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時(shí)間:2023-06-11 09:21:38
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關(guān)鍵詞:Power World 電力系統(tǒng)潮流 電壓可視化
可視化是一種將客觀世界的實(shí)質(zhì)以及內(nèi)在聯(lián)系充分體現(xiàn)的新型技術(shù),其廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像、流體力學(xué)以及氣象預(yù)測和風(fēng)險(xiǎn)研究等多方面領(lǐng)域中,并在一定程度上取得了很大的成功。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中合理運(yùn)用可視化技術(shù)能夠?qū)㈦娋W(wǎng)內(nèi)枯燥乏味的數(shù)據(jù)用另一種生動(dòng)形象的方法表現(xiàn)出來,使得電力系統(tǒng)運(yùn)行人員可以直接觀察現(xiàn)階段系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)。本文在合理應(yīng)用Power World可視化軟件基礎(chǔ)上,根據(jù)負(fù)荷出現(xiàn)的改變以及無功補(bǔ)償裝置的加入,對電力系統(tǒng)潮流發(fā)生的變化進(jìn)行全面性分析,說明應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)具有十分重要的意義。
一、簡要敘述Power World軟件
(一)Power World主要效用
Power World Simulator(Version12.0)軟件是一款為了適應(yīng)電力系統(tǒng)需要而開發(fā)的可視化軟件包。其主要重心是一個(gè)力量巨大、綜合性能強(qiáng)的潮流計(jì)算系統(tǒng)軟件,應(yīng)用高效能、大效力的稀疏矩陣技術(shù),該潮流計(jì)算的軟件在極大程度上能夠?qū)Υ蠹s為100000個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行有效性求解。
(二)可視化潮流與故障分析
利用Power World軟件的可視化仿真技術(shù)可以完整的模擬出一個(gè)電力系統(tǒng)潮流,潮流的走向通過箭頭表示,具體線路的負(fù)載情況可通過餅圖表示,以可視化的形式體現(xiàn)出整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。電力自動(dòng)化發(fā)生單相或是三相短路故障、兩相接地故障時(shí),應(yīng)用Power World軟件可以準(zhǔn)確計(jì)算出每相故障的電壓與電流,同時(shí)還能夠全面分析母線電壓的節(jié)點(diǎn)故障以及各母線之間線路上的接地故障。
(三)Power World有效應(yīng)用
電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的顏色分區(qū)工作可以采取電壓等高線的形式應(yīng)用Power World軟件完成,各節(jié)點(diǎn)顏色的深淺隨著不同區(qū)域的電壓變化而發(fā)生改變,而潮流分布不斷發(fā)生改變可以使電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的色彩地區(qū)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。在應(yīng)用Power World軟件過程中,必須對等式與不等式的約束進(jìn)行充分考慮,只要這樣才能按照已設(shè)置的目標(biāo)函數(shù)合理科學(xué)優(yōu)化電力機(jī)組的運(yùn)行,以達(dá)到水電機(jī)組最小煤耗運(yùn)行的目的,而目標(biāo)函數(shù)則可用最小的線路損耗來設(shè)定。除此之外,Power World軟件還可以進(jìn)行故障模擬、計(jì)算傳輸容量和裝置無功補(bǔ)償?shù)取?/p>
二、分析Power World軟件可視化的基本規(guī)律
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,應(yīng)用Power World軟件完成動(dòng)態(tài)模擬的過程在實(shí)際上來說就是對潮流進(jìn)行連續(xù)不間斷的求解得出的。對于模擬中步長的調(diào)整程序會(huì)自動(dòng)做出相應(yīng)的工作,負(fù)荷則根據(jù)預(yù)先設(shè)置的模型發(fā)生改變,例如斷路器的開閉、機(jī)組出力增多等。隨后按照有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行拓?fù)浞治龅牟僮鳎⑼瑫r(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理技術(shù)。由于用戶操作不恰當(dāng)極有可能使某條線路投切錯(cuò)誤,進(jìn)而改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),因此要將與系統(tǒng)脫離的母線實(shí)行有效去除,把與之有關(guān)的負(fù)荷重新設(shè)置為零,最后采用牛頓迭代法計(jì)算出潮流。屏幕的刷新效率越快,用戶就可以更快收看到潮流的最新分布,及時(shí)掌握和了解所需信息,在屏幕顯示中通常以餅圖的形式呈現(xiàn)物理量發(fā)生變化的百分比,如果物理量超出原本設(shè)定的限值,餅圖就會(huì)不斷擴(kuò)大,顏色也隨之改變,在很大程度上能夠及時(shí)吸引觀察人員的關(guān)注,并采取有效的預(yù)防工作。計(jì)算出潮流后,電力線路的具體分布可以通過Power World軟件的餅圖技術(shù)來呈現(xiàn)。
在地面上各高度均一致的相鄰點(diǎn),通過相互之間的連接形成封閉式曲線,并以垂直的方式投影到平面圖形上,這一過程稱之為等高線。等高線不但能夠?qū)⒌孛鎸?shí)際高低起伏情況顯示出來,還可依照等高線的圖形變化和疏密狀況對地貌各形態(tài)及斜坡陡峭程度進(jìn)行正確判斷。等高線的主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:①各點(diǎn)位于同一等高線時(shí),其高度全部相同;②在同一幅圖內(nèi)的等高線并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)曲線的閉合;③等高線在同一幅圖內(nèi)狀態(tài)越密,就代表地面坡度越陡,狀態(tài)越疏,則地面坡度越平緩;④除了懸崖地區(qū),等高線均不可相交和重疊。在同一幅圖內(nèi)的等高線,高度不同的狀況可以涂上各不一致的顏色,對于高度相同的狀況則應(yīng)用顏色的深淺來充分體現(xiàn)地面實(shí)際高度存在的差異。在地理位置詳細(xì)的基礎(chǔ)上,各式各樣的參數(shù)均能夠利用等高線來表示,例如人口密度、氣溫變化以及降雨量等參數(shù)。計(jì)算出電力系統(tǒng)潮流后,Power World軟件對于各電氣量實(shí)際分布狀況的表現(xiàn)形式均是利用等高線技術(shù)來實(shí)現(xiàn),特別是電力系統(tǒng)中電壓量的可視化。
三、實(shí)例分析
在研究電力系統(tǒng)的潮流和電壓的可視化中,以某地區(qū)電力系統(tǒng)的5節(jié)點(diǎn)作為實(shí)際案例,并進(jìn)行有效性分析。應(yīng)先構(gòu)建某地區(qū)電力系統(tǒng)的5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖,通過這個(gè)系統(tǒng)實(shí)施動(dòng)態(tài)仿真的有效性分析,如圖1所示。
圖1 某地區(qū)電力系統(tǒng)的5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖
圖2 系統(tǒng)潮流和電壓圖
圖2計(jì)算出電力系統(tǒng)潮流后,利用動(dòng)畫的方式體現(xiàn)出實(shí)際的系統(tǒng)狀態(tài),而圖中在線路上的餅圖則表示現(xiàn)階段暫時(shí)性的線路功率情況,現(xiàn)階段線路具體流過的功率占據(jù)了該線路額定最大傳輸功率的百分比,使運(yùn)行人員能夠一目了然的注視與其相關(guān)的機(jī)組負(fù)荷線路,有效的掌握和控制原本設(shè)定的計(jì)劃方案。
