电力系统规划与可靠性讲座5_电网规划(XXXX_05_12).ppt

《电力系统规划与可靠性讲座5_电网规划(XXXX_05_12).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统规划与可靠性讲座5_电网规划(XXXX_05_12).ppt（102页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力系统规划与可靠性（第（第5 5专题专题:电网规划电网规划 ）20152015版版武汉大学电气工程及其自动化专业选修课武汉大学电气工程学院电力信息与控制研究所张莲梅email：lloottuuss 2021/9/211电网规划1 1 概述概述2 2 电网的电压等级选择电网的电压等级选择3 3 电网规划决策过程电网规划决策过程4 4 几种主要电网设计几种主要电网设计5 5 输电线路导线截面及输电能力输电线路导线截面及输电能力6 6 主变压器选择主变压器选择 7 7 电网规划的启发式方法电网规划的启发式方法2021/9/212概述电网规划的任务及分类电网规划的任务及分类电网规划的基本要求电网规划

2、的基本要求电网规划问题的特点电网规划问题的特点电网规划流程电网规划流程2021/9/213电网规划的任务及分类【任务任务】根根据据设设计计期期内内的的负负荷荷需需求求及及电电源源建建设设方方案案，确确定定相相应应的的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。【主要内容主要内容】确确定定输输电电方方式式、选选择择电电网网电电压压、确确定定网网络络结结构构、确确定定变电所布局和规模。变电所布局和规模。【主要问题主要问题】大型水、火电厂大型水、火电厂(群群)及核电厂接入系统设计及核电厂接入系统设计各大区电网或省级电网的受端主干电网设计各大区电网或省级电网

3、的受端主干电网设计大区之间或省级电网之间联网设计大区之间或省级电网之间联网设计城市电网设计城市电网设计大型工矿企业的供电网络设计大型工矿企业的供电网络设计2021/9/214电网规划的任务及分类【分类分类】按按时时间间可可分分为为短短期期规规划划（1 15 5年年）、中中长长期期规规划划（5 51515年）、远景规划（年）、远景规划（15153030年）。年）。短期规划短期规划用于制定网络扩展决策，确定详细的网络方案。用于制定网络扩展决策，确定详细的网络方案。中中长长期期规规划划介介于于短短期期和和远远景景规规划划两两者者之之间间，用用于于估估计计实实际际电网的长期发展或演变。电网的长期发展或

4、演变。远远景景规规划划是是通通过过对对未未来来各各种种发发展展情情形形的的简简单单分分析析，给给出出根根据据环环境境参参数数进进行行技技术术选选择择的的一一般般原原则则，并并做做出出最最后后的的初初步步选择。选择。2021/9/215电网规划的基本要求输输，变变、配配电电比比例例适适当当，容容量量充充裕裕，在在各各种种运运行行方方式式下下都都能满足将电力安全经济地输送到用户，并有适当的裕度。能满足将电力安全经济地输送到用户，并有适当的裕度。电电压压支支撑撑点点多多，能能在在正正常常及及事事故故情情况况下下保保证证电电力力系系统统的的安安全运行及电压质量。全运行及电压质量。保证用户供电的可靠性。

5、保证用户供电的可靠性。系统运行的灵活性。系统运行的灵活性。系统运行的经济性。系统运行的经济性。便便于于运运行行，在在变变动动运运行行方方式式或或检检修修时时操操作作简简便便，安安全全，对对通讯线路影响小等等。通讯线路影响小等等。2021/9/216电网规划设计的一般技术原则(1)(1)满足电力市场发展的需要并适当超前。满足电力市场发展的需要并适当超前。(2)(2)必须坚持统一规划，以安全可靠为基础，突出整体经济效必须坚持统一规划，以安全可靠为基础，突出整体经济效益，满足环境保护要求，加强电网结构，提出合理的电网方益，满足环境保护要求，加强电网结构，提出合理的电网方案。案。(3)(3)应重点研究

6、目标网架，目标网架应达到如下要求：应重点研究目标网架，目标网架应达到如下要求：安全可靠、运行灵活、经济合理，具有一定的应变能力安全可靠、运行灵活、经济合理，具有一定的应变能力 潮流流向合理，避免网内环流；潮流流向合理，避免网内环流；网络结构简单，层次清晰，贯彻网络结构简单，层次清晰，贯彻“分层分区分层分区”的原则：的原则：适应大型电厂接入电网。适应大型电厂接入电网。(4)(4)应重视受端网络规划，建成坚强的受端网架。应重视受端网络规划，建成坚强的受端网架。(5)(5)送端网络规划应根据送端电源所能达到的最终规模，远近送端网络规划应根据送端电源所能达到的最终规模，远近结合统筹考虑。对于大型电源基

