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电力系统规划设计论文范文1
【关键词】电力规划 规划设计 设计技术 规划技术 电力设计 电力系统规划
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
电力能源是保障我国经济发展各个领域的能源基础,在我国的社会发展中起着举足轻重的作用。电力系统规划主要是由电力负荷预测、电源规划及电网规划组成,电网规划是建立在电源规划和负荷规划基础之上的,要求在保证输电能力的前提下,将输电费用降至最低。电力系统规划设计是在根据原始资料和系统资料,对负荷和电量平衡作出分析,利用规划方法,结合优化规划的原则,从拟定的多种方案中,选择技术可行,运行经济,安全可靠的设计方案,以此确定最优的规划设计方案。
二.电力负荷预测。
电力系统负荷预测程序是电力系统中进行负荷预测的一种行之有效的手段, 它通过计算程序自动采集、分析历史数据, 通过精密计算得到预测数据和曲线, 能够使负荷预测准确度有大幅度提高。但是, 在程序中提供了多种预测方法中, 选取最准确、最恰当的方法是提高负荷预测准确率的重要手段之一, 这就需要我们在实际应用中要对负荷实际变化规律及影响因素做细致的分析。
1.回归分析法。
回归分析法, 是目前广泛应用的定量预测方法, 用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析, 并根据对规划期内本地区经济、社会发展情况的预测来推算未来的负荷。优点: 预测精度较高, 适用于在中、短期预测使用。缺点:
( 1)规划水平年的工农业总产值很难详细统计; ( 2)回归分析法只能测算出综合用电负荷的发展水平, 无法测算出各供电区的负荷发展水平, 也就无法进行具体的电网建设规划。
2.单耗法。
单耗法是预测有单耗指标的工业和部分农业用电量的一种直接有效的方法。优点:方法简单, 对短期负荷预测效果较好。缺点: 需做大量细致的调研工作,近期预测效果较佳。
3.灰色系统法。
灰色预测是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法。以灰色系统理论为基础的灰色预测技术,可在数据不多的情况下找出某个时期内起作用的规律,建立负荷预测的模型。灰色模型法适用于短期负荷预测。优点: 要求负荷数据少、不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运算方便、短期预测精度高、易于检验。缺点: ( 1)当数据离散程度越大, 即数据灰度越大, 预测精度越差; ( 2)不太适合于后推若干年的预测。
4.趋势分析法。
常用的趋势模型有线性趋势模型、多项式趋势模型、对数趋势模型、幂函数趋势模型、指数趋势模型等, 这种方法本身是一种确定的外推, 在处理历史资料、拟合曲线, 得到模拟曲线的过程, 都不考虑随机误差。使用的关键是根据地区发展情况, 选择适当的模型。
5.负荷密度。
负荷密度一般以kW/km2表示。一般并不直接预测整个城市的负荷密度, 而是按城市区域或功能分区。不同地区、不同功能的区域, 负荷密度是不同的。
三. 电力系统的电源规划。
电源规划的核心问题,是在规划限定的时间范围内,根据对电力负载增长的预测,确定在何时、何地,建设什么类型、多大容量的一批发电厂,以期既能满足经济发展所引起的负荷增长需求,同时又最为经济合理。
我国目前的电力系统的基本情况是,随着电力系统改革的深入,电厂与电网已经彻底分离,分别形成了发电公司与电网公司。虽然二者都处于垄断地位,且以服务国民生产和生活为第一目标,但是作为相互独立的经济实体,二者同时也都要考虑经济利益的最大化,这是主场化改革的必然结果,但同时也会引起一些协调的问题。
电源规划属于发电企业的工作,而输配电线网络的规划则是电网企业的工作,作为同一产业链的上下游端,二者的相互配合是必不可少的。即,电源规划要以输配电线路的规划为基础,电源负荷不能超出输配电线路的负载能力,
而输配电线路的规划则要充分考虑中长期的电源规划以做出合理的选择,不能出现电源供应中心输配电线路负载能力不足的情况。
另外,在一些特殊的情况下,如海南岛,则需要考虑更多的因素。首先,跨海输电可靠性差,且不经济,海南电网需要在岛内建设相对独立的电源系统,但因其本身的经济结构,电力消费较少,电力系统规模不大,自身可靠性较差,所以需要有连接外部电网的备用线路。同时电力系统本身的规模也限制了大容量电机的使用,经济性不够最优。
四.电网规划。
电网规划是根据负荷预测和电源规划结果,研究未来合理的电网建设方案。
1. 规划目标
