電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠設(shè)計開題報告

1、殺*電力太令畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)生姓名：學(xué)號：專 業(yè)：電氣工程及其自動化設(shè)計（論文）題目：電力系統(tǒng)規(guī)劃及發(fā)電廠設(shè)計指導(dǎo)教師：2009年03月12日開題報告填寫要求1 .開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委 員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指 導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽 署意見及所在系審查后生效；2 .開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè) 計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后 應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3 .“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。?在本開題報告第一欄

2、目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于 10 篇（不包括辭典、手冊）；4 .有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo) GB/T 7408-94數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求, 一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月26日”或“2002-04-26 ”畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1 .結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：1.4 a»a j-h±一± aa 占 j-h 一占 4a»a j-h±一占 aa 占 占占 占一占 4a»a j-h±一占 aa 占 占占

3、占一占 4a»a j-h±一± aa 占 j-h 4三 占一占 4a»a j-h±一占 aa 占 占占 占一占 4a»a j-h±一占 aa 占 占占 占一占 4&1 屆占 占一占 aa 占 占占 占，4 一占 占&一 上占 占一a aa 占 占占 占，4 一占 占&一 上占 占一a4占占 占占 4厘占，4 一占 占&一 上占 占一a .文獻(xiàn)綜述摘 要：電力系統(tǒng)規(guī)劃與發(fā)電廠設(shè)計包含電力系統(tǒng)規(guī)劃、發(fā)電廠電氣設(shè)計及繼電保 護(hù)與防雷保護(hù)分析三個部分。在規(guī)劃的基礎(chǔ)上，貫徹國家的各項(xiàng)方針政策制定出具體

4、的方案，并論證其經(jīng)濟(jì)、安全、可靠和快速性，對此進(jìn)行必要的計算。對遠(yuǎn)期和近期的 關(guān)系發(fā)電、輸電和變電工程的協(xié)調(diào)，使繼電保護(hù)，防雷保護(hù)更好的保護(hù)電氣設(shè)備，提高 電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時間減到最短。隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，當(dāng)發(fā)生系 統(tǒng)故障時，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的動作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系 統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運(yùn)行，對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行有重要 意義。關(guān)鍵字：電力系統(tǒng)規(guī)劃；發(fā)電廠電氣；系統(tǒng)接線； 短路計算；潮流計算；無功功率平衡； 繼電保護(hù)內(nèi)容：在預(yù)測未來負(fù)荷發(fā)

5、展水平的基礎(chǔ)上制定電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃，以解決電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組和輸配電網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃期內(nèi)的發(fā)展和擴(kuò)充問題。電力系統(tǒng)擴(kuò)規(guī)劃通常分為發(fā)電規(guī)劃 和電網(wǎng)規(guī)劃兩個階段。發(fā)電規(guī)劃主要解決發(fā)電廠的擴(kuò)展，包括在已知廠址的條件 下，確定電廠類型、容量、投入年限等。在發(fā)電規(guī)劃的基礎(chǔ)上制訂電網(wǎng)規(guī)劃，包 括確定輸電方式、電壓等級、線路回路數(shù)和起止點(diǎn)等。一般可用線性規(guī)劃等單目 標(biāo)的優(yōu)化方法來制訂電力系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃，即在滿足負(fù)荷增長需求和電力系統(tǒng)可靠 性、技術(shù)、能源、環(huán)境等約束條件下，使規(guī)劃期內(nèi)基建投資與運(yùn)行費(fèi)用的總和為 最小。1 .電力電量平衡電力電量平衡法總結(jié)出具應(yīng)用于水電系統(tǒng)短期調(diào)度的突出特點(diǎn)是原理簡單、可較好地處理機(jī)組連

