高壓電網(wǎng)規(guī)劃畢業(yè)論文

成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)論文題目：電網(wǎng)高壓規(guī)劃電網(wǎng)高壓規(guī)劃摘要隨著我國(guó)電力的迅猛發(fā)展和大電網(wǎng)的逐步形成，使得負(fù)荷的增長(zhǎng)越來(lái)越嚴(yán)重。因此，電網(wǎng)規(guī)劃將面臨的長(zhǎng)期而又艱巨的任務(wù)。為滿(mǎn)足未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活的用電需求,造成大量煤電項(xiàng)目的建設(shè)，加劇了煤炭供應(yīng)，交通運(yùn)輸和環(huán)境保護(hù)的緊張局面,降低了能源配置效率。因此,建設(shè)具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電能力的高壓輸電系統(tǒng),是中國(guó)能源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然要求,有利于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高電網(wǎng)的安全性和可靠性;還有利于降低電網(wǎng)建設(shè)成本,節(jié)約土地資源,減輕運(yùn)輸和環(huán)保壓力,提高運(yùn)營(yíng)效率,促進(jìn)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)。本文從全局戰(zhàn)略的高度出發(fā),對(duì)我國(guó)國(guó)家高壓電網(wǎng)的規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞:電網(wǎng)；高壓；規(guī)劃AbstractWiththerapiddevelopmentofourcountryelectricpowerandthepowergridgraduallyformed,thegrowthoftheloadismoreandmoreserious.Therefore,powergridplanningwillfacealong-termandarduoustask.Tomeetthepowerdemandsfromthesocialdevelopmentandpeople’slivelihoodinthefuture,alargenumberofcoal-powerprojectshavetobeinstalled,whichtightensthesituationofcoalsupply,transportationandenvironmentalprotection,loweringtheefficiencyofenergyconfiguration.Therefore,tosecuretheharmonybetweenChina’senergyandthedevelopmentofeconomyandsociety,itisnecessarytobuildlong-distance,greatcapacityandlowHVpowertransmissionsystem;itwillalsohelptoimprovetheframeworkofthepowergridandenhancethesafetyofthepowergrid;italsowillhelptodecreasethecostfortheconstructionofpowergrid,tosavelandresources,torelievethepressureoftransportationandenvironmentalprotection,toimprovethemanagementefficiencyandpromotetheconstructionofenergy-savingandenvironment-friendlysociety.Basedontheheightoftheglobalstrategy,ourcountrynationalHVpowergridplanningproblemisstudiedinthispaper.Keywords：powergrid;highvoltage;planning

目錄摘要……………………...……….ⅠAbstract……………Ⅱ1章緒論 11.1中國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 11.2中國(guó)電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展和挑戰(zhàn) 21.3國(guó)外高壓輸電技術(shù)的發(fā)展概況 31.4電網(wǎng)規(guī)劃研究的特點(diǎn) 32章高壓輸電系統(tǒng)的輸送能力分析 52.1引言 52.2高壓交流輸電系統(tǒng)的輸送能力分析 52.2.1影響高壓交流輸電系統(tǒng)輸送能力的主要因素 52.2.2高壓交流輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型[92,96] 62.3小結(jié) 73章電網(wǎng)規(guī)劃方法及發(fā)展 83.1電網(wǎng)靈活規(guī)劃 83.1.1隨機(jī)規(guī)劃方法 83.1.2模糊規(guī)劃方法 83.1.3灰色規(guī)劃方法 83.1.4遺傳算法 93.1.5進(jìn)化規(guī)劃 93.1.6Tabu搜索法 93.2建設(shè)原則 93.3京津冀電網(wǎng)市場(chǎng)空間分析 103.4主要設(shè)計(jì)原則 103.5高壓電網(wǎng)的發(fā)展思路 114章高壓電網(wǎng)總體規(guī)劃 124.1電氣主接線(xiàn)規(guī)劃 124.1.1可靠性 124.1.2靈活性 124.1.3經(jīng)濟(jì)性 134.2發(fā)電廠(chǎng)規(guī)劃 134.2.1發(fā)電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)規(guī)劃原則 134.2.2主變壓器 154.2.3主變壓器規(guī)劃 174.3廠(chǎng)用電規(guī)劃 184.3.1規(guī)劃原則 184.3.2規(guī)劃要求 184.4短路電流計(jì)算 194.4.1短路電流計(jì)算原則 194.4.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 194.4.3基準(zhǔn)值計(jì)算 204.5電網(wǎng)潮流的計(jì)算分析 205章高壓電氣設(shè)備規(guī)劃 225.1高壓斷路器 225.2隔離開(kāi)關(guān) 225.3母線(xiàn) 235.3.1選型 235.3.2截面選擇 235.3.3熱穩(wěn)定校驗(yàn) 235.3.4動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 245.4互感器 245.4.1電壓互感器的選擇 245.4.2電流互感器的選擇 255.5高壓熔斷器 266章結(jié)論 27致謝 28參考文獻(xiàn) 291章緒論1.1中國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀(1)電力工業(yè)快速發(fā)展中國(guó)電力工業(yè)在過(guò)去的幾十年里發(fā)展迅速,裝機(jī)容量從解放初期1949年的185萬(wàn)kW增長(zhǎng)到2007年底的7.13億kW，年均裝機(jī)增長(zhǎng)率達(dá)到10.8%。全國(guó)總發(fā)電量也迅速提高,2007年全國(guó)發(fā)電量達(dá)到3.26萬(wàn)億kWh,其中火電2.7萬(wàn)億kWh、水電4867億kWh、核電626億kWh。從1996年起,中國(guó)電網(wǎng)總裝機(jī)容量和總發(fā)電量均居世界第二[1]。(2)電網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大為了滿(mǎn)足大容量長(zhǎng)距離的送電要求,我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓等級(jí)也在不斷提高。1972年建成第一回330kV交流線(xiàn)路,1981年建成第一回500kV交流線(xiàn)路,1989年建成第一回500kV直流線(xiàn)路,2005年在西北電網(wǎng)建成第一回750kV交流線(xiàn)路。隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)的提高,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,我國(guó)已經(jīng)形成了6個(gè)跨省的大型區(qū)域電網(wǎng),即東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)、西北電網(wǎng)和南方電網(wǎng),如圖1-1所示。圖1-1全國(guó)區(qū)域電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)圖1.2中國(guó)電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展和挑戰(zhàn)(l)用電需求不斷攀升盡管我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展迅速,但由于人口眾多,到2007年底,人均裝機(jī)僅為0.54kW,人均用電量?jī)H為2457kwh,不到世界平均水平的一半,為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/6-1/10,因此,電力負(fù)荷增長(zhǎng)空間巨大。2007年,全國(guó)用電量已經(jīng)達(dá)到1981年的12.53倍,其間用電量的年均增長(zhǎng)10.21%,2000-2007年用電量年均增長(zhǎng)13.39%,峰電功率估計(jì)增長(zhǎng)13-13.5%。根據(jù)有關(guān)方面的預(yù)測(cè),2005-2020年中國(guó)用電需求仍將保持較快的增長(zhǎng)率,2005-2010年年均用電增長(zhǎng)率在6%以上,2011-2020年年均增長(zhǎng)率5%[4]。按照新的更高輸電電壓等級(jí)引入的一般規(guī)律,當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)用電負(fù)荷達(dá)到現(xiàn)有輸電網(wǎng)電壓等級(jí)引入時(shí)的4倍以上時(shí),開(kāi)始建設(shè)更高電壓等級(jí)的輸電工程是經(jīng)濟(jì)合理的[5]。(2)電源建設(shè)多元化發(fā)展根據(jù)現(xiàn)有能源資源賦存條件和負(fù)荷增長(zhǎng)需求,我國(guó)電源開(kāi)發(fā)的基本方針是[2]:大力開(kāi)發(fā)水電,優(yōu)化發(fā)展煤電,推進(jìn)核電建設(shè),穩(wěn)步發(fā)展天然氣發(fā)電,加快新能源發(fā)電。