构建安全、稳定、合理的电力保障体系,保证各项电力设施建设和城市建设协调、有序地进行,电网建设适度超前城市建设发展,满足辖区内社会经济持续稳定发展的要求,确保电网在国民经济发展功能的发挥。结合地方现存电网特点,以实现两个根本性转变为指导,满足地方供电区域内经济和社会发展的需求,建成供电可靠性、收益平稳的,完全满足全社会用电需要,并与经济发展相适应的现代化电力网。
2. 规划目标。
(1)满足国民经济和社会发展的需求。
地方电网应满足西部新城国民经济和社会发展对电力的需求,为辖区内国民经济和社会的可持续发展提供可靠的能源保障。
(2)统一规划、协调发展、远近结合、适度超前。
电网建设应与城市建设统一规划,电网建设与负荷发展协调,满足城市建设发展的需要,适度超前于城市发展,具有较强的适应能力。
(3)安全可靠、运行灵活、经济高效。
地方电网以满足国家规定的供电可靠性和电能质量标准、提高电网安全稳定水平,为用户提供安全、可靠、优质电能为宗旨,把建立布局合理、结构坚强、运行安全放在第一位。
3.规划类型。
按照时间划分,电网规划可分为远景规划、短期规划和长期规划。
远景电网规划:一般相对于一个较长的水平年,通过对未来各种发展情形的分析,研究电网骨干网架的远景结构,如电压等级、输电方式等。
短期电网规划:研究制度1~5年内电网的扩展决策,确定详细的网络方案。
长期电网规划:介于两者之间,研究电网的长期发展或演变。一方面通过长期电网规划对远景规划进行修正;同时又指导短电网规划,使短期电网规划同长期电网发展一致。
五.电力系统的优化规划。
电力系统的优化规划基本任务是要研究和提出规划期内的负荷水平(负荷预测):规划期每年最大负荷Pmax,年电量需求Qmax,负荷特性曲线以及负荷分布;研究能源资源和运输条件,确定能源布点、水源、煤炭、石油、天然气等;.研究和提出大型电站的合理供电范围;研究和提出电源合理布局及发展规模,确定电源规划方案;研究电网发展方案,包括输电和配电主干网络布局及电压等级选择、变电所布局及容量选择等等。
六.结束语。
电力规划设计要通过技术和经济比较,选择较为优先的设计方案,通过深入分析,从网络电能损耗、最大电压损耗、线路和变电站的投资及每年电力网的运行费用等方面,作出详细的分析,并确定最优秀的设计方案。
参考文献:
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[4]史传卿 朱爱钧 龚尊 《城市电力电缆线路设计技术规定》的主要特点和重点内容 [会议论文]2008 - 中国电机工程学会可靠性专委会、城市供电专委会2008年学术年会
电力系统规划设计论文范文2
关键词:农网网架结构优化
1农网高压配电网结构特点
相对于城区电网来说,农网的拓扑结构要简单、清晰,但由于负荷对电能可靠性要求等其他原因,一般都会有小型发电厂,且通常均为小容量机组,即系统除了通过若干220kV、110kV变电所接受区域大电网电力以外,往往包括多个110kV及以下并网发电的若干电源点,从而使得电网不是单纯的放射型单方向模型,需要通过建立数学模型来确立电源点的建设和系统接线方式。
2农网网架结构优化方法的选择
2.1网架结构优化的一般方法
负荷预测是电力系统规划工作的基础,在负荷预测的基础上一般应结合区域规划进行负荷分布分析,进而确定负荷平衡结果,即确定变电所的分布和容量规划,在负荷预测和变电所布点确定的基础上进行网络优化规划。一般来说,网络规划的目标是满足系统有功负荷的最优网架设计,有静态规划和动态规划之分。静态规划考虑的是针对某一负荷水平进行网架规划,一般从基准年开始按年度进行,需考虑现有的网架,同时后一年的网架结构规划需将前一年的网架设定为已有网架,因此,每规划目标年的网架规划既要瞻前也要顾后,做到从时间序列上的前后协调相互呼应,从而节约建设投资。但规划设计方案的评价指标一般考虑整个规划期的总的性能指标最优来评价方案,而且往往加入投资分析,甚至列入资金的时间价值,因而称为动态规划。网架规划优化方法常用的有两类,即启发式方法和数学优化方法。数学最优方法是通过将电网规划问题用数学化模型进行描述,然后采用一定的算法求解,从而获得满足系统要求的最优规划方案。该类方法从理论上将可以保障方案的最优性,但一般要求得最优解需要很大的计算量。启发式方法则是通过定义方案运行性能以及投资需求等综合指标,根据一定规则对线路进行逐步迭代选择直至得到满意的最优解。该类方法难以保证方法的最优性,但计算量较数学优化方法要小,计算较为方便且便于与规划设计人员的检验相结合,因而是一种更为经济而实用的方法。
2.1.1启发式网架优化方法
根据所确定的衡量安全性指标的不同,启发式方法分为基于支路性能的启发式方法和基于系统性能指标的启发式方法。基于支路性能指标的启发式分析方法中,线路的选择是根据系统运行时线路功率传输情况来实现的,常选用的有线路是否能满足负荷要求或者线路过负荷程度等指标;而基于系统性能指标的启发式方法中,线路的选择是根据线路对系统运行时整个系统的一个特定运行性能指标的影响程度来实现的,常选用的指标有系统缺负荷大小指标等对线路的逐步选择。
