提高500kV電網(wǎng)輸電能力的技術(shù)研究

王海雙

摘 要：現(xiàn)階段，500kV電網(wǎng)輸電技術(shù)發(fā)展較快、普及較廣，已逐漸取代傳統(tǒng)的電力運(yùn)輸技術(shù)，有力地提升了電力運(yùn)輸質(zhì)量以及效率。隨著500kV電網(wǎng)項(xiàng)目數(shù)量的增多，一些電力技術(shù)問(wèn)題漸漸暴露。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，在本文中研究了500kV電網(wǎng)輸電能力的提升措施，供有關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：輸電能力；電網(wǎng)；技術(shù)研究

中圖分類號(hào)： TM723 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）25-218-2

0 引言

為了提升一次能源的利用水平、促進(jìn)電力行業(yè)的整體進(jìn)步，國(guó)家開(kāi)啟了500kV電網(wǎng)運(yùn)輸技術(shù)的研究工作。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)500kV電網(wǎng)運(yùn)輸技術(shù)已相對(duì)成熟，因此廣大科研人員應(yīng)當(dāng)全面了解該技術(shù)的不足之處，力求促進(jìn)500kV電網(wǎng)運(yùn)輸技術(shù)的日益完善。

1 影響500kV線路輸送能力的因素

1.1 暫定穩(wěn)定水平

暫定穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)500kV線路運(yùn)輸能力的影響較大。目前，部分省份之間聯(lián)絡(luò)線的電氣聯(lián)系仍不緊密，電網(wǎng)線路路徑較長(zhǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)仍不完善，因此受暫定穩(wěn)定水平的限制較大。

1.2 熱穩(wěn)定水平

500kV線路運(yùn)輸能力還受熱穩(wěn)定水平的影響。就目前狀況而言，國(guó)內(nèi)線路設(shè)備額定容量相對(duì)較低，這使得線路更加容易受到熱穩(wěn)定問(wèn)題的影響。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)水平仍有不足，變電站容量普遍較小，因此解決線路熱穩(wěn)定問(wèn)題需要做好擴(kuò)容以及打開(kāi)電磁環(huán)網(wǎng)的工作。

1.3 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題也是比較常見(jiàn)的一類線路問(wèn)題。通常來(lái)講，如果區(qū)域電網(wǎng)之間需要依靠周邊單點(diǎn)弱聯(lián)，或者電網(wǎng)具有大型水電強(qiáng)送系統(tǒng)特征，則系統(tǒng)較容易受到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題的作用與影響。如果線路受到了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題的影響，則電力運(yùn)輸工作的質(zhì)量以及效率會(huì)發(fā)生下降，從而可能造成一定的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

2 確定導(dǎo)線載流量

2.1 計(jì)算導(dǎo)線允許載流量

依據(jù)相關(guān)理論知識(shí)可知，導(dǎo)線的載流量、所處環(huán)境的溫度以及日照強(qiáng)度等因素都會(huì)影響導(dǎo)線的溫度，如果我們固定導(dǎo)線的環(huán)境條件，則導(dǎo)線的允許載流量受導(dǎo)線發(fā)熱允許溫度的影響。事實(shí)表明，在環(huán)境條件確定后，導(dǎo)線的允許溫度與允許載流量呈正相關(guān)。

為了計(jì)算導(dǎo)線允許載流量，應(yīng)當(dāng)收集導(dǎo)線所處環(huán)境溫度、導(dǎo)體電阻率以及導(dǎo)線表面狀態(tài)等關(guān)鍵信息。導(dǎo)線允許載流量的計(jì)算公式較多，不同計(jì)算公式具有不同的特點(diǎn)，在載流量數(shù)值控制精度上略有差別，計(jì)算過(guò)程的難度也有所不同。

2.2 確定導(dǎo)線截面

對(duì)于導(dǎo)線截面確定工作而言，安全保障至關(guān)重要，為了提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)選擇經(jīng)濟(jì)性的導(dǎo)線截面。電網(wǎng)在運(yùn)作過(guò)程中會(huì)發(fā)生一定的電能損耗，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低電能損耗，如此方能最大限度地縮減電力運(yùn)行成本。不同截面導(dǎo)線的電力運(yùn)輸能力有所差異，選擇既符合企業(yè)成本要求又能保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定的截面導(dǎo)線具有重要的意義。