在電力工程中,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是最基礎(chǔ)最重要的環(huán)節(jié),電力系統(tǒng)的合理規(guī)劃是今后電力系統(tǒng)可以安全、正常運(yùn)行的保障,因此,電力企業(yè)應(yīng)保障電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性,以保障供電過程中將損耗減到最小,節(jié)約成本。論文對電力系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)行分析,并且探討電力工程設(shè)計(jì)中電力系統(tǒng)規(guī)劃的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】
電力工程設(shè)計(jì);電力系統(tǒng);規(guī)劃設(shè)計(jì)
1引言
在現(xiàn)代社會(huì)中任何企業(yè)的發(fā)展都離不開電能,電能也逐漸成為企業(yè)發(fā)展所依賴的能源,也是目前社會(huì)發(fā)展的重要組成部分。電力系統(tǒng)的安全可靠關(guān)系著社會(huì)的穩(wěn)定,保障電網(wǎng)運(yùn)行安全及電力供應(yīng)的有序性,是社會(huì)和諧發(fā)展的基本。電力系統(tǒng)規(guī)劃能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,還能提高用戶用電質(zhì)量,對電力企業(yè)非常重要。在電力工程建設(shè)中對電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),能夠使設(shè)計(jì)人員提高電力工程設(shè)計(jì)的有效性。
2電力系統(tǒng)規(guī)劃的組成
電力系統(tǒng)規(guī)劃涉及眾多領(lǐng)域,包括環(huán)保、社會(huì)建設(shè)、能源建設(shè)、運(yùn)輸?shù)龋纱丝梢钥闯觯娏ο到y(tǒng)規(guī)劃是一項(xiàng)具有較強(qiáng)綜合性的工作。電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要以社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求為基礎(chǔ),以我國能源資源的分布為前提,因?yàn)樗鼈冇绊懼娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展,還影響著我國的社會(huì)發(fā)展。由于我國用電量持續(xù)增加,因此,要在電力工程中進(jìn)行合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì),以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行并且節(jié)約成本。電力系統(tǒng)規(guī)劃主要由電源規(guī)劃、電力負(fù)荷預(yù)測、電網(wǎng)規(guī)劃、無功規(guī)劃以及聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃構(gòu)成。電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)的基礎(chǔ),以負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ),并且考慮不同因素,從而設(shè)計(jì)出科學(xué)的電力建設(shè)方案,以滿足目前巨大的電力負(fù)荷的需求。其中主要包括短期、中期及長期3個(gè)階段的電源規(guī)劃[1]。電力負(fù)荷測試主要是對未來的電力負(fù)荷時(shí)間、空間的分布進(jìn)行預(yù)測,能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的規(guī)劃和運(yùn)行提供科學(xué)合理的依據(jù)。電網(wǎng)規(guī)劃以電源規(guī)劃結(jié)果和電力負(fù)荷測試結(jié)果為基礎(chǔ),滿足在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的輸電需求,保障了電網(wǎng)建設(shè)的合理性,節(jié)約了資金。根據(jù)時(shí)間可以將電網(wǎng)規(guī)劃分為近期、中期和長期3個(gè)階段的電網(wǎng)規(guī)劃,充分證明了電力工程建設(shè)的重要性。
3電力系統(tǒng)規(guī)劃的原則
電力系統(tǒng)規(guī)劃的原則包括周期性、安全性和成本性,具體闡述如下。(1)周期性。在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)前,要先制定一個(gè)周期,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要在這個(gè)周期完成。對一些大型的電力系統(tǒng)規(guī)劃,要制定完善、全面的方案,以保證電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在規(guī)定的周期內(nèi)完成,并滿足客戶的要求。(2)安全性。在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),最重要的是保障其安全性,防止設(shè)計(jì)中存在安全隱患,有條件的話可以配置系統(tǒng)檢測功能。(3)成本性。電力工程建設(shè)工作人員在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃并且實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的同時(shí),還要考慮電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本,在保障系統(tǒng)的功能性的前提下,盡可能地降低成本,以實(shí)現(xiàn)利益最大化。
4電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)及步驟
4.1電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)
電力系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)主要包括:(1)研究并提出規(guī)劃周期中的負(fù)荷預(yù)測;(2)明確能源分布的情況及能源周邊的運(yùn)輸情況;(3)記錄并研究大型電站中的供電范圍;(4)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)電網(wǎng)發(fā)展方案。
4.2電力系統(tǒng)規(guī)劃的步驟
電力系統(tǒng)規(guī)劃的步驟:(1)搜集相關(guān)資料,包括運(yùn)輸環(huán)境、能源分布、負(fù)荷預(yù)測及大型電站的供電范圍;(2)分析搜集的資料,并提取具有重要價(jià)值的信息,進(jìn)行符合預(yù)測;(3)以電源條件及負(fù)荷條件為基礎(chǔ)確定電源開發(fā)方式;(4)以負(fù)荷的分布為基礎(chǔ),制定輸電方案及配電網(wǎng)布局的多個(gè)方案,對比后選出最佳方案;(5)證明方案的可行性;(6)制定規(guī)劃文件及圖表[2]。
5電力工程設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)
5.1電源工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)
電源規(guī)劃在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中有著重要的作用,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮,掌握并了解周邊的電源規(guī)劃及電源處理情況。一般電力電源包括地方電源和統(tǒng)調(diào)電源兩種。地方電源指的是水電站、企業(yè)單位和事業(yè)單位中的私有發(fā)電機(jī);統(tǒng)調(diào)電源指的是電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃中統(tǒng)一的發(fā)電廠。不同水文期的電源出力情況也是不同的,在創(chuàng)建電源機(jī)組過程中,要全面統(tǒng)計(jì)分析電源運(yùn)行中的處理情況,對電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有重要作用。