基于线路指标的启发式网架规划方法分为逐步倒退法和逐步扩展法两种。逐步倒退法是根据目标年数据构成一个虚拟网络,该网络除了已有线路以外,包括所有待选的线路,这样,构成的就是一个冗余度很高但不经济的网络,然后采用潮流模型对该网络进行分析,比较各待选线路在系统中的作用和有效性,逐步去掉有效性低的线路,直到网络没有冗余线路为止。而采用逐步扩展法是根据各待选线路对过负荷线路的过负荷量的消除的有效度,选择适当的线路到现状网络上,直至网络无过负荷为止。为计算各待选线路的有效度,需要进行变结构时的潮流计算。
基于支路性能指标的启发式方法有计算简单灵活等优点,但由于通常是独立地考虑各待选线路的作用,无法直接体现系统充裕的大小等性能指标,而基于系统性能指标的启发式方法则能体现系统性能指标,从而可以从整体上识别薄弱环节并充分考虑各待选线路对系统的整体影响来选择最佳扩建线路。
2.1.2网架结构的数学优化方法
网络优化的数学化方法可以分为确定性和不确定性两种优化方法。传统上采用的常常是确定的网络优化方法,即将规划问题表达成确定性的优化问题来进行求解。但随着规划的环境以及相关要求日益复杂,且负荷、设备费用、线路路径等因素均具有不确定性,这些不确定性对电网规划有较为显著的影响,因而在规划中考虑不确定性因素是必要的。按照考虑不确定性因素特征的不同,不确定网络优化有分为随机优化法和模糊优化法。随机优化法常常用于事件是否发生以及发生的时刻存在不确定性的情形,而模糊优化法则常常用来处理有关事情表达不清晰的这种不确定性的情况。在通常情况下,在满足对保障负荷电能供应的前提下,可能有多种架线方法和导线截面的选择,要对多个方案进行比较选择,则需要选择目标函数,在电网规划设计中常用到的目标函数有网架建设总投资、电能损失、维修运行费用为目标函数。由于电能的特殊性,需要考虑各种约束条件,如电压范围、线路的长期极限传输容量限制等。因此,网架优化过程实际上是目标函数与约束条件、状态参数之间的协调处理过程。
网络规划法是针对网络的拓扑特性所提出来的一种数学规划方法,也是在线形规划中专门处理网络问题的一种特殊算法。数学上把图看作节点和弧的集合,弧是连接在两个节点之间的有向线段。在电力系统中,节点就是接受电力或者发送功率的发电厂、变电所或者负荷点,弧就是线路。这种优化网架方法在电力系统网络优化中常用的数学模型有最少费用法、最短路径法、费用最小最大流法等方法。
2.2农网网架结构优化方法的选择
结合农网高压配电网结构特点,选用支路交换法来进行这种辐射式结构的高压配电网的优化计算较为适用。采用该方法是从一个既定的辐射式电网开始,增加一条闭合联络支路后使辐射型网络变成一个闭合回路,然后将某一条支路断开,恢复网络的辐射型结构,并按照给定的目标函数对新构成的辐射型网络进行计算。重复上述计算过程,直到目标函数值最好为止,对应的网络即为所选用网络接线。采用这种方法简单实用,但只能达到局部最优解,对于农网来说,一般规划年需要新建的高压(110kV及以上)线路是局部的,因而采用支路交换法可以满足其要求。一般地对于既定的系统接线,考虑到节约投资,其改建项目的实施相对于系统网损等指标来说往往是不经济的,且由于受电压、可靠性等电网分析计算的约束性条件的影响。在工程实际中,其高压配电网往往是通过对新增支路,以及由于负荷的增长需要改建的线路的多个建设方案的比较,来确定规划年内网络结构的优化方案。在分析中,我认为需引入动态经济比较的概念,而对于网络优化设计方案来说,结合个人设计方案比较的经验来看,最适用的经济方案比较以年费用比较法较为适合。
3计算框图设计
计算步骤一:目标函数的确定。
当新建或者改建线路对支路潮流仅是局部影响时,只需对所需考察的支路进行网损最小分析。采用最小网损作为目标函数,即函数为:
计算步骤二:先计算电网的潮流分布,再找出与本次计算相关的支路,即列出目标支路集合,交换支路前辐射型网络网损计算。
计算步骤三:第一次支路交换后,重新进行潮流计算后,在潮流计算结果的基础上进行支路交换后的辐射型网络网损计算。
重复以上支路交换计算,直至得出最优结论为止。
4经济比较方法引入网架结构优化
在电力系统规划设计的实际应用中,单纯采用以上支路交换法优化网络接线是不够的,应该结合经济比较,即在对方案进行投资分析计算的基础上进行比较,从而得出经济的方案。常用的方案比较方法有最小费用法、净现值法、内部收益率法、折返年限法,每种方法又可以演化成不同的表达式。最小费用法是电力系统规划中较为普遍的方法,适用于比较效益相同或者效益基本相同,但难以具体估算的方案。最小费用法通常有以下三种不同的方案:费用现值比较法、计算期不同的现值费用比较法和年费用比较法。费用现值比较法是将各个方案基本建设期和生产运行期的全部支出费用均折算到计算期的第一年,现值低的方案是可取方案。对于不同建设期的方案则一般按照方案中计算期最短的进行计算,及计算期不同的现值费用比较法。
