供配电系统标准设计与分析.doc
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1、 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文(设 计) 题 目: 供配电系统设计和分析 学习中心:广东河源职业技术学院奥鹏学习中心层 次: 专科起点本科 专 业: 电气工程及其自动化 年 级: 年 春 季 学 号: 学 生: 指导老师: 康永红 完成日期: 年11月18日 内容摘要伴随中国经济不停发展,电力行业也不停发展,电力已经和人民群众生活密不可分,为了能把优质电能从发电厂送到千家万户,这就需要有一个良好输配电力网络,电力系统由发电、变电、输电、配电和用电等步骤组成电能生产和消费系统 。工厂用电量快速增加,对电能质量、供电可靠性能指标也日益提升。而变电所是电力系统中关键步骤,变电站能否正常运行
2、关系到电力系统稳定和安全,尤其是现在居民、企业对供电安全可靠性要求越来越高,所以设计安全、可靠、优质、经济变电所是至关关键。本文首先介绍了选题背景和意义,然后介绍了中国外发展现实状况,列举了负荷估计方法及特点,对高压、低压配电进行了计划。关键词:配电网;配电计划;输电网络目 录内容摘要I1 绪论11.1 课题背景及意义11.1.1供配电系统概述11.1.2供配电系统意义21.2 中国外发展现实状况31.2.1 国外供配电发展现实状况31.2.2 中国供配电发展现实状况31.3 本文关键内容42 负荷估计方法及特点52.1 单耗法52.2趋势外推法52.3弹性系数法52.4回归分析法62.5时间
3、序列法62.6灰色模型法62.7德尔菲法72.8教授系统法72.9神经网络法72.10优选组合估计法72.11小波分析估计技术83 高压配电计划93.1 高压配电计划要求93.2 高压配电中需注意问题94 中压配电计划114.1 引言114.2 主电路设计中压配电网络计划步骤115 结 论14参考文件151 绪论1.1 课题背景及意义 1.1.1供配电系统概述供配电系统由总降压变电所(高压配电所)、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。下面分别介绍多个不一样类型供配电系统。1一次变压供配电系统(1) 只有一个变电所一次变压系统。对于用电设组成较少小型工厂或生活区,通常只设一个将
4、610kV电压降为380V/220V电压变电所,这种变电所通常称为车间变电所,图1-1a所表示为装有一台电力变压器车间变电所,图1-1b所表示为装有两台电力变压器车间变电所。图1-1(2) 拥有高压配电所一次变压供配电系统,通常中小型工厂,多采取610kV电源进线,经高压配电所将电能分配给各个车间变电所,由车间变电所再将610kV电压降至380V/220V,供低压用电设备使用;同时,高压用电设备直接由高压配电所610kV母线供电。高压深入负荷中心一次变压供配电系统。一些中小型工厂,假如当地电源电压为35kV,且工厂多种条件许可时,可直接采取35kV作为配电电压,将35 kV线路直接引入靠近负荷
5、中心工厂车间变电所,在由车间变电所一次变压为380/220V,供低压用电设备使用。2二次变压供配电系统 大型工厂和一些电力负荷较大中型工厂,通常采取含有总降压变电所二次变压供电系统。该供配电系统,通常采取35110kV电源进线,先经过工厂总降压变电所,将35110kV电源电压降至610kV,然后经过高压配电线路将电能输送到各车间变电所,在将610kV电压降至380/220V,供低压用电设备使用;高压用点设备则直接由总降压变电所610kV母线供电。这种供配电方法称为二次变压供配电方法。3低压供配电系统 一些无高压用电设备且用电设备总容量较小小型工厂,有时也直接采取380/220V低压电源进线,只
6、需设置一个低压配电室,将电能直接分配给各车间低压用电设备使用。1.1.2供配电系统意义电能是现代工业生产关键能源和关键动力。电能既易于由其它形式能量转换而来,又易于转换为其它形式能量以供给用;电能输送分配既简单经济,又便于控制、调整和测量,有利于实现生产过程自动化。所以,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在企业工厂里,电能即使是工业生产关键能源和动力,不过它在产品成本中所占比重通常很小(除电化工业外)。电能在工业生产中关键性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占比重多少,而在于工业生产实现电气化以后能够大大增加产量,提升产品质量,提升劳动生产率,降低生产成本,减轻工人劳动强
7、度,改善工人劳动条件,有利于实现生产过程自动化。从其次来说,假如工厂电能供给忽然中止,则对工业生产可能造成严重后果。 可见,做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产,实现工业现代化,含有十分关键意义。因为能源节省是工厂供电工作一个关键方面,而能源节省对于国家经济建设含有十分关键战略意义,所以做好工厂供电工作,对于节省能源、支援国家经济建设,也含有重大作用。伴随科学技术发展和人民生活水平不停提升,大家对相关供照明、配电、消防、防雷接地、通信等系统要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功效领域,并深入向多功效纵深方向和综合应用方向发展。而合理供配电系统设计不仅节省一次性投资,而且对提升供电质量、节
