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CHANGCHUNINSTITUTEOFTECHNOLOGY开题报告论文题目：电力网规划设计及降损措施的分析学生姓名：刘吾松学院名称：电气与信息学院专业名称：电气工程及其自动化班级名称：电气1043学号：1004411325指导教师：高嬿教师职称:教授学历：大学本科2013年3月7日开题报告一、选题依据1.设计目的及意义电力工业是国民经济发展的基础工业。电网是电力工业发展的一个重要环节，一个良好的电网结构能便利地实现电的供需平衡，更好地使电源结构优化。良好的规划方案是良好的电网结构的基础，它应能保证系统在安全稳定的方式下运行，并且在此前提下获得最良好的经济效益和社会效益。良好的规划方案是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于本体工程的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是工程建设的关键环节。做好规划设计工作对工程建设的工期质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。电网规划按照时间分类，可以分为短期规划、中期规划和长期规划。另外还可以按照不同专业进行分类，比如通信规划、营销规划和煤矿电源规划等各种专项规划。短期规划分为1-5年，规划的内容比较具体仔细，可直接用来指导建设。一般的电网5年规划与国民经济5年规划的时间同步。如，十一五规划、十二五规划等。中期规划一般为5－10年。长期规划则需要考虑比输变电工程建设周期更长的发展情况，一般规划6-30年。长期电网规划需要列举各种可能的情况、估计各种不确定因素的影响等。长期规划的方案并不一定在建设中原封不动的实施。由于客观条件或环境的改变，规划方案也将不断变化。电力系统规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。电力系统在发、供、用电过程中，其自身损耗是相当大的。每年全国电力系统的总损耗高达3000～3700亿kWh，这相当于一个较大电力系统的发电量。巨大的电能损耗不仅造成电力企业生产效益低下．在能源紧缺的今天，更是使得我国的能源形势愈加严峻。因此挖掘节电潜力，实施电网经济调度．降低电力系统的损耗，提高供电的经济效益具有显著的必要性和紧迫性。合理安排电网调度作为降低网损的一种技术措施，对于降低已建成电网的功率损耗具有重要意义。本次毕业设计是在完成本专业（电气工程及其自动化）本科段全部基础课程及专业课基础上进行的。通过本次毕业设计应达到以下目的：(1)通过本次设计了解新理论、新技术和新设备在电力系统中的应用；(2)熟悉电力系统规划设计的基本程序和步骤，掌握各种运行方式下电力网的潮流分布和故障分析，培养解决实际工程问题的能力；(3)将所学的专业知识应用于实践，提高查阅资料和分析问题的能力，为今后到电力系统工作打下坚实的基础；2.设计拟解决的工程实际问题本设计为电力网规划设计及降损措施的分析，拟解决的问题有电力系统有功平衡的校验及火厂装机容量的确定；电力系统网络方案初选；选定系统最佳接线方案；确定变电所及发电厂电气主接线；选择发电厂的主变压器；短路电流计算及高压断路器、隔离开关的选择；对最佳方案进行最后潮流、电压计算（最大负荷，最小负荷）；系统无功平衡及调压计算；降损措施的分析。3.设计拟应用的现场资料综述发电厂及变电所地理位置图（km）：变电所负荷资料变电所项目#1#2#3#4最大负荷（MW）7560220150最小负荷（MW）433612090重要负荷（MW）352610070功率因数0.850.850.850.85Tmax(h)5000490050005200二次侧电压（kV）10106610调压要求顺顺顺顺发电厂资料火电厂：机压负荷：20MW水电厂：3*TS900/135-56（45MW），近区负荷：25MW保证出力：50MW开题报告4.