預(yù)計(jì)2020年,常規(guī)水電按最大能力開(kāi)發(fā)可達(dá)到2.4億kW,抽水蓄能達(dá)到2000萬(wàn)kW,核電達(dá)到4000萬(wàn)kW,氣電達(dá)到6000萬(wàn)kW,新能源發(fā)電達(dá)到4100萬(wàn)kW,另有6億kW依靠煤電提供。今后,煤電和水電在未來(lái)能源供應(yīng)中仍起主導(dǎo)作用,我國(guó)將在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的地區(qū)規(guī)劃建設(shè)大規(guī)?；痣姲l(fā)電中心、開(kāi)發(fā)西部大型水電站或梯級(jí)水電站群,從粗放型的生產(chǎn)方式向節(jié)煤、節(jié)水、低排放、環(huán)保型發(fā)展[3,6]。(3)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)急需創(chuàng)新我國(guó)電力需求的快速增長(zhǎng),為國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇,同時(shí)也提出新的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在[7-10]：①一次能源遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,大容量長(zhǎng)距離輸電勢(shì)在必行,現(xiàn)有500kV輸電線(xiàn)路輸送能力有限,不能滿(mǎn)足未來(lái)發(fā)展的要求。②現(xiàn)有基于500kV網(wǎng)架的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域交換能力不足,不能滿(mǎn)足能源資源優(yōu)化配置的需求。③土地資源有限,輸電走廊越來(lái)越緊缺,急需提高單位輸電走廊的送電能力。④現(xiàn)有500kV電網(wǎng)短路電流超標(biāo)現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,超過(guò)了目前斷路器的最大遮斷能力,對(duì)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行不利。⑤長(zhǎng)鏈形電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題突出,在東北、華北、華中電網(wǎng)500kV交流聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較薄弱的情況下,存在低頻振蕩問(wèn)題。⑥受端電網(wǎng)存在多直流落點(diǎn)和電壓穩(wěn)定問(wèn)題。到2020年,如果西電東送華東電網(wǎng)全部采用直流輸電方式,落點(diǎn)華東電網(wǎng)的直流換流站將超過(guò)10個(gè),受端電網(wǎng)在嚴(yán)重短路故障的情況下,電力系統(tǒng)因電壓低落發(fā)生連鎖反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)較大。可見(jiàn),以現(xiàn)有的輸電方式和輸電能力,難以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)發(fā)展的需要,難以適應(yīng)我國(guó)未來(lái)能源流的變化。所以,大力提高電網(wǎng)的輸電能力,是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)的重要措施,是電網(wǎng)安全穩(wěn)定的重要保障,是實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置,構(gòu)建更加靈活的電力市場(chǎng)交易平臺(tái)的必要條件,是我國(guó)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。目前我國(guó)正在抓緊提高現(xiàn)有500kV輸電系統(tǒng)送電能力的工作,例如采用緊湊型輸電[11]、大截面耐熱導(dǎo)線(xiàn)[12]、可控串聯(lián)補(bǔ)償[13]、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償[14]等一系列技術(shù),這種挖潛補(bǔ)缺的意義和作用很大,應(yīng)該深入開(kāi)展,但僅依靠這些技術(shù),仍是不足以解決我國(guó)電網(wǎng)所面臨的問(wèn)題,更無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家未來(lái)發(fā)展的需要。因此,具有長(zhǎng)距離、大容量和低損耗特點(diǎn)的高壓輸電技術(shù)必將成為適應(yīng)電力需求持續(xù)增長(zhǎng)、滿(mǎn)足電網(wǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需要、大幅度提高電網(wǎng)輸電能力的主要技術(shù)[15-19]。綜上所述,無(wú)論是從電網(wǎng)發(fā)展的一般規(guī)律,還是從我國(guó)能源資源分布條件和國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展需要看,魚(yú)需加快建設(shè)電壓等級(jí)更高、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更強(qiáng)、資源配置規(guī)模更大的以高壓骨干網(wǎng)架為核心的國(guó)家電網(wǎng),才能滿(mǎn)足未來(lái)我國(guó)電力需求持續(xù)增長(zhǎng)的需要,促進(jìn)電網(wǎng)與電源協(xié)調(diào)發(fā)展,推動(dòng)電力技術(shù)創(chuàng)新和電工制造業(yè)技術(shù)升級(jí),真正實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的跨越式發(fā)展。正是在這種背景下,本文提出了“中國(guó)高壓電網(wǎng)規(guī)劃”課題的研究。1.3國(guó)外高壓輸電技術(shù)的發(fā)展概況隨著電力負(fù)荷的日益快速增長(zhǎng)和遠(yuǎn)距離、大容量輸電需求的增加,大規(guī)模容量電廠(chǎng)的建設(shè),以及高壓、超高壓輸電線(xiàn)路和變電站的數(shù)目日益增多,環(huán)境問(wèn)題變得日益突出。為實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)、減小網(wǎng)損、避免輸電設(shè)備的重復(fù)建設(shè),確保電力系統(tǒng)可靠性,使輸電線(xiàn)路對(duì)環(huán)境的影響降至最小,美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、意大利和加拿大等國(guó)的電力公司或科研機(jī)構(gòu),于20世紀(jì)60年代末或70年代初根據(jù)電力發(fā)展需要開(kāi)始進(jìn)行了高壓輸電的可行性研究,并在廣泛、深入地調(diào)查和研究基礎(chǔ)上,先后提出了高壓輸電的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)或建設(shè)了高壓輸變電工程。1.4電網(wǎng)規(guī)劃研究的特點(diǎn)電網(wǎng)規(guī)劃研究的內(nèi)容包括網(wǎng)架規(guī)劃、無(wú)功規(guī)劃、穩(wěn)定性分析及短路電流分析。后三部分是在網(wǎng)架形成以后進(jìn)行的。其中，無(wú)功規(guī)劃和穩(wěn)定性分析主要用于確定線(xiàn)路及變壓器以外的一些補(bǔ)充設(shè)備，同線(xiàn)路和變壓器相比，這些設(shè)備的建設(shè)費(fèi)用較少，建設(shè)時(shí)間也較短；短路電流分析計(jì)算一般作為電網(wǎng)規(guī)劃方案提出后的校驗(yàn)手段，通常不直接用于方案的確定。因此，目前有關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃研究的主要方向是網(wǎng)架規(guī)劃研究。電網(wǎng)規(guī)劃研究按規(guī)劃期長(zhǎng)短可分為短期規(guī)劃、遠(yuǎn)景規(guī)劃和長(zhǎng)期規(guī)劃三種。短期規(guī)劃研究主要用于制定較短水平年如5年的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展計(jì)劃，確定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案。遠(yuǎn)景規(guī)劃研究一般針對(duì)一個(gè)較長(zhǎng)水平年如20~30年，它通過(guò)對(duì)未來(lái)各種發(fā)展情形的分析，給出根據(jù)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行技術(shù)選擇的一般原則，長(zhǎng)期規(guī)劃研究介于兩者之間，它用于電網(wǎng)年發(fā)展規(guī)劃方案的制定。在這三部分中，長(zhǎng)期規(guī)劃研究起著十分重要的作用。一方面，遠(yuǎn)景規(guī)劃研究所作出的技術(shù)選擇可以通過(guò)長(zhǎng)期規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行修正。另一方面，它又可以指導(dǎo)短期規(guī)劃研究，確保短期決策與長(zhǎng)期電網(wǎng)發(fā)展相一致。電網(wǎng)規(guī)劃的基本原則是指在一定的技術(shù)可行性條件下，使電網(wǎng)規(guī)劃各階段費(fèi)用總和最小。在數(shù)學(xué)上它屬于一個(gè)復(fù)雜的多決策變量、多約束條件優(yōu)化問(wèn)題。而且它具有整數(shù)性非線(xiàn)性、多目標(biāo)性、動(dòng)態(tài)性、不確定性等特點(diǎn)。2章高壓輸電系統(tǒng)的輸送能力分析2.1引言我國(guó)高壓輸電系統(tǒng)包括1000kV高壓交流輸電和±800kV高壓直流輸電兩種方式,它們各有所長(zhǎng),本身沒(méi)有排他性,而是互相補(bǔ)充,在電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中應(yīng)注意發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),使兩種輸電方式各盡所能,相得益彰。關(guān)于交直流輸電的輸送能力分析,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者進(jìn)行過(guò)研究,并積累了較豐富的文獻(xiàn)資料[20-22].