6、續(xù)開停機(jī)問題，并可有效地減少優(yōu)化計算工作量；同時還提出了該原理的數(shù)學(xué)計算方法及其在水電站群短期優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型求解中的應(yīng)用方法，為計算機(jī)軟件系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ).這項(xiàng)計算如下：(1)電源的規(guī)劃，包括進(jìn)行負(fù)荷容量的計算，備用容量的計算，水電廠調(diào)峰容量， 火電廠裝機(jī)容量，發(fā)電機(jī)組檢修安排等綜合考慮進(jìn)行規(guī)劃。(2)合理安排水、火電廠的運(yùn)行方式，計算系統(tǒng)需要的燃料的消耗量。2 .電網(wǎng)設(shè)計電網(wǎng)設(shè)計要遵循電力系統(tǒng)“經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性”的原則，保證電力電量的供 需平衡、合理安排機(jī)組發(fā)電、備用及檢修的容量，考慮到電力系統(tǒng)的近、遠(yuǎn)期發(fā)展需要電網(wǎng)設(shè)計包括： 在已知廠址的條件下，確定電廠類型、容量、投入年限等。

7、在 發(fā)電規(guī)劃的基礎(chǔ)上制訂電網(wǎng)規(guī)劃，包括確定輸電方式、電壓等級、線路回路數(shù)和 起止點(diǎn)等。這些設(shè)計要以經(jīng)濟(jì)、可靠為前提。3 .短路電流計算3.1 短路電流計算的目的(1)電網(wǎng)接線和電廠、變電所電氣主接線的比較與選擇；(2)選擇斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；(3)為繼電保護(hù)的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù)，創(chuàng)造條件；(4)評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施；(5)分析計算送電線路對通訊設(shè)備的影響。3.2 短路電流計算的步驟(1)選定短路電流計算的年份、短路點(diǎn)；(2)繪制相應(yīng)的電力系統(tǒng)接線圖、等值網(wǎng)絡(luò)；(3)確定與短路電流有關(guān)的運(yùn)行方式；(4)計算電抗(正、負(fù)、零序)；(5)繪制相應(yīng)的正、

8、負(fù)、零序阻抗圖；(6)按計算程序的要求填寫輸入數(shù)據(jù)；(7)計算機(jī)計算及計算結(jié)果的輸出。4 .潮流計算4.1 潮流計算的目的(1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段，通過潮流計算，合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn)，合理規(guī)劃網(wǎng)架，選 擇無功補(bǔ)償方案，滿足規(guī)劃水平年的最大、最小方運(yùn)行式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、 調(diào)壓的要求。(2)在編制年運(yùn)行方式時，在預(yù)計負(fù)荷增長及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上，選擇典型方式進(jìn)行 潮流計算，發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié)，供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考，并對規(guī)劃、基建部門提出 改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，加快基建進(jìn)度的建議。(3)正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計算，用于日運(yùn)行方式的編制，指導(dǎo)發(fā)電廠開 機(jī)方式，有功、無功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整

9、方案，滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量 要求。(4)預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想運(yùn)行方式調(diào)整方案。1.2 潮流計算的基本要求(1)不同類型的網(wǎng)絡(luò)在各種運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的電壓水平均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。(2)網(wǎng)絡(luò)中各線路的潮流分布不應(yīng)有線路過載現(xiàn)象。1.3 常用的潮流計算潮流計算方法很多：高斯一塞德爾法、牛頓一拉夫遜法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯一塞德爾法、牛頓一拉夫遜法演變的各種潮流計算方法。5 .無功功率平衡和調(diào)壓計算電力系統(tǒng)的有功功率電源是集中在各類發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)，無功功率電源除發(fā)電機(jī)外還有電容器、調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器等，分散在各變電所，無功功率電源在設(shè)