5.2電力負(fù)荷預(yù)測和分析
電力負(fù)荷預(yù)測在電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)過程和階段中都有著重大的意義,電力負(fù)荷預(yù)測主要分為3種,目前,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中針對的主要是近期和中期的負(fù)荷預(yù)測。目前,我國社會(huì)的發(fā)展趨勢影響著電網(wǎng)負(fù)荷的預(yù)測,因此,在進(jìn)行預(yù)測時(shí)要以社會(huì)的發(fā)展趨勢為基礎(chǔ)。對之前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,能夠全面了解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對負(fù)荷預(yù)測的影響,并以此對區(qū)域中的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。規(guī)劃建成以及正在建設(shè)的項(xiàng)目,并研究其負(fù)荷特性,分析它們對電力網(wǎng)絡(luò)的影響,針對性地制定解決計(jì)劃降低影響率。在進(jìn)行周邊區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷預(yù)測工作中會(huì)使用到多種方式,目前,我國主要的使用方式主要有以下5種:(1)經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測;(2)時(shí)間序列預(yù)測;(3)年平均增長率預(yù)測;(4)電力消費(fèi)彈性系數(shù)預(yù)測;(5)人均用電量增長預(yù)測[3]。在大型電力工程及重要變電站和輸電線路中,要使用不同的預(yù)測方式提高符合預(yù)測的精準(zhǔn)度,并且要結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及負(fù)荷的增長及發(fā)展趨勢,提高負(fù)荷預(yù)測水平。
5.3專業(yè)性的電力系統(tǒng)
科學(xué)合理地計(jì)算并統(tǒng)計(jì)電力系統(tǒng),綜合找出最佳的系統(tǒng)方案,確定電力項(xiàng)目工程及投資基建,為電力工程項(xiàng)目中的相關(guān)部門提供有效、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,能夠促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
5.4確定接入系統(tǒng)方案
在規(guī)劃電網(wǎng)前,要制定相關(guān)的接入系統(tǒng)方案,方案要以節(jié)約能源為主,并結(jié)合實(shí)際的工程方案、投產(chǎn)時(shí)間及供電電壓制定。
5.5電網(wǎng)規(guī)劃
在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),要以電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行,電網(wǎng)能夠滿足社會(huì)人民的用電需求為目的。如果在過程中發(fā)生故障,也應(yīng)使電力系統(tǒng)能夠可靠、安全地使用及運(yùn)行。
6結(jié)語
電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)使電力系統(tǒng)朝著高電壓等級、大容量、較遠(yuǎn)輸送距離的方向可持續(xù)發(fā)展,能夠有效縮短我國電力系統(tǒng)的發(fā)展周期,促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程,使我國電網(wǎng)建設(shè)具有安全性、高效性、智能型,節(jié)約我國能源,滿足社會(huì)的發(fā)展需求及人民用電需求。
作者:宋惠瑾 單位:新鄭市翱翔電力工程有限公司
【參考文獻(xiàn)】
【1】王樹喬.分析電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(16):26-28.
P鍵詞:電力系統(tǒng);基建項(xiàng)目;工程質(zhì)量管理;電力能源;基礎(chǔ)設(shè)施 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TM73 文章編號(hào):1009-2374(2017)02-0174-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.084
電力能源是一種清潔能源,在行業(yè)發(fā)展中得到廣泛的應(yīng)用,因此對我國電力系統(tǒng)建設(shè)提出更高的要求。必須加大加快電力系統(tǒng)的發(fā)展,注重相關(guān)的研究,為促進(jìn)電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目的發(fā)展提供更有力的依據(jù)。電力系統(tǒng)基建工程在電力系統(tǒng)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用,不僅是電力系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)所在,而且是重要的保障,因此要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)中穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行,則必須擁有先進(jìn)的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施。目前對于供電企業(yè)而言,尋找有效的方式對電力系統(tǒng)基建工程進(jìn)行管理,以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的能力,保持穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行,該主題已經(jīng)成為其任務(wù)的重點(diǎn)之一。必須尋找目前電力系統(tǒng)基建工程所存在的問題,并且提出相應(yīng)的解決措施。本文主要對電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程的質(zhì)量管理問題和方法進(jìn)行探討。
1 電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程質(zhì)量管理的基本概念
1.1 電力系統(tǒng)基建工程基本概念
電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程是電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在,為電力系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展提供有力的硬件。要保證電力系統(tǒng)能夠維持正常的功能和運(yùn)作能力,必須確保其設(shè)備齊全、功能完善且穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí),電力系統(tǒng)基建工程還屬于一項(xiàng)系統(tǒng)性工程設(shè)備,集合了資源管理、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、檔案管理等環(huán)節(jié),能夠以相關(guān)的規(guī)章制度作為基礎(chǔ)開展工作,能夠充分利用冗雜的信息資源,有效地調(diào)動(dòng)人力資源,確保各個(gè)部門和單位之間能夠默契合作,在整個(gè)電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程的管理中占據(jù)核心的位置。
1.2 質(zhì)量管理基本概念
