电网规划课程设计.docx
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电网规划课程设计
电网规划课程设计
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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。
电能是一种无形的，不能大量储存的二次能源。
电能的发、变、
送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持有功功率和无功率的
平衡。
电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈合理，
经济效益愈好，应变事故的能力就俞强，这也是我国电力工业必然的发展趋
势。
然而联合电网也是由地方电力网相互联接而成的。
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，加强电网的建设十
分重要。
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，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，事关国民经济的发展，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。
关键词:
地区力电网规划设计技术比较调压计算分接头
引言
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
系统的运行也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，保证系统虑供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上，使方案达到最合
理化。
保证良好的电能质量和较好的经济效益运行的经济性也极为重要。
于
是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。
在选择电网设计
方案时，首先考虑系统对负荷供电的可靠性，在保证供电可靠性的基础上，
对供电的灵活性和经济性进行设计和规划。
为保证供电的可靠性，对有一类
负荷的负荷点采用双回或环网供电。
对于灵活性，系统主要通过变电所的接
线来实现。
在本电网设计中，电压中枢点是变电所，故通过调节变电所的电
压来实现电压调整。
总之：
进行电网规划设计时，要根据当地地理条件，合理选泽方案，综
合考虑。
1.设计任务和原始资料
1.1设计任务
本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设
计：
1.1确定供电电压等级；
1.2初步拟定若干待选的电力网接线方案；
1.3发电厂、变电所主变压器选择；
1.4电力网接线方案的技术、经济比较；
1.5输电线路导线截面选择；
1.6调压计算。
1.2原始资料
（1）发电厂、变电所相对地理位置及距离
（2）发电厂技术参数
表1-1
发电厂
A
装机台数、容量（MW）
4×75
额定电压（kV）
10.5
额定功率因数
0.8
（3）发电厂与负荷数据及有关要求
表1-2
厂站
项
目
发电厂
变电所
A
1
2
3
最大负荷（MW）
20
80
60
70
最小负荷（MW）
10
40
30
35
功率因数
0.85
0.85
0.9
0.85
（h）
5000
6000
5500
5000
低压母线电压（kV）
10
10
10
10
调压要求
最大负荷（%）
2～5
5
2.5
2.5
最小负荷（%）
2～5
0
7.5
7.5
各类负荷（%）
I类
30
0
35
30
II类
25
50
30
30
2.电网初步方案的拟定与比较
2.1电力电量平衡计算
电力平衡：
1 最大负荷时
发电厂最大负荷功率：
电源最大出力：
变电所最大负荷功率：
从电网S吸收的功率：
2 最小负荷时
发电厂最小负荷功率：
电源最小出力：
变电所最小负荷功率：
从电网S吸收的功率：
电量平衡：
系统发电量：
系统用电量：
往电网输送电量：
（注：
本次设计中对于无功功率一律采取电容器“就地补偿”）
2.2.供电电压等级的确定
根据图1中的变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离，由有关资料确
定电压等级，采用架空线时与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离。
发电厂A最大功率300MW,1变电站最大负荷为80MW,2变电站最大负荷为
60MW,3变电站最大负荷为70MW。
结合设计的地理分布,最长输电线路70km，
最短输电线路30km，选择110KV的输电等级。
依据如下表所示：
表2-1
额定电压（KV）
输送功率（KW）
输送距离（KM）
3
100～1000
1～3
6
100～1200
4～15
10
200～2000
6～20
35
2000～10000
20～50
60
3500～30000
30～100
110
10000～50000
50～150
220
100000～500000
100～300
2.3.初步接线方案及其拟定依据
（1）根据任务书上的发电厂和变电所的相对地理位置，作出大致的5个供电
可靠性高，节省线长的地理接线图方案。
