电力网络设计

第一章概述

1、1 电力规划的基本概念

●电力规划

电力规划是一种电力工业发展计划，是为了实现“电力先行”，保障和促进国民经济发展的一项重要工作。电力工业的任务是国民经济各个领域和人民生活等各个方面提供充足、可靠、合格、廉价的电能，因此，电力工业的发展和建设，必须超前于工农业等其他领域的发展，必须根据国民经济的发展，从总体的、长远的和发展的观点出发，进行规划和设计。

电力系统规划设计的任务不是对电力工业的建设项目（如发电厂、变电站和输电线）进行具体的设计，而是从国民经济发展、地区和环境、电力系统整体出发，在规划期的整个时间序列上来研究满足负荷增长需求和适应技术发展的经济合理的电力系统发展建设方案（包括应建设那些项目、项目规模的大小、各项目的基本参数、它们的建设及投入运行的顺序、某些重大的技术措施等等）。所以，电力系统规划设计研究的是整个电力系统在规划期内的战略决策。

●电力规划分类

按规划期可以分为长远规划（规划期一般为十五至三十年），中期规划（规划期一般为十至十五年），和近期规划（规划期一般为五年）。

按电力生产环节分类，分为发电（电源）规划，供电（电网）规划等。

●电力规划原则

1）从全局出发，统筹兼顾，综合平衡。正确处理需要与可能、近期与远期、大型与中小型、水电与火电，环境保护与经济建设等各方面的关系。

2）电力规划包括负荷分析、电力电量平衡、电源布点、网络布局、规划选厂和流域规划等内容。应根据地区发展要求、动力资源情况及自然条件等，提出电力系统规划方案和水、火电厂及送变电工程项目的建设意见。

3）火电厂厂址选择应经济合理，尽可能靠近煤矿（坑口电厂）或靠近负荷集中地区，节约用地，减少土石方量。对可能方案进行分析比较，推荐出优选方案。

4）流域规划要综合考虑发电、防洪、灌溉、航运、渔业、工业及生活用水等各种要求。

●电力规划的基本任务

1）确定规划范围和规划期限

2）负荷预测：负荷预测是电力规划设计的基础，包括电量预测和电力预测两方面，主要有：规划期每年的年电量及月电量预测；规划期每年的年最大负荷及月最大负荷预测；规划期每年的典型日负荷曲线预测等。

3）电源规划：根据负荷预测的结果，考虑到本地区能源开发及燃料供应等诸方面的因

素，经过多个方案的论证比较和优化，提出能满足负荷需要的规划期内最优电源建设方案（包括在何时、何地、建何种类型、容量多大的电厂及各电厂的各台机组投入系统的顺序等）。

4）电网规划：根据负荷预测的结果，电源规划方案以及现有系统的情况，结合电压等级的选择，进行输电网络的规划，选出满足安全、技术何经济约束条件的最优方案。

5）无功补偿规划：电力系统运行时，除了用户需要大量的无功功率之外，电力系统本身的许多元件（变压器、换流站等）需要大量的无功功率。仅靠发电机很难提供足够的无功功率，同时，大量无功功率通过输电系统传输，也将恶化电力系统运行质量，如运行电压水平下降、功率损耗增大、运行稳定性下降等。因此，应根据前面几项规划的基础上，作出电力系统无功平衡，进行无功功率补偿最优规划。

6）联网效益研究和联络输电线规划

7）对系统进行进行必要的计算（如调压计算、稳定计算等），提出保证可靠性和供电质量的重大措施。

1、2 本次规划设计的目的和要求

●目的通过本设计，巩固和加深和对课程所学理论知识的理解；培养分析问题和独立解决实际问题的能力，理论联系实际的能力，技术与经济全面考虑问题的观点；

●基本内容：本课程设计的任务是，在规划范围及规划期限已经确定、负荷预测和电源规划均已完成的前提下，完成一个地方电力系统的规划设计。具体内容包括：1）通过电力电量平衡确定新增电源容量及台数；

2）制定电力网络的接线方案；

3）选择电压等级；

4）选择导线截面积；

5）确定各各厂站电气主接线；

6）计算全网潮流分布及输电效率；

第二章电力平衡、确定系统装机容量

2．1 系统用电、发电负荷的计算

2．1．1 计算方法和公式

●最大综合负荷计算

Pzhmax = Kts∑Pimax （2-1）

Pzhmax ：系统最大综合负荷；

∑Pimax :各用户最大负荷之和；

Kts:同时系数，反映各用户最大负荷出现时间的差异，与用户数量、用户用电特点等有关，一般可参考下列数值：

用户较少或特大用户时，Kts = 0.95 ;

用户特别多时，Kts = 0.7 -- 0.85 ;

变电站、地区或系统之间，Kts = 0.9 -- 0.95 ; （本次取0.91）

●供电负荷计算

系统供电负荷是指各发电厂应该供给的功率，它等于系统综合负荷加电网损耗：

Pgd = Pzh + △Pws = Pzh + KwsPgd;

或Pgd = Pzh/(1-Kws);

Pgd ：系统供电负荷；

△Pws：网络中的有功损耗，包括线路和变压器中的有功损耗；

Kws：网损系数，用供电负荷的百分数表示，一般取（5—10）%，本次设计取8%。

●发电负荷计算

P fd = Pgd + Pcy , Pcy = Kcy P fd,

P fd = Pgd /(1-Kcy);

Kcy : 厂用电率，表示厂用电负荷占发电厂发电负荷的百分数，一般取：

热电厂Kcy = 12%；

凝汽式电厂Kcy = （8—10）%；取9%。

小型凝汽式电厂Kcy = （8—10）%；

水电厂Kcy = （0.1—1）%；取0.5%。

系统厂用电率Kcy =( Kh.cyPh + Ks.cyPs)/ (Ph + P s)