7、地，路口、港口电厂集中的结合统筹考虑。对于大型电源基地，路口、港口电厂集中的地区应作出战略性安排。地区应作出战略性安排。2021/9/217电网规划问题的特点【离离散散性性】线线路路是是按按整整数数的的回回路路架架设设的的，所所以以规规划划决决策策的的取取值值必须是离散的或整数的。必须是离散的或整数的。【动动态态性性】网网架架规规划划不不仅仅要要满满足足规规划划年年限限内内的的经经济济、技技术术性性能能指指标标等等要要求求，而而且且要要考考虑虑到到网网络络的的今今后后发发展展以以及及今今后后网网络络性能指标的实现问题。性能指标的实现问题。【非非线线性性】线线路路电电气气参参数数与与线线路路功功

8、率率及及网网损损等等费费用用的的关关系系是是非非线性的。线性的。【多多目目标标性性】规规划划方方案案不不仅仅要要满满足足经经济济、技技术术上上的的要要求求，还还必必须须考考虑虑社社会会、政政治治及及环环境境等等因因素素，这这些些因因素素常常常常是是相相互互冲冲突和矛盾的。突和矛盾的。【不不确确定定性性】负负荷荷预预测测、设设备备有有效效状状况况及及水水力力条条件件等等均均存存在在显显著的不确定性。著的不确定性。2021/9/218电网规划流程 电电网网规规划划流流程程根根据据对对象象的的不不同同，分分为为输输电电网网规规划划流流程程和和配配电网规划流程电网规划流程。【输电网规划流程输电网规划流

9、程】原原始始资资料料的的收收集集和和论论证证：主主要要内内容容为为预预测测地地区区负负荷荷需需求求，分分析线路可能行径及变电站站址选择，了解电源规划方案。析线路可能行径及变电站站址选择，了解电源规划方案。制制定定连连接接系系统统规规则则：根根据据电电源源、地地区区负负荷荷分分布布、线线路路路路径径、和变电站站址等条件，制定连接系统规划。和变电站站址等条件，制定连接系统规划。环环境境条条件件分分析析：确确定定薄薄弱弱供供电电环环节节、不不经经济济的的设设备备、因因社社会会环境条件变化而必须改建或迁建的送变电项目。环境条件变化而必须改建或迁建的送变电项目。制制定定规规划划方方案案：提提出出的的各各

10、种种送送变变电电规规划划方方案案既既要要能能满满足足系系统统供电要求，又应力求技术上先进。供电要求，又应力求技术上先进。技技术术经经济济评评价价：社社会会环环境境的的适适应应性性、供供电电可可靠靠性性、运运行行维维护护条件、供电质量、经济性条件、供电质量、经济性2021/9/219【输电网规划流程图输电网规划流程图】2021/9/2110【配电网规划流程配电网规划流程】原原始始资资料料的的收收集集准准备备：用用户户用用电电需需要要、用用户户电电压压要要求求、用用户户供供电电可可靠靠性性要要求求、用用电电负负荷荷分分布布、变变电电站站站站址址要要求求、地区环境要求、现有配电网的改造计划、输电网规

11、划。地区环境要求、现有配电网的改造计划、输电网规划。确定可能的配电规划方案。确定可能的配电规划方案。经济性评价。经济性评价。确定最佳配电规划方案。确定最佳配电规划方案。电网规划流程2021/9/2111【配电网规划流程图配电网规划流程图】2021/9/2112电网电压等级选择的原则选定的电压等级应符合国家电压标准。选定的电压等级应符合国家电压标准。同一地区、同一电网内，应尽可能简化电压等级。电压等同一地区、同一电网内，应尽可能简化电压等级。电压等级不宜过多，各级压差也不能太小。级不宜过多，各级压差也不能太小。选定的电压等级要能满足近期过渡的可能性，同时也要能选定的电压等级要能满足近期过渡的可能