10、置后可以隨 時使用而不再有其他經(jīng)常性消耗。系統(tǒng)中無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗。無功功率平衡和調(diào)壓這一部分涉及到無功功率分布和電壓調(diào)整兩個問題， 前者又可 分為無功功率電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償兩個部分， 后者除個別調(diào)壓措 施外，還有幾種調(diào)壓措施的組合問題。6 .繼電保護(hù)與防雷保護(hù)6.1 繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是由繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)， 包括繼電保護(hù)的設(shè)計原理、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)，也包括有獲取電量信息的電壓、 電流互感器二次回路，經(jīng)過繼電保護(hù)裝置到斷路跳閘線圈的一整套具體設(shè)備，如果需要 利用通信手段傳送信息，還包括通信設(shè)備。電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變

11、壓器、輸電線路、母線以及用電設(shè)備，一旦發(fā)生故障，迅速而有選擇地切除故障設(shè)備，既能保護(hù)電力設(shè)備免遭損壞，又能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn) 定性，是保證電力系統(tǒng)及其設(shè)備安全運(yùn)行最有效的方法之一。繼電保護(hù)的基本要求：(1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；(2)反應(yīng)電力設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動作于發(fā)出信號或 跳閘。繼電保護(hù)裝置必須具備以下 5項(xiàng)基本性能：(1)安全性。在不該動作時，不發(fā)生誤動作。(2)可靠性。在該動作時，不發(fā)生拒動作。(3)快速性。能以最短時限將故障或異常消除。(4)選擇性。在可能的最小區(qū)間

12、切除故障，保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。(5)靈敏性。反映故障的能力，通常以靈敏系數(shù)表示。選擇繼電保護(hù)方案時，除設(shè)置需滿足以上5項(xiàng)基本性能外，還應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性。即不僅考慮保護(hù)裝置的投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)，還必須考慮因裝置不完善而發(fā)生拒動或誤動對國民經(jīng)濟(jì)和社會生活造成的損失。6.2 、廠用電設(shè)備布置基本原則發(fā)電廠廠用配電裝置的布置位置主要取決于機(jī)組的容量大小和機(jī)組的型式以及汽 輪機(jī)、制粉設(shè)備、除氧設(shè)備的布置方式等。1)廠用電設(shè)備的布置應(yīng)符合電力生產(chǎn)工藝流程的要求， 作到設(shè)備布局和空間利用合理2)喂發(fā)電廠(變電所)的安全運(yùn)行的操作維護(hù)創(chuàng)造良好煩人工作環(huán)境，巡回檢查道路 暢通，設(shè)備的布置滿足安全凈距

13、并符合防火、防爆、防凍、防潮和防塵等要求。3)設(shè)備的檢修和搬運(yùn)應(yīng)不影響運(yùn)行設(shè)備的安全。4)應(yīng)考慮擴(kuò)建的可能和擴(kuò)建過度的方便。5)應(yīng)考慮設(shè)備的特點(diǎn)和安裝施工條件。6)應(yīng)結(jié)合廠房的布局，盡量減少電纜的交叉和電纜用量，引線方便。盤位的排列應(yīng)盡 量有規(guī)律性或?qū)?yīng)性。7)在選擇廠用設(shè)備的型式時，應(yīng)結(jié)合廠用配電裝置的布置特點(diǎn)，擇優(yōu)選擇適用的產(chǎn)品。6.3 防雷保護(hù)運(yùn)行中的電氣設(shè)備，可能受到來自外部的雷電過電壓的作用。必須采取有效的過電 壓防護(hù)器具，實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。發(fā)電廠、變電所的直擊雷過電壓保護(hù)，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接 成網(wǎng)等，屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。參考文獻(xiàn)

14、1水利電力部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊.北京：水利電力出版社,19822曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料.北京：水利電力出版社，19933電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊.北京：中國電力出版社，19984黃純?nèi)A.發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料.北京：水利電力出版社，19985李瑞榮.短路電流使用計算.北京：中國電力出版社，20036熊信銀.發(fā)電廠電氣部分.北京：中國電力出版社，20047傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計算.北京：中國電力出版社，20048張保會，尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).北京：中國電力出版社，20059韋鋼.電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ).北京：中國電力出