其中國(guó)外最有代表性的工作是St.Clair于1953年提出的一組經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn),這組曲線(xiàn)描述了輸送能力與輸送距離之間的關(guān)系。后來(lái)由愛(ài)迪生電氣研究所和美國(guó)電力科學(xué)研究院編寫(xiě)的高壓線(xiàn)路設(shè)計(jì)手冊(cè)皆引用了該曲線(xiàn)[23、24]。盡管St.Clair曲線(xiàn)得到了非常廣泛的應(yīng)用,但它是建立在大量動(dòng)模試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,并且是針對(duì)60Hz電力系統(tǒng)的。而我國(guó)電力系統(tǒng)的額定功率為50Hz,不能直接套用St.Clair曲線(xiàn),因此,國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)展了廣泛的研究,其中專(zhuān)著[22]在國(guó)內(nèi)具有廣泛的影響,不但提出了中長(zhǎng)距離交流輸電系統(tǒng)的輸送能力與輸送距離的關(guān)系曲線(xiàn),而且通過(guò)對(duì)交直流系統(tǒng)相互作用特性的分析,研究了直流輸電系統(tǒng)的輸送功率極限,專(zhuān)著所得出的結(jié)論曾被眾多學(xué)者加以引用[21]。2.2高壓交流輸電系統(tǒng)的輸送能力分析2.2.1影響高壓交流輸電系統(tǒng)輸送能力的主要因素高壓交流輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行的兩個(gè)基本條件是:（1）輸電系統(tǒng)中的主要同步電機(jī)穩(wěn)定地保持同步。（2）輸電線(xiàn)路上各點(diǎn)的電壓必須保持在額定電壓附近。就對(duì)線(xiàn)路輸送能力的影響而論,上述第一個(gè)條件實(shí)際上為功角穩(wěn)定性問(wèn)題,而第二個(gè)條件則是無(wú)功控制問(wèn)題。因此,功角穩(wěn)定性問(wèn)題和無(wú)功控制問(wèn)題構(gòu)成了限制高壓交流輸電系統(tǒng)輸送能力的兩個(gè)基本因素。通常在電壓等級(jí)較低的輸電系統(tǒng)中(如110kV及以下)需要考慮的發(fā)熱限制和電阻損耗,在高壓交流輸電系統(tǒng)中并不對(duì)輸送能力構(gòu)成限制。因?yàn)樵诟邏狠旊姷那闆r下,對(duì)環(huán)境的影響因素,如電暈放電、電場(chǎng)效應(yīng)和磁場(chǎng)效應(yīng)等,決定了線(xiàn)路的設(shè)計(jì),而由此導(dǎo)致線(xiàn)路熱容量將大大超過(guò)網(wǎng)絡(luò)允許的線(xiàn)路輸送功率所要求的熱容量。而從另一方面考慮,發(fā)熱限制和電阻損耗實(shí)際上是一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)選擇問(wèn)題,而不屬于線(xiàn)路運(yùn)行問(wèn)題。2.2.2高壓交流輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型[20,22]用于輸送能力分析的交流輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型如圖2-1所示。其中送受端系統(tǒng)分別用相應(yīng)的正序網(wǎng)絡(luò)來(lái)等值,輸電線(xiàn)路采用正序模型。由于高壓輸電線(xiàn)路在工頻下的單位長(zhǎng)度電阻與電抗比一般較小(不超過(guò)0.1),因此在分析輸電線(xiàn)路的輸電能力時(shí),忽略電阻不會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生太大的影響。圖2-1輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型—送端系統(tǒng)等值電動(dòng)—受端系統(tǒng)等值電動(dòng)勢(shì)—送端系統(tǒng)等值電抗—受端系統(tǒng)等值電抗—送端母線(xiàn)電壓—受端母線(xiàn)電壓—線(xiàn)路中點(diǎn)電壓—送端線(xiàn)路電流—受端線(xiàn)路電流—送端功率—受端功率—線(xiàn)路長(zhǎng)度在假設(shè)輸電線(xiàn)路無(wú)損耗的條件下,描述輸電線(xiàn)路基本特性的著名長(zhǎng)線(xiàn)方程為：（2-1）（2-2）式中,為波阻抗,為相位常數(shù)：（2-3）（2-4）式(2-3)和式(2-4)中,、分別為線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的電感和電容,為工頻角頻率,c為光速。2.3小結(jié)高壓電網(wǎng)的系統(tǒng)特性主要反映在技術(shù)特點(diǎn)、輸電能力和穩(wěn)定性三個(gè)方面。1000kV交流輸電中間可落點(diǎn),具有電網(wǎng)功能,輸電容量大,覆蓋范圍廣,節(jié)省架線(xiàn)走廊,有功功率損耗與輸送功率的比值小;1000kV交流輸電的能力取決與各線(xiàn)路兩端的短路容量比和輸電線(xiàn)路距離,輸電穩(wěn)定性取決于運(yùn)行點(diǎn)的功角大小。±800kV直流輸電中間不落點(diǎn),可將大量電力直送大負(fù)荷中心,輸電容量大、輸電距離長(zhǎng),節(jié)省架線(xiàn)走廊,有功功率損耗與輸送功率的比值較大,其輸電穩(wěn)定性取決于受端電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。3章電網(wǎng)規(guī)劃方法及發(fā)展3.1電網(wǎng)靈活規(guī)劃電網(wǎng)靈活規(guī)劃是指計(jì)及各種不確定性因素對(duì)規(guī)劃結(jié)果的影響，在滿(mǎn)足各種經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下，給出一個(gè)總體上最優(yōu)的規(guī)劃方案，即在經(jīng)濟(jì)性和可靠性之間尋求一種平衡。電網(wǎng)規(guī)劃中不確定性因素的多樣性及對(duì)其不同的處理方法，產(chǎn)生了各種不同的靈活規(guī)劃方法。3.1.1隨機(jī)規(guī)劃方法隨機(jī)規(guī)劃方法是將以往的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)表示，然后在隨機(jī)環(huán)境中對(duì)未來(lái)環(huán)境和參數(shù)采用概率方法進(jìn)行處理；通過(guò)潮流方法得到潮流指標(biāo)，為隨機(jī)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)。由于隨機(jī)規(guī)劃方法對(duì)不確定性因素的處理需要大量的原始數(shù)據(jù)，同時(shí)其計(jì)算量大、所費(fèi)機(jī)時(shí)較長(zhǎng)等缺陷限制了其應(yīng)用的廣泛性。為彌補(bǔ)這些不足，出現(xiàn)了一些改進(jìn)的方法，如采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法等。3.1.2模糊規(guī)劃方法模糊規(guī)劃方法在進(jìn)行規(guī)劃之前必須對(duì)各種數(shù)據(jù)、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和語(yǔ)言規(guī)則等資料進(jìn)行模糊化處理，對(duì)輸入輸出之間的關(guān)系通過(guò)模糊規(guī)則來(lái)描述近年來(lái)為了緩解問(wèn)題求解的難度及確定模糊隸屬函數(shù)表達(dá)式的困難，嘗試采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，取得了良好的效果。此外，將模糊集理論與專(zhuān)家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，以及利用模糊集理論改進(jìn)傳統(tǒng)規(guī)劃方法的柔性和強(qiáng)壯性，也被證明是行之有效的。3.1.3灰色規(guī)劃方法灰色系統(tǒng)理論的核心是灰色動(dòng)態(tài)建模，簡(jiǎn)記為GM，其思想是直接將時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為微分方程，從而建立系統(tǒng)的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)模型。目前在店里系統(tǒng)靈活規(guī)劃中采用的動(dòng)態(tài)模型是灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1），即只有一個(gè)變量、一階的GM模型。目前在電力系統(tǒng)規(guī)劃中對(duì)灰色方法已經(jīng)得到了初步應(yīng)用，但是灰色方法由于對(duì)灰色處理不夠縝密，并且缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論支持，還有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。3.1.4遺傳算法遺傳算法的主要思想是：通過(guò)列出或隨機(jī)產(chǎn)生一組待選規(guī)劃方案作為祖先，編碼成一個(gè)個(gè)“染色體”，評(píng)價(jià)其中各方案的好壞，并通過(guò)雜交、變異等多次作用，產(chǎn)生出具有更好品質(zhì)的子代、孫代，直到取得最優(yōu)的結(jié)果。遺傳算法具有多路徑搜索、隱并行性、隨機(jī)操作等特點(diǎn)，同時(shí)他對(duì)數(shù)據(jù)的要求低，基本上不要搜索空間的知識(shí)或其他輔助信息；它采用概率變遷規(guī)則來(lái)指導(dǎo)搜索方向，使其具有明確的搜索方向，提高了算法的魯棒性。但是它存在計(jì)算速度慢、容易收斂到局部最優(yōu)點(diǎn)等缺陷和不足，目前對(duì)此也進(jìn)行了一些改進(jìn)和研究。3.1.5進(jìn)化規(guī)劃進(jìn)化規(guī)劃不需要對(duì)變量進(jìn)行編碼和解碼，更適合連續(xù)優(yōu)化問(wèn)題采用進(jìn)化規(guī)劃進(jìn)行電網(wǎng)靈活規(guī)劃時(shí)，在所要考慮的電網(wǎng)中列出所有的待選線(xiàn)路，計(jì)算出最為合理的潮流分布，去掉潮流小于某一閾值的支路后得到的網(wǎng)絡(luò)方案即為所求的最優(yōu)方案，其處理的是支路潮流這一連續(xù)變量。進(jìn)化規(guī)劃與遺傳算法的主要區(qū)別是：進(jìn)化規(guī)劃采用控制參數(shù)而不是它們的編碼；進(jìn)化規(guī)劃每代的選擇過(guò)程是變異和競(jìng)爭(zhēng)，而遺傳算法是復(fù)制變異和雜交。但缺點(diǎn)是計(jì)算量大，計(jì)算時(shí)間比較長(zhǎng)。3.1.6Tabu搜索法Tabu搜索方法是一種高效的用于解決組合優(yōu)化問(wèn)題的啟發(fā)式搜索算法，其基本思想是通過(guò)記錄搜索歷史，從中獲得知識(shí)并利用其來(lái)指導(dǎo)后續(xù)的搜索方向以避開(kāi)局部最優(yōu)解。