12、性，同时也要能适应远景系统规划发展的需要。适应远景系统规划发展的需要。考虑到与主系统及地区系统联络的可能性，电压等级应服考虑到与主系统及地区系统联络的可能性，电压等级应服从于主系统及地区系统。如不能采用同一电压系列，需研从于主系统及地区系统。如不能采用同一电压系列，需研究互联措施。究互联措施。对于跨省电网之问的联络线，应考虑适应大工业区与经济对于跨省电网之问的联络线，应考虑适应大工业区与经济体系的要求，进一步建成一个统一的联合系统，最好采用体系的要求，进一步建成一个统一的联合系统，最好采用单一的合理的电压系列。单一的合理的电压系列。2021/9/2113电网电压等级选择的原则 大容量发电厂向系

13、统送电，考虑采用高一级电压回线还是大容量发电厂向系统送电，考虑采用高一级电压回线还是低一级电压多回线向系统送电，与该电厂在系统中的重要低一级电压多回线向系统送电，与该电厂在系统中的重要性有关。性有关。对于单回线供电系统，在输电电压确定后的一回线送电容对于单回线供电系统，在输电电压确定后的一回线送电容量与电力系统总容量应保持合适的比例，以保证在事故情量与电力系统总容量应保持合适的比例，以保证在事故情况下电力系统的安全。况下电力系统的安全。2021/9/2114电网电压等级选择应根据线路送电容量和送电距离选择电网电压应根据线路送电容量和送电距离选择电网电压2021/9/2115【注意注意】由于负荷

14、密度的增加，提升配电等级在技术上是可行的。由于负荷密度的增加，提升配电等级在技术上是可行的。国内已出现国内已出现20kV20kV配电电压。配电电压。电压等级的选择需考虑网络中的电力损失，一般按照送电电压等级的选择需考虑网络中的电力损失，一般按照送电线路的电力损失正常情况下不超过线路的电力损失正常情况下不超过5%5%，结合线路输送容量，结合线路输送容量，来确定各级线路的电压等级。来确定各级线路的电压等级。电网电压等级选择2021/9/2116【决策分段决策分段】电网规划问题要考虑具体的网络拓扑结构，而由待选路径电网规划问题要考虑具体的网络拓扑结构，而由待选路径构成的独立变量又是多样的，故电网规划

15、是一个多维数的构成的独立变量又是多样的，故电网规划是一个多维数的规划问题。又考虑到电网规划涉及到的约束条件的复杂性，规划问题。又考虑到电网规划涉及到的约束条件的复杂性，要构成一个完整的电网规划数学模型是比较困难的。为了要构成一个完整的电网规划数学模型是比较困难的。为了避免建模的困难，一般将电网规划问题分为方案形成和方避免建模的困难，一般将电网规划问题分为方案形成和方案检验两个阶段。案检验两个阶段。方案形成方案形成方案检验方案检验电网规划决策过程2021/9/2117【任务任务】根据输电容量和输电距离，拟定几个可比的网络方案。根据输电容量和输电距离，拟定几个可比的网络方案。【步骤步骤】送电距离的

16、确定。一般是在有关的地形图上量得长度，再送电距离的确定。一般是在有关的地形图上量得长度，再乘以曲折系数乘以曲折系数1.11.11.151.15（这只是经验数字，具体情况还应（这只是经验数字，具体情况还应具体分析，一般不超过具体分析，一般不超过1.41.4）。）。送电容量的确定。对待规划电网进行分层分区域的电力电送电容量的确定。对待规划电网进行分层分区域的电力电量平衡计算，观察各区电力余缺，从而确定各地区间的送量平衡计算，观察各区电力余缺，从而确定各地区间的送电量。电量。待规划电网的送电距离和送电容量决定后，按送电线路输待规划电网的送电距离和送电容量决定后，按送电线路输电能力，结合以往类似工程实

17、例及规划者的经验，即可拟电能力，结合以往类似工程实例及规划者的经验，即可拟出几个待选的网络连接方式。出几个待选的网络连接方式。方案形成 2021/9/2118【网络结构网络结构】无备用网络、有备用网络无备用网络、有备用网络【无备用网络无备用网络】（a a）单回路放射式；）单回路放射式；（b b）单回路链式）单回路链式【有备用网络有备用网络】（c c）双回路放射式；）双回路放射式；（d d）双回路链式；）双回路链式；（e e）环网；）环网；（f f）双回路与环网混合型）双回路与环网混合型 方案形成 2021/9/2119方案形成 2021/9/2120【电网规划方案分类电网规划方案分类】静态电网

