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浅议电力系统设计论文

学习啦【电力】 编辑:斯娃 发布时间:2016-09-12

  不同的电力企业加强电力系统规划设计的目的,其目的就为保证电力系统运行可靠、安全和稳定的这些性能,整个电力工程设计的核心环节就是电力系统规划设计。下面是学习啦小编为大家整理的电力系统设计论文,供大家参考。

  电力系统设计论文范文一:电力系统数据平台设计实践

  摘要:分析了电力业务系统的数据特点和基于IEC 标准的电力综合数据平台建设,给出了这个平台的总体架构设计,以及对电力数据设计的实践。

  关键词:数据平台;公用信息;设计实践

  作者简介:朱舜翊(1989-),男,浙江嵊州人,广西电力职业技术学院电力系本科生;王静(1962-),女,广西南宁人,广西大学电气工程学院,副教授。(广西 南宁 530004)

  基金项目:本文系广西大学实验教改基金(20100202)的研究成果。

  中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)01-0033-02

  电网自动化系统已形成了EMS、DMS、电费计量、配电网自动化、电力市场技术支持等,这些系统可能采用不同的计算机平台、数据库技术、通信规约和信息表达界面支持工具,完成各自定义的功能。所有数据由某一数据库管理系统管理的局面,数据可能分散在各个应用对象中,数据访问代理为客户提供数据访问的透明性,保证系统中各应用对象“即插即用”。

  一、数据支撑平台

  支撑平台位于操作系统与应用功能之间,实现对所有应用功能的全面、通用服务和支撑,为应用功能的一体化集成提供平台,结构图见图1。

  数据架构定义了电网数据采集平台中的数据模型、数据构成、存储原则等,元数据管理描述了关于数据的一组典型特征:现有数据的详细清单;名称和数据项定义;名称和定义的关键字列表;数据清单索引和访问关键字列表;数据生成的操作步骤记录。

  二、网络中数据通信

  通过设置控件属性及调用控件方法就能够实现点对点的TCP或UDP方式的网络通信。TCP协议即数据传输协议,该协议是要求连接的通信协议,即它在开始数据传输先前,使用者必须先建立连接,提供双向、有序且无重复的数据流服务,以及流量控制、差错检测和纠错等服务,保证数据的可靠传输,避免数据被分散传递,传输的过程较慢而错误较少。

  UDP协议也称为用户数据报文协议,该协议不要求连接,和TCP协议相比,它的错误检查比较简单,因此速度比较快;要求速度时,使用此种方式是比较恰当的。

  三、网络建模

  在数据库结构中,通过定义一些新的物理模型来描述配电馈线、馈线段、电源(输电网部分),使用户能直观方便地建立网络数据库。元件之间的电气连接由元件的端点或它们之间的公共节点来定义,这样便形成所谓的基于结点的网络模型。为建立完整的系统模型,还要对模块交互和构件细节做进一步分析,从尽可能多的角度对复杂系统进行描述。在模型确定后就可以借助相应的支撑软件将模型导出为相关代码,形成编码所需的初步框架。

  网络建模软件中能定义电力系统中各类元件,包括:发电机、母线、开关、刀闸、变压器、线路、零注入节点等;部分元件有几种模型可供选择;定义各等级电压,能表示电压的额定值、电压考核基值和功率考核基值等;提供负荷模型,用来描述负荷电压特性等。保证数据输入源的唯一性,提供网络规模定义、修改手段,能容易地修改、扩充网络规模。系统能够以CIM/XML形式将本地区的网络模型传递给其他系统/程序模块使用。

  四、信息平台中计算设计实践

  应用关键字描述:

  struct KEY_ID_STRU{ int record_id;//定位到某张表的某个设备

  int column_id;//定位到某个域,即量测类型 }

  数据库按字符串存储,如“02600000120030”

  实时数据描述:

  遥信{ char value;//遥信值,0/1

     int status;//状态(质量码),多选菜单显示 }

  遥测{ float value; //遥测值

  int status; //状态 }

  遥脉{ int value; //脉冲值

  int status; //状态  }

  数据库用两个域存储:值域、状态域,状态域内部域号=值域内部域号+1

  Microsoft Visual C++ 6.0 潮流计算:建立节点拓扑;定义图元(图元如发电机、隔离开关、负荷等在潮流计算中可视化功能。)属性;潮流计算并显示结果。

  根据电力系统网络推导电力网络数学模型,写出节点导纳矩阵;赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量;形成雅可比矩阵;求解修正量后,重新修改初值,循环计算;求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率。

  void CCalculate::Gauss_seidel()

  { int Interative_Num;

  double Re1,Im1,Re2,Im2,Re3,Im3,Re4,Im4,xz;

  fprintf(fp2," Gauss_Seidel迭代结果:\n\n");

  for(Interative_Num=0;Interative_Num    { for(l=1;l    …… }

    for(i=1;i<=PV_Num;i++) /* 输出PV节点的无功功率 */

  fprintf(fp2,"\t第%d次迭代PV节点的q值:\t%lf\n",Interative_Num+1,Node[PQ_Num+i].Q); }

  参考文献:

  [1]郭金根,刘晔.基于IEC61970的智能电网数据采集平台设计[J].浙江电力,2010,(8):41-44.

