電力工程設計手冊24：電力系統規劃設計（簡體書）

本書是《電力工程設計手冊》系列手冊中的一個分冊，系統地介紹了電力系統規劃設計的內容和方法，充分吸收了21世紀電力系統規劃設計的先進理念和成熟技術，全面反映了近年來電力系統設計的新理念、新技術、新設備、新工藝，列出了大量可靠實用的規劃設計基礎資料、技術參數、技術方法、計算模型及其參數、圖表曲線等。全書分為電力系統一次部分和電力系統二次部分共兩篇。電力系統一次部分主要內容包括電力系統規劃設計資料調查、電力系統預測、電力電量平衡和調峰平衡、規劃選廠、選站和選線簡介、電源規劃和優化、電網規劃設計、無功補償、柔性交流輸電系統技術應用、主要電氣計算等；電力系統二次部分主要內容包括電力系統通信、電力系統繼電保護及自動裝置、調度自動化、時鐘同步系統、數據網及安全防護、電網應急指揮、調度通信樓工藝設計等。

中國電力工程顧問集團有限公司在北京組織召開了《電力工程（系列）設計手冊》的立項評審會，進一步明確了按專業分工的原則形成的《電力工程（系列）設計手冊》編制總體框架，並確定了各分冊的主編單位。其中，確定東北電力設計院有限公司作為《電力系統（規劃）設計》的主編單位。

電力工業是國民經濟和社會發展的基礎產業和公用事業。電力工程勘察設計是帶動電力工業發展的龍頭，是電力工程項目建設不可或缺的重要環節，是科學技術轉化為生產力的紐帶。新中國成立以來，尤其是改革開放以來，我國電力工業發展迅速，電網規模、發電裝機容量和發電量已躍居世界首位，電力工程勘察設計能力和水平躋身世界先進行列。
隨著科學技術的發展，電力工程勘察設計的理念、技術和手段有了全面的變化和進步，信息化和現代化水平顯著提升，極大地提高了工程設計中處理複雜問題的效率和能力，特別是在特高壓交直流輸變電工程設計、超超臨界機組設計、潔淨煤發電設計等領域取得了一系列創新成果。 “創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念和全面建成小康社會的奮鬥目標，對電力工程勘察設計工作提出了新要求。作為電力建設的龍頭，電力工程勘察設計應積極踐行創新和可持續發展理念，更加關註生態和環境保護問題，更加註重電力工程全壽命週期的綜合效益。
作為電力工程服務行業的“排頭兵”和“國家隊”，中國電力工程顧問集團有限公司、中國能源建設集團規劃設計有限公司（以下統稱“編著單位”）是我國特高壓輸變電工程勘察設計的主要承擔者，完成了包括世界第一個商業運行的1000kV特高壓交流輸變電工程、世界第一個±800kV特高壓直流輸電工程在內的輸變電工程勘察設計工作；是我國百萬千瓦級超超臨界燃煤機組工程建設的主力軍，完成了我國70%以上的百萬千瓦級超超臨界燃煤機組的勘察設計工作，創造了多項“國內第一”，包括第一台百萬千瓦級超超臨界燃煤機組、第一台百萬千瓦級超超臨界空冷燃煤機組、第一台百萬千瓦級超超臨界二次再熱燃煤機組等。
在電力工業發展過程中，電力工程勘察設計工作者攻克了許多關鍵技術難題，形成了一整套先進設計理念，積累了大量的成熟設計經驗，取得了一系列豐碩的設計成果。編撰《電力工程設計手冊》系列手冊旨在通過全面總結、充實和完善，引導電力工程勘察設計工作規範、健康發展，推動電力工程勘察設計行業技術水平提升，助力電力工程勘察設計從業人員提高業務水平和設計能力，以適應新時期我國電力工業發展的需要。
2014年12月，編著單位正式啟動了《電力工程設計手冊》系列手冊的編撰工作。 《電力工程設計手冊》的編撰是一項光榮的事業，也是一項艱鉅和富有挑戰性的任務。為此，編著單位和中國電力出版社抽調專人成立了編輯委員會和秘書組，投入專項資金，為系列手冊編撰工作的順利開展提供強有力的保障。在手冊編輯委員會的統一組織和領導下，700多位電力勘察設計行業的專家學者和技術骨幹，以高度的責任心和歷史使命感，堅持充分討論、深入研究、博採眾長、集思廣益、達成共識的原則，以內容完整實用、資料翔實準確、體例規範合理、表達簡明扼要、使用方便快捷、經得起實踐檢驗為目標，參閱大量的國內外資料，歸納和總結了勘察設計經驗，經過幾年的反复斟酌和錘煉，終於編撰完成《電力工程設計手冊》。
《電力工程設計手冊》依託大型電力工程設計實踐，以國家和行業設計標準、規程規範為準繩，反映了我國在特高壓交直流輸變電、百萬千瓦級超超臨界燃煤機組、潔淨煤發電、空冷機組等領域的最新設計技術和科研成果。手冊分為火力發電工程、輸變電工程和通用三類，共31個分冊，3000多萬字。其中，火力發電工程類包括19個分冊，內容分別涉及火力發電廠總圖運輸、熱機通用部分、鍋爐及輔助系統、汽輪機及輔助系統、燃氣.蒸汽聯合循環機組及附屬系統、循環流化床鍋爐附屬系統、電氣一次、電氣二次、儀表與控制、結構、建築、運煤、除灰、水工、化學、供暖通風與空氣調節、消防、節能、煙氣治理等領域；輸變電工程類包括4個分冊，內容分別涉及架空輸電線路、電纜輸電線路、換流站、變電站等領域；通用類包括8個分冊，內容分別涉及電力系統規劃、岩土工程勘察、工程測繪、工程水文氣象、集中供熱、技術經濟、環境保護與水土保持、職業安全與職業衛生等領域。目前新能源發電蓬勃發展，編著單位將適時總結相關勘察設計經驗，編撰有關新能源發電方面的系列設計手冊。
《電力工程設計手冊》全面總結了現代電力工程設計的理論和實踐成果，系統介紹了近年來電力工程設計的新理念、新技術、新材料、新方法，充分反映了當前國內外電力工程設計領域的重要科研成果，匯集了相關的基礎理論、專業知識、常用算法和設計方法。全套書注重科學性、體現時代性、強調針對性、突出實用性，可供從事電力工程投資、建設、設計、製造、施工、監理、調試、運行、科研等工作的人員使用，也可供電力和能源相關教學及管理工作者參考。
《電力工程設計手冊》的編撰和出版，凝聚了電力工程設計工作者的集體智慧，展現了當今我國電力勘察設計行業的先進設計理念和深厚技術底蘊。 《電力工程設計手冊》是我國第一部全面反映電力工程勘察設計成果的系列手冊，且內容浩繁，編撰複雜，其中難免存在疏漏與不足之處，誠懇希望廣大讀者和專家批評指正，以期再版時修訂完善。
在此，向所有關心、支持、參與編撰的領導、專家、學者、編輯出版人員表示衷心的感謝！