質(zhì)量管理是工程項(xiàng)目管理和實(shí)施的重要控制手段。為了保證電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量,不僅要求電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量管理目標(biāo)涉及到管理各個(gè)環(huán)節(jié),包括協(xié)調(diào)工程質(zhì)量的要求、制定計(jì)劃對質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)察、對施工質(zhì)量予以監(jiān)管等。電力系統(tǒng)基建工程的管理內(nèi)容包括兩方面:其一,項(xiàng)目建設(shè)效率的質(zhì)量管理;其二,項(xiàng)目竣工后的質(zhì)量檢測。高質(zhì)量的電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目不僅要求管理部門能夠高效運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決管理的實(shí)際問題,而且還要求質(zhì)量管理的方法具有獨(dú)特的見解,要求在有限的資源、時(shí)間、成本條件下,達(dá)到理想的建設(shè)指標(biāo)和質(zhì)量要求。
2 電力系統(tǒng)基建工程質(zhì)量管理現(xiàn)存問題
2.1 客觀環(huán)境因素
電力系統(tǒng)基建工程質(zhì)量管理的客觀環(huán)境指的是電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目所在的環(huán)境,包括管理制度和社會(huì)風(fēng)土人情,其中管理制度的架構(gòu)明確,具有較強(qiáng)的可控性,但是社會(huì)風(fēng)土人情則難以控制,具有不可控的特點(diǎn),包括兩方面的內(nèi)容:一方面為自然環(huán)境;另一方面為政策因素。近年來,行業(yè)的高速發(fā)展對電力系統(tǒng)提出更高的要求,并且需求量也明顯增大,供電設(shè)備的市場價(jià)格明顯上漲,許多設(shè)備供應(yīng)商對設(shè)備材料的質(zhì)量控制缺乏有效的控制,導(dǎo)致設(shè)備材料質(zhì)量下降、良莠不齊,難以為電網(wǎng)建設(shè)提供可靠的材料保障,加上氣候的變化、自然災(zāi)害等不可控的因素影響,對施工進(jìn)程造成嚴(yán)重的阻礙,難以在施工期內(nèi)完成施工任務(wù),不僅浪費(fèi)時(shí)間和金錢,加大成本,而且還對電力系統(tǒng)基建工程的建設(shè)質(zhì)量造成負(fù)面的影響。
2.2 主觀因素
電力系統(tǒng)基建工程的主觀因素是指在工程建設(shè)中所有參與人員所致的工程質(zhì)量問題,在所有影響因素中占據(jù)關(guān)鍵的位置。電力系統(tǒng)基建工程的工作人員身體素質(zhì)、思想、文化、技術(shù)水平,均會(huì)對電力系統(tǒng)基建工程施工的進(jìn)度和質(zhì)量造成影響,尤其是制度的設(shè)計(jì),人在整個(gè)項(xiàng)目施工中發(fā)揮著決定性的作用。制度設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括組織架構(gòu)、技能培訓(xùn)、資格認(rèn)定和業(yè)績考核等,其中組織架構(gòu)最為重要,是電力基建工程中的重點(diǎn)之一。良好的組織架構(gòu)保證了每一個(gè)工作人員的工作主動(dòng)積極程度,為電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量提供有力的保障。所以當(dāng)參與者缺乏專業(yè)的技術(shù)素質(zhì)和綜合素質(zhì),會(huì)對電力系統(tǒng)基建工程的施工技術(shù)和流程要求執(zhí)行造成不同程度的影響,影響工程完成的效果。
2.3 物資設(shè)備因素
電力系統(tǒng)基建工程的物資設(shè)備因素指的是電力系統(tǒng)基建工程所需的物資資源和設(shè)備資源,其中物資資源包括基礎(chǔ)資源和設(shè)備,例如混凝土、線纜、工具、電氣設(shè)備等。高質(zhì)量物資和設(shè)備為電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),質(zhì)量低下的資源和設(shè)備甚至?xí)﹄娏ο到y(tǒng)基建工程造成不可估計(jì)、不可挽回的損失。目前,監(jiān)管不力導(dǎo)致市場的物資設(shè)備質(zhì)量存在較大的問題,許多質(zhì)量不合格的資源和設(shè)備濫竽充數(shù),一旦這些質(zhì)量差的物資和設(shè)備流入電力系統(tǒng)基建工程,則會(huì)導(dǎo)致豆腐渣工程的出現(xiàn),給電力系統(tǒng)基建工程帶來嚴(yán)重的后果。由此可見,必須重視物資設(shè)備的質(zhì)量檢查,對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。與此同時(shí),有的企業(yè)為了降低施工成本,繼續(xù)運(yùn)用老舊的物資和設(shè)備,不愿意采購先進(jìn)的設(shè)備和學(xué)習(xí)新的工藝,對項(xiàng)目工程的進(jìn)度和質(zhì)量控制也造成較大的威脅。必須對物資材料和施工設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和質(zhì)量把關(guān),方可確保電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量和進(jìn)度。
2.4 管理制度因素
每一種制度的建立和完善都需要經(jīng)過較長的時(shí)間,在這個(gè)過程中,不斷改革,不斷嘗試,不斷總結(jié)。由于改革受到各個(gè)因素的影響,因此缺乏力度,難以大膽創(chuàng)新或者缺乏總結(jié)過去的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致制度缺乏成效,所以必須對管理制度進(jìn)行完善,這是優(yōu)化電力系統(tǒng)工程質(zhì)量管理的難點(diǎn)所在。
3 如何優(yōu)化電力系統(tǒng)基建工程的管理
3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)基建工程的外部管理環(huán)境
客觀環(huán)境因素是難以控制的,具有不可抗力的特點(diǎn),所以要有效地降低客觀因素所帶來的負(fù)面影響,必須消除客觀因素對工程質(zhì)量所帶來的不良影響,主要方式在于對工程項(xiàng)目的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,創(chuàng)造良好的外部管理環(huán)境。其一,應(yīng)當(dāng)督促供電企業(yè)加強(qiáng)自身對中標(biāo)企業(yè)的履約考核以及違約責(zé)任的追究,保證物資供應(yīng)商能夠如期履約,嚴(yán)格依照合同要求為施工方提供物資和設(shè)備;其二,供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視項(xiàng)目的立項(xiàng)和審批準(zhǔn)備,盡快安排和部署相關(guān)項(xiàng)目的年度停電工作,促使電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程能夠盡快得到落實(shí)和實(shí)施,使供電企業(yè)能夠有效監(jiān)管控制以及保障工程質(zhì)量。
3.2 優(yōu)化電力系統(tǒng)基建工程的人力調(diào)整配置計(jì)劃
隨著供電企業(yè)的電力基建項(xiàng)目工程的增加,轉(zhuǎn)變觀念,注重工程管理,具有重要的意義。在人員配置方面,應(yīng)當(dāng)聘用具有一定經(jīng)驗(yàn)的人才,解Q人員老化的問題,增加人才。同時(shí)可以借用專業(yè)人才對新員工進(jìn)行培訓(xùn),有利于提高新員工的專業(yè)水平和素質(zhì)。從事電力系統(tǒng)基建質(zhì)量管理的工作人員必須具備良好的管理資質(zhì),具有實(shí)干精神和負(fù)責(zé)的態(tài)度,能很好地將實(shí)踐與理論相結(jié)合,避免只說不做等不良現(xiàn)象的出現(xiàn),在選定和任命相關(guān)管理人員后應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行定期抽查。對于各種不良作風(fēng)和現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格懲罰,減少不良事件的發(fā)生,對工作作風(fēng)有問題的人員進(jìn)行嚴(yán)格的處罰,對工作積極認(rèn)真的工作人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。妥善處理上下級合理需求和工作積極性,加強(qiáng)思想政治教育,強(qiáng)調(diào)廉潔理念、法制觀念,根除不良風(fēng)氣。
