摘要：作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提，也是具體單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的方針和原則。文章根據(jù)單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，論述了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并對(duì)如何開(kāi)展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提出經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)；電力工程設(shè)計(jì)；電力電量平衡；接入系統(tǒng)方案；電氣計(jì)算；系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)提資
　　電能作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)能源，在社會(huì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。電力工業(yè)的先行建設(shè)，是保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件。作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提，也是具體單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)建設(shè)的方針和原則。
　　
　　一、電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
　　
　　　系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)工作可分為長(zhǎng)期的電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、中期的電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計(jì)。其對(duì)單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性的作用，也是論證工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。
　　在進(jìn)行單項(xiàng)電力工程設(shè)計(jì)時(shí)，其涉及到的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：(1)工程所在區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和特性分析；(2)近區(qū)電網(wǎng)電源規(guī)劃情況及出力分析；(3)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源規(guī)劃結(jié)果，進(jìn)行電力和電量平衡；(4)提出電力工程接入電網(wǎng)系統(tǒng)方案；(5)對(duì)所提方案進(jìn)行電氣計(jì)算；(6)分析計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；(7)為電力設(shè)計(jì)其它專(zhuān)業(yè)提供系統(tǒng)資料。
　　
　　(一)　電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和分析
　　對(duì)擬建電力工程附近片區(qū)進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和分析，是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在電力工程設(shè)計(jì)時(shí)，主要進(jìn)行10年以?xún)?nèi)的中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。
　　中短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，主要圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行和發(fā)展而進(jìn)行。在總結(jié)歷年經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃，對(duì)中短期的近區(qū)最大負(fù)荷進(jìn)行逐年預(yù)測(cè)；同時(shí)，根據(jù)已建、在建和規(guī)劃的大項(xiàng)目情況，對(duì)負(fù)荷的特性進(jìn)行必要的研究分析，并確定其對(duì)電網(wǎng)供電的影響。
　　負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法多種多樣，即有傳統(tǒng)的序列預(yù)測(cè)法，也有模糊理論、專(zhuān)家系統(tǒng)等新方法。對(duì)具有重要意義的電力工程，如樞紐變電站、輸送大量潮流的電力線路、或大容量發(fā)電機(jī)組，可采取多種方法預(yù)測(cè)負(fù)荷，分析負(fù)荷增長(zhǎng)因素及其發(fā)展趨勢(shì)，并從中選出一般可能出現(xiàn)的負(fù)荷水平進(jìn)行分析。
　　
　　　(二)　電源規(guī)劃情況及出力
　　電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。對(duì)擬建工程周邊電網(wǎng)的電源規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析電源的出力情況，是論證單項(xiàng)電力工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。
　　電力電源分為統(tǒng)調(diào)電源和地方電源，其中統(tǒng)調(diào)電源是指歸電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一調(diào)度的各類(lèi)大型發(fā)電廠；地方電源則包括各類(lèi)小水電站，以及企業(yè)自備發(fā)電機(jī)組。每種電源在不同的水文期的出力各不相同，同時(shí)新建電源機(jī)組會(huì)出現(xiàn)在規(guī)劃期間逐年投產(chǎn)的情況，因此，需對(duì)電源出力情況進(jìn)行詳細(xì)的分析統(tǒng)計(jì)，以利于下一步工作開(kāi)展。
　　　　
　　(三)　電力電量平衡
　　電力電量平衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中起約束條件的作用。根據(jù)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和電源出力分析，進(jìn)行項(xiàng)目所在地區(qū)、供電區(qū)域進(jìn)行電力、電量平衡計(jì)算，并對(duì)平衡結(jié)果進(jìn)行分析，從而確定電力工程的布局和規(guī)模。
