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高压区域电力网规划设计实例研究

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学术研讨 135

在当今社会,自动化高速发展,社会 亂最大综合负荷加上电网的损繊是最 用电需求越来越大,做好电力系统的规划 性和稳定性等方面有重要的实际意义。本 文通过一个区域高压电网的规划设计实例 研究,总结出高压区域电网的规划设计方

大供电负荷,本次设计电网损耗取5%。最 电厂用电就是最大发电负荷,本次设计厂用 电率取9%0

(2)

发电机装机容量的确定。电力系

容量不小于P*#量,

统装机设计原则,

设计,提高电力能源输送的高效性、安全 大发电负荷的确定,最大供电负荷为加上发

高;区域电力阿规圳设针

法,为相关人员提供了参考。

1引言

在国民经济建设中,电能为IDK展提 供了鉢的为满足国民经济的高艘 展,提前做好一些区域的电力网规划,提前 建设好电力网显得十分重要。而电力规划是 一件非常专业的工作,需要根据当地经济发 展需求,产业的布局来确定输配电方式、电 压等级和网络架构。科学合理的电力网规划 设计为以后当地经济的发展提供了基础保 障,同时也保证了电力网运行的稳定性和经 济型〇

从以往电力:Dlk的发展经验获知,电力

P黉为系统最大发电容量加上备用容量。根据

本区域的规划数据和相关计算,本系统的Pg 为347.7_,根据1^大于等于1»>|,确定1^

ft%350MW。根据实际需求再确定A、B两

厂的装机容量,A厂装机为2x25+2x 50MW, B厂的装机为4 X50MW。

(3)

发电机备用容量的确定。电力系

统发电机备用容量主要包括负荷日常备用、 事故停机时的备用和检修停机时的备用。负 荷日常备用根据系统最大发电负荷来确定, 本次选取最大发电负荷4%。事故备用同样 根据系统最綠电负荷来确定,本■祕 大发电负荷10%。发电设备检修一般安排在 春秋季进行,因这两个季节的总负荷相对较 低’考虑到本地区季节变化较大,春秋两季 低落的容量能職足停雛修,所以暂不设 置检修备用。

(4)

系统的电力电量平衡。通过系统

有功电力平衡表知道,系统总需要容量为 347.7 MW,而系统装机容量为350 MW,本 系统电力盈亏为2.3 MW,说明有功功率是 平衡的。在艇功功率平衡分析时,功电力平衡表得知,本系统需要的无功为 210.24 MW,而无功电源为262.5 MW,系统 需要的无功容量< 系统无功电源,所以本系 统不需要加无功寺噍〇最大发电童是^最 大负荷利用小时和最大发电负荷来确定的, 本系统通过计算得知发电机组的年利用小时 为4497.9小时,发电机组的年利用小时数满

h>T>3000 h,说明电量是平衡的。足7000

四川仪表工业学校官伦

系统的容量越大,在调度时相对越容易操 作,稳定性越好,同时其经济效益越好,应 对突发事故的能力越强。而一些大型电力网 系统也是由一些小电网联接而成,研究由几 个发电站和多个变电站组成区域电网对大电 网组网有着重要实际意义,下面就一个高压 区域电网规划设计为例,研究总结高压区域 网的规划设计方法。

2电力电置功率的平衡

在一个新发展的区域,规划由2个发电 厂和9>卜变电站组成一个区域电网。根据这 个发展区域的规划,计划在图1的相关位置 上建设2个发电厂和外变电站,具体位置如 图1所示。

t

例研纪

6C

(5) 系统的运行方式的确定。电力系

统中各发电厂出力多少的确定,就是电力系

图1电厂和变电站位里图

麵行诚的确定,总原则是在确保系统安 全运行的前提下,发供电的成本最低。根据 变电站的地理位置和负荷分配,通过仔细观 察和分析,把本系统分为朴区,1和2站由

A厂直接供电,6、7、确19站由Br直接供

在规划设计时,首先要确定电力系统的 负荷、再确定电力系统发电装机容量和备用 容量3最后进行电力电量平衡计算和系统运 行拭的确定0(1)负荷的确定。根据当地规划设计 和一些原始数据,找出电力系统的最大综合 负荷,计算出电力系统的最大供电负荷,同 时求出系统的最大发电负荷。最大综合负荷 的确定依据,

电,3、4^5站由A、B厂联合供电,如图 2所示。根据各个变电所及地方负荷实际情 况,重点统计出冬季最大、夏季最大负荷, 间时也统计出冬季最小、和夏季最小负荷, 制作出电力系统的运行方式表。本系统在夏 季和冬季最大负荷时,计算得知A、B两厂 的出力率为80%~87%左右,且A、B两厂送

