《电力系统规划及发电厂电气部分设计毕业设计大课题(发电厂)开题报告》.doc

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名： 学 号：
专 业： 电气工程及其自动化
设计(论文)题目：电力系统规划及发电厂电气部分设计
指导教师：

2015年 03 月 16 日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写
2000字左右的文献综述：
文 献 综 述
1、电力系统规划设计的重要性及其作用　
电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。电能作为一种特殊的商品不能大量储存，它的生产、运输、销售和消费是同时完成的。用户对电能的需求不断增长，只有通过电力工业本身的基础建设以不断扩大电力系统的规模才能满足。要满足国民经济发展的需求，电力行业必须先行，因此做好电力工程建设的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，其意义尤为重大。电力系统规划设计正是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于单项本体工程设计的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是一项具有战略意义的工作。电力系统规划设计工作应在国家产业和能源政策指导下，在国民经济综合平衡的基础上进行，首先应该进行长期电力规划，经审议后在此基础上从电力系统整体出发进一步研究并提出电力系统具体的发展方案及电源啊和电网建设的主要技术原则。
电力工业的发展速度及其经济合理性不仅关系到电力工业本身能源利用和投资使用的经济和社会效益，同时也将对国民经济其他行业的发展产生巨大的影响。正确、合理的电力系统规划设计实施后可以最大限度地节约国家基建投资，促进国民金及其他行业的健康发展，提高其他行业的经济和社会效益，因而其重要性是不可低估的[3] 。
2、电源规划
电源规划是电力系统规划设计的核心，它不但对整个国民经济，特别是电力行业的发展有重大影响，而且也涉及到有关部门巨额的投资支出，因此，电源规划受到日益广泛的重视。
电源规划的任务是根据某一时期预测的负荷需要量，在满足一定可靠性水平的条件下，寻求一个最经济的电源建设方案。电源规划的主要任务是根据用电负荷的性质，研究电力系统能电源类型的结构和电源的布点，其具体内容为：
（1） 规划年份内需要建设的发电容量（包括机组台数、电机容量……）。
（2） 规划期间逐年建设的发电容量。
（3） 新建发电容量的安装地点。
（4） 根据电力系统内用电负荷性质和需求量的要求，提出逐年建设电源的组成类型，选择相应的机组，特别要重视调峰电源的规划[1]。
3、电网设计
电网设计的任务是根据设计期间内的负荷需求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。电力设计内容如下：
（1）确定输电方式；
（2）选择电网电压；
（3）确定网络结构；
（4）确定变电所布局和规模。
电网设计的重点往往是对主网网架本身或与其关系最为密切的部分进行设计。研究如何加强主网网架结构，是电网设计最重要的内容之一，也是设计成败与否的关键问题[3]。
4、短路电流计算
4.1 计算的目的和内容
电力系统短路电流计算的主要目的是：
（1）选择断路器的遮断电流（遮断容量），并对今后高压断路器等设备的制造提出短路电流方面的要求以及研究限制系统短路电流水平的措施。
（2）为确定送电线路对附近通信线点此危险的影像提供计算资料；
（3）电网接线和电厂、变电所电气主接线的必选。
在电力系统规划设计阶段，一般是计算今后10年左右最大运行方式时三相短路和单相接地短路的零秒短路电路。对现有断路器进行更换时还应按过渡年份计算[2]。
4.2 计算的假设条件
电力系统规划设计的远景短路电流一般是采用简化或近似的计算。在计算时有以下假定：
（1）故障前为空载，即负荷略去不计，只计算短路电流的故障分量；
（2）故障前的所有节点电压均等于平均额定电压，其标幺值等于1；
（3）系统各元件的电阻略去不计（1kV以上的高压电网）；
（4）只计算短路电流基频的周期分量[3]。
4.3 计算步骤
现代复杂电力系统的短路电流几乎都应用计算机进行计算。这里只介绍短路电流计算的基本数据的准备和计算步骤，不涉及具体的计算程序和上机操作。计算步骤如下：
（1）选定短路电流计算年份；
（2）绘制相应的电力系统接线图；
（3）确定与短路电流有关的运行方式，如解环、母线分段运行等；
（4）计算各元件的正、负、零序阻抗（电抗）；
（5）绘制相应的正、负、零序阻抗图；
（6）按短路电流计算程序的要求填写输入数据；
（7）计算机计算；
（8）短路电流计算结果输出[4]。
5、潮流计算
5.1 潮流计算的目的和内容
潮流计算是电力网络设计及运行中最基本的计算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。
因而，网络通过潮流计算可以分析该网络的电压水平高低、功率分布和电力损耗的合理性及经济性等，从而对该网络的设计及运行作出评价[3]。
5.2 计算的基本要求和分析要点
潮流计算随计算性质不同而不同的要求，如长距离输电、区域性网络、城市配电网络等都有不尽相同的要求，但仍有其共同的基本要求。首先是不同类型的网络在各种运行方式下，网络各节点的电压水平均符合有关规定。其次如网络中各线路的潮流分布不应有线路过载等[3]。
对潮流计算的分析主要根据计算的目的而定，在电力系统运行方式中一般含高峰负荷和低谷负荷时运行方式，在具有水电厂的电力系统中根据水电厂水文特点又有丰水期、平水期、枯水期的运行方式，此外，也有需要研究事故运行方式和各种特殊运行方式。
在潮流计算中首先应校核网络枢纽点的电压水平及网络各节点的电压是否满足要求，其次校核各电厂发电机的有功及无功出力是否满足技术要求，另外根据计算的要求对各线路、变压器的潮流进行分析[1]。
5.3 常用的潮流计算
潮流计算方法很多：高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯—塞德尔法、牛顿—拉夫逊法演变的各种潮流计算方法[1]。
6、无功功率平衡和调压计算
电力系统的有功功率电源是集中在各类发电厂的发电机，无功功率电源除发电机外还有电容器、调相机和静止补偿器等，分散在各变电所，无功功率电源在设置后可以随时使用而不再有其他经常性消耗。系统中无功功率损耗远大于有功功率损耗，并联无功补偿一般是指补充无功电源、满足无功负荷的需要，已达到无功电源和无功负荷在额定电压条件下的平衡。
无功功率平衡和调压这一部分涉及到无功功率分布和电压调整两个问题，前者又可分为无功功率电源的最优分布和无功功率负荷的最优补偿两个部分，后者除个别调压措施外，还有几种调压措施的组合问题。
无功电源不足，即无功并联补偿容量不能满足无功负荷的需求，无功电源和无功负荷处于低电压的平衡状态。由于电力系统运行电压水平低，给电力系统带来了一系列危害：
（1）设备处理不足
（2）电力系统损耗增加
（3）设备损坏
（4）电力系统稳定度降低
无功电源容量充裕，但运行管理不当和调压手段不足，均能引起电压过高的危害。在系统中加强无功管理，强调无功电源和无功负荷的平衡和辅以有载调压等措施，一般在不增加设备的情况下，用户电压过高问题可以得到改善[7]。
7、厂用电
厂用电指发电厂或变电所在生产过程中，自身所使用的电能。发电厂厂用负荷按其重要性可分为5类。
（1）Ⅰ类负荷，应当由两个独立电源提供，当一个电源消失后，另一个电源应立即自动投入继续供电。为此，Ⅰ类负荷的电源应配置备用电源自动投入装置，除此之外，还用保证Ⅰ类负荷电动机能自起动。
（2）Ⅱ类负荷，应由两个独立电源供电，一般备用电源采用手动切换方式投入。
（3）Ⅲ类负荷，一般由一个电源供
（4）不停电负荷，首先要具备快速切换特性（切换时交流测的断电时间要求小于5ms），其次是要求正常运行时不停电电源与电网隔离，并且具有恒频恒压源特性。不停电负荷一般由接与蓄电池组的逆变电源装置供电。
（5）事故保安负荷。
厂用电设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，使设计达到经济合理、技术先机，保证机组安全、经济和满发运行。厂用电接线应满足下列要求：
（1）各机组的厂用电系统应是独立的。