其最大的特點(diǎn)是狀態(tài)的轉(zhuǎn)移具有“上山”性，即從狀態(tài)x轉(zhuǎn)移到x*時(shí)，并不要求f（x*）<f（x），僅要求f（x*）為隨機(jī)產(chǎn)生的p個(gè)狀態(tài)中目標(biāo)函數(shù)最小的一個(gè)。雖然在數(shù)學(xué)上還不能?chē)?yán)格證明Tabu搜索法一定能夠達(dá)到最優(yōu)解，但是通過(guò)在電力系統(tǒng)的諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，均取得了令人滿(mǎn)意的結(jié)果。3.2建設(shè)原則我國(guó)電源的規(guī)劃布局應(yīng)依據(jù)我國(guó)能源資源的儲(chǔ)存條件、分布特點(diǎn),地區(qū)電力負(fù)荷情況以及交通運(yùn)輸、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、環(huán)境保護(hù)要求等因素,綜合考慮優(yōu)化比較來(lái)確定。在電源開(kāi)發(fā)時(shí),應(yīng)以保持與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)為目標(biāo),以電力市場(chǎng)為導(dǎo)向,以可持續(xù)發(fā)展為主題,以?xún)?yōu)化資源配置為重點(diǎn),堅(jiān)持開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重、控制總量,加快技術(shù)改造,優(yōu)化調(diào)整電源結(jié)構(gòu),統(tǒng)籌兼顧,協(xié)調(diào)發(fā)展,注重電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,在發(fā)展中調(diào)整結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)調(diào)整中促進(jìn)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。電力工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和保障各行各業(yè)發(fā)展的公用事業(yè),既是各行業(yè)的生產(chǎn)資料,又是人民必須的生活資料,實(shí)現(xiàn)電力供需平衡、適度超前,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高提供優(yōu)質(zhì)、可靠、廉價(jià)的電力保證,為全面建設(shè)小康社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)以上原則全國(guó)電源布局及開(kāi)發(fā)方針是:大力發(fā)展水電,優(yōu)化發(fā)展火電,積極推進(jìn)發(fā)展核電,適度發(fā)展天然氣發(fā)電,因地制宜地發(fā)展多種新能源發(fā)電,重視生態(tài)環(huán)境,提高能源效率。電源建設(shè)時(shí),應(yīng)體現(xiàn)資源優(yōu)化配置,控制總量,合理布局,協(xié)調(diào)發(fā)展。我國(guó)電源建設(shè)規(guī)劃應(yīng)遵循如下的主要原則:（1）實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置。（2）適應(yīng)廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)和建立電力市場(chǎng)的要求,推薦電源側(cè)的公平競(jìng)爭(zhēng)。（3）優(yōu)先發(fā)展水電,積極推進(jìn)水電流域梯級(jí)綜合開(kāi)發(fā)。（4）積極推進(jìn)核電發(fā)展,加快以百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆為技術(shù)方向的新一代核電站的開(kāi)發(fā)和技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化,為未來(lái)核電的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（5）結(jié)合考慮各電網(wǎng)的能源資源,以及電源前期工作情況,優(yōu)先安排建設(shè)條件好、前期工作充分,對(duì)區(qū)域電力供需平衡有重要作用的電源項(xiàng)目。3.3京津冀電網(wǎng)市場(chǎng)空間分析2010年京津冀電網(wǎng)最大負(fù)荷為10500萬(wàn)kW,比2005年增加4000萬(wàn)kW,系統(tǒng)需要新增的裝機(jī)容量為5050萬(wàn)kW(26%備用,部分容量為彌補(bǔ)2005年的缺口),“十一五”期間京津冀地區(qū)投產(chǎn)火電3900萬(wàn)kW,抽水蓄能200萬(wàn)kW,尚有新增煤電市場(chǎng)空間280萬(wàn)kW。2015年京津冀電網(wǎng)最大負(fù)荷13200萬(wàn)kW,比2010年增加2700萬(wàn)kW,系統(tǒng)需要新增的容量為3100萬(wàn)kW(15%備用),在新增電源項(xiàng)目中,,核電400萬(wàn)kW,抽水蓄能180萬(wàn)kW,“十二五”期間尚有新增煤電市場(chǎng)空間2400萬(wàn)kW。3.4主要設(shè)計(jì)原則(l)以國(guó)家電力中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略為指導(dǎo)按照國(guó)家電力中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,國(guó)家電網(wǎng)應(yīng)滿(mǎn)足大力開(kāi)發(fā)水電后西電東送的要求,滿(mǎn)足大型煤電基地外送的要求;把推進(jìn)跨大區(qū)送電作為電力結(jié)構(gòu)調(diào)整、降低成本、節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)涵;堅(jiān)持市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的普遍規(guī)律和電網(wǎng)自身的客觀(guān)規(guī)律相結(jié)合;建設(shè)安全可靠、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效、運(yùn)行靈活的國(guó)家電網(wǎng)。(2)科學(xué)論證,示范先行,自主創(chuàng)新,加快推進(jìn)近期推動(dòng)高壓工程的一條基本原則是符合國(guó)家發(fā)改委組織完成的電力“十一五”規(guī)劃。加快實(shí)施試驗(yàn)示范工程,驗(yàn)證性能,積累經(jīng)驗(yàn),為下一步推廣使用打基礎(chǔ);同時(shí)超前規(guī)劃,解決好1000kV骨干通道與500kV跨省聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的過(guò)渡配合問(wèn)題。從中長(zhǎng)期看,發(fā)展高壓電網(wǎng),一要優(yōu)化電源布局,加快建設(shè)大型煤電基地;二要建立合理的1000kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu);三要實(shí)現(xiàn)與500kV電網(wǎng)的有效銜接。(3)堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃和整體性原則堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃,堅(jiān)持上級(jí)規(guī)劃指導(dǎo)下級(jí)規(guī)劃,貫徹中、長(zhǎng)期規(guī)劃指導(dǎo)近期規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合的原則,優(yōu)化建設(shè)順序,提高資金使用效率,使規(guī)劃工作更具有前瞻性。電網(wǎng)規(guī)劃歷來(lái)強(qiáng)調(diào)全局觀(guān)念。高壓電網(wǎng)總體規(guī)劃的重點(diǎn)是建立合理的國(guó)家級(jí)電網(wǎng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)。遵循統(tǒng)一規(guī)劃的原則,區(qū)域電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)高壓電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃,對(duì)高壓電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整,形成相互適應(yīng)、功能互補(bǔ)的主網(wǎng)架。具體跨區(qū)、跨省及與主網(wǎng)架相關(guān)項(xiàng)目的論證與決策應(yīng)服從全國(guó)電網(wǎng)格局及高壓電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)結(jié)構(gòu)的總體要求。(4)貫徹適度超前、遠(yuǎn)近結(jié)合的原則電網(wǎng)的發(fā)展總是從小到大,資源優(yōu)化配置的范圍也是隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大而拓展。客觀(guān)上要求區(qū)域電網(wǎng)之間的電力交易不應(yīng)受網(wǎng)絡(luò)阻塞的限制。高壓電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)按照適度超前的原則規(guī)劃跨區(qū)網(wǎng)架,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,科學(xué)論證和反映跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的巨大送電效益和聯(lián)網(wǎng)效益。3.5高壓電網(wǎng)的發(fā)展思路針對(duì)中國(guó)國(guó)情,著眼于能源資源優(yōu)化配置的需要,以構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)為核心,在華北電網(wǎng)率先建設(shè)貫通南北的百萬(wàn)伏級(jí)交流通道,將華中與華北構(gòu)筑成為聯(lián)系緊密的電網(wǎng)，共同形成覆蓋大電源基地和負(fù)荷中心的高壓電網(wǎng)。全國(guó)電力流向總體上呈現(xiàn)逐級(jí)遞推、接力送電的格局。