电力系统规划设计

　　电力系统规划设计，里面内容非常多，设计电力系统的方方面面，大致分为以下几个部分，仅谈一次部分。

　　一、主网规划设计

　　1）网架和方案

　　网架和方案是电力系统规划设计的核心。电网经过简化分析可分为9种网架结构。

　　容量有余额的系统与互联系统中更大容量的部分相联接

　　对于此种电网结构，应避免功角稳定事故的发生。其引起的原因是，重负荷联络线故障跳开，引起其它联络线过载，送端功率输出受阻，导致送端系统频率升高，而受端如果调节容量足够大，则频率降低可能相对不大，但会造成联络线两端发电机群的功角和功率的振荡，严重时会引起稳定破坏。

　　为了防止稳定事故的发生，在受端应采取切负荷的措施，在送端采取切机或减少发电功率，或采取联络线解列的策略，将部分电源解列到受端，或将部分受端负荷解列到送端，以平息振荡。

　　互联系统中具有功率缺额的部分从大容量部分获得功率

　　此种结构，应避免功角稳定和电压稳定的事故发生。

　　引起的原因是：有功功率缺额的部分中，引起频率急剧降低使受端系统与送端系统功角稳定失步。也可能会在受端系统由于无功功率的严重缺额造成受端电网电压崩溃。此时，应迅速切断联络线，并在受端电网中切除不重要的负荷。因此，须加装低频减负荷、低压减负荷装置，在条件许可时，加装发电机组自起动装置。

　　两个功率相当的系统经较强联络线相连接

　　此种结构具有稳定运行水平高，网架结构坚强的特点，不容易发生稳定破坏事故。但在严重的联锁故障中，可能会发生联络线过载或功角失步。此种情况应采取发电机减出力和切除一定的负荷等策略。

　　互联系统的两部分由弱联络线连接

　　此种结构一般在互联系统的初期。该种结构容易发生动态稳定性失步。即造成系统产生负阻尼或弱阻尼。发生长过程的振荡不衰减和发散。

　　这种情况，应尽快加强网架结构的建设，减少联络线的阻抗，加装提高系统正阻尼的自动装置，如PSS，并辅以切机切负荷措施，减少联络线输送功率。

　　更复杂的三机接线

　　此种结构的运行特点是系统联络线之间具有相互影响，当一条重载联络线因故障断开，可能导致另一条联络线运行方式的危险变化。

　　此种情况应采取防止一条联络线断开后造成连锁反应使系统进一步扩大的策略。

　　链形接线

　　此种接线结构，一般情况下，一部分联络线总是向一个方向送电，其它联络线上的送电功率随着不同的时间周期而变化。在一昼夜之内，连接在一起的一些电力系统有时是缺少功率的，有时又是功率有余的。

　　因此，可能的事故破坏程度，以及事故过程中联络线的相互作用，也会相应的变化。其特点是：系统的运行方式对故障时联络线的影响很大，可能会发生功角稳定、电压稳定和频率稳定问题，也可能会发生由于接线中的个别环节危险过载，使事故扩大。

　　放射性型结构

　　在此种结构中，中心系统常比其它系统容量大的多（调节能力强），中心系统可以外送功率，也可以接收功率。当功率缺额时，它能切除部分负荷，而在功率余额时，又能降低发电功率，可保证任一放射型联络线上不发生过负荷。如果子系统与主系统失步，可解列联络线，防止事故的进一步扩大。此种接线不容易发生大面积停电事故。

　　环形接线

　　此种接线的特点是运行方式的多样性。任一环节断开，不仅会引起环内各环节输送功率的大小变化，而且其方向也变化。整个环网的总运行方式由它的“危险断面”所决定，会导致另一断面的功率危险增大。因此，该种接线结构已逐渐被淘汰。必要时，加装备自投装置。

　　多回路系统

　　此种接线结构是电网最终的较为理想的结构方式。该结构可以在多种故障下，保持系统的稳定性。

　　上面所说的网架认识，是制定电力系统方案的基础。

　　实际工程中方案的指定，既要考虑技术性，又要考虑经济性。

　　技术性，无非就是工程满足负荷需求，电气计算都要满足条件，具有一定的远景适应性，更高的要求就是网架美观；经济性，就是投资费用尽可能低。

　　综合技术和经济性，然后得出推荐方案。

　　电网纵向结构的考虑

　　就是电网500kV-220kV-110kV-10kV各个层次的强弱关系。

　　一般原则是：最高电压等级电网要坚强；次一级电网对上级电网有一定的支撑能力；接近于用户的中压配电网要坚强。

　　巴黎电网，理想的强-弱-强电网。

　　东京电网，电源布局和负荷分布特点决定了东京电网存在较大的潮流输送。

　　北京电网，霸气的强-强-强-强电网，500千伏为双环网，220千伏、110千伏以双回链式为主，10千伏目标是网格化。

　　上海电网，强-次强-次强-强电网，500千伏以双环网为主，但静安变不能满足N-1-1或N-2方式要求（所以上次的停电时间，影响很大）；220千伏网络为枢纽、终端站模式，尽可能减少中间站。

　　厦门电网，目标电网为强-弱-强结构，220千伏为多回馈供，弱化110千伏，10千伏实现网格化。

　　武汉汉口电网，主城区现况的强-弱-强-次强电网，外部电源是500千伏双环网和220千伏主力电厂，220千伏为双回馈供，110千伏为双回链式，10千伏目标是网格化。

　　2）电气计算分析

　　这块分两部分，有一部分是粗略的手算，或者叫估算，依赖于经验，有一部分是计算机的软件计算，比如PSSE,BPA，EMTP这些。

　　关于手算

　　首先要熟悉各种电力系统公式，比如零序、正序不同情况下的折算，短路阻抗的大致计算方法，等等，这些算是专业基础的东西。

　　然后就要熟悉每个方案，就是这个变电站规模怎么选，这个线路怎么连，这个电厂怎么建的方案，都需要有些大体的判断，这就需要一些简单的计算。

　　比如供电能力，比如潮流断面裕度（图中蓝线），比如静态稳定极限，都是可以大致手算的。

　　最后就是一些需要经验的手算，比如稳定的判别算法等等，这些都是一些稍微进阶的东西。

　　这些手算的基础，对于快速定性判断一个电力系统问题，或者是诊断海外某个国家的电网问题，都非常有用。

　　关于电气软件计算，主要包括常规的潮流计算，短路计算，稳定计算、过电压计算、无功计算等。

　　潮流计算，主要就是选取不同的计算方式，比如丰大