（2）充分分考虑机组起动和停运过程中的供电要求。
（3）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式。
（4）200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故安保电源[6]。
7、继电保护与防雷保护
7.1 继电保护
电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在编制网络规划时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。为了提高系统静态和动态的稳定性，规划所提出的提高系统稳定的措施有一些亦必须落实在自动装置可靠工作的基础上。
保护装置和自动装置的投资，在整个电网建设中只占极小部分，一般说来继电保护应力求满足网络规划的要求，两者是主从关系。由于网络接线的不合理将导致保护性能显著恶化，厂、所电气主接线繁杂将造成保护接线过分复杂，以致给生产运行带来很多二次线操作，引起保护设备误动、拒动，严重损坏电气主设备和导致大规模停电事故，这些将给国民经济造成极大的损失。为此，必须合理进行网络规划和合理地配置保护设备及自动装置。
对继电保护的基本要求，可概括地分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等诸方面，它们之间联系密切，既矛盾又统一。
（1）可靠性，在不该动作时，不发生误动作；在该动作时，不发生拒动作。
（2）速动性，能以最短时限将故障或异常消除。
（3）选择性，在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。
（4）灵敏性，反映故障的能力，通常以灵敏系数表示。
选择继电保护方案时，除设置需满足以上4项基本性能外，还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失[8]。
7.2 防雷保护
运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用。必须采用有效的过电压防护器具，实现防雷保护。
避雷针和避雷线是防止直接雷过电压的有效措施。
避雷针的保护范围时根据模拟试验和运行经验来确定的，因为雷电放电路径收多种偶然因素影响，因此要保证被避雷针保护的电气设备决不能受到雷击时不现实的，一般避雷针的保护范围是指雷击几率在0.1%左右的空间范围而言的[9]。
参考文献
[1] 水利电力部西北电力设计院. 电力工程电气设计手册[M]. 北京: 水利电力出版社, 1982
[2] 曹绳敏. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]. 北京: 水利电力出版社, 1993
[3] 电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M]. 北京: 中国电力出版社, 1998
[4] 黄纯华. 发电厂电气部分课程设计参考资料[M]. 北京:水利电力出版社, 1998
[5] 李瑞荣. 短路电流使用计算[M]. 北京: 中国电力出版社, 2003
[6] 熊信银. 发电厂电气部分[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004
[7] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004
[8] 张保会, 尹项根. 电力系统继电保护[M]. 北京: 中国电力出版社, 2005
[9] 韦钢. 电力系统分析基础[M]. 北京: 中国电力出版社, 2006
[10] 陈衍. 电力系统稳态分析[M]. 北京: 中国电力出版社, 2007
[11] T.J.E.Miller. Reactive Power Control in Electric Systems[J]. New York :John- Wiler&Sons,1982
[12] 关根泰次. 电力系统分析[M]. 北京: 机械工业出版社, 1989
[13] R.L.Sullivan, Power System Planning[J], McGraw-Hill,Inc., New York,1977.

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
1、本课题的任务
本课程设计的任务是根据给出的数据及要求，按国民经济应用的要求设计一个供电、变电网络。该网络包括两个发电厂、四个变电站、系统及输电线路。该网络必须在符合国民经济要求的前提下，保证一定的供电可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量符合标准，并且有一定的经济性。设计内容包括：电源规划；电网规划，通过方案比较，确定系统接线方案，发电厂及变电所主接线的确定；短路电流计算及设备的选择、无功公路平衡，进行系统的调压计算，选择变压器的分接头；确定发电厂、变电所的接线方案和变压器的型号、容量及参数；进行系统的潮流计算；厂用电设计、继电保护与防雷保护；绘制系统电气主接线图。根据给出的负荷情况及输电距离确定网络的电压，再根据变电站、发电厂的地理位置，选出 20 种结线方案进行粗略的比较，比较后从中选出 4种方案进行精细的方案比较， 最后选出一种技术、 经济上最优的方案， 随之可以确定发电厂、变电站的结线方式和运行方式。然后根据所选的结线方式和运行方式进行潮流计算和调压计算，直至调压方式、范围合符要求，最后统计物资用量，进行经济指标计算。最后得出的设计方案应具有高可靠性，能够安全、可靠地向用户提供符合电能质量要求地电能，运行方式变换灵活，具有一定的经济性，基本满足国民经济的要求。
2、研究的途径
（1）前期准备：收集相关资料，查阅中外文献、请教老师和同学讨论。学习、掌握电力系统规划的重要性、任务及内容，了解电力系统规划的基本原则和方法，调查收集国民经济各部门生产和基本建设的发展规划及其电力负荷的增长需要。
（2）对收集到的资料进行计算，包括电源规划、电网规划、短路电路计算、潮流计算等。
（3）对计算结果进行分析，包括总装机容量的确定、接线方案的确定、发电厂及变电所主接线的确定、电气设备的选择、厂用电设计。
（4）确定能可靠地向用户提供符合电能质量要求地电能，运行方式变换灵活的设计方案，绘制系统接线图、无功分布图、继电保护原理图等。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：
年 月 日
所在系审查意见：

负责人：
年 月 日

Opinions and suggestions on the party's mass line educational practiceAccording to the central and provincial, municipal unified deployment, according to municipal Party committee "about carrying out the party's mass line educational practice activity in the city's implementation opinions, the spirit of the party's mass line educational practice activities from 20** in January to 99 months, carried out at all levels of departments and directly affiliated institutions and grass-roots party organizations. According to my actual County, the county to carry out the education practice put forward the following implementation opinions.First, the overall requirementsCounty county education practice to the eighteen Party of eight, the spirit of the the third Plenary