年费用比较法是将参加比较的诸方案计算期的全部支出折算成年费用后进行比较,费用低的方案为经济上的优越方案。其表达式为:
在比较方案部分费用相同的情况下,可以采用只考虑有差别的费用的年费用比较法,即只考虑差别部分的费用的比较,这种方法将初始投资差额以及末期残值差额折合为年费用或者年值,再综合运行维护、改造等运行年需要投入的差别费用,比较即可以得出经济最优方案。对于农网电力建设项目,笔者推荐使用这种简化了的年费用比较法。
5总结
结合农网作为辐射型受端电网的特点,用支路交换法来进行这种辐射式结构的高压配电网的优化计算,虽只能达到局部最优解。对于农网来说,一般规划年需要新建的高压线路是局部的,因而采用支路交换法可以满足其要求。在工程实际中,其高压配电网往往是通过对新增支路,以及由于负荷的增长需要改建的线路的多个建设方案的比较,来确定规划年内网络结构的优化方案。在分析中,文中引入了动态经济比较,并提出对于农网采用有差别的年费用比较法最为适用。
参考文献:
[12]张焰.陈章潮.不确定性的电网规划研究.电网技术,1999.3.
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电力系统规划设计论文范文3
[论文摘要]通过对电力系统 计算 机 网络 存在的网络安全问厦的分析,提出相应的安全对策,并介绍应用于电力系统计算机网络的网络安全技术。
在全球信息化的推动下,计算机信息网络作用不断扩大的同时,信息网络的安全也变得日益重要,一旦遭受破坏,其影响或损失也十分巨大,电力系统信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电的保障,是一项涉及电网调度自动化、继电保护及安全装置、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、电力营销、信息网络系统等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程。应结合电力 工业 特点,深入分析电力系统信息安全存在的问题,探讨建立电力系统信息安全体系,保证电网安全稳定运行,提高电力 企业 社会效益和 经济 效益,更好地为国民经济高速 发展 和满足人民生活需要服务。
研究电力系统信息安全问题、制定电力系统信息遭受内部外部攻击时的防范与系统恢复措施等信息安全战略是当前信息化工作的重要内容。
一、电力系统的信息安全体系
信息安全指的是为数据处理系统建立和采用的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真实性、可靠性、责任性等几个方面。
信息安全涉及的因素有,物理安全、信息安全、网络安全、文化安全。
作为全方位的、整体的信息安全体系是分层次的,不同层次反映了不同的安全问题。
信息安全应该实行分层保护措施,有以下五个方面,
①物理层面安全,环境安全、设备安全、介质安全,②网络层面安全,网络运行安全,网络传输安全,网络边界安全,③系统层面安全,操作系统安全,数据库管理系统安全,④应用层面安全,办公系统安全,业务系统安全,服务系统安全,⑤管理层面安全,安全管理制度,部门与人员的组织规则。
二、电力系统的信息安全策略
电力系统的信息安全具有访问方式多样,用户群庞大、网络行为突发性较高等特点。信息安全问题需从网络规划设计阶段就仔细考虑,并在实际运行中严格管理。为了保障信息安全,采取的策略如下:
(一)设备安全策略
这是在企业网规划设计阶段就应充分考虑安全问题。将一些重要的设备,如各种服务器、主干交换机、路由器等尽量实行集中管理。各种通信线路尽量实行深埋、穿线或架空,并有明显标记,防止意外损坏。对于终端设备,如工作站、小型交挟机、集线器和其它转接设备要落实到人,进行严格管理。
(一)安全技术策略
为了达到保障信息安全的目的,要采取各种安全技术,其不可缺少的技术层措施如下:
1.防火墙技术。防火墙是用于将信任网络与非信任网络隔离的一种技术,它通过单一集中的安全检查点,强制实糟相应的安全策略进行检查,防止对重要信息资源进行非法存取和访问。电力系统的生产、计量、营销、调度管理等系统之间,信息的共享、整合与调用,都需要在不同网段之间对这些访问行为进行过滤和控制,阻断攻击破坏行为,分权限合理享用信息资源。
2.病毒防护技术。为免受病毒造成的损失,要采用的多层防病毒体系。即在每台pc机上安装防病毒软件客户端,在服务器上安装基于服务器的防病毒软件,在网关上安装基于网关的防病毒软件。必须在信息系统的各个环节采用全网全面的防病毒策略,在计算机病毒预防、检测和病毒库的升级分发等环节统一管理,建立较完善的管理制度,才能有效的防止和控制病毒的侵害。