4章高壓電網(wǎng)總體規(guī)劃4.1電氣主接線(xiàn)規(guī)劃根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于《220～500KV中變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDT—88規(guī)定：“變電所電氣主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位，變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線(xiàn)路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建要求?！?.1.1可靠性所謂可靠性是指主接線(xiàn)能可靠的工作，以保證對(duì)用戶(hù)不間斷的供電，衡量可靠的客觀(guān)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐評(píng)價(jià)可靠性的標(biāo)志。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線(xiàn)也必須滿(mǎn)足這個(gè)要求。在研究主接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題：=1\*GB3①可靠性的客觀(guān)衡量標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線(xiàn)的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。=2\*GB3②主接線(xiàn)的可靠性，是由其各組成元件（包括一次和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，要同進(jìn)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。=3\*GB3③可靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線(xiàn)對(duì)某廠(chǎng)是可靠的，而對(duì)另一些廠(chǎng)則可能還不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離發(fā)電廠(chǎng)（變電所）在系統(tǒng)中地位和作用衡量主接線(xiàn)運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是：=1\*GB3①斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。=2\*GB3②線(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)故障時(shí)，以及母線(xiàn)檢修時(shí)，停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)的多少和停電時(shí)間長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶(hù)的供電。=3\*GB3③發(fā)電廠(chǎng)、變電所全部停運(yùn)的可能性。=4\*GB3④對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線(xiàn)，應(yīng)滿(mǎn)足可靠性準(zhǔn)則的要求。4.1.2靈活性主接線(xiàn)的靈活性有以下幾方面的要求（1）調(diào)度要求：可靈活的投入和切除變壓器、線(xiàn)路。調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在運(yùn)行方式下，檢修方式下特別方式下的調(diào)度要求。（2）檢修要求：可方便的停運(yùn)斷路器，母線(xiàn)及其繼電器保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶(hù)的供電。（3）擴(kuò)建要求：可容易的從初期過(guò)度到終期接線(xiàn)使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。4.1.3經(jīng)濟(jì)性在滿(mǎn)足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。=1\*GB3①投資?。褐鹘泳€(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電所中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～kV）變電所和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。=2\*GB3②占地面積?。弘姎庵鹘泳€(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。=3\*GB3③電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓增加電能損失。4.2發(fā)電廠(chǎng)規(guī)劃4.2.1發(fā)電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)規(guī)劃原則發(fā)電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)接線(xiàn)方式,應(yīng)根據(jù)廠(chǎng)內(nèi)裝機(jī)容量、單機(jī)容量、設(shè)備特點(diǎn)、最終規(guī)模等，綜合電力系統(tǒng)現(xiàn)狀與將來(lái)發(fā)展，以及本廠(chǎng)在電力系統(tǒng)中的地位等條件綜合確定，其接線(xiàn)方案應(yīng)具備可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等基本特點(diǎn)。發(fā)電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)方式及其選擇原則如下：發(fā)電廠(chǎng)（變電所）電氣主接線(xiàn)電力系統(tǒng)接線(xiàn)的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線(xiàn)路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠(chǎng)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠?，F(xiàn)將發(fā)電廠(chǎng)（變電所）電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的有關(guān)原則和要求，簡(jiǎn)述如下：(1)合理地確定發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式確定運(yùn)行方式總的原則是安全、經(jīng)濟(jì)地發(fā)、供電。承擔(dān)基荷的發(fā)電機(jī)，要求設(shè)備利用率高，年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上；承擔(dān)腰荷的發(fā)電機(jī)、設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為3000～5000h；承擔(dān)峰荷的發(fā)電機(jī)，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)在3000h以下。對(duì)具體發(fā)電廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，則視其工作特性而有所不同。由于核電廠(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用低，200MW能以上的大型汽輪發(fā)電機(jī)熱效率高，供熱式發(fā)電機(jī)按熱負(fù)荷曲線(xiàn)工作，徑流式水電廠(chǎng)設(shè)有庫(kù)容，所以都應(yīng)優(yōu)先擔(dān)任基本負(fù)荷。凝汽式汽輪發(fā)電楊原則上可擔(dān)負(fù)任何負(fù)荷。一般熱效率較低的中、小型凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)可承擔(dān)腰荷或峰荷，但尚應(yīng)考慮汽輪發(fā)電機(jī)出力不能低于容許的最小出力（約為25～30%Sn）和汽輪發(fā)電機(jī)效率在85～90%Sn運(yùn)行時(shí)為最高的特點(diǎn)。水輪發(fā)電機(jī)組可在1～2min內(nèi)自動(dòng)起動(dòng)承擔(dān)負(fù)荷，所以水電是電力系統(tǒng)中最靈活的機(jī)動(dòng)能源，應(yīng)多承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)相任務(wù)。壩后式水電廠(chǎng)根據(jù)庫(kù)容大小和水位高低，可酌情擔(dān)負(fù)基荷、腰荷和峰荷，同時(shí)注意在豐水期應(yīng)首先利用水電廠(chǎng)的發(fā)電量，以承擔(dān)基荷為宜，而在枯水期要充分理處利用水電廠(chǎng)的裝機(jī)容量，一般應(yīng)承擔(dān)日、周調(diào)峰負(fù)荷。抽水蓄能式水電廠(chǎng)則應(yīng)承擔(dān)尖峰負(fù)荷。(2)接線(xiàn)方式大型發(fā)電廠(chǎng)（總?cè)萘?000MW及上，單機(jī)容量變200MW以上），一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能需用較高電壓輸送，故宜采用簡(jiǎn)單可靠的單元接線(xiàn)方式，如發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線(xiàn)，或發(fā)電機(jī)—變壓器—線(xiàn)路單元接線(xiàn)，直接接入高壓或超高壓系統(tǒng)。中型發(fā)電廠(chǎng)（總?cè)萘?00～1000MW、單機(jī)50～200MW）和小型發(fā)電廠(chǎng)（總?cè)萘?00MW，單機(jī)50MW以下），一般靠近負(fù)荷中心，常帶有6～10kV電壓級(jí)的近區(qū)負(fù)荷，同時(shí)升壓送往較遠(yuǎn)用戶(hù)或與系統(tǒng)連接。發(fā)電機(jī)電壓超過(guò)10kv時(shí)，一般不設(shè)壓母線(xiàn)而以升高電壓直接供電。全廠(chǎng)電壓等級(jí)不宜超過(guò)的三級(jí)（即發(fā)電機(jī)電壓為1級(jí)，設(shè)置升高電壓為1～2級(jí)）。采用擴(kuò)大單元接線(xiàn)時(shí)，組合容量一般不超過(guò)系統(tǒng)容量的8～10%。