电力系统规划 黄飞 201131407

机电工程学院《电力系统规划》课程设计第6组题目：某地区电网规划初步设计专业：电气工程及其自动化年级：2011级姓名：黄飞学号：2011310407指导教师：冷雪梅日期：2014年12月10日云南农业大学机电工程学院目录摘要 (2)课程设计任务书 (3)第一章原始资料的分析 (5)1.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离图 (5)1.2发电厂技术参数 (5)1.3发电厂和变电所负荷资料 (6)第二章负荷合理性校验，功率平衡校验及确定发电厂运行方式 (7)2.1 电力网络负荷合理性校验 (7)2.2 电力网络功率平衡校验 (7)2.2.1有功功率平衡校验（在最大负荷方式下） (7)2.2.2 无功功率平衡校验（最大负荷方式下） (8)第三章电力网规划设计方案的拟定及初步比较 (9)3.1电力网电压等级的初步确定 (9)3.1.1电力网电压等级确定依据 (9)3.1.2初步确定的电力网电压方案 (10)3.2电网接线方式的初步比较 (11)3.2.1接线方案的拟定依据 (11)3.2.2拟定的初步接线方案 (12)第四章初选方案的详细技术经济比较 (13)4.1导线材料和杆塔结构及相关参数的确定依据 (13)4.2 III、Ⅴ方案技术和经济精确比较 (14)4.2.1、对方案（III）进行详细的计算 (14)4.2.2 对方案（Ⅴ）进行详细的计算 (18)4.2.3 方案的确定 (21)课程设计总结 (22)参考文献 (23)摘要电力工业是国家的基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位。

要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，因此，做好电力规划，加强电网的建设，具有前瞻意识是十分重要的。

电力规划是根据社会经济发展的需求，能源资源和负荷的分布与预测，确定合理的电源结构和战略布局。

确立电压等级，输电方式和合理的网架结构等，电力规划合理与否，直接影响电力系统今后的运行的稳定性，经济性，电能质量的好坏和未来的发展。

根据电能生产、输送、消费的连续性，瞬时性，重要性的特点，对电力系统的运行必须保证对第一类负荷的不间断供电，对第二类负荷的供电可靠性，同时保证良好的电能质量，除此之外降低变换、输送、分配时的损耗。

在保证系统供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上，使方案达到最合理化。

运行的经济性也极为重要，在规划电力网时应该根据各个负荷点对电能要求的不同和保证运行的灵活和操作时的安全来选择合适的接线方式和合理的电压等级。

总之，进行电网规划设计时，要根据当地地理条件，合理选择方案，综合考虑。

本次课程设计是根据给定的发电厂、变电所原始材料完成一系列的设计。

该原始资料包括一个发电厂、四个待建变电所以及若干输电线路，未考虑该系统与外系统连接。

根据原始资料确定电网的电压等级和初步拟定5个方案，综合考虑电网的经济性、可靠性、操作容易和保护简单等问题，综合优先选出两个方案进行详细技术经济比较。

利用原始资料中的最大负荷、功率因数、最大利用小时进行潮流计算和导线截面选择，同时根据原始资料和导线截面的选择、电压损耗确定两个参加详细技术经济比较方案中的投资费和年运行费。

并且假设全网的输电线路都是一个型号的电力线路，将整个电网均一化，利用均一网的潮流分布计算公式，确定整个线路上的潮流分布。

【关键词】电力系统规划供电可靠性电能质量经济性均一网潮流计算课程设计任务书1、题目：某地区电网规划初步设计2、目的要求通过本次课程设计能掌握电网规划设计的一般原则和常用方法，综合运用所学专业知识，特别是有关电力网、发电厂等方面的理论、概念和计算方法，加深对电网特性的了解,进而了解有关设计规程和规定、经济指标，树立统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点，培养从技术、经济诸多方面分析和解决实际工程问题的能力。

3、设计任务1）电力网电压等级的确定2）初步拟定若干待选的电力网接线方案进行初选3）对初选接线方案进行详细的综合比较4）最后对电网的接线方案进行评定4、原始资料1）发电厂、变电所相对地理位置及距离如图所示：说明：A为发电厂①、②、③、④为待建的变电站3）发电厂和变电所负荷资料5 参考资料[1]《电力工程电气设计手册》（1）西北电力设计院水利电力出社 1990年出版[2]《发电厂电气部分》范锡普编四川联合大学出版社 1995年出版[3]《高电压技术》胡国槐、王战峰编重庆大学出版社 1996年出版[4]《电力系统稳态分析》中国电力出版设重庆大学出版社[5]《城市电网规划与改造》陈章潮程浩忠主编中国电力出版设设计指导教师(签字)：第一章原始资料的分析1.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离图如（图1-1）所示：图1-1说明：A为发电厂①、②、③、④为待建的变电站比例尺1：10000001.2发电厂技术参数1.3发电厂和变电所负荷资料第二章 负荷合理性校验，功率平衡校验及确定发电厂运行方式2.1 电力网络负荷合理性校验根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行小时Tmax 所消耗的电量等于全年实际耗电量，所以应大于全年以最小负荷运行所消耗的电量，即：Pmax ·Tmax ＞Pmin ·8760 8760——全年小时数发电厂负荷（Pmax•Tmax＝20×5000＝100000）＞（Pmin•8760＝11×8760＝96360） （MWh ） 变电所1负荷（Pmax•Tmax＝37×5000＝185000）＞（Pmin•8760＝19×8760＝166440） （MWh ） 变电所2负荷（Pmax•Tmax＝30×5500＝165000）＞（Pmin•8760＝16×8760＝140160） （MWh ） 变电所3负荷（Pmax•Tmax＝45×5500＝247500）＞（Pmin•8760＝23×8760＝201480） （MWh ） 变电所4负荷（Pmax•Tmax＝34×5000＝170000）＞（Pmin•8760＝18×8760＝157680） （MWh ） 经上述校验，所有负荷均满足合理性要求。