3.虚拟局域网技术(vlan技术)。vlan技术允许网络管理者将一个物理的lan逻辑地划分成不同的广播域,每一个vlan都包含1组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的lan有相同的属性。但由于它是逻辑而不是物理划分,所以同一个lan内的各工作站无须放置在同一物理空间里,既这些工作站不一定属于同一个物理lan网段。一个vlan内部的广播和单播流量都不会转发到其他vlan中,有助于控制流量、控制广播风暴、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
4.数据与系统备份技术。电力 企业 的数据库必须定期进行备份,按其重要程度确定数据备份等级。配置数据备份策略,建立企业数据备份中心,采用先进灾难恢复技术,对关键业务的数据与应用系统进行备份,制定详尽的应用数据备份和数据库故障恢复预案,并进行定期预演。确保在数据损坏或系统崩溃的情况下能快速恢复数据与系统,从而保证信息系统的可用性和可靠性。
5.安全审计技术。随着系统规模的扩展与安全设施的完善,应该引入集中智能的安全审计系统,通过技术手段,实现自动对 网络 设备日志、操作系统运行日志、数据库访问日志、业务应用系统运行日志、安全设施运行日志等进行统一安全审计,及时自动分析系统安全事件,实现系统安全运行管理。
6.建立信息安全身份认证体系。ca是certificate authority的缩写,即证书授权。在 电子 商务系统中,所有实体的证书都是由证书授权中心(ca中心)分发并签名的。一个完整、安全的电子商务系统必须建立起一个完整、合理的ca体系。ca体系由证书审批部门和证书操作部门组成。电力市场交易系统就其实质来说,是一个典型的电子商务系统,它必须保证交易数据安全。在电力市场技术支持系统中,作为市场成员交易各方的身份确认、物流控制、财务结算、实时数据交换系统中,均需要权威、安全的身份认证系统。在电力系统中,电子商务逐步扩展到电力营销系统、电力物质采购系统、电力燃料供应系统等许多方面。因此,建立全国和网、省公司的ca机构,对企业员工上网用户统一身份认证和数字签名等安全认证,对系统中关键业务进行安全审计,并开展与银行之间、上下级ca机构之间、其他需要ca机构之间的交叉认证的技术研究及试点工作。
(三)组织管理策略
信息安全是技术措施和组织管理措施的统一,“三分技术、七分管理”。据统计,在所有的 计算 机安全事件中,属于管理方面的原因比重高达70%以上。没有管理,就没有安全。再好的第三方安全技术和产品,如果没有 科学 的组织管理配合,都会形同虚设。
1.安全意识与安全技能。通过普及安全知识的培训,可以提高电力企业职员安全知识和安全意识,使他们具备一些基本的安全防护意识和发现解决某些常见安全问题的能力。通过专业安全培训提高操作维护者的安全操作技能,然后再配合第三方安全技术和产品,将使信息安全保障工作得到提升。
2.安全策略与制度。电力企业应该从企业 发展 角度对整体的信息安全工作提供方针性指导,制定一套指导性的、统一的安全策略和制度。没有标准,无法衡量信息的安全,没有法规,无从遵循信息安全的制度,没有策略,无法形成安全防护体系。安全策略和制度管理是 法律 管理的形式化、具体化,是法规与管理的接口和信息安全得以实现的重要保证。
3.安全组织与岗位。电力企业的组织体系应实行“统一组织、分散管理”的方式,建立一个有效、独立的信息安全部门作为企业的信息安全管理机构,全面负责企业范围内的信息安全管理和维护工作。安全岗位是信息系统安全管理机构,根据系统安全需要设定的负责某一个或某几个安全事务的职位,岗位在系统内部可以是具有垂直领导关系的若干层次的一个序列。这样在全企业范围内形成信息安全管理的专一工作,使各级信息技术部门也因此会很好配合信息安全推行工作。
电力系统规划设计论文范文4
【论文摘要】:分析了电力网建设与管理中应注意的问题,并就如何解决这些问题提出了对应措施与方法。
在当今的现代生活中,电对于人民越来越重要,电的品质好坏直接影响人们的工作、生活与学习,而对于输电线路的建设和管理质量如何,又将对电的品质高低有着直接联系,那么,为了达到电力网经济、科学、合理,我们如何来做好电力线路建设,加强电力网的管理成为大家用电管理的一项重要工作。下面,就多年的实际工作经历,谈谈我们在电力网建设与管理中应注意的几个问题。
一、了解电力网的建设必须满足电力系统经济性、可靠性与灵活性相结合的原则,熟悉掌握电力网建设的基本要求
1.适应系统发展的需要,适应各种运行方式下的潮流变化,潮流流向合理,并且具备一定的灵活性。
2.电力网中任一元件无故障断开,应能保持电力网的稳定运行,并不致使其他超过事故过负荷的规定。
3.电力网应当具有较大的抗干扰能力,能够满足电力系统安全稳定的要求,防止发生灾害性的大面积停电。