般取系统用户最大负荷之和

乘以同时率,同时率的范围一^70.85-1.0, 本次规划设计选0.95。最大供电负荷的确定

136 •技 2018年•第2期

入in区的总功率能够满足in区的需求,说明本系统有功功率分布平衡〇

电压损失的计算公式:功率损失计算公式:A P=

0

4

B

PR ^ 及

(Uf/ u〇KV)9

©

■ *

IM

IB

图2系统供电分区图

电能损失计算公式:AA=XAP* t其中t为最大负荷损 耗小时。

最后以年计算费用法进行祥细经济比较:,

Ff

1

其中:z;—总投资费用,它包括线路投资、配电装置、补充装机投 资与有栽变压器附加投资等。朽一年运行费用,它主要包括线路、配电 装置的折旧费和维护费,同时加上年电量损失费。H—折旧年限,本次 设计取7年。

3选择输电线路和电网建设方案

3.1电网电压等级的确定

本系统的最大输送容量在10 MW-44 MW,输送距离在30 km ~74km以内,根据《电力系统设计手册》的有关规定,如表1所 示,结合本系统的实际情况,在满足输送容量和输送路程的前 提下,选定本系统的电压等级为110 kV。

顧龙电压(KV>

最后从经济角度上选择年计算费用最小的方案。最终确定 如图3所示的主接线图。

Util*.* (MW)10—50

100—300

表1各电压等级输送容量和距离

檎送龙离(KM>

110

22050—150100—300

3.2电网建设方案

电网建设时,其结构应满足一些基本要求。第一,在电力 系统可靠性方面,电网应保证用户的供电可靠;第二,在电力 系统运行经济性方面,电网建好运行后,应让电能损耗尽量 少,以保证年运行费用较低;第三,在电力系统供电灵活性方

面,

4电气主接线选择

电气主接线的接线方式,直接影响各厂、站主变压器和母 线的选择,整个系统的供电可靠性和灵活性,维护检修的方便 及经济性等。本次设计确定的电厂和变电所电气主接线如下所

TT'o

电网应适应各种可能的运行方式;第四,电力系统操作安

全性,在所有的运行方式下和检修时必须保证对运行人员的安 全。

本系统根据以上划定的三个供电区,分别选出3~外方案进 行初步财比较,趙从功率分布、路径长度、线账度、开 关台数及负荷矩等几个方面进行比较,重点考虑负荷矩的影 响,最后选择2个最优方案进行详细经济比较。其中,路径长度 是输电线路的直接距离,决定线路施工、器材运输和检修等费 用,同时还要考虑S%的线路弯曲度;线路长度直接反映输电线 路的投资,单回线路:1=L,双回:1=1.75L;高压开关台数直接 反映电厂、变电站高压配电装置的综合投资;负荷矩SPL反映 有消耗童、功率及%EE损耗的大小。

方案详细比较是在初步穌比较的■上,进行更精细的 比较,最终确定电网的接线。详细比较主要包括导线截面积选 择、电压损失、功率损失和电能的损失,还包括最终投资与年 运行费用的综合比较,关系到整个系统的结构形式,是细致的 精确计算。

其中,导线截面积选择是根据最大负荷利用小时T_=5500小时,按经济电流密度J^=0.9AAmn2计算S。

V3Uncos

(1) 首先,因为A厂出线为4回,B厂出线为6回,两厂出

线回路少,所以均采用双母线。其中Anr—定的地方负荷,发 电机电压母线采用双母线带分段限流电抗器的接线。其次,变 电站主接线的选择,在系统中,3站有4个回路,所以3站采用双 母线接线;除3站外的变电所,出线均为二回,所以其它各变电 所均采用桥形接线。同时考虑到变电所1、2、4、5、6、7、8# 具有穿越功率,且出线较短,故采用外桥接线;变电所9无穿越 功率通过,故采用内桥接线。

(2) 由于本系统均要求备用,各所均贱两台主变。

发电厂主变选择的體么& PG PC PmiD

COS

变电所主变选择的將么A

cos

5网络的电气计算

网络的电气计算是最终确定系统运行方式的工作,它对用 户的可靠性供电和系统的稳定运行起着决定性作用。网络电气 计算健两络潮流计鄉网络调压將等内容。

(1)

网络的潮流计算。由于计算童较大,且现在有成熟计

算机潮流计算程序,故本系统采用计算机潮流计算程序进行验 证。潮流计算方法采用额定电压法,在计算中各变电站采用运 算负荷、发电厂采用运算功率。

(2) 网络调压计算。电力网规划完成后,应进行电压计 算,以检验电力网设计是否满足电压质量要求,并确定必要的 调压措施,本系统10 kV侧调压方式主要有常调(下转149页)

-----,求

J

出导线截面,然后进行机械强度、电晕及热稳定校验^由于本 系统选取的导线截面均大于70 mm2,所以机械强度、电晕校验 合格。热稳定校验的原则是在事故时,应使输送的最大功率小 于线路持续允许负荷,本系统通过计算校验,热稳定合格。

同时,对本系统的电压损失、功率损失及电能损失也进行 了详细计算,以此来确定本系统的调压方式,其计算公式如下 所示。

教科园地

日新月异,许多新技术不断应用,课程教学要能跟上时代的步 伐,就要不断吸收新知识。教师要不断地关注科技发展,把最 新的科技发展成果知识转化为学生要学习、了解的课题,让学 生组成学习小组去了解新知识的来龙去脉,并在课程网络平台 上展示小组学习成果,由教师和其他同学给出评价。这一方面 锻炼了学生的学习能力,丰富了学生的知识,另一方面也让网 络课程的内容不隨到赖,有利于网络雕的建设。