2.2 电力网络功率平衡校验2.2.1有功功率平衡校验（在最大负荷方式下）系统最大有功发电负荷：∑⋅⋅⋅=nn MAX XMAX P K K P 121 系统最小有功发电负荷：∑⋅⋅⋅=n n MIN XMIN P K K P 121（K1—同时率。

每个系统应根据实际统计资料确定，当无实际统计资料时，可参考下列数值：各用户之间K=0.85～l.0 用户特别多时K=0.6～0.85地区或系统之间 K=0.9～0.95 用户少或有特大用电负荷时K=0.95～1.0） 由上述可知道K1取0.9K2=1/(1- Kxs)(1- Kcy)= 1.17（其中线损Kxs=5%，厂用Kcy=10%）XMAX P =0.95×1.17×（20+37+30+45+34）=184.509(MW)XMIN P =0.95×1.17×（11+19+16+23+18）=96.7（MW) 发电厂装机容量: FMAX P =28×5+50×1=190(MW)有功备用容量: B P =FMAX P -XMAX P =190-184.509=5.491(MW) 备用容量占系统最大发电负荷的百分比：2.98％2.2.2 无功功率平衡校验（最大负荷方式下）系统最大无功发电负荷：)tan(cos 1φ-⋅=XMAX XMAXP QXMAX Q ＝184.509×tan （arccos0.83）=123.99（MV ar ）发电机能提供的无功功率：)tan(cos 1e FMAX FMAX P Q φ-⋅= FMAX Q ＝（50×1）)85.0tan(cos 1-＋（28×5）)8.0tan(cos 1-=135.98 （MV ar ） 无功备用容量：XMAX FMAX B Q Q Q -==135.98-123.99=11.99（MV ar ）无功备用容量占系统最大无功发电负荷的百分比：6.5% 。

（负荷有功备用容量应该为最大有功负荷的2%-5%，低值适用于大系统，高值适用于小系统）发电厂有功储备为5.491MW ，达到系统最大综合有功综合负荷的2.98％。

发电厂无功储备有11.99MVar ，达到系统最大综合无功功率的6.5％。

综上所述，该发电厂装机容量基本系统功率平衡的要求。

2.3 确定发电厂运行方式2.3.1当系统以最大负荷方式运行时系统最大有功发电负荷为184.509MW ，而发电厂最大出力为190MW ，因有功备用容量5.491MW 不足一台发电机组的容量，所以所有机组都须带负荷运行。

机组间负荷分配，可以按机组容量来分配。

2.3.2当系统以最小负荷方式运行时系统有功功率只有96.7MW ，此时发电厂以最大方式运行时，平均每台机组所承担的负荷仅达到容量的50％左右（96.7/190），这显然是不经济的，因此要考虑切除机组；同时考虑事故时的备用容量，应切除1台28MW 机组和1台50MW 机组，即一台50KW 机组和四台28MW 机组带负荷，而另一台50KW 机组和一台28MW 机组作备用，用作轮流检修和事故备用。

第三章电力网规划设计方案的拟定及初步比较3.1电力网电压等级的初步确定3.1.1电力网电压等级确定依据电压等级的确定是涉及面很广的问题，除了要考虑到输电容量和距离等各种因素外，选定的电压等级应符合国家电压标准；电压等级不宜过多，以减少变电重复容量，同一地区、同一电力网内，应尽可能简化电压等级；选定的电压等级要能满足近期过渡的可能性，同时也要能适应远景系统规划发展的需要；在确定电压系列时应考虑到与主系统及地区系统联网的可能性，故电压等级应服从于主系统及地区系统；如果是跨省电网之间的联络线，则应考虑适应大工业区与经济体系的要求，进一步建成一个统一的联合系统，最好采用单一的合理的电压系列；大容量发电厂向系统送电，考虑出现高一级电压一回线还是低一级电压多回线向系统送电，与该电厂在系统中的重要性有关；对于单回线供电系统，在输电电压确定后的一回线送电容量与电力系统总容量应保持合适的比例，以保证在事故情况下电力系统的安全；是否发展新的高一级电压，应根据工程现实要求、目前电网的基础、科研和设备供应的可能性等因素综合考虑；还应该根据动力资源的分布及工业布局等远景发展情况，通过全面技术比较后，确定电网选择电压等级。

电压等级选择的方法有：（1）直接查表法（表3-1）（2）根据负荷矩查表法·L所谓负荷矩就是线路传输的功率与传输距离的乘积，即P(传输功率)·L(距离) =P91000～720000 kW·km，选35kV；1260000～15100000 kW·km，选110kV。