3.3 優(yōu)化電力系統(tǒng)基建工程的物資設(shè)備條件
對于物資設(shè)備的管理方案而言,新型高效的運(yùn)行模式發(fā)揮著核心的作用,能夠促使各個(gè)參與方有效地協(xié)調(diào),加大技術(shù)培訓(xùn),促使工作人員能夠最快進(jìn)入工作狀態(tài)。同時(shí)需要建立嚴(yán)格的賞罰分明制度,對各個(gè)級別工作人員進(jìn)行賞罰分明,建立投訴機(jī)制和渠道,安排專業(yè)人員及時(shí)溝通和處理,保障工程所需物資和設(shè)備的質(zhì)量,從而提高項(xiàng)目工程的質(zhì)量水平。
3.4 優(yōu)化電力系統(tǒng)基建工程的管理制度
對電力系統(tǒng)基建工程管理制度進(jìn)行優(yōu)化,在加強(qiáng)基建工程管理中發(fā)揮著重要的作用。完善的管理體系是高質(zhì)量管理的前提,要求所有參與者必須盡心盡責(zé)。其一,必須設(shè)立一個(gè)專門的主管職位,要求應(yīng)聘者必須具備豐富的管理經(jīng)驗(yàn)和較高的專業(yè)素質(zhì),其內(nèi)容在于傳達(dá)公司對電力系統(tǒng)基建工程施工的要求,并且監(jiān)督落實(shí),以協(xié)調(diào)公司各個(gè)部門對該項(xiàng)目工作的配合度;其二,設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理職位,工作內(nèi)容在于企業(yè)法人與各個(gè)有關(guān)部門進(jìn)行溝通工作,并且對整個(gè)電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目工程負(fù)全責(zé)。設(shè)立技術(shù)組、質(zhì)量檢測小組,對技術(shù)工作和物資設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)測工作進(jìn)行嚴(yán)格的拔管。完善的質(zhì)量管理體制主要包括兩點(diǎn):其一,應(yīng)當(dāng)總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn),對已有的管理體制不足之處進(jìn)行總結(jié),并制定出具體對策進(jìn)行改進(jìn);其二,應(yīng)當(dāng)大膽改革創(chuàng)新,積極引進(jìn),借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀管理體制,結(jié)合自身實(shí)際情況,制定出最適合企業(yè)本身的管理體制。
4 結(jié)語
綜上所述,電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目的質(zhì)量管理具有重要的意義,必須重視采取積極有效的措施對電力系統(tǒng)基建工程的質(zhì)量加強(qiáng)管理,為電力系統(tǒng)基建工程管理的優(yōu)化提供幫助,促進(jìn)管理規(guī)范化的實(shí)現(xiàn),對電力系統(tǒng)基建工程體系進(jìn)行完善和強(qiáng)化,促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定、健康發(fā)展。
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本文在文獻(xiàn)一得基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究,首先,建立數(shù)學(xué)模型。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)為點(diǎn)——線模型,通過找到各點(diǎn)、各線的刻畫參數(shù),便可得到描述電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。我們針對工程問題的實(shí)際要求以及所選用的計(jì)算工具,分別討論電力系統(tǒng)中各元件的數(shù)學(xué)模型描述,設(shè)計(jì)、選擇合理簡單的數(shù)學(xué)方程式來表示電力系統(tǒng)。
其次,編程求解數(shù)學(xué)模型。基于VC++編程平臺(tái),運(yùn)用C++語言編程分別實(shí)現(xiàn)潮流計(jì)算、簡單短路故障計(jì)算。
最后,進(jìn)行結(jié)果分析。一方面,與其他方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證C程序計(jì)算結(jié)果;另一方面,比較電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障前潮流計(jì)算結(jié)果、故障后短路計(jì)算結(jié)果,分別對各節(jié)點(diǎn)電壓、各支路電流進(jìn)行對比分析。
四、結(jié)束語
本文基于VC++編程平臺(tái),編程實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)簡單故障計(jì)算軟件包,該計(jì)算包內(nèi)主要包括電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和簡單故障計(jì)算兩個(gè)核心算法,通過算例的檢驗(yàn)和結(jié)果分析,驗(yàn)證了本文軟件的有效性和實(shí)用性。
首先對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,得到電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型——節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣與節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。其次,對潮流計(jì)算方法——牛頓-拉夫遜法進(jìn)行了理論研究,在此基礎(chǔ)上編寫電力系統(tǒng)潮流計(jì)算程序。另外,還對故障計(jì)算方法——對稱分量法與因子表法進(jìn)行研究分析,基于該理論研究編程實(shí)現(xiàn)簡單短路故障計(jì)算。最后,選用5節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)算例與22節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)算例,驗(yàn)證潮流計(jì)算程序、短路故障計(jì)算程序,并與PSASP計(jì)算結(jié)果、手算結(jié)果、FORTRAN語言計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析,本文程序的計(jì)算結(jié)果較理想,與其他結(jié)果基本吻合。
今后研究的重點(diǎn)將是Microsoft基礎(chǔ)類庫(MFC)的文檔/視圖體系結(jié)構(gòu),進(jìn)行系統(tǒng)軟件和交互式操作界面的設(shè)計(jì)以及繼續(xù)對電力系統(tǒng)中的各種計(jì)算進(jìn)行分析研究為今后的進(jìn)一步分析研究和實(shí)踐、各種計(jì)算方法的改進(jìn)和完善打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代通信系統(tǒng);電力系統(tǒng)
通信技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平提升的情況下其對通信的需求也在不斷變化,不斷增加。電力系統(tǒng)利用現(xiàn)代通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)督與管理成為了電力系統(tǒng)開展自動(dòng)化建設(shè)的重點(diǎn)。現(xiàn)代通信系統(tǒng)能夠有效應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,提升電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平,改善電力系統(tǒng)的工作效率。因此,對現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究有著重大的實(shí)際意義。