8、省大量电气材料、节省运行中电能、便于日常运行管理和维修等全部含有较大现实意义。利用建筑电气及自动化相关知识从而使建筑电气安全性,可靠性达成更高标准,表现现代办公环境智能化,为大家提供了一个快捷、舒适办公和生活环境。本建筑电气设计是在认真实施国家技术经济政策和相关国家标准和规范前提下,进行民用建筑电气设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节省、技术优异和经济合理,含有较大现实意义。1.2 中国外发展现实状况1.2.1 国外供配电发展现实状况现在国外很多办公建筑将供配电系统控制、电气照明控制、给排水系统控制、空调系统控制、设备维修管理等多方面内容综合到一个系统中。尤其是工业发达国家
9、已经逐步形成了一批定型智能化供配电系统产品,这种智能化供配电系统除了含有常规供配电系统应有功效外,还有很多其它功效,比如:远程自动监测变配电设备运行情况和运行参数,远程控制或自动控制变配电设备运行,和楼宇自控系统或建筑设备监控系统通信联网等功效。中国对于建筑供配电和照明方面即使起步较晚,不过中国政府主管部门高度重视并引导建筑供配电技术正确发展,组织相关专业教授进行深入研究,同时还引进国外优异建筑供配电和照明技术。从而大大提升了中国建筑供配电安全可靠、照明系统节能高效环境保护。1.2.2 中国供配电发展现实状况在中国电力工业发展过程中,长久以来存在着“重发轻供不管用”倾向,致使大多数配电系统网架
10、微弱。多年来,经济连续发展和人民生活水平不停提升使得配电系统问题愈加严峻。配电系统是整个电力系统关键组成部分。资料显示,配电系统投资费用大约占整个电力系统投资40,对于采取地下电缆城市配电系统,这个百分比更大。而且,因为配电系统电压低且分布广,相对于输电系统有更多线路损耗,有时高达整个系统线损85。怎样经过优化计划和设计尽可能降低配电系统投资费用和运行费用,含有显著经济意义。另外,配电系统是电力系统到用户最终一环,和用户联络最紧密,配电系统安全、可靠、经济运行不仅关系到电力企业经济效益,而且对于提升用户满意度和树立良好企业形象有着关键意义。所以,为了找到最合理设计方案,必需对新建和扩建配电网进
11、行科学计划。科学计划对于指导配电网建设和改造至关关键,对电网经济建设、合理布局和提升供电可靠性含有重大指导意义。1.3 本文关键内容本文研究是介绍供配电系统设计和分析。全文共分为5章,各章内容介绍以下:第一章绪论,简述课题背景和意义、论题中国外发展现实状况,介绍论文关键内容;第二章负荷估计方法及特点;第三章高压配电计划;介绍了高压配电计划要求和高压配电中需注意问题;第四章中压配电计划;本文最终对全文进行总结,并指出了研究课题未来发展方向。2 负荷估计方法及特点负荷估计是从已知用电需求出发,考虑政治、经济、气候相关原因,对未来用电需求做出估计。负荷估计包含两方面含义:对未来需求量(功率)估计和未
12、来用电量(能量)估计。电力需求量估计决定发电、输电、配电系统新增容量大小;电能估计决定发电设备类型(如调峰机组、基荷机组等)。负荷估计目标就是提供负荷发展情况及水平,同时确定各供电区、各计划年供用电量、供用电最大负荷和计划地域总负荷发展水平,确定各计划年用电负荷组成。2.1 单耗法根据国家安排产品产量、产值计划和用电单耗确定需电量。单耗法分“产品单耗法”和“产值单耗法”两种。采取“单耗法”估计负荷前关键是确定合适产品单耗或产值单耗。从中国实际情况来看,通常规律是产品单耗逐年上升,产值单耗逐年下降。单耗法优点是:方法简单,对短期负荷估计效果很好。缺点是:需做大量细致调研工作,比较笼统,极难反应该
13、代经济、政治、气候等条件影响。2.2趋势外推法当电力负荷依时间改变展现某种上升或下降趋势,而且无显著季节波动,又能找到一条适宜函数曲线反应这种改变趋势时,就能够用时间t为自变量,时序数值y为因变量,建立趋势模型yf(t)。当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时,给予变量t所需要值,能够得到对应时刻时间序列未来值。这就是趋势外推法。应用趋势外推法有两个假设条件:假设负荷没有跳跃式改变;假定负荷发展原因也决定负荷未来发展,其条件是不变或改变不大。选择适宜趋势模型是应用趋势外推法关键步骤,图形识别法和差分法是选择趋势模型两种基础方法。外推法有线性趋势估计法、对数趋势估计法、二次曲线趋势估计法、指数曲线
14、趋势估计法、生长曲线趋势估计法。趋势外推法优点是:只需要历史数据、所需数据量较少。缺点是:假如负荷出现变动,会引发较大误差。2.3弹性系数法弹性系数是电量平均增加率和中国生产总值之间比值,依据中国生产总值增加速度结合弹性系数得到计划期末总用电量。弹性系数法是从宏观上确定电力发展同国民经济发展相对速度,它是衡量国民经济发展和用电需求关键参数。该方法优点是:方法简单,易于计算。缺点是:需做大量细致调研工作。2.4回归分析法回归估计是依据负荷过去历史资料,建立能够进行数学分析数学模型。用数理统计中回归分析方法对变量观察数据统计分析,从而实现对未来负荷进行估计。回归模型有一元线性回归、多元线性回归、非
15、线性回归等回归估计模型。其中,线性回归用于中期负荷估计。优点是:估计精度较高,适适用于在中、短期估计使用。缺点是:计划水平年工农业总产值极难具体统计;用回归分析法只能测算出综适用电负荷发展水平,无法测算出各供电区负荷发展水平,也就无法进行具体电网建设计划。2.5时间序列法就是依据负荷历史资料,设法建立一个数学模型,用这个数学模型首先来描述电力负荷这个随机变量改变过程统计规律性;其次在该数学模型基础上再确立负荷估计数学表示式,对未来负荷进行估计。时间序列法关键有自回归AR(p)、滑动平均MA(q)和自回归和滑动平均ARMA(p,q)等。这些方法优点是:所需历史数据少、工作量少。缺点是:没有考虑负
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