淺議電力系統(tǒng)設(shè)計論文
淺議電力系統(tǒng)設(shè)計論文
不同的電力企業(yè)加強電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的目的,其目的就為保證電力系統(tǒng)運行可靠、安全和穩(wěn)定的這些性能,整個電力工程設(shè)計的核心環(huán)節(jié)就是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計。下面是學習啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)設(shè)計論文，供大家參考。
電力系統(tǒng)設(shè)計論文范文一：電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺設(shè)計實踐
摘要：分析了電力業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特點和基于IEC 標準的電力綜合數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，給出了這個平臺的總體架構(gòu)設(shè)計，以及對電力數(shù)據(jù)設(shè)計的實踐。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)平臺;公用信息;設(shè)計實踐
作者簡介：朱舜翊(1989-)，男，浙江嵊州人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院電力系本科生;王靜(1962-)，女，廣西南寧人，廣西大學電氣工程學院，副教授。(廣西 南寧 530004)
基金項目：本文系廣西大學實驗教改基金(20100202)的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079(2012)01-0033-02
電網(wǎng)自動化系統(tǒng)已形成了EMS、DMS、電費計量、配電網(wǎng)自動化、電力市場技術(shù)支持等，這些系統(tǒng)可能采用不同的計算機平臺、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信規(guī)約和信息表達界面支持工具，完成各自定義的功能。所有數(shù)據(jù)由某一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理的局面，數(shù)據(jù)可能分散在各個應用對象中，數(shù)據(jù)訪問代理為客戶提供數(shù)據(jù)訪問的透明性，保證系統(tǒng)中各應用對象“即插即用”。
一、數(shù)據(jù)支撐平臺
支撐平臺位于操作系統(tǒng)與應用功能之間，實現(xiàn)對所有應用功能的全面、通用服務和支撐，為應用功能的一體化集成提供平臺，結(jié)構(gòu)圖見圖1。
數(shù)據(jù)架構(gòu)定義了電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺中的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)構(gòu)成、存儲原則等，元數(shù)據(jù)管理描述了關(guān)于數(shù)據(jù)的一組典型特征：現(xiàn)有數(shù)據(jù)的詳細清單;名稱和數(shù)據(jù)項定義;名稱和定義的關(guān)鍵字列表;數(shù)據(jù)清單索引和訪問關(guān)鍵字列表;數(shù)據(jù)生成的操作步驟記錄。
二、網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信
通過設(shè)置控件屬性及調(diào)用控件方法就能夠?qū)崿F(xiàn)點對點的TCP或UDP方式的網(wǎng)絡(luò)通信。TCP協(xié)議即數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，該協(xié)議是要求連接的通信協(xié)議，即它在開始數(shù)據(jù)傳輸先前，使用者必須先建立連接，提供雙向、有序且無重復的數(shù)據(jù)流服務，以及流量控制、差錯檢測和糾錯等服務，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，避免數(shù)據(jù)被分散傳遞，傳輸?shù)倪^程較慢而錯誤較少。
UDP協(xié)議也稱為用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議，該協(xié)議不要求連接，和TCP協(xié)議相比，它的錯誤檢查比較簡單，因此速度比較快;要求速度時，使用此種方式是比較恰當?shù)摹?/p>
三、網(wǎng)絡(luò)建模
在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中，通過定義一些新的物理模型來描述配電饋線、饋線段、電源(輸電網(wǎng)部分)，使用戶能直觀方便地建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。元件之間的電氣連接由元件的端點或它們之間的公共節(jié)點來定義，這樣便形成所謂的基于結(jié)點的網(wǎng)絡(luò)模型。為建立完整的系統(tǒng)模型，還要對模塊交互和構(gòu)件細節(jié)做進一步分析，從盡可能多的角度對復雜系統(tǒng)進行描述。在模型確定后就可以借助相應的支撐軟件將模型導出為相關(guān)代碼，形成編碼所需的初步框架。
網(wǎng)絡(luò)建模軟件中能定義電力系統(tǒng)中各類元件，包括：發(fā)電機、母線、開關(guān)、刀閘、變壓器、線路、零注入節(jié)點等;部分元件有幾種模型可供選擇;定義各等級電壓，能表示電壓的額定值、電壓考核基值和功率考核基值等;提供負荷模型，用來描述負荷電壓特性等。保證數(shù)據(jù)輸入源的唯一性，提供網(wǎng)絡(luò)規(guī)模定義、修改手段，能容易地修改、擴充網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。系統(tǒng)能夠以CIM/XML形式將本地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)模型傳遞給其他系統(tǒng)/程序模塊使用。