一、電力系統(tǒng)的通信需求
現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是當(dāng)前電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要內(nèi)容之一。在電力系統(tǒng)運(yùn)行工作過程中電力自動(dòng)化的程度越來越高,電網(wǎng)運(yùn)行過程中的通信需求愈加的強(qiáng)烈,只有運(yùn)用高效合理的數(shù)據(jù)通信技術(shù),將電力系統(tǒng)與電網(wǎng)相互連接才可以滿足電力系統(tǒng)的運(yùn)行需求[1]。從當(dāng)前電力系統(tǒng)的通信需求來看,現(xiàn)代通信系統(tǒng)與其他高新技術(shù)相同,在電力行業(yè)中得到了十分廣泛的運(yùn)用,使得現(xiàn)代通信系統(tǒng)已經(jīng)成為了滿足電力行業(yè)發(fā)展需求的重要技術(shù)[2]。
二、現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1電力與通信一體化的體系
現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與通信系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的信息溝通方式,以便可以隨時(shí)開展信息與電力狀態(tài)交換,以便可以在第一時(shí)間檢查出異常、消除故障,避免安全事故的發(fā)生,讓系統(tǒng)可以自動(dòng)檢驗(yàn),自動(dòng)修正,以保證長時(shí)間高質(zhì)量、高可靠性的持續(xù)供電。現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可以分為硬件與軟件兩個(gè)部分,其中在硬件體系結(jié)構(gòu)中包括電力特種通信光纜、PLC等和電力傳輸線一體化的建設(shè)硬件。在軟件體系設(shè)置上,利用軟件設(shè)計(jì)與人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電力傳輸、信息傳遞、測量與保護(hù)系統(tǒng)的自適應(yīng)配合。其中,廣域測量系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、電力基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)等均能夠在軟件體系中實(shí)現(xiàn)。
2.2多智能體系統(tǒng)的應(yīng)用
長時(shí)間以來電力系統(tǒng)的安全保障研究主要關(guān)注在電力系統(tǒng)自身的建模以及故障的計(jì)算與排查過程中,忽視了與電力系統(tǒng)有著密切聯(lián)系的信息系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)模型。將現(xiàn)代通信系統(tǒng)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中需要使用繁雜的交互系統(tǒng)與分布式人工智能理論基礎(chǔ)來應(yīng)對信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用、擴(kuò)張所帶來的復(fù)雜性[3]。現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用中,多智能體系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能:首先,對電力系統(tǒng)通信鏈路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,并且將信息數(shù)據(jù)顯示在用戶接口處;其次,查找通信鏈路故障或接受其他所反饋的事故報(bào)告;最后,開展脆弱性評估結(jié)果以及重大通信事故。
2.3電力與通信一體化體系安全保護(hù)
現(xiàn)代通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中開展應(yīng)用必須滿足電力系統(tǒng)內(nèi)外信息的傳遞、開放與交換的需求。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)分布式的智能化網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)代寬帶通信系統(tǒng)與自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制建筑、電站、電網(wǎng)之間的緊密銜接,以保證電力市場能夠?qū)崟r(shí)正常開展交易。在未來發(fā)展過程中,電力系統(tǒng)對現(xiàn)代通信系統(tǒng)的需求如圖1所示。為了充分保證電力系統(tǒng)的長時(shí)間安全可靠運(yùn)行,現(xiàn)代通信系統(tǒng)需要開展監(jiān)視、測量、保護(hù)等各項(xiàng)工作來進(jìn)行采集與傳遞信息。
三、結(jié)束語
總的來說,在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中通信系統(tǒng)占據(jù)著十分重要的位置,其滿足了電力系統(tǒng)的通信需求,為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了重要的基礎(chǔ)支持,充分保證了電力自動(dòng)化運(yùn)行的通信效果,為電力系統(tǒng)的的進(jìn)步、成熟、發(fā)展起到了重大的作用。
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【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
電能作為國民經(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:一是工程所在區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測和特性分析;二是近區(qū)電網(wǎng)電源規(guī)劃情況及出力分析;三是根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和電源規(guī)劃結(jié)果,進(jìn)行電力和電量平衡;四是提出電力工程接入電網(wǎng)系統(tǒng)方案;五是對所提方案進(jìn)行電氣計(jì)算;六是分析計(jì)算結(jié)果,并進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較;七是為電力設(shè)計(jì)其它專業(yè)提供系統(tǒng)資料。
1.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,以及政府部門的審批意見,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。
2.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。
通過負(fù)荷預(yù)測確定各水平年的系統(tǒng)最大負(fù)荷,結(jié)合各類電源的出力分析,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。
3.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)度的各類大型發(fā)電廠;地方電源則包括各類小水電站,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展。
4.電力負(fù)荷預(yù)測和分析
對擬建電力工程附近片區(qū)進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測和分析,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年以內(nèi)的中短期負(fù)荷預(yù)測。
中短期負(fù)荷預(yù)測,主要圍繞國民經(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,對中短期的近區(qū)最大負(fù)荷進(jìn)行逐年預(yù)測;同時(shí),根據(jù)已建、在建和規(guī)劃的大項(xiàng)目情況,對負(fù)荷的特性進(jìn)行必要的研究分析,并確定其對電網(wǎng)供電的影響。