设计拟应用的文献综述电网是实现电力发、变、送、配、用各环节的载体和物质基础，科学合理的电网规划可指导电网建设，对合理安排电网建设项目、建设时机、资金投入，满足国民经济对电力需求，保证今后电网安全、稳定、经济运行，获取最大的经济效益和社会效益均具有十分重要的意义。可见，为提高电网规划的质量，编制出合理性、前瞻性、可行性均为理想的电网规划时相当的重要。1981年由水利电力部西北电力设计院和水利电力部东北电力设计院编写，上海科学技术出版社出版的《电力工程设计手册》介绍了发电厂、变电所使用的各种电器设备的生产动态、技术数据、外形和安装尺寸，包括电机，电力变压器、消弧线圈及电抗器，电压互感器与电流互感器，高压断路器及其操动机构，隔离开关及其操动机构，负荷开关与高压熔断器，避雷器与电力电容器，等等。可供从事发变电工程电气设计、运行、安装、制造人员和电力专业师生参考。1998年由电力工业部电力规划设计总院编写，中国电力出版社出版的《电力系统设计手册》系统地介绍了电力系统规划设计的内容和方法，主要内容有;电力负荷预测与分析；电力电量平衡；火力发电厂和核电厂的厂址选择；变电所的所址选择和送电线路的路径选择；电源规划；网络方案设计；无功补偿；发、输、变电设备的数学模型及网络参数的计算；潮流计算；短路电流计算；系统稳定计算；内过电压和潜供电流计算，等等。书中还给出了设计常用的技术方法，计算公式、数据资料、图表曲线可供查用。1998年由戈东方主编北京-中国电力出版社出版的《电力工程电气设计手册-电气一次部分》详细介绍的各种电气的型号结构及技术参数，为本次的设计的设备选择与校验提供了有效地帮助。1991年由能源部西北电力设计院编写，水利电力出版社出版的《电力工程电气设计手册-电气二次部分》介绍了电气二次专业、厂用二次专业、系统二次专业及小型机组的电气部分设计内容，为本次的设计的设备选择与校验提供了有效地帮助。5.设计相关技术的国内外现状作为我国基础产业的电网事业是国民经济的重要构成部分。随着社会的进步，电网事业也得到了很大程度的进步。随着我国电力工业的发展和电网事业的进步，电网也日益方便了我们的生活，提高了我国居民的生活质量。我们对于电力的涉及,需要对于资源进行合理的使用，需要对于城市电网进行科学的规划，最终实现城市电网安全、平稳、健康、合理的发展,使得电网整体的供电水平得到最大限度提高，进而更好的为方便居民生活和经济发展做贡献。目前使得电网更好的满足经济高速发展的供电要求,同时使其将对供电保障和电网运行的决定和指导作用更好的发挥出来就是城市电网规划设计的主要目标。城市电网规划设计的长远目标应该基于城市建设规划设计,进而制定出科学合理的规划设计指标,实现城市电网规划设计和城市环境相协调,使得整个电网处于安全、稳定、可靠、经济以及环保的运行状态中,不断提高电网的供电能力,使其更好的满足城市不断发展的用电需求。想要实现对城市电网规划设计的长远目标,就需要根据城市的发展情况,做好长远的规划和设计,随着城市发展要根据实际情况作必要的调整和修改,已完成最优的设计,为电网的安全可靠运行提供有力的保障。目前应用较多的电网建设模式为典型设计模式和通用设计模式。典型设计方案主要包括初步设计阶段的变电站典型设计方案、配电站典型设计方案、线路典型设计方案等。通用设计方案则主要包括变电站、配电站、线路等组成模块的施工设计。近年来提出并得到推广应用的供电模式是规划设计阶段的典型设计模式。本文供电模式为界定了电网结构、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素的电网规划设计方案，深度介于电网规划与初步设计之间，属于典型设计范畴。供电模式以电网规划理论、规程规范为支撑，在电压等级匹配、供电半径优化、电网布局优化等基础上，对电网结构、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素进行优化配置。供电模式将典型设计拓展到了电网规划设计领域。目前施工设计阶段和初步设计阶段的典型设计方案服务于供电单元的标准化建设，供电模式则从电网建设的源头入手，服务于全供电系统的标准化建设。