18、规划、动态电网规划静态电网规划、动态电网规划静静态态电电网网规规划划：只只对对未未来来某某一一负负荷荷水水平平年年的的电电网网接接线线进进行行规规划划，而而不不考考虑虑接接线线方方案案的的过过渡渡问问题题，因因而而又又称称为为水水平平年年规划。规划。动动态态电电网网规规划划：指指规规划划期期较较长长时时，需需要要将将规规划划期期划划分分为为几几个个水水平平年年并并考考虑虑各各水水平平年年规规划划方方案案的的过过渡渡问问题题。中中长长期期电电网规划中应考虑采用动态电网规划。网规划中应考虑采用动态电网规划。方案形成 2021/9/2121【任务任务】对对已已形形成成的的方方案案进进行行技技术术经经

19、济济分分析析，其其中中包包括括电电力力系系统统潮潮流流、调调相相、调调压压计计算算，稳稳定定计计算算，短短路路电电流流计计算算及及技技术术经经济济比比较等。较等。【潮流计算分析潮流计算分析】观观察察各各方方案案是是否否满满足足正正常常与与事事故故运运行行方方式式下下送送电电能能力力的的需需要要。在在正正常常运运行行方方式式下下，各各线线路路的的潮潮流流一一般般应应接接近近线线路路的的经经济济输输送送容容量量，各各主主要要变变压压器器（联联变变）的的潮潮流流应应小小于于其其额额定定容容量量。在在网网络络中中任任意意一一条条线线路路故故障障（包包括括检检修修）的的情情况况下下，各各线线路路潮潮流流

20、不不超超过过其其持持续续允允许许的的发发热热容容量量，各各变变压压器器没没有有长长时时间间过过负负荷荷现象，即现象，即满足满足N-1N-1检验原则检验原则。方案检验2021/9/2122【暂态稳定计算暂态稳定计算】检验各方案在检验各方案在SDJ161-1985SDJ161-1985电力系统设计技术规程电力系统设计技术规程中所规中所规定的关于电网结构设计的稳定标准下，电力系统能否保持定的关于电网结构设计的稳定标准下，电力系统能否保持稳定。稳定。以下故障时网络结构必须满足系统稳定运行或正常供电：以下故障时网络结构必须满足系统稳定运行或正常供电：单回线输电网络中发生单相瞬时接地故障重合成功。单回线输

21、电网络中发生单相瞬时接地故障重合成功。同级电压多回线和环网发生单相永久接地故障重合不成功同级电压多回线和环网发生单相永久接地故障重合不成功及无故障断开不重合（对于水电厂的直接送出线，必要时及无故障断开不重合（对于水电厂的直接送出线，必要时采用切机措施）。采用切机措施）。主干线路各侧变电站同级电压的相邻线路发生单相永久接主干线路各侧变电站同级电压的相邻线路发生单相永久接地故障重合不成功及无故障断开不重合。地故障重合不成功及无故障断开不重合。核电站送出线出口及已形成回路网络结构的受端主干网络核电站送出线出口及已形成回路网络结构的受端主干网络发生三相短路不重合。发生三相短路不重合。任一台发电机（除占

22、系统容量比例过大者外）跳闸或失磁。任一台发电机（除占系统容量比例过大者外）跳闸或失磁。系系统统中中任任一一大大负负荷荷突突然然变变化化（如如冲冲击击负负荷荷或或大大负负荷荷突突然然退退出）。出）。2021/9/2123以以下下故故障障时时可可采采取取措措施施保保持持系系统统稳稳定定运运行行，但但允允许许损损失失部部分负荷：分负荷：单回线输电网络发生单相永久接地故障重合不成功。单回线输电网络发生单相永久接地故障重合不成功。同同级级电电压压多多回回线线，环环网网及及网网络络低低一一级级电电压压的的线线路路发发生生三三相相短路不重合。短路不重合。注注意意：当当系系统统稳稳定定性性水水平平较较低低时时

23、，应应采采取取提提高高稳稳定定性性的的措措施施。系系统统规规划划可可根根据据电电网网具具体体情情况况具具体体分分析析，从从而而采采用用合合适的手段提高稳定性，为下一阶段的设计提供依据。适的手段提高稳定性，为下一阶段的设计提供依据。2021/9/2124【短路电流计算短路电流计算】检验网络中所有断路器是否能承受各水平年的网络短路检验网络中所有断路器是否能承受各水平年的网络短路容量，提出今后发展新型断路器的额定断流容量，以及研究容量，提出今后发展新型断路器的额定断流容量，以及研究限制系统短路电流水平的措施（包括提高变压器中性点绝缘限制系统短路电流水平的措施（包括提高变压器中性点绝缘水平）。水平）。