  [2]刘守瑞,常鲜戎.基于VC++的电力图形软件的电力图元连接[J].电力系统保护与控制,2010,(15):100-103.

  电力系统设计论文范文二:电力系统规划设计研究

  摘 要 作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的

  方针和原则。文章根据单项电力工程设计的特点,论述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用,并对如何开展电力系统规划设计

  工作提出经验总结。

  关键词 电力系统规划设计 电力工程设计 电力电量平衡 接入系统方案 电气计算 系统专业提资

  电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设,是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。

  一、电力工程中所涉及系统规划设计的主要内容

  系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用,也是论证工程建设必要性的重要依据。

  在进行单项电力工程设计时,其涉及到的系统规划设计主要内容包括:(1)工程所在区域的电力负荷预测和特性分析;(2)近区电网电源规划情况及出力分析;(3)根据负荷预测和电源规划结果,进行电力和电量平衡;(4)提出电力工程接入电网系统方案;(5)对所提方案进行电气计算;(6)分析计算结果,并进行方案技术经济比较;(7)为电力设计其它专业提供系统资料。

  (一)电力负荷预测和分析

  对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析,是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时,主要进行10年以内的中短期负荷预测。

  中短期负荷预测,主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上,结合社会经济的发展规划,对中短期的近区最大负荷进行逐年预测;同时,根据已建、在建和规划的大项目情况,对负荷的特性进行必要的研究分析,并确定其对电网供电的影响。

  负荷预测的方法多种多样,即有传统的序列预测法,也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程,如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组,可采取多种方法预测负荷,分析负荷增长因素及其发展趋势,并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。

  (二)电源规划情况及出力

  电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计,并分析电源的出力情况,是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。

  电力电源分为统调电源和地方电源,其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂;地方电源则包括各类小水电站,以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同,同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况,因此,需对电源出力情况进行详细的分析统计,以利于下一步工作开展。

  (三)电力电量平衡

  电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析,进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算,并对平衡结果进行分析,从而确定电力工程的布局和规模。

  通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷,结合各类电源的出力分析,得出电力电量盈亏,从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外,在进行电力电量平衡时,还需考虑分区间的电力电量交换,并根据情况增减设备容量。

  (四)接入系统方案

  根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况,说明项目工程在电力系统中的地位和作用,按照电网规划,以及政府部门的审批意见,提出项目接入系统比较方案。

  在论述项目接入系统方案时,应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。与此同时,需提出项目工程各方案的布局和规模,投产年及终期近区的电网结构、运行方式和供电电压等内容。

  (五)电气计算

  电气计算是电力系统规划设计的主要内容,包括:潮流计算,稳定计算,短路电流计算和无功补偿计算。

  第一,潮流计算主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算,通过潮流计算可确定系统运行方式,检查各元件是否满足运行要求,并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。

  潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算,是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、以及电力潮流的分布情况,可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。

  第二,稳定计算是指根据要求,对电力系统的各种故障情况进行模拟计算和分析,从而确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。

  稳定计算多是基于潮流计算结果的基础之上,在单项工程设计中常用到的稳定计算包括电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算、以及频率稳定计算等。通过进行各种稳定计算,可校验各接入系统方案的运行参数能否满足稳定运行的要求,在必要的情况下提出安稳策略和保障措施。

  第三,短路电流计算主要是验算在给定的网架中,由于故障短路而在电气元件上产生的不正常电流值。计算项目工程接入系统节点处的各种短路电流,能为电气设备的选型提供依据。

  在确定网架结构和系统运行方式的情况下,进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备,选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流,从而确保在故障情况下能快速切断短路电流,减少短路电流持续时间,减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平,当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时,应提出限制短路电流的措施。

  第四,进行适当的无功补偿,可向电力网络中的感性负荷提供相应的无功功率,从而减少各种网络元件因传输无功功率所造成的电能损耗。在具体电力工程中,需根据无功平衡,提出无功补偿装置总容量及分组容量,必要时需对单组低压电容器投切时电压波动进行校核,进行近区无功平衡分析,和调相调压专题计算。

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