對(duì)于6～220kV電壓配電裝置的接線(xiàn)，一般分為兩大類(lèi)：其一為母線(xiàn)類(lèi)，包括單母線(xiàn)、單母線(xiàn)分段、雙母線(xiàn)、雙母線(xiàn)分段和增設(shè)旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)；其二為無(wú)母線(xiàn)類(lèi)，包括單無(wú)接線(xiàn)、橋形接線(xiàn)和多角形接線(xiàn)等到。應(yīng)視電壓等級(jí)和出線(xiàn)回?cái)?shù)，酌情選用。旁路母線(xiàn)的設(shè)置原則：=1\*GB3①采用分段單母線(xiàn)或雙母線(xiàn)的110～220kV配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線(xiàn)。因?yàn)?10～220kV線(xiàn)路輸送距離較長(zhǎng)、功率大，一旦停電影響范圍大，且斷路器檢修時(shí)間長(zhǎng)（平均每年約5～7天），故設(shè)置旁路母線(xiàn)為宜。對(duì)于屋內(nèi)型配電裝置或采用SF6斷路器、SF6封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁路母線(xiàn)。主變壓器的110～220kV側(cè)斷路器，宜接入旁路母線(xiàn)。當(dāng)有旁路母線(xiàn)時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線(xiàn)。當(dāng)220kv出線(xiàn)為5回線(xiàn)及以上、110kV出線(xiàn)為7回及以上時(shí)，一般裝設(shè)專(zhuān)的旁路斷路器=2\*GB3②35～60kV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線(xiàn)，因重要用戶(hù)多系雙回路供電，且斷路檢修時(shí)間較短，平均每年約2～3天。如線(xiàn)路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其他旁路設(shè)施。=3\*GB3③6～10kV配電裝置，可不設(shè)旁路母線(xiàn)。對(duì)于出線(xiàn)回路數(shù)多或多數(shù)線(xiàn)路系向用戶(hù)單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線(xiàn)、分段母線(xiàn)的配電裝置，可設(shè)置旁路母線(xiàn)。采用雙母線(xiàn)的6～10kV配電裝置多不設(shè)旁路母線(xiàn)。對(duì)于變電所的電氣接線(xiàn)，當(dāng)能滿(mǎn)足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線(xiàn)，如線(xiàn)路一變壓器組或橋形接線(xiàn)等。若能滿(mǎn)足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線(xiàn)路分支接線(xiàn)。在110～220kV配電裝置中，當(dāng)出線(xiàn)為2回時(shí)，一般采用橋形接線(xiàn)；當(dāng)出線(xiàn)不超過(guò)4回時(shí)，一般采用分段單母線(xiàn)接線(xiàn)。在樞紐變電所中，當(dāng)110～220kV出線(xiàn)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。在大容量變電所中，為了限制6～10kV出線(xiàn)上的短路電流，一般中采用下列措施：=1\*GB3①變壓器分列運(yùn)行。=2\*GB3②在變電器回路中裝置分裂電抗器或電抗器。=3\*GB3③采用低壓側(cè)為分裂繞組的變電器。=4\*GB3④出線(xiàn)上裝設(shè)電抗器。4.2.2主變壓器（1）變壓器容量、臺(tái)數(shù)的確定原則主變電器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線(xiàn)的形式的配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線(xiàn)回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選取得過(guò)大、臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分理處發(fā)揮效益；若容量選取得過(guò)小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿(mǎn)足不了變電所負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的。因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè)備的投資。為此，在選擇發(fā)電廠(chǎng)主變壓器時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：①單元接線(xiàn)時(shí)變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠(chǎng)用負(fù)荷后，留有10%的裕度來(lái)確定。采用擴(kuò)大單元接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線(xiàn)的計(jì)算原則算出的兩臺(tái)機(jī)容量之和來(lái)確定。②在發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)與系統(tǒng)之間的主變壓器，應(yīng)考慮以下因素：當(dāng)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠(chǎng)用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)；當(dāng)接在發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上的最大一臺(tái)機(jī)組檢修或故障時(shí)，主變壓器應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上最大負(fù)荷的需要。此時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上負(fù)荷可能的增加以及變壓器的允許過(guò)負(fù)荷能力；若發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上接下來(lái)兩臺(tái)或以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其它主變壓器在允許正常過(guò)負(fù)荷范圍內(nèi)，應(yīng)能輸送母線(xiàn)剩余功率的70%以上。③連接兩種升高電壓母線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)滿(mǎn)足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無(wú)功功率交換；聯(lián)機(jī)變壓器容量一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線(xiàn)上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿(mǎn)足本側(cè)負(fù)荷的要求。同時(shí)，也可以在線(xiàn)路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)；聯(lián)絡(luò)變壓器為了布置和引線(xiàn)方便，通常只選一臺(tái)，在中性點(diǎn)接地方式允許條件玩下，以選自耦變壓器為宜。（2）主變壓器型式選擇原則選擇主變壓器型式時(shí)，應(yīng)考慮以下問(wèn)題。①相數(shù)的確定在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選有用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來(lái)講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。但是由于變壓器的制造條件和運(yùn)輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其需要考察其運(yùn)輸可能性，從制造廠(chǎng)到發(fā)電廠(chǎng)（或變電所）之間，變壓器尺寸是否超過(guò)運(yùn)輸途中隧洞、涵洞、橋洞的允許通過(guò)限額；變壓器重量是否超過(guò)運(yùn)輸途中車(chē)輛、船舶、碼頭、橋梁等到運(yùn)輸工具或設(shè)施的允許承載能力。若受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。②繞組數(shù)的確定國(guó)內(nèi)電力的系統(tǒng)采用的變壓器按其繞組數(shù)分類(lèi)有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂等型式變壓器。發(fā)電廠(chǎng)如以?xún)煞N升高電壓級(jí)向用戶(hù)供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用二臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。一般當(dāng)最大機(jī)組容量為125MV及以下的發(fā)電廠(chǎng)多采用三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所使用的控制電器和輔助設(shè)備，與相應(yīng)的兩臺(tái)雙繞組變壓器相比都較少。但三繞組變壓器的每一個(gè)繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的15%及以上，否則繞組未能充分利用，反而不如選用兩臺(tái)雙繞組變壓器合理。對(duì)于最大機(jī)組為200MW以上的發(fā)電廠(chǎng)，由于機(jī)組容量大，額定電流及短路電流都甚大，發(fā)電機(jī)出口斷路制造困難，價(jià)格昂貴，且對(duì)供電可靠性要求較高。所以，一般在發(fā)電機(jī)回路及廠(chǎng)用分支回路均采用分相封閉母線(xiàn)，而封閉母線(xiàn)回路中一般不裝置斷路呂和隔離開(kāi)關(guān)。況且，三繞組變壓器由于制造上的原因，中壓側(cè)不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負(fù)荷分配。為此，一般以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。其聯(lián)絡(luò)變壓器宜選用三繞組變壓器，低壓繞組可作為廠(chǎng)用備用電源或廠(chǎng)用啟動(dòng)電源，亦可連接無(wú)功補(bǔ)償裝置。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。