關(guān)于城市電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的技術(shù)措施分析

潘金生 劉囡 朱英杰

（國網(wǎng)山東省電力公司東營供電公司，山東東營 257000）

關(guān)于城市電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的技術(shù)措施分析

潘金生 劉囡 朱英杰

（國網(wǎng)山東省電力公司東營供電公司，山東東營 257000）

隨著我國社會與經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各領(lǐng)域都加大了對電力能源的需求，在此形勢下的城市電網(wǎng)必須積極采取技術(shù)措施優(yōu)化運(yùn)行，提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，為各行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動力支持電能是人類生產(chǎn)生活中必不可少的能源，其傳送和應(yīng)用主要依賴電網(wǎng)，所以電網(wǎng)決定著電能能否被有效的利用，電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)的優(yōu)化成為電力部門關(guān)注的重點。文章具體分析了城市電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的技術(shù)措施，希望對業(yè)內(nèi)人士有所幫助。

城市電網(wǎng) 優(yōu)化 運(yùn)行 技術(shù) 措施

電力能源傳輸和應(yīng)用的主要通道就是電網(wǎng)，所以電網(wǎng)運(yùn)行的高效性與安全性決定著電力能源輸送和使用的質(zhì)量。目前隨著用電量的加大以及各種新設(shè)備在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，增加了電網(wǎng)運(yùn)行承載的負(fù)荷，所以亟需采取有效的技術(shù)措施優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，提高城市電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性。

1 城市電網(wǎng)運(yùn)行的影響參數(shù)及現(xiàn)狀分析

1.1 影響電網(wǎng)運(yùn)行的主要參數(shù)

式中：ΔPLOSS指的是網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗；ΔvLOSS指的是網(wǎng)絡(luò)電壓損耗；PLOAD指的是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠泄ω?fù)荷；QLOAD指的是網(wǎng)絡(luò)傳輸無功負(fù)荷；R、X指的是從發(fā)電機(jī)到補(bǔ)償點的所有設(shè)備與線路的總阻抗。

從中我們可以看出，電網(wǎng)的有功功率損耗與電壓損耗均與電網(wǎng)傳輸?shù)挠泄β始盁o功功率、電網(wǎng)的運(yùn)行電壓、電網(wǎng)的傳輸線路及變壓器等元件的參數(shù)有關(guān)。因此，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)積極采取技術(shù)措施有效控制這些參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到降低電網(wǎng)損耗，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行效率和質(zhì)量提升的目的。

1.2 電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

目前，我國的電能輸送方式采取的是大電壓輸送，主要的類型包括10kV、20kV、110kV、220kV等。在實際的應(yīng)用中，由于電壓在傳輸過程中的能量損耗與電壓高低有著直接的關(guān)系，傳輸電壓越低就會導(dǎo)致?lián)p耗的能量越多，而較高電壓對傳輸線路、設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的要求嚴(yán)格，需要投資較高成本，因此10kV傳輸電網(wǎng)應(yīng)用較少，而110kV與220kV主要廣泛應(yīng)用在大型供電網(wǎng)中，應(yīng)用范圍具有局限性。因此，我國大部分的省市地區(qū)采用的是20kV輸送電壓方式，其具有較高的穩(wěn)定性及安全性，并且經(jīng)濟(jì)性較好，在提升傳輸電壓等級的同時有效控制了投入成本。所以，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行還需要加強(qiáng)監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測的成效。

2 優(yōu)化城市電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)措施

2.1 電網(wǎng)故障智能診斷技術(shù)