3 如何提高500kV電網(wǎng)輸電能力

3.1 做好輸電技術(shù)改進(jìn)工作

為了最大限度地提升500kV電網(wǎng)的輸電能力，應(yīng)當(dāng)大力改進(jìn)輸電技術(shù)，利用新型的輸電技術(shù)減少電力運(yùn)輸過(guò)程中電能的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)縮減電力運(yùn)輸成本、提高電能利用效率的目的。得益于科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，大量新型電網(wǎng)技術(shù)不斷地出現(xiàn)，有效地提高了電力輸送能力。川渝電網(wǎng)以及華北電網(wǎng)中安裝的可控并聯(lián)補(bǔ)償、串聯(lián)補(bǔ)償?shù)容旊娫O(shè)備在強(qiáng)化電網(wǎng)輸電能力等工作上做出了巨大的貢獻(xiàn)。

現(xiàn)階段，我國(guó)政府十分重視輸電技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，電力技術(shù)改造項(xiàng)目計(jì)劃數(shù)量與日俱增，極大地促進(jìn)了電力行業(yè)的進(jìn)步。隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的日趨成熟，發(fā)電與送電工作更加的便捷高效，電網(wǎng)輸送能力獲得了極大的增強(qiáng)[2]。

3.2 做好輸變電設(shè)備改造工作

各類輸變電設(shè)備是保障電網(wǎng)正常運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，500kV線路輸變電工作難度高、任務(wù)多，因此對(duì)輸變電設(shè)備的要求極高，需要設(shè)備具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與功能性。上文提及，變電設(shè)備的容量不足容易影響線路輸電能力，所以輸變電設(shè)備改造項(xiàng)目的主要工作之一是擴(kuò)展主變?cè)O(shè)備的容量。

輸變電設(shè)備中存有大量的導(dǎo)線，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果導(dǎo)線的材質(zhì)不佳或者耐熱性能不好，則容易在高溫環(huán)境下發(fā)生融化，而導(dǎo)線外皮一旦融化將可能引發(fā)火災(zāi)，因此，輸變電設(shè)備必須要采用耐熱能力強(qiáng)的導(dǎo)線，導(dǎo)線截面面積的選擇工作應(yīng)當(dāng)慎之又慎。國(guó)內(nèi)的導(dǎo)線耐受溫度技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)仍有不小的完善空間，所以電力部門應(yīng)當(dāng)制定更加嚴(yán)格準(zhǔn)確的線路耐受溫度技術(shù)規(guī)定，進(jìn)而優(yōu)化導(dǎo)線選擇工作。通過(guò)調(diào)查走訪，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)許多輸變電設(shè)備處于老化、破損的狀態(tài)，這些輸變電設(shè)備非常容易埋下安全隱患，可能造成經(jīng)濟(jì)損失甚至引發(fā)人員傷亡事故，所以應(yīng)當(dāng)組織專員改造重要繼電保護(hù)裝置以及送電斷面的老舊斷路器，從而實(shí)現(xiàn)提升線路輸電能力、保障輸電工作安全的目的[3]。

3.3 優(yōu)化電網(wǎng)控制技術(shù)

電網(wǎng)控制技術(shù)是一類非常重要的電力技術(shù)，通過(guò)安裝安全有效的電網(wǎng)穩(wěn)定控制裝置能夠增加電力系統(tǒng)的阻隔，這可以為電網(wǎng)輸電能力與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平的提升創(chuàng)造有利的條件。就目前狀況而言，我國(guó)大部分500kV線路都裝有先進(jìn)的安全穩(wěn)定控制裝置，部分偏僻地區(qū)線路的安全穩(wěn)定裝置普及率略低，在政府與電力企業(yè)的積極努力下，安全穩(wěn)定控制裝置的普及率持續(xù)上升，在維護(hù)電力運(yùn)輸安全、強(qiáng)化電網(wǎng)輸電能力等方面的工作上發(fā)揮了顯著的作用。

3.4 做好電網(wǎng)管理工作

為了有效地提高線路輸電能力，應(yīng)當(dāng)著重加強(qiáng)電網(wǎng)管理。在過(guò)去較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)各發(fā)電廠之間的協(xié)調(diào)合作工作不甚到位，造成了技術(shù)交流不深入、故障處理不及時(shí)等問(wèn)題，今后應(yīng)當(dāng)大力強(qiáng)化電網(wǎng)與發(fā)電廠之間的協(xié)調(diào)，促進(jìn)各發(fā)電廠之間的交流與合作，從而實(shí)現(xiàn)全面強(qiáng)化電網(wǎng)輸電能力的目標(biāo)。