負(fù)荷預(yù)測的方法多種多樣,即有傳統(tǒng)的序列預(yù)測法,也有模糊理論、專家系統(tǒng)等新方法。對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)測負(fù)荷,分析負(fù)荷增長因素及其發(fā)展趨勢,并從中選出一般可能出現(xiàn)的負(fù)荷水平進(jìn)行分析。
5.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)算和無功補(bǔ)償計(jì)算。
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。
二、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的一些經(jīng)驗(yàn)
隨著我國電網(wǎng)電壓的升高,電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電源裝機(jī)總?cè)萘康闹鹉晏嵘娏ο到y(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)期。在單項(xiàng)電力工程的設(shè)計(jì)中,電力系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)和論證起著重要的指導(dǎo)作用。如何獨(dú)立開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作,成為中小規(guī)模的電力設(shè)計(jì)單位遇到的新問題。
1.開展工作
關(guān)注電力系統(tǒng)的最新變化情況,更新數(shù)據(jù)庫資料,收集和研究各地區(qū)的負(fù)荷情況和特點(diǎn),掌握大網(wǎng)內(nèi)各電廠、變電站、電力線路的地理分布情況和數(shù)據(jù)資料,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。針對新項(xiàng)目工程,展開對當(dāng)?shù)刎?fù)荷情況的收集工作,及時(shí)更新當(dāng)?shù)丶爸苓呺娏ο到y(tǒng)的資料。之后,進(jìn)行各類系統(tǒng)電氣計(jì)算,配合項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)工作。
電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)具有重要意義,所有電氣計(jì)算均是基于電網(wǎng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因此,不斷更新和完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù),將是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個(gè)長期工作。
2.準(zhǔn)備階段
在開展系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作前,應(yīng)收集近區(qū)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀相關(guān)資料,了解大網(wǎng)區(qū)的基本情況和特點(diǎn),分析和整理收集到的系統(tǒng)資料。收集現(xiàn)有變電站、線路以及統(tǒng)調(diào)電源資料,并開列成表錄入數(shù)據(jù)庫,形成電網(wǎng)現(xiàn)狀網(wǎng)架的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
與此同時(shí),還需收集最新電力主網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告,了解近區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展方向和變化特點(diǎn),將規(guī)劃電力網(wǎng)絡(luò)資料錄入數(shù)據(jù)庫,形成各規(guī)劃水平年的網(wǎng)架基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);規(guī)劃設(shè)計(jì);工程設(shè)計(jì);應(yīng)用研究;經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1、電力工程中涉及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
1.1預(yù)測與分析電力負(fù)荷
在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中,對于計(jì)劃建設(shè)的電力工程,預(yù)測和分析其附近片區(qū)的電力負(fù)荷是前提和基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)電力工程時(shí),主要是對中短期負(fù)荷(10年以內(nèi))進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測負(fù)荷的方法有很多,傳統(tǒng)方法有序列預(yù)測法,新方法包括 模糊理論、專家系統(tǒng)等。對于樞紐變電站、大容量發(fā)電機(jī)組等重要電力工程,可以利用多種方法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測,對其負(fù)荷增長因素及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
1.2統(tǒng)計(jì)分析電源規(guī)劃及電源的出力情況
在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心的內(nèi)容是電源規(guī)劃。統(tǒng)計(jì)和分析計(jì)劃建設(shè)的電力工程四周的電網(wǎng)電源規(guī)劃,以及電源的出力情況,是對單項(xiàng)電力工程建設(shè)的必要性進(jìn)行科學(xué)論證的重要依據(jù)。電力電源包括兩種,即統(tǒng)調(diào)電源和地方電源,其中:統(tǒng)調(diào)電源是指各種類型的大型發(fā)電廠,它們由電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)度;地方電源是指各種類型的小型水電站、企業(yè)自備的發(fā)電機(jī)組等。水文期不同,各類電源會(huì)有不同的出力情況。同時(shí),在規(guī)劃期間,新建電源機(jī)組會(huì)有逐年投產(chǎn)的情況出現(xiàn),所以需要詳細(xì)分析統(tǒng)計(jì)電源的出力情況,從而有助于后續(xù)工作的開展。
1.3電力電量平衡計(jì)算和分析
在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中,電力電量平衡計(jì)算和分析是約束條件。依據(jù)對電力負(fù)荷和電源出力情況進(jìn)行預(yù)測和分析的結(jié)果,計(jì)算電力工程項(xiàng)目所在區(qū)域的電力、電量平衡情況,并分析平衡結(jié)果,以此為基礎(chǔ),確定如何對電力工程項(xiàng)目進(jìn)行布局,工程的建設(shè)規(guī)模是多大。通過預(yù)測負(fù)荷,確定各水平年內(nèi)最大的系統(tǒng)負(fù)荷,結(jié)合分析各類電源的出力情況,得出電力電量的盈余或虧損,以此為基礎(chǔ),確定電力系統(tǒng)需要的發(fā)電和變電設(shè)備的容量。另外,在平衡電力電量的時(shí)候,還要進(jìn)一步考慮到分區(qū)間的電力電量交換,并視具體情況適當(dāng)?shù)卦鰷p設(shè)備容量。
1.4提出接入系統(tǒng)方案
立足于電力工程所屬區(qū)域的實(shí)際,即電力網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、分布的負(fù)荷,以及發(fā)展電網(wǎng)的規(guī)劃等,對項(xiàng)目工程的地位和作用予以確定,繼而根據(jù)電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃以及政府相關(guān)部門的審批意見,提出項(xiàng)目接入系統(tǒng)的比較方案。在對方案進(jìn)行論述時(shí),應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)近情況、節(jié)約用地和能源、電網(wǎng)應(yīng)用新技術(shù)。此外,還要結(jié)合各工程方案確定其相應(yīng)的布局和規(guī)模、投產(chǎn)的時(shí)間,電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)的運(yùn)行方式和供電電壓等內(nèi)容。
