淺談優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式的技術(shù)措施

摘要：電能是人類所使用的主要能源之一，而電能的傳輸和應(yīng)用主要靠電網(wǎng)，因此，提高電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)水平，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行的性能，是電力部門應(yīng)該重視的一個(gè)問(wèn)題。本文闡述了當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)狀，提出了優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式的技術(shù)措施，為如何提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性提供了一定的借鑒和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化 電網(wǎng)運(yùn)行 技術(shù) 措施 智能診斷 諧波濾波 無(wú)功補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0074-01

電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)與工業(yè)、礦業(yè)、商業(yè)的發(fā)展及人們的日常工作生活息息相關(guān)。近年來(lái)，隨著電能的廣泛運(yùn)用和大功率用電設(shè)備的投入使用，不斷加大了電網(wǎng)傳輸?shù)呢?fù)載，電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性面臨著極大挑戰(zhàn)。

1 我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)狀

當(dāng)前，世界各國(guó)對(duì)電能的傳輸主要采取提高輸送電壓的方式，以減少傳輸過(guò)程中的電能損失。目前我國(guó)采用的輸送電壓主要有10kV、110kV、220kV等幾種，但是，在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)閭鬏旊妷涸降驮趥鬏斶^(guò)程中損失的能量越多，而電壓越高對(duì)傳輸線路、設(shè)備、技術(shù)等的要求越高，所需要投入的資金越大，所以10kV的傳輸電網(wǎng)應(yīng)用較少，而110kV和220kV只在大型供電電網(wǎng)中應(yīng)用。所以，我國(guó)部分省市地區(qū)專門興建了具有一定的可行性的20kV傳輸電網(wǎng)，在提升傳輸電壓等級(jí)的同時(shí)，有效控制了資金的投入。在目前所運(yùn)用的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)中，主要側(cè)重于監(jiān)測(cè)，在控制方面還不太成熟，就是對(duì)于現(xiàn)在電力系統(tǒng)運(yùn)用的檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也是以正常運(yùn)行穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)為主，缺乏實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，大電網(wǎng)受擾前后的動(dòng)態(tài)行為并不能及時(shí)被反映出來(lái)，致使對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)較為及時(shí)，而電網(wǎng)控制的相關(guān)技術(shù)發(fā)展卻比較滯后。目前，在優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方面，還僅僅是停留在依靠電網(wǎng)運(yùn)行軟件的控制上，但是這種方法只能實(shí)現(xiàn)一些較為簡(jiǎn)單的性能優(yōu)化，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的整體性能優(yōu)化產(chǎn)生的效果并不理想。

2 優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式的技術(shù)措施

2.1 電網(wǎng)故障智能診斷技術(shù)

近年來(lái)，在電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化方面，新產(chǎn)生了一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的智能故障診斷技術(shù)。該技術(shù)的投入使用，能夠使?jié)摲械南到y(tǒng)故障得到及早的發(fā)現(xiàn)，從而將系統(tǒng)故障消滅在萌芽狀態(tài)，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。目前，在電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化上較為成熟的智能診斷技術(shù)主要分為基于專家系統(tǒng)的故障診斷和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷兩大類。運(yùn)用基于專家系統(tǒng)的故障診斷，可以把保護(hù)、斷路器的動(dòng)作邏輯和運(yùn)行人員的診斷經(jīng)驗(yàn)用規(guī)則表示出來(lái)，形成故障診斷專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，進(jìn)而根據(jù)報(bào)警信息對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行推理，獲得故障結(jié)論。與專家系統(tǒng)比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有比較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它可以采用神經(jīng)元及神經(jīng)元之間的優(yōu)先權(quán)重連接來(lái)處理問(wèn)題，容錯(cuò)性較強(qiáng)，非線性映射能力強(qiáng)大，泛化能力出眾，即使在輸入信號(hào)中產(chǎn)生一定的噪聲，也可以給出正確的輸出結(jié)果；神經(jīng)元具有相對(duì)獨(dú)立性，便于并行處理，因此在電力系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。

2.2 諧波濾波技術(shù)