15、版社，200610陳衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京：中國電力出版社，200711 T.J.E.Miller. Reactive Power Control in Electric Systems. New York :John- Wiler&Sons,198212關(guān)根泰次.電力系統(tǒng)分析.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198913 R.L.沙利文著，孫紹先譯：電力系統(tǒng)規(guī)劃，水利電力出版社，北京,1984°(R.L.Sullivan, PowerSystem Planning, McGraw-Hill,Inc., New York,1977.)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告2 .本課題要研究或解決

16、的問題和擬采用的研究手段（途徑）：1 .電力系統(tǒng)的基本計算1.1 電力系統(tǒng)元件參數(shù)計算線路參數(shù)計算、變壓器參數(shù)計算、其他元件參數(shù)計算、選取基準(zhǔn)值進(jìn)行各個元 件參數(shù)的標(biāo)幺值計算1.2 電力網(wǎng)潮流計算潮流計算主要包括簡單開式電力網(wǎng)潮流計算， 兩端供電網(wǎng)潮流計算，環(huán)網(wǎng)潮流計算 也可以用高斯-賽德爾迭代法，牛頓拉夫遜法以及 P-Q分解法計算。根據(jù)設(shè)計的接線方 式從而確定那種潮流計算并且進(jìn)行電力線路和變壓器運(yùn)行狀況的分析。1.3 調(diào)壓計算按照負(fù)荷曲線要求，調(diào)整電壓。調(diào)壓包括順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓。根據(jù)設(shè)計電壓 要求確定調(diào)壓方式。改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓，改變變壓器變比調(diào)壓，設(shè)置附加串聯(lián)加壓 器，或通過切除電

17、容器，改變調(diào)相機(jī)的勵磁電流，設(shè)置靜止補(bǔ)償器來設(shè)置無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn) 調(diào)壓。根據(jù)調(diào)壓要求進(jìn)行變壓器分接頭的選擇。調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的無功功率分布主要可以通 過裝設(shè)并聯(lián)電容器，選擇合適調(diào)相機(jī)以及設(shè)置串聯(lián)加壓器。1.4 短路計算繪制出電網(wǎng)等值電抗圖，進(jìn)行三相短路計算，包括三相周期分量計算，三相非周期 分量計算，三相沖擊電流和全電流計算并進(jìn)行熱效應(yīng)計算。不對稱短路電流計算部分， 選擇不同的短路方式（單相接地短路，兩相短路，兩相接地短路，三相短路）運(yùn)用對稱 分量法確定序網(wǎng)，確定合成阻抗，通過正序定則計算正序短路電流。2 .系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計2.1 進(jìn)行負(fù)荷分析，確定備用容量以及需要的裝機(jī)容量確定用電負(fù)荷其次確定供電負(fù)荷再

18、確定發(fā)電負(fù)荷。確定備用負(fù)荷：負(fù)荷備用、國民 經(jīng)濟(jì)增長備用、事故備用和檢修備用，以上備用不一定全部設(shè)置，基于后期分析得出配 置的相應(yīng)備用以及容量。2.2 選擇電力系統(tǒng)的導(dǎo)線截面按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面。校驗(yàn)導(dǎo)體截面積。2.3 一次接入系統(tǒng)設(shè)計電力網(wǎng)接線方案選擇；發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計；選擇各變電所及電廠的主變壓器。3 .電氣主接線設(shè)計3.1 發(fā)電廠和變電所主接線確定變電所35-220KV側(cè)的接線，在滿足運(yùn)行安全的條件下，采用斷路器最少或無斷路 器的接線，系統(tǒng)短路容量較小的35-110KV不太重要的中、小型變電所，應(yīng)優(yōu)先考慮采 用高壓熔斷器的接線。為了限制短路電流，一般采用變壓器分列運(yùn)行或在變壓器回路裝 設(shè)電抗器等措