前 言

第一篇 電力系統一次部分

第一章 總論
第一節 電力系統的概念及構成
第二節 電力系統規劃設計的意義和作用
第三節 電力系統規劃設計的主要任務和內容
第四節 電力系統規劃設計的主要原則
第五節 電力系統規劃設計的工作流程

第二章 電力系統規劃設計資料調查
第一節 概述
第二節 電力系統資料調查
第三節 國民經濟和社會發展資料調查
第四節 能源資源資料調查
第五節 其他資料調查

第三章 電力負荷預測
第一節 概述
第二節 電力負荷的分類
第三節 電力負荷預測方法
第四節 電力負荷曲線

第四章 電力電量平衡和調峰平衡
第一節 概述
第二節 電力平衡中容量組成
第三節 電廠的運行特性
第四節 電力電量平衡
第五節 調峰平衡

第五章 規劃選廠、選站和選線簡介
第一節 概述
第二節 規劃選廠
第三節 規劃選站
第四節 規劃選線

第六章 電源規劃和優化
第一節 概述
第二節 能源資源開發及利用
第三節 電源規劃準則
第四節 電源規劃
第五節 電源建設方案常規設計方法
第六節 電源建設方案優化方法
第七節 發電系統可靠性評價方法

第七章 電網規劃設計
第一節 概述
第二節 電網規劃設計原則
第三節 電網規劃設計安全穩定標準
第四節 電壓等級的選擇
第五節 交流線路輸電能力及導線截面選擇
第六節 電力網結構設計
第七節 變電站佈局和規模
第八節 主網架規劃
第九節 電廠接入系統設計
第十節 變電站接入系統設計
第十一節 電氣主接線
第十二節 電力網中性點的接地方式
第十三節 電網規劃設計方法
第十四節 串聯補償
第十五節 常規直流輸電
第十六節 柔性直流輸電