4.规划电力网结构要简明,层次清晰,要贯彻"分层分区"的原则,主力电源一般接入高压输电网,避免电源过于集中,防止因负荷转移引起恶心连锁反应。
5.电网无功功率基本上按输电电压分层补偿与控制,按电网分区就地平衡。
二、低压配电线路供电方式、路径、导线截面的选择
1.低压配电线路路径的选择
线路路径的设计必须与学校经济发展计划相结合,与校园规划建设相吻合,合理选择接点,避免迂回供电、卡脖子线路;同时要少占绿地、道路,线路要尽量短,转角、跨越尽量少,满足施工,运行维护方便。此外,要远离储有易燃易爆物品的场所,并尽量避开容易受山洪,雨水冲刷的地方。为了达到这一目标,根据自己工作经验认为,一般选用电缆作为输电线路,它与架空线相比,具有如下优点:(1)埋设于地下,不需大走廊,占地少;(2)不受气候和环境污秽影响,送电性能稳定;(3)维护工作量小,安全性高;(4)可用于架空线难以通过的地方。
同时,电缆的选择应根据其电压等级,输送容量的大小,安全环境等因素综合考虑。在高压电网中,广泛使用的是交联聚乙烯电缆和自容式充油电缆。主要因为交联聚乙烯电缆具有绝缘性能好,介质损耗小;耐热耐老化性能好,工作温度高,输送容量大;不受高落差的制约;施工和维护都方便;防水问题容易处理。
2.导线截面的选择
输电线路导线截面要根据所输送的用电负荷来确定,且考虑5-10年内负荷的增长;同时必须满足发热条件、电压损失,经济电流密度和机械强度。其截面的选择一般按输送的有功功率及规定电压损失计算出导线截面,再核实这种导线实际载流量是否超过安全载流量,最后确定导线型号与截面。另外,中性线的截面应与相线截面相同。
3.供电方式的选择
在低压电网规划设计时,应以负荷需要而不是以负荷性质来确定低压电网结构。对条件特别好,动力、照明用电量特别大的用户可实行"二条线"供电方式;对条件一般的用户只出一路三相四线即可,这样,既可以节约大量资金,又可为一户一表管理奠定良好基础。
三、电力网安全保护方式选择
1.防雷保护
实践证明,由于防雷保护装置不完善,当雷击高、低压线路,或在附近发生放电时,极易造成雷击事故,从而烧坏变压器及其他用电设备。因此,在规划设计低压电网时,防雷保护应给予足够重视,一般作如下处理:
A、为了防止雷击损坏配电变压器,应在其高、低压两侧都要安装避雷器,并且符合防雷接地规程的要求。
B、为了防止雷击损坏用户用电设备,在用户计量箱内相线与接地之间加装一个0.2kv金属氧化物无间隙避雷器,这样既可以有效防雷,又可防止三相四线进户接地线断线引起中性点位移而产生的过电压危及人身和家用电器的安全。
2.剩余电流动作保护器
在保护方式方面,对低压电网应装设剩余电流总保护和剩余电流未级保护,剩余电流未级保护应采用具有过电压、欠电压和剩余电流保护等功能的组合式自动开关。对于供电范围较大或有重要用户的低压电网可酌情增设剩余电流中级保护,保护器的额定动作电流应符合规程要求。
3.操作过电压的保护及限制措施
在电力系统中由于操作或发生故障时,使电容、电感等储能元件发生突变,引起电压发生振荡而产生操作过电压。操作过电压水平过高,将危及设备绝缘。在220kv及以下电力系统中,对操作过电压,一般可不采取特别限制措施,只有少部分情况操作过电压水平超过规定时,需采取限制措施。例如操作关联电容补偿装置时,操作过电压可能超过4p.u,需采用不重击穿的断路器及装设金属氧化物避雷器保护;用真空断路器(或少油断路器)开断高压感应电动机时,过电压也可能超过4p.u,不宜装设电动机保护,用避雷器或阻容吸收装置。
四、低压计量装置的选择
首先应根据用户的不同供电方式在变压器低压出口处安装计量总表,此表在同价之后作为考核表。其次用户用电要实行一户一表,电能表要集中安装在计量箱内,计量箱应安装在通风、背阴、防雨处,箱底面对地距离不小于2.5m。计量箱内应装设总闸刀,箱外有防雨罩,且留有观察孔,整个表箱应留有一定空间,为以后实现远程集中抄表服务。另外,电能表空量的选择应根据用户的用电负荷来确定,合理选择容量相符、宽量程新型节能电能表。
五、输电线路中线损的降损管理措施
1.调整线路的功率因数,按照负荷变化及时投切电容,实现降损节能。采用电容进行无功补偿,有效降低电网线损,改善电压质量,提高配变供电能力和用电设备的能力。减少无功电流的传输,不仅可以减少其在线路和变压器中引起的有功损耗,而且可以提高电能质量。
2.根据负荷情况,调节线路的电压,使线路的电压始终运行在一个经济合理的水平上。在高峰负荷时,可变损耗占总损耗比例较大,可适当提高电压使其接近上限运行。在低谷负荷时,可适当降低电压使其接近下限运行。此措施可通过调节变电所的主变分接头来实现。