　　通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)確定各水平年的系統(tǒng)最大負(fù)荷，結(jié)合各類(lèi)電源的出力分析，得出電力電量盈虧，從而確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電、變電設(shè)備容量。該容量應(yīng)滿足負(fù)荷需求的工作容量加上系統(tǒng)需要的備用容量。此外，在進(jìn)行電力電量平衡時(shí)，還需考慮分區(qū)間的電力電量交換，并根據(jù)情況增減設(shè)備容量。
　　
　　(四)　接入系統(tǒng)方案
　　根據(jù)工程所在地原有網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、負(fù)荷分布和電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等情況，說(shuō)明項(xiàng)目工程在電力系統(tǒng)中的地位和作用，按照電網(wǎng)規(guī)劃，以及政府部門(mén)的審批意見(jiàn)，提出項(xiàng)目接入系統(tǒng)比較方案。
　　在論述項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)近結(jié)合、綜合考慮節(jié)約用地、節(jié)能降耗、電網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用。與此同時(shí)，需提出項(xiàng)目工程各方案的布局和規(guī)模，投產(chǎn)年及終期近區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式和供電電壓等內(nèi)容。
　　　(五)　電氣計(jì)算
　　電氣計(jì)算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，包括：潮流計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算，短路電流計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算。
　　第一，潮流計(jì)算主要是對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的分布進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)潮流計(jì)算可確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，檢查各元件是否滿足運(yùn)行要求，并為系統(tǒng)繼電保護(hù)和穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)和初值。
　　潮流計(jì)算作為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基本的計(jì)算，是比較電力工程各接入系統(tǒng)方案最直觀的方法。通過(guò)潮流計(jì)算得出的電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓、各網(wǎng)絡(luò)元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況，可直接用于分析各接入系統(tǒng)方案的可靠性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。
　　第二，穩(wěn)定計(jì)算是指根據(jù)要求，對(duì)電力系統(tǒng)的各種故障情況進(jìn)行模擬計(jì)算和分析，從而確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的主要特征和穩(wěn)定水平。
　　穩(wěn)定計(jì)算多是基于潮流計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，在單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中常用到的穩(wěn)定計(jì)算包括電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算、以及頻率穩(wěn)定計(jì)算等。通過(guò)進(jìn)行各種穩(wěn)定計(jì)算，可校驗(yàn)各接入系統(tǒng)方案的運(yùn)行參數(shù)能否滿足穩(wěn)定運(yùn)行的要求，在必要的情況下提出安穩(wěn)策略和保障措施。
　　第三，短路電流計(jì)算主要是驗(yàn)算在給定的網(wǎng)架中，由于故障短路而在電氣元件上產(chǎn)生的不正常電流值。計(jì)算項(xiàng)目工程接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)處的各種短路電流，能為電氣設(shè)備的選型提供依據(jù)。
　　在確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)行方式的情況下，進(jìn)行短路電流計(jì)算可正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，選用正確的繼電保護(hù)整定值和熔體的額定電流，從而確保在故障情況下能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時(shí)間，減少短路所造成的損失。系統(tǒng)的短路電流宜限制在合理的水平，當(dāng)短路電流水平過(guò)大而需要大量更換工程相關(guān)網(wǎng)區(qū)已有電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)提出限制短路電流的措施。
　　第四，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償，可向電力網(wǎng)絡(luò)中的感性負(fù)荷提供相應(yīng)的無(wú)功功率，從而減少各種網(wǎng)絡(luò)元件因傳輸無(wú)功功率所造成的電能損耗。在具體電力工程中，需根據(jù)無(wú)功平衡，提出無(wú)功補(bǔ)償裝置總?cè)萘考胺纸M容量，必要時(shí)需對(duì)單組低壓電容器投切時(shí)電壓波動(dòng)進(jìn)行校核，進(jìn)行近區(qū)無(wú)功平衡分析，和調(diào)相調(diào)壓專(zhuān)題計(jì)算。
　　
　　(六)　方案比較
　　對(duì)項(xiàng)目接入方案進(jìn)行比較，在各種電氣計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，從安全可靠性、實(shí)施性、發(fā)展適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析，從而對(duì)各方案的設(shè)計(jì)及運(yùn)行做出評(píng)價(jià)，并選擇最優(yōu)者作為推薦方案。
　　
　　(七)　系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)提資
　　通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可靠的系統(tǒng)電氣計(jì)算，選出綜合條件最優(yōu)的推薦接入系統(tǒng)方案，確定項(xiàng)目工程的建設(shè)規(guī)模和投產(chǎn)時(shí)間，為電力工程設(shè)計(jì)的其它專(zhuān)業(yè)提供有效的設(shè)計(jì)依據(jù)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。