在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，因?yàn)樾枰o具有非線性阻抗特性的電氣設(shè)備（又稱為非線性負(fù)荷）供電，所以會(huì)產(chǎn)生諧波。由于在非線性負(fù)荷中的電流與所加載在非線性負(fù)荷上的電壓不成線性關(guān)系，導(dǎo)致其在工作時(shí)會(huì)向電源反饋高次諧波，使供電系統(tǒng)的電壓、電流波形為非正弦波，產(chǎn)生畸變，使電力質(zhì)量變壞，對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生危害影響。目前，在實(shí)際操作中，已經(jīng)可以采取很多行之有效的方法在技術(shù)上對(duì)諧波的進(jìn)行抑制，從而解決高次諧波的污染和干擾問(wèn)題。增加換流裝置相數(shù)是比較常用的一種方法，根據(jù)理論分析，在換流裝置交流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)為pk+1（p是整流相數(shù)或者脈動(dòng)數(shù)，k為正整數(shù)）、直流側(cè)pk，當(dāng)p從6上升到12時(shí)，換流裝置產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)的低頻項(xiàng)可有效清除幅值，使諧波電流的有效值得到降低。此外可以用無(wú)源濾波法和有源濾波法。即設(shè)法防止在諧波源附近產(chǎn)生諧波電流，從而降低諧波電壓，減少諧波對(duì)供電系統(tǒng)的危害，以保護(hù)電氣設(shè)備。

2.3 電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化分析

在專用變壓器低壓側(cè)（0.4kV側(cè)）進(jìn)行配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償，是一種優(yōu)化電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒?。但分散的公用變壓器不容易管理，不便于裝設(shè)補(bǔ)償裝置，配電網(wǎng)的補(bǔ)償度在實(shí)際操作中受到了極大限制，所以無(wú)功補(bǔ)償主要是通過(guò)安裝補(bǔ)償電容器來(lái)達(dá)到降低網(wǎng)損和提高用戶電壓質(zhì)量的目的。在安裝補(bǔ)償電容器對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化時(shí)，要防止并聯(lián)諧振，并將補(bǔ)償度控制在50%～80%之間；要采用星形接法進(jìn)行補(bǔ)償，使保護(hù)裝置能夠在補(bǔ)償裝置過(guò)流保護(hù)的作用下迅速切除電容器組，以保證試驗(yàn)人員和設(shè)備的安全。

2.4 FACTS技術(shù)

柔性交流輸電（TACTS）可以在很大程度上提高供電系統(tǒng)的可靠性和輸電系統(tǒng)的傳輸容量，它較常規(guī)輸電控制技術(shù)而言，控制靈活，適應(yīng)性極高。FACTS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還在于，與現(xiàn)有交流輸電系統(tǒng)并行發(fā)展且百分之百兼容，這使它能夠在不對(duì)現(xiàn)有設(shè)備做重大改動(dòng)的情況下，就可通過(guò)采用適合的FACTS技術(shù)來(lái)最大程度地激發(fā)現(xiàn)有電網(wǎng)的潛力。FACTS技術(shù)的應(yīng)用，極大地發(fā)揮了現(xiàn)有輸電線路的能力，使其資源得到了更為充分的利用，從而使電網(wǎng)和輸電線路的穩(wěn)定性、安全性、可靠性都得到了大幅度的提高，使整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況得到了極大的優(yōu)化，擴(kuò)大了交流輸電的應(yīng)用范圍，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本。應(yīng)用FACTS技術(shù)，可以抑制功率振蕩，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中的潮流大小和方向的更好控制，可以縮小電網(wǎng)和設(shè)備故障的影響范圍，減小事故恢復(fù)時(shí)間及停電損失，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制中心對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的控制，使整個(gè)系統(tǒng)更加優(yōu)化、可靠。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行的電網(wǎng)，是保障人民群眾生產(chǎn)、生活用電的關(guān)鍵，電力部門要結(jié)合實(shí)際，采取合理的優(yōu)化措施，加大對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)控、優(yōu)化力度，在降低電能損耗的同時(shí)，確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

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