Session of the 18th CPC Central Committee as the guidance, conscientiously implement the spirit of general secretary Xi Jinping book series of important speech, earnestly implement the Central Committee really, opinions and advice > < < >, < party implementing the guiding ideology of opinions to determine the objectives and requirements, step method, in accordance with the "" look in the mirror, dress up, wash bath, cure treatment, the general requirements of "for the people pragmatic honest people as the theme, in carrying forward the spirit of Zhuanglang Zhuang, improve their work style, service to the masses of the people, the foundation of consolidating grassroots, promote transformation across efforts, to further implement the central eight regulations and < The opposition party and government austerity waste regulations "," double section "provincial regulations, municipal provisions of the" twelve "plan and the implementation measures for < on improving the work style of close ties with the masses law, highlight style building, carry out the whole wind spirit, resolutely oppose formalism, bureaucracy, hedonism and wasteful extravagance to solve the problems, Party members and cadres of the style and the masses of people strong, the Ministry of Party members and cadres to further improve their thinking and understanding, to further change the style of the wind, the masses to close, honest and pragmatic people honest image to further establish the foundation to further reinforce the basic level. Style of the building of the new results to promote the construction of a powerful force of the county and the ecological culture of the county and county construction.In educational practice activities of the unit is mainly: the county and below county departments under the organs, enterprises and institutions directly under the township, street, and community, village, non-public economic organizations, social organizations and other grass-roots organizations. Agencies and branches, each single unit, follow the rules on internal institutions. Educational practice with step by step.To adhere to the county leadership, leadership and leading cadres to focus on outstanding catch to directly contact the service of the masses of law supervision departments and window units, service industry, educational practice, pay attention to grasp the heavy towns, streets and villages, community education activities and the masses of grassroots groups in close contact to strengthen, and the majority of Party members, cadres and the mass line line Marx doctrine view of the masses and the party's education.Always speak seriously as a basic attitude, adhere to positive education, to carry out criticism and self criticism group, adhere to the pragmatic, more emphasis on leadership, pay more attention to the layers of the demonstration, more focus on the four winds, solve the problem, pay more attention to open the door, the participation of the masses, pay more attention to the classification guidance. Orderly, pay more attention to the cooperation and cohesion driven, more strict requirements on injection, really supervision practice, ensure education practice is not empty is not empty is not partial, not as a mere formality.Two, the key point of the taskThe main task of the county's education practice is to seize against "four wind" this focus on centralized solve outstanding problems asked County, township leadership and leading cadres of the four winds, the disadvantages of the style, scale behavior to a large scale investigation, overhaul, cleaning greatly. At the same time, respond to the concerns of the masses, safeguard the interests of the masses, pay attention to solve practical problems, solve the people around the unwholesome tendencies especially on eat, take the card, Yong lazy luxury, extravagance and waste fees, privileges and other issues, timely and effective, without any discount to solve, to improve the style of real implementation of the requirements of real to the grassroots, real let group Benefit the public.