经过教学中的不断实践、思索、完善,网络课程的教学模 式取得了较好的教学效果。这一点从学校教学教务管理系统学 生对本课程教学的评价可以看出,评价中的一个条目是“教学 富有启发性,激发学生求知欲,注重学习能力培养”这一项学 生赌为\"良好,,以上的比例如下所示〇

学期学生评价

2014-2015-183.1S

2015-2016-198.2$

2015-14-2

149

新内容,这就要发动学生参与到课程资源的建设中,教师可以 指定内容让学生査織料糊供给教师进行筛选,把好的内容 补充入课程资源,这项任务能反映学生对课程的学习态度,应 该作为过程性评价中不可或缺的部分;参与网上讨论等其它几 个方面是硬性作业,学生一般都会完成,这可以由系统直接记 录C

终结性评价以笔试或写作科普论文的形式进行。过程性评 价与终结性评价按照一定比例计算作为学生的总评成绩,这一 比例按照学校规定在一定范围内波动。

在现代教育教学理论指导下的网络课程建设要根据教学内 容的不同特点选用不同的教学模式,充分调动学生学习的主动 性与积极性,为学生开展个性化学习创造有利条件。课程建设 是一个持续化、不断改进的过程,要让学生参与到课程建设中 来,才能使课程更力晰合学生的需要。

【参考文献】[1]

桑新民.学习科学与技术[M].北京:高等教育出版

社,2008:60-61,151-156

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育,2013<13):110-112[3] 何克抗•现代教育技术和优质网络课程的设计与开发〇].中 国电化教育,2004(6):5-11[4] 社,2007

[5] [6] 位论文,2013,6

基金项目:1、常州工学院网络课程建设项目“现代科学技 术概论”(项目编号:A3-4406-16-032 ) ; 2、常州工学院教 学建设项目“智慧的灵光-现代科学技术的产生与发展”(项目 编号:A3-4402—16—004 ) 〇

武法提.网络课程设计与开发[M]-北京:高等教育出版 黄晓,也勇,陈江华•基于网络课程混合教学模式的应用研 郭绘绘•高校网络课程群建设的现状与对策研究.硕士学

评价条目中“根据课程特点合理使用各种教学手段,效果 明显。’’这一项学生评价为“良好”以上的比例如下所示。

学期学生W

2014-2015-187•相

2015-2)116-1X. 4%

2015-16-294. IX

从上面的统计数据可以看出,随着网络课程教学模式的不 断完善,教学效果也越来越好,学生对多种教学模式相结合的 混合魏学也比佩同〇

3评价考核

网络课程建设是一个长期、持续的过程,也是不断完善的 过程,网络课程建设的效果如何最终是落实到学生学的效果 上,建立合理的学生课程成绩评价考核办法是网络课程建设的

点之一 〇

现代科学技术概论课程的学习评价采取过程性评价和终结 性评价相结合的方式。过程性评价主要包栝学生提供网上学习 资源、参与网上讨论、完成网上作业、网上测验等部分组成, 根据学生完成的质量和数量作出合适的评价。提供网上学习资 源作为过程性评价中重要组成部分,网络课程需要不断地提供(上接136页)压、逆调压和±5%调压3种,具体要求如下所/T^o

逆调压:最大负荷时as l.〇5UN 最小负荷时3* UN

_压:最大负荷时彡1.025Uk

最小负荷时霉1.075Un

本系统通过计算得知,1、7和8站采用±5%调压,2、4、 5、确]9站采用常调压,3站采用逆调压。发电厂均采用 逆调压,分接头选择121的分接头。

6结语

本系统为两个火电厂的联合系统。根据设计需求,为满足 负荷对电力的要求,系雜装机350MW0其中AT: 150MW,

B

f: 200 MW。系统最大单机:50 MW,冬季最大运行方式

究[J].中国教育信息化,2〇15(12):49-51

能满足电压要求,故3站必须加装有载调压变,才能满足调压要 求,其余各站只装普通变压器就能满足调压要求。同时,全网 调节灵活,电压质童较好,经济性好。该系统各厂、站的主接 线都比较合理,网络的导线截面是按经济电流密度选择,能满 足供电可靠性的要求。通过这个高压区域网的设计研究,总结 出高压区域网的设计方法,为相从员的设计纖了鱗。

【参考文献】

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张殿生,电力工程高压送电线路设计手册(第二版)[M].中 电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].中

国电力出版社,2005国电力出版社,2017

±5%调压:~ +5%Un

下,机组全开,保证负荷供电,夏季最小运行方式下,停一台 50 MW机组,保证了经济性。该系统由两个火电厂向九个变电 站供电,在推荐方案中,采用三个环网和两个双回线,保证了 供电可靠性,各站均有备用电源,都能满足用户对供电可靠性 的要求,运行方式灵活,而且接线简单,清晰。通过计算机程 序调压计算,无论正常还是故障情况下,除3站外,其余各站都

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