四、信息平臺中計算設(shè)計實踐
應用關(guān)鍵字描述：
struct KEY_ID_STRU{ int record_id;//定位到某張表的某個設(shè)備
int column_id;//定位到某個域，即量測類型 }
數(shù)據(jù)庫按字符串存儲，如“02600000120030”
實時數(shù)據(jù)描述：
遙信{ char value;//遙信值，0/1
int status;//狀態(tài)(質(zhì)量碼)，多選菜單顯示 }
遙測{ float value; //遙測值
int status; //狀態(tài) }
遙脈{ int value; //脈沖值
int status; //狀態(tài) }
數(shù)據(jù)庫用兩個域存儲：值域、狀態(tài)域，狀態(tài)域內(nèi)部域號=值域內(nèi)部域號+1
Microsoft Visual C++ 6.0 潮流計算：建立節(jié)點拓撲;定義圖元(圖元如發(fā)電機、隔離開關(guān)、負荷等在潮流計算中可視化功能。)屬性;潮流計算并顯示結(jié)果。
根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)推導電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)學模型，寫出節(jié)點導納矩陣;賦予各節(jié)點電壓變量(直角坐標系形式)初值后，求解不平衡量;形成雅可比矩陣;求解修正量后，重新修改初值，循環(huán)計算;求解的電壓變量達到所要求的精度時，再計算各支路功率分布、功率損耗和平衡節(jié)點功率。
void CCalculate：：Gauss_seidel()
{ int Interative_Num;
double Re1，Im1，Re2，Im2，Re3，Im3，Re4，Im4，xz;
fprintf(fp2，" Gauss_Seidel迭代結(jié)果：\n\n");
for(Interative_Num=0;Interative_Num { for(l=1;l …… }
for(i=1;i<=PV_Num;i++) /* 輸出PV節(jié)點的無功功率 */
fprintf(fp2，"\t第%d次迭代PV節(jié)點的q值：\t%lf\n"，Interative_Num+1，Node[PQ_Num+i].Q); }
參考文獻：
[1]郭金根,劉曄.基于IEC61970的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺設(shè)計[J].浙江電力,2010,(8):41-44.
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電力系統(tǒng)設(shè)計論文范文二：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計研究
摘 要 作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟運行的前提，也是具體單項電力工程設(shè)計建設(shè)的
方針和原則。文章根據(jù)單項電力工程設(shè)計的特點，論述了電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在電力工程設(shè)計中的應用，并對如何開展電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計
工作提出經(jīng)驗總結(jié)。
關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計 電力工程設(shè)計 電力電量平衡 接入系統(tǒng)方案 電氣計算 系統(tǒng)專業(yè)提資
電能作為國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)能源，在社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用。電力工業(yè)的先行建設(shè)，是保證經(jīng)濟發(fā)展的先決條件。作為電力工程前期工作的重要組成部分，合理的系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟運行的前提，也是具體單項電力工程設(shè)計建設(shè)的方針和原則。
一、電力工程中所涉及系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容
系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計相關(guān)工作可分為長期的電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、中期的電力系統(tǒng)發(fā)展設(shè)計。其對單項電力工程設(shè)計具有指導性的作用，也是論證工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。
在進行單項電力工程設(shè)計時，其涉及到的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計主要內(nèi)容包括：(1)工程所在區(qū)域的電力負荷預測和特性分析;(2)近區(qū)電網(wǎng)電源規(guī)劃情況及出力分析;(3)根據(jù)負荷預測和電源規(guī)劃結(jié)果，進行電力和電量平衡;(4)提出電力工程接入電網(wǎng)系統(tǒng)方案;(5)對所提方案進行電氣計算;(6)分析計算結(jié)果，并進行方案技術(shù)經(jīng)濟比較;(7)為電力設(shè)計其它專業(yè)提供系統(tǒng)資料。
(一)電力負荷預測和分析
對擬建電力工程附近片區(qū)進行電力負荷預測和分析，是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)。在電力工程設(shè)計時，主要進行10年以內(nèi)的中短期負荷預測。