(a) focus on solving the "four winds" outstanding issuesThe central and provincial requirements, the county leadership and leading cadres of key performance concept is not correct, do not dare to play, to engage in "image project", "political project", a leadership guide, a set of ideas, orders and prohibitions, and a policy, there are countermeasures county. The units directly under the heavy focus on solving Yung lazy drag, buck passing skin, work is not implemented, the service is not active. The dynamic problem of law enforcement and supervision departments and window units, service industry mainly solve the door hard, ugly face, something difficult, and arbitrary charges, fines, levies, and breach of privilege, chinakayao, not the problem of law. The township, street The collar of leading bodies and leading cadres to solve key does nottheir own conditions to develop the correct road, the maximum to avoid investment risk, gain profit.(three) vigorously promote the brand. To establish brand awareness, awareness of the use of brand, brand value, brand acquisition performance, enhance the competitive strength. Concentrated manpower, careful planning, packaging and publicity of a number of unique, market influence and coverage of the brand, the implementation of key breakthroughs, to enhance the competitive strength, walking business road the competition of alienation and characteristics, the pursuit of stability and development of the market.(four) to promote the integration of resources. To further broaden their horizons, effective integration of resources within the group, the city resources, other industries and regional resources, mutual trust, mutual benefit, seeking win-win principle, in the framework of national policies and regulations, strict inspection and argumentation, legal consultation, examination and approval procedures, strict regulation of economic activities, attract injection the social investment to the industry group, to achieve leveraging the development, ensure that the value of state-owned assets.(five) to strengthen the construction management personnel. Strengthen the management of education and training of cadres and workers of the existing business, firmly establish the concept of the market, enhance the sense of crisis to adapt to market competition, the sense of urgency, improve the ability to respond to market competition, improve management and operation of the market. At the same time, according to the need of industrial development, vigorously the introduction of high-quality management management personnel, and strive to build a high-quality professional management team, hard work, and promote the entire workforce knowledge structure, age structure, structure optimization and upgrading ability, enhance core competitiveness, adapt to the need of market competition.(six) seriously study the policy for policy. Serious research about social support the development of cultural undertakings in the country and the XX policy, especially the policy of industrial development, financial investment policy, financial policy and tax policy, and actively seek policy, projects and