24、【调相调压计算调相调压计算】检验无功补偿是否满足系统在各种正常及事故运行方式检验无功补偿是否满足系统在各种正常及事故运行方式下电压水平的需要，达到经济运行的效果，原则上应使无功下电压水平的需要，达到经济运行的效果，原则上应使无功功率功率就地、分层、分区基本平衡就地、分层、分区基本平衡。方案检验2021/9/2125【经济比较经济比较】需综合考虑的因素有：主干电网结构，厂内或者变电站需综合考虑的因素有：主干电网结构，厂内或者变电站内接线，运行灵活性，是否便于过渡，电源、负荷变化的适内接线，运行灵活性，是否便于过渡，电源、负荷变化的适应性，对国民经济其他部门的影响，国家资源利用政策，国应性，对国民

25、经济其他部门的影响，国家资源利用政策，国家物资、设备的平衡，环境保护和生态平衡，工程规模和措家物资、设备的平衡，环境保护和生态平衡，工程规模和措施是否与现有技术水平相适应，缩短建设工期和改善技术经施是否与现有技术水平相适应，缩短建设工期和改善技术经济指标的可能性和必要性，建设条件和运行条件，对人民生济指标的可能性和必要性，建设条件和运行条件，对人民生活条件的影响，对远景发展的适应情况。活条件的影响，对远景发展的适应情况。方案检验2021/9/2126电网规划的一般步骤 电网规划的一般步骤如下：电网规划的一般步骤如下：确定负荷水平及电源安排。确定负荷水平及电源安排。进行电力电量平衡计算以明确输电

26、线路的送电容量和送电进行电力电量平衡计算以明确输电线路的送电容量和送电方向。方向。核定送电距离。核定送电距离。拟定电网方案。拟定电网方案。进行必要的电气计算。进行必要的电气计算。进行技术经济比较。进行技术经济比较。综合分析，提出推荐方案。综合分析，提出推荐方案。2021/9/2127电网结构设计的一般方法对合理电网结构的基本要求对合理电网结构的基本要求:(1)(1)能满足各种方式下潮流变化的需要，有一定灵活性，能适能满足各种方式下潮流变化的需要，有一定灵活性，能适应系统发展的要求。应系统发展的要求。(2)(2)任一元件无故障断开，应能保持系统稳定运行，且不致使任一元件无故障断开，应能保持系统稳

27、定运行，且不致使其他元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求。其他元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求。(3)(3)应有较大的抗扰动能力满足稳定导则标准。应有较大的抗扰动能力满足稳定导则标准。(4)(4)满足分层和分区原则。满足分层和分区原则。(5)(5)合理控制系统短路电流。合理控制系统短路电流。2021/9/2128电网结构设计的常规方法步骤步骤主要内容主要内容拟定方案拟定方案 确定送电距离；确定送电容量；拟定几个网络联接确定送电距离；确定送电容量；拟定几个网络联接方案（水平年、过渡年）方案（水平年、过渡年）方案分析方案分析 技术比较技术比较：应进行潮流、暂态稳定、短路电流计算

28、；：应进行潮流、暂态稳定、短路电流计算；必要时进行调相、调压计算，工频过电压、潜供必要时进行调相、调压计算，工频过电压、潜供电流计算等。分析不同方案的主要技术差别。电流计算等。分析不同方案的主要技术差别。经济比较经济比较：近期、远期电网工程投资、网损等。：近期、远期电网工程投资、网损等。综合分析综合分析 综合分析网络结构的安全性、经济性和灵活性（远综合分析网络结构的安全性、经济性和灵活性（远景适应），提出推荐方案。景适应），提出推荐方案。2021/9/2129几种主要电网设计发电厂接入系统设计发电厂接入系统设计 受端系统设计受端系统设计 联网规划设计联网规划设计 2021/9/2130内容内容

29、与与目的目的研究电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中研究电厂与电力系统的关系，分析电厂在电力系统中的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等的地位及作用，确定电厂的送电范围、出线电压等级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂级及回路数、与电力网的连接方案等，并对发电厂电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电电气主接线、与电力网有关的电气设备参数、发电厂运行方式等提出技术要求。厂运行方式等提出技术要求。需要进行有关系统的需要进行有关系统的电力电量负荷预测、分区电力电量平衡、接入系统电力电量负荷预测、分区电力电量平衡、接入系统方案的技术经济论证等。内容深度要满足方案的技术经济论证等