1.5進(jìn)行電氣計(jì)算
(1)潮流計(jì)算。潮流計(jì)算主要是計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的分布情況,從而確定運(yùn)行方式,檢查各元件是否達(dá)到運(yùn)行的要求,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。
(2)穩(wěn)定計(jì)算。根據(jù)相關(guān)的要求,模擬計(jì)算和分析電力系統(tǒng)的各種故障情況,在此基礎(chǔ)上,確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的主要特征和穩(wěn)定水平。穩(wěn)定計(jì)算大多是基于潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行的,在單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中,常用到電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定、電壓、頻率等穩(wěn)定計(jì)算。通過各種穩(wěn)定計(jì)算,能夠?qū)Ω鹘尤胂到y(tǒng)方案的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn),看其能否符合穩(wěn)定運(yùn)行的要求,以此為基礎(chǔ),如有必要可以提出安全穩(wěn)定的策略和保障措施。
(3)計(jì)算短路電流。在電氣元件上,由于故障短路往往會(huì)產(chǎn)生不正常的電流值。計(jì)算短路電流就是在給定的網(wǎng)架中對上述不正常的電流值進(jìn)行驗(yàn)算。通過對項(xiàng)目工程接入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)處的各種短路電流進(jìn)行計(jì)算,能夠?yàn)檫x擇電氣設(shè)備的型號(hào)提供依據(jù)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)行方式確定后,計(jì)算短路電流可以對電氣設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn),選用正確的繼電保護(hù)整定值和熔體的額定電流,在故障發(fā)生時(shí),能把短路電流快速切斷,使其持續(xù)的時(shí)間和由此而形成的損失有效減少。在系統(tǒng)中,對于短路電流,應(yīng)該在一個(gè)合理的水平上對其進(jìn)行限制,若存在很大的短路電流,要求大量更換工程所在網(wǎng)區(qū)的電氣設(shè)備時(shí),需要提出相應(yīng)的措施對短路電流予以限制。
(4)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無功補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,可為感性負(fù)荷提供相應(yīng)的無功功率,因而使各種網(wǎng)絡(luò)元件的電能損耗不會(huì)因?yàn)閭鬏敓o功功率而減少。在電力工程中,要依據(jù)無功平衡,確定無功補(bǔ)償裝置的總?cè)萘浚约盁o功補(bǔ)償裝置的分組容量,如果有必要,還應(yīng)當(dāng)校對核算單組低壓電容器投切時(shí)的電壓波動(dòng),對近區(qū)的無功平衡進(jìn)行分析,對調(diào)相調(diào)壓專題進(jìn)行計(jì)算。
1.6進(jìn)行項(xiàng)目接入方案比較
立足于各種電氣的計(jì)算結(jié)果,對其可靠性、實(shí)施性、發(fā)展適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合分析,全方位地評價(jià)各方案的設(shè)計(jì)效果和運(yùn)行情況,并從中選出最佳的推薦方案。
1.7系統(tǒng)專業(yè)提資
通過系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),對于系統(tǒng)電氣進(jìn)行可靠計(jì)算,選出綜合條件最優(yōu)的接入系統(tǒng)方案,確定項(xiàng)目工程的規(guī)模和投產(chǎn)時(shí)間,從而作為其他專業(yè)設(shè)計(jì)的依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
2、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)
目前,電網(wǎng)電壓不斷升高、電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、電源裝機(jī)總?cè)萘恐鹉暝黾樱瑯?biāo)志著我國電力系統(tǒng)進(jìn)入到了全新的發(fā)展階段。在這一時(shí)期,電力系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)和論證在單項(xiàng)電力工程的設(shè)計(jì)中,發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。因此,對于中小規(guī)模的電力設(shè)計(jì)單位而言,如何使電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作獨(dú)立開展,已經(jīng)成為了一個(gè)必須面對和解決的新問題。
2.1準(zhǔn)備階段在準(zhǔn)備階段
主要的工作內(nèi)容包括:在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)前,要收集系統(tǒng)所在區(qū)域的資料,從而全面地了解網(wǎng)區(qū)的基本情況和特點(diǎn),進(jìn)而整理收集的系統(tǒng)資料并進(jìn)行細(xì)致分析。同時(shí),把收集的變電站資料、線路資料、統(tǒng)調(diào)電源資料進(jìn)行數(shù)據(jù)庫錄入,作為網(wǎng)架的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。同時(shí),還要注意收集電力主網(wǎng)的最新規(guī)劃報(bào)告,及時(shí)了解掌握近區(qū)電網(wǎng)的方向和變化,收錄電力規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)資料形成數(shù)據(jù)庫,作為各規(guī)劃水平年的網(wǎng)架基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
2.2具體的工作開展情況
注意關(guān)注電力系統(tǒng)最新的變化動(dòng)態(tài),從而及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫中的資料,不斷地收集、研究各區(qū)域的電力負(fù)荷情況與特點(diǎn),掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)資料,以及大電網(wǎng)中各個(gè)發(fā)電廠、變電站、和線路在地理上的分布情況,作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作。根據(jù)新的工程項(xiàng)目,收集當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷情況,對當(dāng)?shù)丶爸苓叺碾娏ο到y(tǒng)資料及時(shí)進(jìn)行更新。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算各類系統(tǒng)電氣,以有效地配合工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,電力網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)具有非常重要的作用,因?yàn)橛?jì)算電氣必須要以電網(wǎng)數(shù)據(jù)作為參考。