（2）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，确定整个线路上的初步潮流分布。
（3）通过负荷矩（即输电线路的电能指标）和线长（即输电线路的一次投资
量指标）进行筛选，选出两个备选方案进行精确潮流计算。
（4）为了便于选择和计算，设计地理接线图时统一采用110KV电压等级，
LGJ-240型号导线进行初步潮流计算，以有功功率损耗及电压偏移为参考指
标，选出两个方案进行精确潮流计算，重新计算导线截面积及阻抗标幺值，
带入程序计算。
均一网初步功率分布的计算公式如下：
即：
2.3.1．方案初选：
方案一方案二
方案三方案四
方案五方案六
2.3.2．备选方案参数一览表:
表2-2
备选方案
线路长度（KM）
线路损耗（MW2×KM）
技术比较
方
案
一
370
471250
线路较短，A的功率直接供给负荷，功率损耗最少，比较经济，且电压质量好，维修方便。
方
案
二
390
659250
线路长度较长，损耗较小，电能质量好，供电可靠，维修方便，但是1-2线路的负荷过重
方
案
三
305
1141878
线路最短，但损耗最大，不宜采用
方
案
四
370
670750
供电可靠性比较好，线路较长，功耗较小，电能质量好，维修方便。
方
案
五
420
973500
供电可靠，电能质量好，但线路最长，传输中功耗比较大，也不宜采用。
方
案
六
350
654689
线路较短，电能质量好，供电可靠，维修方便。
2.4.初步潮流计算结果
初步方案的潮流计算
初步方案并未确定导线截面积，因此先按均一网对其进行初步功率分布
的计算。
均一网初步功率分布的计算公式如下：
即：
2.4.1各节点编号及性质
表2-3
名称
编号
节点性质
发电厂A
1
PV节点
变电所1
2
PQ节点
变电所2
3
PQ节点
变电所3
4
PQ节点
无穷的系统
5
平衡节点
方案一：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
1-5
（MW2×KM）
80
60
70
70
471250
方案二：
线路功率MW
1—2
2-3
1-4
1-5
（MW2×KM）
140
60
70
70
659250
方案三：
线路功率MW
1-2
1-3
1-4
3-5
4-5
（MW2×KM）
80
116.1
83.9
56.1
13.9
1141878
方案四：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
3-5
（MW2×KM）
80
130
70
70
670750
方案五：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
4-5
（MW2×KM）
80
60
140
70
973500
方案六：
线路功率MW
1-2
1-3
1-4
1-5
3-2
（MW2×KM）
64.28
75.71
70
70
17.71
654689
通过对以上方案的经济性和技术性的比较，方案一和方案六投资、功率损耗
较其它的方案优，所以选择这两个方案作为初选方案。
2.5.优选方案经济比较
我们初选方案一和六，重新标号一和二，如下:
方案一：
初步潮流计算得到各线路上的功率传输如下表所示：
表2-4
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
传输功率
80
60
70
70
架空输电线路导线经济电流密度
表2-5
年最大负荷利用小时数
3000以下
3000~5000
5000以上
铝
1.65
1.15
0.90
铜
3.00
22.5
1.75
根据方案我们选取铝线，取经济电流密度为0.90，通过以上公式我们得出各
线路的截面积：
表2-6
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
419.8
314.92
367.4
367.4
466.54
349.91
408.23
408.23
因为存在S>400，故应采用双回路接线。
根据初步计算的截面积可选出架空线的型号：
表2-7
线路
导线型号
电阻
感抗
允许载流量（A）
1-2
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
1-3
LGJ-185*2
0.163
0.402
515
1-4
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
1-5
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
线路总阻抗Z总=（r+jx）*L
Z12=0.5（0.13125+j0.407）*50=3.281+j10.175
Z13=0.5（0.163+j0.402）*30=2.445+j6.03
Z14=0.5*（0.13125+j0.407）*60=3.936+j12.21
Z15=0.5（0.13125+j0.407）*45=2.953+j9.156
重新计算电网的初步潮流分布，按非均一网计算：
表2-8
S12
S13
S14
S15
80
60
70
70
线路年总损耗：
表2-9
线路
（MW）
（MW）
1-2
0.85
4600
7981
20617.6
1-3
0.9
3950
2871.65
1-4
0.85
3500
5579
1-5
0.85
3500
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