第八章 無功補償
第一節 概述
第二節 無功功率平衡原則
第三節 無功負荷、無功電源及其運行特性
第四節 無功補償設備選型
第五節 無功電力平衡
第六節 無功補償容量配置
第七節 電容器補償裝置對高次諧波的防範
第八節 分組容量的選擇

第九章 柔性交流輸電系統(FACTS)技術應用
第一節 概述
第二節 並聯型FACTS
第三節 串聯型FACTS
第四節 複合型FACTS
第五節 其他FACTS

第十章 電力系統元件數學模型和參數
第一節 三相電力線路
第二節 變壓器
第三節 同步發電機和調相機
第四節 風力發電系統
第五節 光伏發電系統
第六節 無功補償設備
第七節 電力系統負荷
第八節 多級電壓電力系統(等值電路、標么值等)

第十一章 主要電氣計算
第一節 概述
第二節 潮流計算
第三節 調相調壓計算
第四節 穩定計算
第五節 短路電流計算

第十二章 內過電壓計算
第一節 概述
第二節 暫時過電壓
第三節 操作過電壓
第四節 潛供電流和恢復電壓
第五節 感應電壓和感應電流
第六節 同步電機自勵磁
第七節 計算程序簡介

第十三章 電能質量評估計算
第一節 概述
第二節 電力系統諧波
第三節 電壓波動和閃變
第四節 電力系統三相電壓不平衡

第十四章 其他電力系統專題計算
第一節 次同步諧振
第二節 次同步振盪

第十五章 經濟比較方法
第一節 概述
第二節 資金的時間價值
第三節 經濟比較方法
第四節 財務評價方法
第五節 國民經濟評價方法
第六節 各類方案比較宜考慮的因素
第七節 全壽命週期成本經濟評價方法

第十六章 發輸變電設備規範和參數
第一節 發電設備
第二節 變電設備
第三節 輸電設備
附錄參考文獻

第二篇 電力系統二次部分

第十七章 總論
第一節 電力系統二次部分設計內容
第二節 主要設計原則
第三節 電網調度管理體制

第十八章 電力系統通信
第一節 一般規定
第二節 光纖通信
第三節 電力線載波通信
第四節 數據通信網
第五節 調度交換系統
第六節 行政交換系統
第七節 視頻會議系統
第八節 時鐘同步系統
參考文獻

第十九章 電力系統繼電保護及自動裝置
第一節 一般規定
第二節 線路保護
第三節 母線保護
第四節 斷路器失靈保護
第五節 其它保護及輔助裝置
第六節 電力系統安全穩定控制
第七節 智能變電站系統繼電保護及自動裝置的特殊性
參考文獻

第二十章 調度自動化
第一節 一般規定
第二節 電網調控系統
第三節 調度管理系統
第四節 其它技術支持系統
第五節 備調系統
第六節 系統建設模式
第七節 調度數據網
第八節 安全防護系統
參考文獻

第二十一章 生產輔助系統
第一節 一般規定
第二節 電網視頻監控系統
第三節 輸變電設備在線監測系統
第四節 變電站動力環境監控系統
參考文獻

第二十二章 電網應急指揮
第一節 一般規定
第二節 基礎支撐系統
第三節 應急指揮信息管理系統
第四節 應用系統接入
第五節 應急通信系統
參考文獻

第二十三章 電網運營監測
第一節 一般規定
第二節 基礎支撐系統
第三節 技術支持系統
參考文獻

第二十四章 電力市場(暫定)
第一節 電力系統發展及電力市場
第二節 電力市場對電力系統運行管理方式的影響
第三節 電力市場構成、市場交易及結算
第四節 電力市場技術支持系統
第五節 電廠報價決策系統
參考文獻

第二十五章 基礎設施建設
第一節 一般要求
第二節 場所規劃
第三節 調度通信樓工藝配合設計
第四節 工藝房間裝修設計
第五節 機房空氣調節系統
第六節 音頻擴聲系統
第七節 電話會議系統
第八節 中控系統設計
第九節 通信電源系統
第十節 UPS電源系統
第十一節 機房動力環境監控系統
參考文獻