30、。内容深度要满足大型水、大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定火电厂接入系统设计内容深度规定。经审定后接。经审定后接入系统方案是编制发电厂送出工程设计任务书提供入系统方案是编制发电厂送出工程设计任务书提供论据，并为发电厂初步设计准备条件。论据，并为发电厂初步设计准备条件。接入接入原则原则1 1）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；）不同规模的发电厂应分别接入相应的电压网络；2)2)外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，外部电源宜经相对独立的送电回路接入受端系统，尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回尽量避免电源或送端系统之间的直接联络和送电回路落点过于集中。路落点过于集中。发

31、电厂接入系统设计 2021/9/2131机组机组容量容量1)1)根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速度根据系统内总装机容量和备用容量、负荷增长速度、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。、电网结构和设备制造、政策导向等因素进行选择。2)2)最大机组容量不宜超过系统总容量的最大机组容量不宜超过系统总容量的8 81010。出线出线电压电压及回及回路数路数1 1）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因）根据电厂、电网具体情况论证确定，主要考虑的因素：素：规划容量，单机容量，输电方向、容量及距离，电规划容量，单机容量，输电方向、容量及距离，电厂在系统中的作用；简化电网结构及电厂主接线

32、、厂在系统中的作用；简化电网结构及电厂主接线、降低网损、调度运行灵活；限制系统短路电流；系降低网损、调度运行灵活；限制系统短路电流；系统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。统安全稳定水平；对各种因素变化的适应性等。2 2）出线电压一般不超过两种）出线电压一般不超过两种(不包括发电机电压不包括发电机电压)；3 3）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接入）有条件时，大机组尽量以发变线单元方式直接接入枢纽变电所枢纽变电所 。发电厂接入系统设计 2021/9/2132受端受端系统系统定义定义 受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用

33、较密集的电力网络将负荷和内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现受外部及远方电源输入的有功电力和电能，以实现供需平衡。供需平衡。加强加强受端受端系统系统要点要点1 1）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；）加强受端系统内部最高一级电压的网络联系；2 2）为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受）为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受端系统应接有足够容量的电厂；端系统应接有足够容量的电厂；3 3）受端系统要有足够的无功补偿容量；）受端系统要有足够的

34、无功补偿容量；4 4）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应）枢纽变电所的规模要同受端系统的规模相适应5 5）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电）受端系统发电厂运行方式改变，不应影响正常受电能力。能力。受端系统设计 2021/9/2133阶段阶段划分划分及及任务任务初步可行性研究初步可行性研究：（与可行性研究内容相差不大，具体内：（与可行性研究内容相差不大，具体内容稍浅）容稍浅）可行性研究可行性研究：论证联网的必要性、作用和联网效益，推荐：论证联网的必要性、作用和联网效益，推荐联网输电方式联网输电方式(交流、交流、直流或混合输电直流或混合输电)、联网方案、联、联网方案、联络线的经济

35、输送容量、电压等级和回路数。对推荐方案络线的经济输送容量、电压等级和回路数。对推荐方案做出全面技术经济分析，提出包括系统继电保护、调度做出全面技术经济分析，提出包括系统继电保护、调度控制和通信在内的工程投资估算和经济效益评价。控制和通信在内的工程投资估算和经济效益评价。联网工程系统专题设计联网工程系统专题设计：通过电气计算，提出防止联络线：通过电气计算，提出防止联络线上功率不规则波动、低频振荡、故障后系统失步、电压上功率不规则波动、低频振荡、故障后系统失步、电压崩溃和联络线过负荷的措施，确定联网工程主设备参数，崩溃和联络线过负荷的措施，确定联网工程主设备参数，对继电保护、安全自动装置、调度自动

36、化、远动和通信对继电保护、安全自动装置、调度自动化、远动和通信方式，以及联络线的频率和负荷控制提出技术要求。方式，以及联络线的频率和负荷控制提出技术要求。联网联网效益效益视不同的电网联网可以取得：两网错峰、水电调峰、水电视不同的电网联网可以取得：两网错峰、水电调峰、水电补偿调节、减少备用容量、规模经济（采用大容量机组）补偿调节、减少备用容量、规模经济（采用大容量机组）、各种能源调剂效益。、各种能源调剂效益。联网规划设计 2021/9/2134联网联网方式方式1 1）一点联网；）一点联网；2 2）环形联网；）环形联网；3 3）大环联网。）大环联网。两大系统间主干联络线电压等级一般宜与主网最高一级