中短期負荷預測，主要圍繞國民經(jīng)濟的運行和發(fā)展而進行。在總結(jié)歷年經(jīng)濟數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合社會經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)劃，對中短期的近區(qū)最大負荷進行逐年預測;同時，根據(jù)已建、在建和規(guī)劃的大項目情況，對負荷的特性進行必要的研究分析，并確定其對電網(wǎng)供電的影響。
負荷預測的方法多種多樣，即有傳統(tǒng)的序列預測法，也有模糊理論、專家系統(tǒng)等新方法。對具有重要意義的電力工程，如樞紐變電站、輸送大量潮流的電力線路、或大容量發(fā)電機組，可采取多種方法預測負荷，分析負荷增長因素及其發(fā)展趨勢，并從中選出一般可能出現(xiàn)的負荷水平進行分析。
(二)電源規(guī)劃情況及出力
電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的核心內(nèi)容。對擬建工程周邊電網(wǎng)的電源規(guī)劃進行統(tǒng)計，并分析電源的出力情況，是論證單項電力工程建設(shè)必要性的重要依據(jù)。
電力電源分為統(tǒng)調(diào)電源和地方電源，其中統(tǒng)調(diào)電源是指歸電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一調(diào)度的各類大型發(fā)電廠;地方電源則包括各類小水電站，以及企業(yè)自備發(fā)電機組。每種電源在不同的水文期的出力各不相同，同時新建電源機組會出現(xiàn)在規(guī)劃期間逐年投產(chǎn)的情況，因此，需對電源出力情況進行詳細的分析統(tǒng)計，以利于下一步工作開展。
(三)電力電量平衡
電力電量平衡在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中起約束條件的作用。根據(jù)電力負荷預測和電源出力分析，進行項目所在地區(qū)、供電區(qū)域進行電力、電量平衡計算，并對平衡結(jié)果進行分析，從而確定電力工程的布局和規(guī)模。
通過負荷預測確定各水平年的系統(tǒng)最大負荷，結(jié)合各類電源的出力分析，得出電力電量盈虧，從而確定電力系統(tǒng)所需的發(fā)電、變電設(shè)備容量。該容量應滿足負荷需求的工作容量加上系統(tǒng)需要的備用容量。此外，在進行電力電量平衡時，還需考慮分區(qū)間的電力電量交換，并根據(jù)情況增減設(shè)備容量。
(四)接入系統(tǒng)方案
根據(jù)工程所在地原有網(wǎng)絡(luò)特點、負荷分布和電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等情況，說明項目工程在電力系統(tǒng)中的地位和作用，按照電網(wǎng)規(guī)劃，以及政府部門的審批意見，提出項目接入系統(tǒng)比較方案。
在論述項目接入系統(tǒng)方案時，應遠近結(jié)合、綜合考慮節(jié)約用地、節(jié)能降耗、電網(wǎng)新技術(shù)的應用。與此同時，需提出項目工程各方案的布局和規(guī)模，投產(chǎn)年及終期近區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行方式和供電電壓等內(nèi)容。
(五)電氣計算
電氣計算是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容，包括：潮流計算，穩(wěn)定計算，短路電流計算和無功補償計算。
第一，潮流計算主要是對電力網(wǎng)絡(luò)中的功率和電壓的分布進行計算，通過潮流計算可確定系統(tǒng)運行方式，檢查各元件是否滿足運行要求，并為系統(tǒng)繼電保護和穩(wěn)定計算提供依據(jù)和初值。
潮流計算作為電力系統(tǒng)設(shè)計中最基本的計算，是比較電力工程各接入系統(tǒng)方案最直觀的方法。通過潮流計算得出的電網(wǎng)各節(jié)點電壓、各網(wǎng)絡(luò)元件電力損耗、以及電力潮流的分布情況，可直接用于分析各接入系統(tǒng)方案的可靠性、合理性和經(jīng)濟性。
第二，穩(wěn)定計算是指根據(jù)要求，對電力系統(tǒng)的各種故障情況進行模擬計算和分析，從而確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的主要特征和穩(wěn)定水平。
穩(wěn)定計算多是基于潮流計算結(jié)果的基礎(chǔ)之上，在單項工程設(shè)計中常用到的穩(wěn)定計算包括電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算、電壓穩(wěn)定計算、以及頻率穩(wěn)定計算等。通過進行各種穩(wěn)定計算，可校驗各接入系統(tǒng)方案的運行參數(shù)能否滿足穩(wěn)定運行的要求，在必要的情況下提出安穩(wěn)策略和保障措施。
第三，短路電流計算主要是驗算在給定的網(wǎng)架中，由于故障短路而在電氣元件上產(chǎn)生的不正常電流值。計算項目工程接入系統(tǒng)節(jié)點處的各種短路電流，能為電氣設(shè)備的選型提供依據(jù)。
在確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運行方式的情況下，進行短路電流計算可正確選擇及校驗電氣設(shè)備，選用正確的繼電保護整定值和熔體的額定電流，從而確保在故障情況下能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間，減少短路所造成的損失。系統(tǒng)的短路電流宜限制在合理的水平，當短路電流水平過大而需要大量更換工程相關(guān)網(wǎng)區(qū)已有電氣設(shè)備時，應提出限制短路電流的措施。
第四，進行適當?shù)臒o功補償，可向電力網(wǎng)絡(luò)中的感性負荷提供相應的無功功率，從而減少各種網(wǎng)絡(luò)元件因傳輸無功功率所造成的電能損耗。在具體電力工程中，需根據(jù)無功平衡，提出無功補償裝置總?cè)萘考胺纸M容量，必要時需對單組低壓電容器投切時電壓波動進行校核，進行近區(qū)無功平衡分析，和調(diào)相調(diào)壓專題計算。
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