電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響分析

胡榮吉+董闖

摘要：就電網(wǎng)安全而言，電網(wǎng)運(yùn)行是否安全與電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計有緊密聯(lián)系。文章概述了電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計的基本內(nèi)容，并集中闡釋了電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響，旨在為電力相關(guān)部門提供有價值的參考建議。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；電力設(shè)計；電網(wǎng)安全；電網(wǎng)運(yùn)行；電力系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)將起到輸送和分配電能的作用。電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計工作主要負(fù)責(zé)進(jìn)行電力傳輸狀態(tài)、質(zhì)量、安全和規(guī)模等內(nèi)容的管理與設(shè)計，與電網(wǎng)安全有著密不可分的聯(lián)系。

一、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計概述

電力系統(tǒng)，即發(fā)電、送電、變電、配電和用電等各個環(huán)節(jié)所構(gòu)成的有機(jī)整體，也包括相應(yīng)的通信、繼電保護(hù)、調(diào)度自動化等設(shè)施。通常把發(fā)電和用電之間屬于輸送和分配的中間環(huán)節(jié)稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。電網(wǎng)安全是指運(yùn)行中所有電力設(shè)備，必須在不超過它們所允許的電流、電壓和頻率的幅值及時間限額內(nèi)運(yùn)行，不安全的后果可能導(dǎo)致電力設(shè)備的損壞。對電網(wǎng)來說，電網(wǎng)安全是電網(wǎng)正常運(yùn)行必要的基本條件。

電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計是針對電網(wǎng)運(yùn)行過程中狀態(tài)、規(guī)模、安全、進(jìn)度、質(zhì)量、容量等多種要素進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計的重要工作內(nèi)容，其中電網(wǎng)規(guī)劃指的是在電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行之初對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的諸多輸電線路以及回路數(shù)量進(jìn)行具體的設(shè)計，并且綜合考慮電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行過程中的具體成本投入以及電網(wǎng)運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性。

二、電網(wǎng)規(guī)劃對電網(wǎng)安全的影響分析

（一）電壓等級的選擇

在電網(wǎng)規(guī)劃工作中，電壓等級選擇是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，將對電網(wǎng)安全產(chǎn)生重要影響。為確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，還要完成電壓規(guī)劃等級的合理選擇。目前，電網(wǎng)運(yùn)行市場出現(xiàn)等級過高或過低問題；而出現(xiàn)等級過高問題，將導(dǎo)致線路承受過多負(fù)荷，進(jìn)而導(dǎo)致線路火災(zāi)的發(fā)生；在電壓等級過低的情況下，線路負(fù)荷過小，無法滿足電網(wǎng)設(shè)計要求。在實際選擇時，可以進(jìn)行500/200/110/10/0.4kV的分級制度的使用，其中前兩級為輸電網(wǎng)電壓，后三級為配電網(wǎng)電壓。而針對各級電網(wǎng)，應(yīng)只采用一級電壓。

（二）電網(wǎng)供電的規(guī)劃

在電網(wǎng)供電規(guī)劃上，為確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，還應(yīng)確保供電合法和可靠。具體來講，就是要嚴(yán)格按照《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計準(zhǔn)則》進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃，確保規(guī)劃內(nèi)容符合N-1、N-2等國家準(zhǔn)則，進(jìn)而使電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性得到保證。遵循N-1準(zhǔn)則，目的是遵循電網(wǎng)運(yùn)行中電力系統(tǒng)對應(yīng)的安全性準(zhǔn)則，從而使電力系統(tǒng)維持安全、穩(wěn)定運(yùn)行。遵循這一準(zhǔn)則，即便電力設(shè)備發(fā)生故障，也可以使電網(wǎng)電力頻率及電壓保持在穩(wěn)定范圍內(nèi)。通常的情況下，電網(wǎng)規(guī)劃只需要使電網(wǎng)負(fù)荷滿足N-1準(zhǔn)則要求。相較于N-1準(zhǔn)則，N-2準(zhǔn)則擁有更高的要求。

（三）電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)移

使電網(wǎng)線路擁有足夠的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，才能使電網(wǎng)保持安全運(yùn)行。所以在電網(wǎng)規(guī)劃時，還應(yīng)確保配電網(wǎng)有足夠供電能力，能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。從整體上來看，電力負(fù)荷可以通過中壓配電得到轉(zhuǎn)移。因此，采用中壓配方式進(jìn)行變壓器及回路的連接，即便出現(xiàn)了連接不良等問題，也能避免電網(wǎng)供電受到影響。但在實際運(yùn)行的過程中，中壓配電網(wǎng)也會出現(xiàn)各種問題，只有將這些問題及時解決，才能為電網(wǎng)運(yùn)行提供更多安全保障。按照要求，在供電用戶有兩條回路的情況下，即便一條回路出現(xiàn)故障，剩下的回路也應(yīng)該保持正常供電，才能確保負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作可以順利開展；如果用戶有三條供電回路，其中一條出現(xiàn)故障，用戶可以利用剩余兩條獲得以往70%～80%的電力。此外，中壓配電網(wǎng)本身應(yīng)該擁有50%的電能剩余度，才能確保為用戶提供正常用電。

（四）電網(wǎng)故障的處理

在電網(wǎng)規(guī)劃工作中，還要做好故障處理的規(guī)劃，從而使電網(wǎng)安全得到保障。在電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電情況時，還應(yīng)根據(jù)停電原因進(jìn)行相應(yīng)處理技巧的使用。例如，如果停電是由電網(wǎng)環(huán)路故障引起的，而導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因是用戶使用的供電方式不當(dāng)，還要結(jié)合供電方式及水準(zhǔn)完成線路的維修。此時，如果用戶為兩回路，還應(yīng)對回路的故障情況進(jìn)行重點分析，進(jìn)而更好的完成故障處理。

三、電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響分析

（一）110kV變電站電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響

在110kV變電站電力設(shè)計中，設(shè)計人員要結(jié)合實際需求和控制措施，積極踐行更加有效的處理機(jī)制和管理維度，升級電力設(shè)計規(guī)模和輪廓的有效性，并且針對相關(guān)設(shè)計內(nèi)容和維度進(jìn)行集中處理和綜合分析，提高設(shè)計成本的有效性，也能最大程度發(fā)揮其電力供應(yīng)水平，確保電網(wǎng)運(yùn)行過程的安全性，從而保證在資源消耗最少的前提下，整體電力能源能發(fā)揮其最大供電水平和能力。

（二）220kV變電站電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響

在220kV變電站電力設(shè)計中，設(shè)計人員則需要考量更多的因素，主要是由于220kV變電站是承載城市電力配送項目的重要電站機(jī)組，在實際管理機(jī)制和設(shè)計模型中，要針對實際問題進(jìn)行集中處理和綜合管控，確?？刂茩C(jī)制和管理維度之間的穩(wěn)定性，也要對電網(wǎng)的額定容量和電力輸送功率進(jìn)行集中分析。220kV變電站電力設(shè)計要貼合實際，建設(shè)規(guī)模要控制在至少兩回以上的電源供電模式，才能有效完成相應(yīng)的管理和項目處理任務(wù)，正是基于此，在變電設(shè)備處理和選擇方面，最低要保證2～3臺，才能維護(hù)整體技術(shù)要求，從而提升其整體的運(yùn)行效率，滿足運(yùn)行的基本需求。

四、結(jié)束語

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，能否做好電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計工作，將直接影響電網(wǎng)安全。因此相關(guān)人員還應(yīng)加強(qiáng)對電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計原則的研究，并掌握相應(yīng)的規(guī)劃和設(shè)計要點，繼而為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供更多保障。

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