3.5 做好仿真技術(shù)研發(fā)工作

現(xiàn)階段，仿真技術(shù)在線路輸電能力提升工作上所發(fā)揮的作用較為顯著，仿真計(jì)算精度的日益提升使得電網(wǎng)整體安全運(yùn)行能力愈來(lái)愈強(qiáng)。當(dāng)前，仿真負(fù)荷模型的改進(jìn)工作日益推進(jìn)，每天都有大量的負(fù)荷建模成果誕生，這為電網(wǎng)整體輸電能力的優(yōu)化提供了有利的環(huán)境[4]。

3.6 做好人才隊(duì)伍建設(shè)工作

無(wú)論是何種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素是“人才”，電力行業(yè)也不例外。部分電力行業(yè)從業(yè)者的綜合素質(zhì)較低，表現(xiàn)為專業(yè)技能不過(guò)關(guān)、理論知識(shí)不足。為此，電力部門應(yīng)當(dāng)采取有效措施以提升電力行業(yè)從業(yè)者的綜合素質(zhì)，尤其是提升電力輸電技術(shù)研發(fā)者的綜合能力，具體措施如下：

①積極引進(jìn)高素質(zhì)、復(fù)合型技術(shù)人員。電力企業(yè)可以與相關(guān)高校展開(kāi)合作，培養(yǎng)專業(yè)對(duì)口、素質(zhì)達(dá)標(biāo)的技術(shù)人員，高校應(yīng)當(dāng)做好電力專業(yè)師資完善工作。在招募人才的過(guò)程中除了考核人才的專業(yè)技能、理論基礎(chǔ)是否過(guò)關(guān)外，還需要關(guān)注應(yīng)聘者是否具備較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生一系列的故障，其將嚴(yán)重影響電網(wǎng)輸電能力的提高，所以要求應(yīng)聘者能夠熟稔電網(wǎng)故障的類別與特征，確保在故障發(fā)生后最短時(shí)間內(nèi)排除故障，盡可能地降低經(jīng)濟(jì)損失。

②提升在崗技術(shù)人員的綜合素質(zhì)。需要采取有效措施以提升在崗工作人員的綜合素質(zhì)，電力企業(yè)可以通過(guò)定期組織專業(yè)技能培訓(xùn)活動(dòng)以及舉辦行業(yè)專家講座等形式來(lái)擴(kuò)充技術(shù)人員的理論知識(shí)儲(chǔ)備、強(qiáng)化其專業(yè)能力，從而使其更加適應(yīng)新時(shí)期500kV電網(wǎng)輸電能力提升工作的要求。

為了實(shí)現(xiàn)激發(fā)技術(shù)人員工作積極性的目的，建議電力企業(yè)制定科學(xué)合理的薪資分層制度與獎(jiǎng)罰機(jī)制。設(shè)立薪資分層制度能夠通過(guò)物質(zhì)方面的刺激來(lái)激勵(lì)技術(shù)人員不斷地提升研究水平，而實(shí)行獎(jiǎng)罰機(jī)制能夠促使技術(shù)人員主動(dòng)摒棄落后的研究思維以及行為習(xí)慣，這對(duì)其研究水平的提升而言具有重要的意義。

4 結(jié)語(yǔ)

新的發(fā)展形勢(shì)下開(kāi)展500kV電網(wǎng)輸電能力提升工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為此廣大電網(wǎng)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)、善于總結(jié)借鑒優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際工作中保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。政府應(yīng)當(dāng)給予電網(wǎng)線路優(yōu)化工作更多的政策與資金支持，例如可以降低電力企業(yè)的貸款門檻。筆者相信，只要有關(guān)方面做好該做的工作，我國(guó)電力行業(yè)必將迎來(lái)更加美好的明天。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 吳劉鎖，趙悅菊，王國(guó)剛，王建輝，滕濟(jì)林，賈輝，鄭永立.自然環(huán)境下積污RTV硅橡膠的潤(rùn)濕行為研究[J].有機(jī)硅材料，2015（05）.

[2] 王荀，淡淑恒.提高輸電線路輸送容量技術(shù)綜述[J].電線電纜，2015（04）.