3.及时进行线损的理论计算,制定线损指标和线损考核管理制度。进行线损的理论计算,是提高供电部门的经济效益,贯彻"安全、经济、多供、少损"方针的有力措施,改造完成后,应及时整理出线损理论计算的基础数据。利用切实可行的线损理论计算软件对电网进行高、低压线损理论计算,再结合实行制定合理的线损指标,与线损考核奖惩办法挂钩。同时,为了加强各供电所高压线损的考核管理,应对各配变台区的计量装置进行技术改造,以保证考核的准确性。作到有考核、有兑现。
4.调整配电容量,使配电经济合理的运行。在电网中,配电变压器运行不经济的主要原因是由于配变容量的选择不合理,安装位置不恰当。尤其用电负荷存在季节性强,峰谷差大,年利网小时低,全年轻载甚至空载时间长,加之管理不善等因素造成损耗大。因此,必须合理选型和调整配电容量,提高配变负荷。
总的说来,为了建立一个合理,经济的电力网,保证安全、良好地运行。我们既要在以上这些方面加以注意,添加措施。同时还要根据国家有关电气规程要求,科学地设计、规范地施工,严格地管理,只有通过这些途径,方可保证电力网建设和管理安全合理。
参考文献
电力系统规划设计论文范文5
[论文摘要]电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。
一、接地的类型
(一)工作接地
为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。
(二)保护接地
为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。
(三)防雷接地
为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。
(四)防静电接地
为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。
(五)屏蔽接地
为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。
所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。
二、高山发射台站的接地问题
(一)在广播电视行业接地的主要理由
1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。
2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。
3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:
屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。
滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。
噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。
电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。
(二)按接地的作用分类
可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。
1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。
2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有:
交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。
3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。
三、结束语
电力系统规划设计论文范文6
[论文摘要]线损是电网电能损耗的简称。线损率是线损电量占供电量的百分数,是反映电网规划设计、技术装备和经济运行水平的综合性技术经济指标。为此,首先讨论了运行措施,接着分析了提高功率因数、合理配置变压器、应用计算机技术实现最优运行方式的选择,最后研究了做好电网及设备的经济运行和加大电网设备技术改造力度。
一、引言
线损是电网在输送和分配电能过程中,各设备元件和线路所产生的电能损失,它包括固定损失、可变损失和其它损失。
固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化,它与外加电压、设备容量和产品质量有关。如电网中的变压器铁损,电缆和电容的介质损失,其它各种电器设备和仪器仪表线圈的铁损及绝缘子的损失等。影响固定损失最大的因素是变压器中的磁滞损耗和涡流损耗,即变压器的空载损耗,简称铁损。
可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失。影响可变损失最大的因素是流经线路和设备线圈中的电流,它与电流的平方成正比。其它损失是指在供用电过程中,由于管理不善所造成的损失。