在应用供电模式编制某地区电网规划方案时，需要以该地区用电需求为出发点。区域供电充分考虑各区域供电需求的差异化，以供电区域需求为核心制定区域电网规划方案，在各子区域规划的基础上形成全规划区的规划方案。区域供电思想可概括为：按照区块功能、地理环境、行政区划等条件将供电区划分为不同层次、相互关联而又相互独立的供电区域；根据各供电区域的实际情况，综合考虑负荷、经济、资源、环境、技术等多方面因素，分情况采用合理的电压等级、电网结构、设备型式、生产管理及用电服务技术手段；考虑供电区域特别是相邻、相嵌套区域的供电系统的相互影响及制约因素，采用由下至上的规划设计顺序(即先规划较低电压等级电网再规划较高电压等级电网)制定各供电区域的电网规划方案，最后通过优化组合制定全供电区的电网规划方案。电网规划设计具有以下特点：1）电网之间相互影响又相互独立。2）各供电区域/用户的供电系统之间相互影响又相互独立。3）各级变电所/配电站的分布由用户/供电区域或下级电网决定。4）电网接线/结构由上级电网及本级变电所的分布情况决定。以上特点表明在规划某电压等级或区域/用户电网时可相对独立地规划另一电压等级或区域/用户电网，同时也表明完全可以由下往上制定电网规划方案，而电网接线特别是高压电网接线需要考虑上、下级电网布局，即在规划中需要考虑上、下级电网的相互影响。电网规划设计特点表明从用户/区域出发采取由下至上的顺序进行规划具有理论及技术的可行性，电网规划设计实践也证明了基于区域供电的电网规划设计方法符合电网发展规律，切实可行并且易于实施。电力网电能损耗的形成：电力网电能损耗（线损）是配电网络、输电网络损耗总量的总称。电力网电能损耗（线损）由技术线损和管理线损组成技术线损就是指电能在电力电网输#变、送、配电过程中产生的电量损耗，也就是电力电网中各元件的电能损耗。由于用户在用电过程中偷电或违规用电，电力网中元件的漏电，电力设备计算中出现误差以及个别抄表人员错钞、漏抄等而导致的电力网电能的损耗就是管理线损。因管理线损的出现无规律可循，且不易测算，所以管理线损也叫不明损失。降损节能是有效提高电力相关企业经济效益的重要途径之一，同时也响应了国家提出的建设“资源节约型、环境友好型企业”的号召。开题报告二、设计方案及技术路线1、电力系统有功平衡的校验及火厂装机容量的确定；1）求取系统综合最大发电负荷①系统综合最大用电负荷：P∑max=K0∑Pimax式中：K0———同时率，K0≤1；∑Pimax—各用户最大负荷的总和。②系统综合最大供电负荷：Psmax=P∑max/(1—KL)式中：KL———网损率。③系统综合最大发电负荷：Pgmax=Psmax/(1—Kp)式中：Kp———厂用电率。2）系统的有功备用容量∑PR国民经济备用：取最大负荷的5%。负荷备用：取最大负荷的（2～5）%。大系统取小值，小系统取大值。事故备用：取最大负荷的10%，但不得小于最大一台机组的容量。检修备用：如在一年中最小负荷季节（大修）和节假日（小修）能够完全分期分批地安排所有机组的检修，则不需设置。3）确定电厂的装机容量①系统总装机容量：∑PGN=Pgmax+∑PR②水电厂的装机容量：∑PGN水=P∑峰/0.6式中：P∑峰———系统有功日负荷曲线的峰头部分0.6———水电厂在枯水期用60%的容量调峰查《电气工程电气设备手册》选定合适的机组。③火电厂的装机容量：∑PGN火=∑PGN—∑PGN水查《电气工程电气设备手册》选定合适的机组。2、电力系统网络方案初选；考虑可能的网络连接方式，对显然不合理的方案予以淘汰：其首要依据为电力系统的供电可靠性；其次可通过满足备用情况的线路长度、高压断路器的数量及调度灵活性等指标来取舍，最后只保留少数几个方案进行下一步的经济比较。3、选定系统最佳接线方案；针对网络方案初选结果的几个方案，分别计算它们的一次性总投资和年运行费，采用偿还年限法进行经济比较，最后确定其中之一为最佳结线方案。偿还年限法公式：T=（Z1—Z2）/（F2—F1）式中：T——偿还年限（年）；Z1——方案1的投资（万元）；Z2——方案2