在110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變壓器的場(chǎng)所，均可優(yōu)先選用耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流的效果較差，變比不宜過(guò)大。③繞組接線(xiàn)組別的確定變壓器三相繞組的接線(xiàn)組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“D”兩種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接；35kV采用“Y”連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線(xiàn)圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”連接。4.2.3主變壓器規(guī)劃（1）主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等綜合考慮確定。（2）主變壓器容量一般按變電所、建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。①在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。②裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶(hù)的一、二級(jí)負(fù)荷。4.3廠(chǎng)用電規(guī)劃4.3.1規(guī)劃原則（1）應(yīng)保證對(duì)廠(chǎng)用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠(chǎng)主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；接線(xiàn)應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備、使其具有可行性和先進(jìn)性。（2）實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)容量在100～300MW時(shí)，宜選用6KV作廠(chǎng)用高壓電壓，低壓為0.4KV。（3）通常廠(chǎng)用工作電源不少于兩個(gè)，對(duì)于接入系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電廠(chǎng)，從發(fā)電廠(chǎng)出口母線(xiàn)經(jīng)廠(chǎng)用高壓變壓器或電抗器，取高壓工作電源，可靠性高。當(dāng)發(fā)電機(jī)和變壓器為單元接線(xiàn)時(shí)，則廠(chǎng)用工作電源從主變的低壓側(cè)引接。（4）備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，并且具有足夠的供電容量，最好為電力系統(tǒng)緊密相聯(lián)系，在全廠(chǎng)停電情況下仍能從系統(tǒng)獲得廠(chǎng)用電。（5）備用廠(chǎng)用高壓變壓器臺(tái)數(shù)配置原則：5臺(tái)以下廠(chǎng)用高壓變，設(shè)一臺(tái)備用變。（6）廠(chǎng)用高壓備用變的容量為最大容量的廠(chǎng)用高壓變?nèi)萘肯嗤?。?）高壓廠(chǎng)用母線(xiàn)接線(xiàn)，按一機(jī)一爐，按爐分段，確保獨(dú)立性。4.3.2規(guī)劃要求所用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行，檢修和施工的需要，考慮全廠(chǎng)發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)鑒定是新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。所用電接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行的安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)和檢修，維護(hù)方便等一般要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足下列特殊的要求：（1）盡量縮小所用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠(chǎng)停電事故。（2）充分考慮發(fā)電廠(chǎng)正常，事故，啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，切換操作簡(jiǎn)便。（3）便于全期擴(kuò)建連續(xù)施工，對(duì)公用負(fù)荷的供電要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃。（4）所用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全所發(fā)展的規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。（5）在選擇所用電設(shè)備的形式時(shí)，應(yīng)結(jié)合所用配電裝置的布置。4.4短路電流計(jì)算4.4.1短路電流計(jì)算原則計(jì)算短路電流的目的是評(píng)價(jià)電網(wǎng)短路水平,從整體上校核系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接線(xiàn),驗(yàn)算系統(tǒng)短路電流水平配合,為電氣設(shè)備選擇提供基本的計(jì)算數(shù)據(jù),它是檢驗(yàn)高壓電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案合理性的一個(gè)重要手段,通過(guò)它可以校驗(yàn)在現(xiàn)有網(wǎng)架的基礎(chǔ)上建設(shè)1000kV高壓網(wǎng)架后,原有網(wǎng)架短路電流水平是否會(huì)受到影響,并驗(yàn)證高壓網(wǎng)架的建設(shè)能否為遠(yuǎn)景年500kV電網(wǎng)的短路電流水平過(guò)高提供有效的解決措施。短路電流計(jì)算采用全開(kāi)機(jī)、全接線(xiàn)方式,對(duì)電網(wǎng)中的1000kV及500kV母線(xiàn)進(jìn)行三相短路電流校核,短路電流計(jì)算采用以下原則:（1）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算》（2）《國(guó)家電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》（3）《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（4）《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》4.4.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用短路電流，一般有以下規(guī)定。（1）計(jì)算的基本情況=1\*GB3①電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；=2\*GB3②所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置；=3\*GB3③短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間；=4\*GB3④所有電源的電動(dòng)勢(shì)的相位角相同；=5\*GB3⑤應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。（2）接線(xiàn)方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線(xiàn)方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式（即最大運(yùn)行方式），而不能僅用在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線(xiàn)方式。（3）計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5～10年）。（4）短路種類(lèi)一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗(yàn)。（5）短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線(xiàn)方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，成為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的6～10KV出線(xiàn)與廠(chǎng)用分支線(xiàn)回路，在選擇母線(xiàn)至母線(xiàn)間隔開(kāi)關(guān)之間的引線(xiàn)、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)線(xiàn)和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。4.4.3基準(zhǔn)值計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及元件（即發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線(xiàn)路等）的電抗，采用標(biāo)么值計(jì)算。為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓一般取用各級(jí)的平均電壓。當(dāng)基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓選定后，基準(zhǔn)電流與基準(zhǔn)電抗便已決定：基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)電抗:求計(jì)算電抗是將各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗歸算到以各供電電源容量為基值的電抗標(biāo)玄值?？捎孟率綒w算：(m=1…n)式中——為第m個(gè)電源等值發(fā)電機(jī)的額定容量（MVA）——為第m個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗（標(biāo)玄值）——為第m個(gè)電源至短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。4.5電網(wǎng)潮流的計(jì)算分析全國(guó)最大負(fù)荷均出現(xiàn)在夏季,火電裝機(jī)控制月基本在8月左右,為校核網(wǎng)架,夏季高峰時(shí)期高壓電網(wǎng)層面火電機(jī)組不考慮檢修,冬季大方式考慮部分機(jī)組檢修?？紤]四個(gè)典型運(yùn)行方式:豐大方式、豐小方式、枯大方式、枯小方式。