外,电力网络地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满日益增强,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵,以及电力网的不断增大,使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征,一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1 综合智能控制技术

1.1 智能控制的概念

迄今为止,智能控制尚无统一的概念,文献[1]有如下归纳:

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授,他通过对人-机控制器和机器人方面的研究,将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器,而在高层次的智能决策,应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上,提出了三元结构的智能控制理论体系,他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用,必须引入运筹学,使其成为三元结合,并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后,从系统的整体性和目的性出发,于1986年提出了四元结构价格体系,将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之,智能控制是多学科知识的结合,除了从控制论出发来研究它,还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2 综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合,如模糊变结构控制,自适应模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等;另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合,如专家模糊控制,模糊神经网络控制,专家神经网络控制等。

2 一个国外的电网规划专家系统

目前为止,在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多,其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。

在80年代末期,随着人员的退休和长期不用,一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘,这引起了加拿大电力部门的关注,魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里,专门知识的损失非常明显,尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科,在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策,如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡,包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此,魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统,该专家系统具有以下特点。

转贴于 2.1 目标和预期效益

主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识,包括符号和数字数据,以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤,使用户与知识库交互作用,并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是:

a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师;

b)知识可以用更加具体的形式加以表达,而不是一些不明确的、没有根据的判断;

c)将获得得更一致的结果;

d)与人类专家相比,ES可以检查、比较更多的方案,得到更经济的设计;

e)借助于推理解释功能,ES可以作为未来专家的教学和训练工具;

f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具,ES对专家将很有帮助;

g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱,作为一种模型,从中抽取更加一般的设计方法论;

h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。

2.2 领域专家和知识工程师的交互作用

知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验,已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师,他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。

2.3 对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件:

a)DC系统最小故障恢复特性;

b)容许的无线电和谐波干扰要求;

c)故障后的最小稳定判据;

d)稳定电压和无功电源的极限;

e)甩负荷后的暂态过电压极限;

f)可靠性所要求的最小设备冗余度;

g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性);

h)必须满足某一最大费用要求;

i)必须适合现有技术。

魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年,并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展,综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。

3 电网规划决策系统的分解及协调

电网的建设是资金和技术密集型的工程,线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久,所以网络的结构合理与否,对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失,若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展,如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。

电网规划需要确定的决策是大量的,而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前,限于各方面条件,无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题,再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分,电网规划可分为:负荷预测,网架规划,无功规划,稳定性分析,短路电流分析。

4 结束语

电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性,它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大,并且设备寿命长达数十年,从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约,因此,寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展,是电网规划所要达到的目标。

结合本文的论述可以看出,电网这一巨维数的典型动态大系数,具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征,而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益),在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识,进行选优运算,得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作,并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统,它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。

参考文献