科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，推動了新技術(shù)與新設(shè)備的研發(fā)及應(yīng)用，在優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行上出現(xiàn)了一種新型的智能故障診斷技術(shù)，其具有較強(qiáng)的專業(yè)性，能夠及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行中潛在的系統(tǒng)故障并采取相應(yīng)的措施將其遏制在萌芽狀態(tài)，確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前較為成熟的智能故障診斷技術(shù)包括專家系統(tǒng)故障診斷技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)，其中專家系統(tǒng)的故障診斷可以用規(guī)則的形式將保護(hù)、斷路器的動作邏輯、操作人員的診斷經(jīng)驗表示出來，形成故障診斷專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，在發(fā)生故障時專家系統(tǒng)根據(jù)報警信息推理數(shù)據(jù)庫，獲得故障診斷的結(jié)果；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)采用的是神經(jīng)元與神經(jīng)元之間的優(yōu)先權(quán)重連接來對故障進(jìn)行有效的處理，其具有強(qiáng)大的非線性映射能力及泛化能力，容錯性較強(qiáng)，即使輸入信號時會產(chǎn)生一定的噪聲也會給出正確的輸出結(jié)果。另外，具有相對獨(dú)立性的神經(jīng)元能夠更便捷的對故障進(jìn)行同時處理，所以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

2.2 諧波濾波技術(shù)

在電網(wǎng)運(yùn)行時需要給非線性負(fù)載（非線性阻抗特性的電氣設(shè)備）供電，從而會產(chǎn)生一定的諧波，由于非線性負(fù)荷中的電流與電壓不成線性關(guān)系，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生向電源反饋的高次諧波，致使供電系統(tǒng)的電壓與電流波發(fā)生畸變形成非正弦波，降低了電力能源的質(zhì)量，同時也對電氣設(shè)備產(chǎn)生危害。因此，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行必須采取有效的技術(shù)措施抑制諧波的危害，解決高次諧波污染與干擾問題。

2.3 優(yōu)化電網(wǎng)無功補(bǔ)償

優(yōu)化電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ㄊ窃趯Ｓ米儔浩鞯蛪簜?cè)進(jìn)行配電網(wǎng)無功補(bǔ)償，一般采用安裝補(bǔ)償電容器的方式，降低電網(wǎng)損耗，提升電壓質(zhì)量。此方法需要注意并聯(lián)諧振問題，應(yīng)將補(bǔ)償度控制在50%-80%內(nèi)；在補(bǔ)償時還要采用星形接法，確保補(bǔ)償裝置過流保護(hù)作用下的保護(hù)裝置能夠迅速切除電容器組，保障設(shè)備及操作人員的安全。

2.4 改造舊網(wǎng)，科學(xué)規(guī)劃管理

城市電網(wǎng)的規(guī)模隨著城市的擴(kuò)建而相應(yīng)擴(kuò)大，同一城市電網(wǎng)中不同配線支路的電網(wǎng)設(shè)備配置水平存在較大的差異，部分區(qū)域的設(shè)備都已老化，部分區(qū)域的新、舊設(shè)備交替使用，成為整個城市電網(wǎng)安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，線路損耗嚴(yán)重，同時也不能很好的滿足用戶的用電需求。因此，優(yōu)化城市電網(wǎng)運(yùn)行必須改造舊網(wǎng)，優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實施科學(xué)規(guī)劃管理，提高城市電網(wǎng)的輸送能力。城市電網(wǎng)要立足于長期效益，統(tǒng)一配置，提高各供電設(shè)備間的協(xié)調(diào)一致性，有效降低電量損耗。另外，還要科學(xué)合理的安排電力用戶的用電時段，在保障各大電力用戶用電質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下，實現(xiàn)最大化的供電效益。同時還要做好電量負(fù)荷的實際容量調(diào)研工作，配置合理的變壓器數(shù)量和容量，防止變壓器空載或低載損耗，造成不必要的能源浪費(fèi)。

3 結(jié)語

綜上所述，為了優(yōu)化城市電網(wǎng)的運(yùn)行，提高其安全穩(wěn)定性，電力部門應(yīng)積極采取電網(wǎng)故障智能診斷技術(shù)、諧波濾波技術(shù)、優(yōu)化電網(wǎng)無功補(bǔ)償、改造舊網(wǎng)及科學(xué)規(guī)劃管理等一系列技術(shù)措施，科學(xué)合理地配置資源，保障城市電網(wǎng)的高效、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，進(jìn)而為城市的建設(shè)提供有力的能源支撐。

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