37、电两大系统间主干联络线电压等级一般宜与主网最高一级电压相一致。压相一致。技术技术问题问题及及措施措施 可能存在的主要技术问题：联络线上不规则的功率波动，可能存在的主要技术问题：联络线上不规则的功率波动，低频振荡和稳定问题。低频振荡和稳定问题。解决措施：解决措施：设自动调节联络线功率的装置；设自动调节联络线功率的装置；安装解列安装解列保护，防止事故扩大；保护，防止事故扩大；大容量发电机上装设电力系统大容量发电机上装设电力系统稳定器稳定器(PSS(PSS）其他，如安装过负荷解列、低电压解列其他，如安装过负荷解列、低电压解列等保护装置。等保护装置。联网规划设计 2021/9/2135输电线路导线截面

38、及输电能力输电线路导线截面选择和检验输电线路导线截面选择和检验送电线路输电能力送电线路输电能力2021/9/2136输电线路导线截面选择和检验【原则原则】一一般般按按经经济济电电流流密密度度来来选选择择，并并根根据据电电晕晕（对对架架空空输输电电线线而而言言）、机械强度及事故情况下的发热条件进行校验。、机械强度及事故情况下的发热条件进行校验。【按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面】经经济济电电流流密密度度：架架空空线线路路传传送送电电能能的的过过程程中中，处处产产生生电电压压损损失失外外，还还有有电电能能损损耗耗。此此损损耗耗的的大大小小及及其其费费用用随随导导线线的的截截面面

39、变变化化而而变变化化。增增大大导导线线的的截截面面，虽虽然然能能减减少少电电能能损损耗耗，但但增增加加了了线线路路的的投投资资。反反之之，如如果果减减小小导导线线的的截截面面积积，则则其其结结果果相相反反。因因此此，在在这这中中间间总总能能找找到到一一个个最最理理想想的的导导线线截截面面，使使其其经经济济效效果果最最好好，这这一一导导线线截截面面成成为为经经济济截截面面。根据经济截面推算出来的电流密度成为经济电流密度。根据经济截面推算出来的电流密度成为经济电流密度。2021/9/2137输电线路导线截面选择和检验导线截面的计算公式为导线截面的计算公式为2021/9/2138经济电流密度表经济电

40、流密度表（已有学者提出此表中数据已不适合现代电（已有学者提出此表中数据已不适合现代电网，故应用相关数据时应以最新的国家标准为准。）网，故应用相关数据时应以最新的国家标准为准。）导线材料导线材料最大负荷利用小时数（小时最大负荷利用小时数（小时/年）年）30003000以下以下300030005000500050005000以上以上裸铝导线裸铝导线1.651.651.151.150.90.9裸铜导线裸铜导线3.03.02.252.251.751.75铜芯电缆铜芯电缆2.502.502.252.252.02.0铝芯电缆铝芯电缆1.921.921.731.731.541.54输电线路导线截面选择和检验

41、2021/9/2139【按电晕条件检验导线截面按电晕条件检验导线截面】电晕危害：导线产生电晕会增加输电线路的电能损失，同时电晕危害：导线产生电晕会增加输电线路的电能损失，同时也会对无线电通信和载波通信产生干扰。也会对无线电通信和载波通信产生干扰。校验原则校验原则输电线路导线截面选择和检验2021/9/2140【按导线长期容许电流校验导线截面按导线长期容许电流校验导线截面】选定的输电导线路的导线截面，必须根据各种不同运行方选定的输电导线路的导线截面，必须根据各种不同运行方式以及事故情况下的传输容量进行发热校验，即在设计中式以及事故情况下的传输容量进行发热校验，即在设计中不应是预期的输送容量超过导

42、线的发热极限。按容许发热不应是预期的输送容量超过导线的发热极限。按容许发热条件的持续极限输送容量计算公式为条件的持续极限输送容量计算公式为输电线路导线截面选择和检验2021/9/2141【按电压损失校验导线截面按电压损失校验导线截面】条件：只有当电压为条件：只有当电压为6 6、10kV10kV以下，且导线截面在以下，且导线截面在707095mm95mm2 2以下的线路，才进行电压校验。因为截面大于以下的线路，才进行电压校验。因为截面大于707095mm95mm2 2的导线，采用加大截面的方法来减小电压损失的效的导线，采用加大截面的方法来减小电压损失的效果并不十分显著，反而还会引起投资及有色金属