二、运行措施
运行措施是指通过运行手段来控制整个电网的损失,主要手段有:
(一)电网运行时,环网供电的情况往往是有的,环网供电线路可根据潮流分布原则,找到一个经济功率分点,将功率分点打开,这是很经济的。有时可以调整变电站的变压器闭环运行,强行分配负荷,以达到最经济运行。两台变压器并列运行时,应根据变压器的经济运行曲线确定最经济的运行台数;
(二)充分发挥有载调压变压器的作用,使母线电压保持在额定值范围内:
(三)合理调整负荷,加强需求侧管理提高负荷率;
(四)合理分布电容器,使其发挥最大的经济效果;
(五)监视系统的无功电流,及时起、停无功补偿设备,力求做到全网平衡、就地平衡;
(六)由于10kV配网负荷相对比较稳定,可以通过加大导线截面,缩短供电半径,在配网中合理增加无功补偿设备,平衡配网中的三相负荷,加强统一检修,提高检修质量,开展带电作业,减少线路停运次数,保持配电系统的电压质量可以有效地降低线损。
三、提高功率因数、降低电网损耗
采用合理的无功补偿方式一般采用并联电容器作为人工补偿,包括个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。采用低压电容器在变电所低压侧集中补偿,或者对电气设备个别进行补偿,可以使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低电网损耗,补偿效果较高压侧补偿好。高压集中补偿主要适用于用户远离变电所,或者是在供电线路的末端,用户本身又有一定的高压负荷时,可以起到一定的补偿作用。
配置合适的无功补偿装置首先,应确立合适的无功补偿容量,然后根据实际情况合理地配置无功补偿装置,尽量采用新技术、新设备。例如,可采用无功动态补偿装置来提高电网的功率因数,优化电能质量。
四、合理配置变压器
变压器容量的配置是电网经济性的一个重要因素,配置变压器需要注意以下几个问题:要合理选择变压器容量,避免“大马拉小车”现象,不要因容量的不合理而加大电能的无功损耗。变压器容量越大,它空载需要的无功功率越大,经验表明,变压器容量在负荷的65%,~75%时效率最高。因此,对长期处于轻载运行状态的变压器,应更换为小容量变压器;对长期处于满载运行状态的变压器,要及时调整负荷或更换较大容量的变压器;对于空载或轻载变压器应及时停运。合理的合并轻载变压器,例如,对农业排灌用变压器,可考虑限时停轻载、空载,晚上没有用户时停,早晨有用户再送,这样可降低不必要的空载损耗;变压器各相间负荷严重不平衡时,要及时调整,尽量使各相负荷趋衡。
五、应用计算机技术实现最优运行方式的选择
电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时,及时进行潮流计算,选择最佳运行方式使其损耗达到最小;利用调度自动化系统,制定出各变电所主变的经济运行曲线,使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态,保证主变的经济运行。
六、做好电网及设备的经济运行
(一)适当提高电网的运行电压。大家知道,线路和变压器中的可变损耗与运行电压的平方成正比.提高运行电压可以降低线损。所以我们可以利用这个原理来降低线损.但是也只能在额定电压的上限范围内适当提高。
(二)优化运行方式。应根据科学的理论计算决定电网是合环运行还是开环运行,以及在哪一个点开环是与电网的安全、经济运行密切相关的。优化主变运行。使变电所主变保持最佳的运行状态,从而降低损耗。
(三)均衡三相负荷。应使配电变压器低压测电流的不平衡度小于10%。因为三相负荷不平衡时,损耗要增加,同时还造成变压器的不安全运行。
(四)合理安排设备的检修,搞好设备的维护管理,降低电能泄漏。
七、加大电网设备技术改造力度
(一)结合不同电网的实际情况,采取电网升压改造、简化变电电压等级、增加并列线路运行(DN装复导线或架设第2回线路)、更换细截面导线、环网开网运行、增设无功补偿装置,采用低耗能和有载调压变压器等措施,降低电网电能损耗。
(二)延伸高压供电至负荷中心,增大导线截面,缩短配网供电半径,减少迂回供电,有计划有步骤地更换和淘汰高损配电变压器,逐批更换老化的进户线,降低配电网损耗。
(三)进一步加大电能计量装置改造力度,降低计量装置损耗,提高计量装置的精度和准确性。
八、总结
总之,降低电能损耗是一个内容丰富,涉及面广的工作,具有很强的技术性、经济性。尤其是在“十一五”能源规划中,强调提高能源效率,强化公众节能意识,建设节能型社会,这对节能降耗工作将起到了推动作用。
参考文献
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