各方式下水、火電開(kāi)機(jī)根據(jù)系統(tǒng)需要、電源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及水電特性,經(jīng)電力平衡計(jì)算后確定。潮流計(jì)算作為評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)方案的重要指標(biāo)，選擇導(dǎo)線(xiàn)及變電所主要設(shè)備的規(guī)格，并為選用調(diào)壓裝置，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備及其配電提供依據(jù)，為穩(wěn)定計(jì)算分析提供原始條件；對(duì)運(yùn)行部門(mén)，主要是為指定良好的運(yùn)行方式。潮流計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)備用容量的分配應(yīng)注重能源的合理利用和系統(tǒng)的安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（1）功率損耗和電壓損失的計(jì)算當(dāng)功率通過(guò)阻抗時(shí)，所產(chǎn)生的功率損耗為：產(chǎn)生的電壓降落的縱分量和橫分量分別為：式中、——分別為線(xiàn)路或變壓器的電阻，電抗。、、——分別為線(xiàn)路或變壓器按潮流方向的始端（或末端）有功功率MW,無(wú)功功率MVar，電壓KV。設(shè)、、均為始端數(shù)據(jù)，利用以上兩式可計(jì)算出及，則末端電壓向量為若已知末端數(shù)值、、，則始端的電壓向量為對(duì)于線(xiàn)路，始末兩端的電壓向量的相角差，稱(chēng)為功率角。電壓向量差成為電壓降落，始末端的電壓數(shù)值稱(chēng)為電壓損失。5章高壓電氣設(shè)備規(guī)劃5.1高壓斷路器斷路器型式的選擇：除需滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓110－330kV電網(wǎng)，可選用SF6或空氣斷路器，大容量機(jī)組釆用封閉母線(xiàn)時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專(zhuān)用斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：=1\*GB3①電壓：電網(wǎng)工作電壓=2\*GB3②電流：最大持續(xù)工作電流=3\*GB3③開(kāi)斷電流：斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量斷路器額定開(kāi)斷電流=4\*GB3④動(dòng)穩(wěn)定：斷路器極限通過(guò)電流峰值三相短路電流沖擊值=5\*GB3⑤熱穩(wěn)定：穩(wěn)態(tài)三相短路電流短路電流發(fā)熱等值時(shí)間斷路器t秒熱穩(wěn)定電流5.2隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。選擇的具體技術(shù)條件如下：=1\*GB3①電壓：電網(wǎng)工作電壓=2\*GB3②電流：最大持續(xù)工作電流=3\*GB3③動(dòng)穩(wěn)定：=4\*GB3④熱穩(wěn)定：5.3母線(xiàn)5.3.1選型載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線(xiàn)為矩形、槽形和管形。矩形母線(xiàn)散熱好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定連接，但集膚效應(yīng)系數(shù)大，一般只用于35kv及以下，電流在4000A及以下的配電設(shè)備中;槽形母線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于4000-8000A配電裝置中；管形母線(xiàn)集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水和通風(fēng)，可用于8000A以上的大電流母線(xiàn)，另外，由于圓管形表面光滑，電暈放電電壓高，可用于110及以配電裝置母線(xiàn)。110kv及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線(xiàn)。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。5.3.2截面選擇① 軟母線(xiàn)的截面選擇：按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的母線(xiàn)都能滿(mǎn)足導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱條件，故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流經(jīng)濟(jì)電流密度。對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，將有不同取值。② 硬母線(xiàn)的截面選擇：硬母線(xiàn)一般用于電壓較低的配電裝置中，所以，可以按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線(xiàn)截面積：相應(yīng)于某一母線(xiàn)布置方式和環(huán)境溫度為+25℃時(shí)的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量。溫度修正系數(shù)。5.3.3熱穩(wěn)定校驗(yàn)① 軟母線(xiàn)不需熱穩(wěn)定的校驗(yàn)② 硬母線(xiàn)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：C熱穩(wěn)定系數(shù)。與導(dǎo)體材料及溫度有關(guān)。5.3.4動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)①軟母線(xiàn)無(wú)需動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。②硬母線(xiàn)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：各種形狀的硬母線(xiàn)通常都安裝在支柱絕緣子上短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此，導(dǎo)體應(yīng)按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。110及以上單根圓管母線(xiàn)上產(chǎn)生的應(yīng)力不能忽略不計(jì)。5.4互感器互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線(xiàn)圈和電流線(xiàn)圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。互感器的作用：（1）一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價(jià)格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。（2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。5.4.1電壓互感器的選擇=1\*GB3①電壓互感器的配置原則：應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取壓。=2\*GB3②母線(xiàn)：6—220KV電壓級(jí)的每相主母線(xiàn)的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線(xiàn)則視各回路出線(xiàn)外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。=3\*GB3③線(xiàn)路：當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線(xiàn)路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。=4\*GB3④主變壓器：根據(jù)繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，在一相或三相上裝設(shè)。2）型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：=1\*GB3①6—20KV屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。=2\*GB3②35－110KV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。=3\*GB3③220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器=4\*GB3④當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器三個(gè)單相電壓互感器接線(xiàn)，主二次繞級(jí)連接成星形，以供電給測(cè)量表計(jì)，繼器以及絕緣電壓表，對(duì)于要求相電壓的測(cè)量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)才能接入，附加的二次繞組接成開(kāi)口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過(guò)器供電給繼電器和接地信號(hào)（絕緣檢查）繼電器。3）一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9UnUn為電壓互感器額定一次線(xiàn)電壓，1.1和0.9是允許的一次電壓波動(dòng)范圍，即±10%Un。4）二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按下表選用所需的二次額定電壓。電壓互感器二次額定電壓選擇表繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接入方式接于線(xiàn)電壓上接于相電壓上用于中性點(diǎn)接地用于中性點(diǎn)不接地二次額定電壓（V）100100/eq\r(,3)100100/35.4.2電流互感器的選擇根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1》一次部分P71電流互感器的配置原則：=1\*GB3①凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。=2\*GB3②在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、出口。=3\*GB3③對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具