43、较多的增果并不十分显著，反而还会引起投资及有色金属较多的增加。采用经典电容器补偿或有载调压变压器以及其它措施加。采用经典电容器补偿或有载调压变压器以及其它措施更为合适，不过应进行经济技术比较后确定。更为合适，不过应进行经济技术比较后确定。原则：线路允许电压损失的量，应视线路首端的实际电压原则：线路允许电压损失的量，应视线路首端的实际电压水平确定。对于线路末端受电器，一般允许低于其额定电水平确定。对于线路末端受电器，一般允许低于其额定电压的压的5%5%。个别情况下（如故障），允许低于额定电压的。个别情况下（如故障），允许低于额定电压的7.5%7.5%10%10%。输电线路导线截面选择和检验202

44、1/9/2142【按机械强度校验导线截面按机械强度校验导线截面】原则：为保证架空线路必要的安全机械强度，对于跨越铁原则：为保证架空线路必要的安全机械强度，对于跨越铁路、通航河流和运河、公路、通信线路、居民区的线路，路、通航河流和运河、公路、通信线路、居民区的线路，其导线截面不得小于其导线截面不得小于35mm35mm2 2。通过其它地区的导线截面，按。通过其它地区的导线截面，按线路类型的分类，容许的最小截面见下表线路类型的分类，容许的最小截面见下表导线构造导线构造架空线路等级架空线路等级35kV35kV及以上线路及以上线路1 135kV35kV线路线路1kV1kV以下线路以下线路单股线单股线不许

45、使用不许使用不许使用不许使用不许使用不许使用多股线多股线252516161616输电线路导线截面选择和检验2021/9/2143送电线路输电能力【送电线路输电能力送电线路输电能力】指指输输电电线线路路传传输输功功率率的的大大小小与与输输送送距距离离的的远远近近，它它与与电电力系统的经济、稳定运行有很大关系。力系统的经济、稳定运行有很大关系。【线路的自然传输功率线路的自然传输功率】【线路传输特性线路传输特性】当当线线路路传传输输自自然然功功率率时时，线线路路上上没没有有无无功功功功率率传传输输，全全线线各各点点电电压压和和电电流流大大小小一一致致。当当传传输输功功率率小小于于自自然然功功率率时时

46、，会会造造成成线线路路电电压压由由始始端端往往末末端端升升高高；当当传传输输功功率率大大于于自自然然功率时，线路电压从始端往末端降低。功率时，线路电压从始端往末端降低。式中，为线路额定电压(kV)，为线路波阻抗，约260380。2021/9/2144送电线路输电能力【超高压远距离输电线路的传输能力超高压远距离输电线路的传输能力】决定因素：主要取决于发电机并列运行的稳定性，以及为决定因素：主要取决于发电机并列运行的稳定性，以及为提高稳定性所采取的措施。提高稳定性所采取的措施。传输功率的计算公式：传输功率的计算公式：2021/9/2145送电线路输电能力2021/9/2146送电线路输电能力【按静

47、稳条件决定的输送能力按静稳条件决定的输送能力】【线线路路的的经经济济输输送送容容量量】线线路路的的经经济济输输送送容容量量按按经经济济电电流流密密度度计算求得。计算求得。【按按负负荷荷距距计计算算输输送送能能力力】负负荷荷距距是是指指线线路路传传输输的的有有功功功功率率和和传传输输距距离离的的乘乘积积。若若以以知知输输送送距距离离可可求求得得传传输输容容量量，即即传传输输容量容量=负荷距负荷距/传输距离。传输距离。【线线路路的的极极限限输输送送容容量量】决决定定于于导导线线容容许许的的发发热热条条件件，在在相相关关设计手册中有公式可算或表格可查。设计手册中有公式可算或表格可查。电压（电压（kV

48、kV）输送能力输送能力（100km100kmMWMW）电压（电压（kVkV）输送能力输送能力（100km100kmMWMW）2202204004006006005005003800-40003800-40003303301400-16001400-16007507507200-74007200-74002021/9/2147主变压器选择 概述概述主变压器台数的选择主变压器台数的选择主变压器容量的选择主变压器容量的选择主变压器型式的选择主变压器型式的选择2021/9/2148概述【主变选择的意义主变选择的意义】在各级电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要在各级电压等级的变电所中，变压器是变电

49、所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统长情况，并根据电力系统5 51010年发展规划综合分析，合理年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备

50、亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。和网络经济运行的保证。2021/9/2149概述【经济性考虑经济性考虑】在生产上电力变压器制成有单相、三相、双值组、三绕在生产上电力变压器制成有单相、三相、双值组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根