關(guān)于電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對電網(wǎng)安全的考慮探討

郝志剛

（國網(wǎng)北京城區(qū)供電公司）

0 引言

隨著用電量的激增，人們對于電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性的要求也就越來越高。從電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)來看，安全性和穩(wěn)定性一直以來都居十分重要的地位，因此，建立起一套科學(xué)合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著全局性的意義。在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，它的可靠安全性不僅僅是依賴電網(wǎng)建設(shè)過程中的施工安全問題、供電環(huán)節(jié)的安全問題以及電力設(shè)施使用過程中的安全問題，也需要從業(yè)人員高度重視電網(wǎng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃中的各個(gè)環(huán)節(jié)，對于電網(wǎng)運(yùn)行中的一些實(shí)際問題能夠充分地考慮在內(nèi)，在電網(wǎng)搭建的初期就能夠做好安全防范與控制，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供可靠的基礎(chǔ)。

1 電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析

電網(wǎng)的運(yùn)行過程和規(guī)劃過程與其他類型的工程相比有著很大的不同，電網(wǎng)的運(yùn)行過程并不是單一存在的工作系統(tǒng)，它和用電建筑、用電設(shè)備等過程有著非常緊密的關(guān)聯(lián)，所以在這一過程之中，技術(shù)要求最為重要。從這個(gè)角度來說，電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程能否滿足城市人口的用電需求，不僅僅要將電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)本身的技術(shù)要點(diǎn)考慮在內(nèi)，還要掌握好用電設(shè)備的特點(diǎn)和總體情況，包括對輸電線路的周圍環(huán)境進(jìn)行考慮，做好統(tǒng)籌規(guī)劃的措施，從而更加有效地保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全和可靠。

從目前我國電網(wǎng)系統(tǒng)主要采用的技術(shù)來看，電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)技術(shù)主要是從以下幾個(gè)方面來開展的，其一，要對電網(wǎng)的荷載量進(jìn)行測量，這是電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。我們要對電網(wǎng)分布的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，對地區(qū)內(nèi)電網(wǎng)需要承載的電量進(jìn)行初步的測量，并且按照規(guī)定的電壓值進(jìn)行設(shè)定，使得電網(wǎng)的規(guī)劃和實(shí)際用電情況相符。其二，要將電網(wǎng)中電力和電量的關(guān)系均衡考慮，也就是說要在規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過程中，在保證電力充足的情況下確保節(jié)約電力，使得電網(wǎng)的運(yùn)行能夠兼顧經(jīng)濟(jì)性。其三，要科學(xué)、合理地核算電氣的整體情況。對于電路中出現(xiàn)的特殊情況，例如短路電流、潮流等情況要進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面計(jì)算，從而可以從各個(gè)方面來掌握電網(wǎng)運(yùn)行的情況，根據(jù)這些數(shù)據(jù)來計(jì)算出電網(wǎng)在不同狀態(tài)之間的運(yùn)行參數(shù)，從而保障電路的平穩(wěn)運(yùn)行，通過大量的數(shù)據(jù)測算還可以為以后電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供比較可靠的數(shù)據(jù)支持。其四，要有整體規(guī)劃的思維。電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)是一個(gè)整體的過程，其中需要囊括方方面面的內(nèi)容，在前面三個(gè)方面做好的情況下，最后還需要對電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的整體性、可行性以及科學(xué)性進(jìn)行全局考慮，尤其是對于電網(wǎng)中的構(gòu)成特點(diǎn)、中性點(diǎn)這些主要技術(shù)層面進(jìn)行總體規(guī)劃和布局，篩選出較好的方案后再實(shí)施。

2 我國目前電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 電網(wǎng)的預(yù)測值不準(zhǔn)確

隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中影響電力規(guī)劃的因素也越來越多，也越來越不受控制。所以，對于電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段的預(yù)測值獲取來說，不確定性也就隨之增強(qiáng)。隨著人們對電力設(shè)備的依賴程度逐漸加深，對電網(wǎng)的負(fù)荷提出了更高的要求，尤其是一些大型耗電設(shè)備、大功率設(shè)備被使用得越來越多，使得電網(wǎng)的用電負(fù)荷一直都處于不確定的狀態(tài)之中，所以，這些因素的存在給電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在我國傳統(tǒng)的電網(wǎng)測試中，往往只對一些基本上的用電情況進(jìn)行預(yù)測，但是隨著人們生活的日益豐富，電網(wǎng)的不確定性越來越多，預(yù)測工作往往會(huì)出現(xiàn)和實(shí)際情況不相符的狀態(tài)，這給電網(wǎng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃造成很大的干擾。

2.2 不合理的電源規(guī)劃

從目前電廠和電網(wǎng)的管理模式來看，電網(wǎng)和電廠之間的管理呈現(xiàn)出分離管理的狀態(tài)，所以，從這個(gè)角度來看，電源的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程往往和電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程存在很大的出入，不匹配的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。在實(shí)際的電網(wǎng)建設(shè)過程中，電源的建設(shè)目標(biāo)主要是為了追求電廠利潤的增加，所以本著成本最優(yōu)化的考慮，電源的選址和規(guī)劃是和電廠的成本與收益緊密掛鉤的，在這個(gè)過程中電網(wǎng)的規(guī)劃細(xì)節(jié)往往被忽略掉。而且，電源的規(guī)劃往往是由電廠的管理部門所決定的，對于一些細(xì)節(jié)問題例如位置、容量、運(yùn)行時(shí)間等方面都與電網(wǎng)的建設(shè)相脫節(jié)，這個(gè)問題也成為了電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中一個(gè)不確定的層面，導(dǎo)致了大量不確定因素的存在，給電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)帶來很大的困擾。

2.3 市場經(jīng)營存在問題

隨著我國電力部門正在進(jìn)行市場化的改革，雖然對于電力系統(tǒng)的發(fā)展有著積極的一面，有助于電力市場形成良性競爭的局面，促進(jìn)核心技術(shù)的提升等，但是不可避免的是電力企業(yè)由于更加注重自身的效益，從而造成更多不確定因素和風(fēng)險(xiǎn)因素對于電網(wǎng)的影響。這種影響主要來自一些大客戶及零售商，他們在電網(wǎng)建設(shè)的過程中往往會(huì)掌握比較大的選擇權(quán)利，所以使得不確定的因素在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中凸顯，影響了電力系統(tǒng)的整體布局。

3 電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)探析

3.1 對電壓的等級(jí)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃

在電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，電壓等級(jí)的劃分和規(guī)劃是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，合理的電壓等級(jí)劃分是電網(wǎng)規(guī)劃的前提，也是電網(wǎng)安全運(yùn)行的保證。如果電路中的電壓過高，電路中的負(fù)荷也大大增強(qiáng)，如果電路中出現(xiàn)了超載的現(xiàn)象，那么火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)會(huì)進(jìn)一步提升，造成很大的安全隱患。如果電路中的電壓過低，那么就很難滿足人們的需求，會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的使用和運(yùn)行。所以，電壓等級(jí)的劃分和規(guī)劃是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，需要技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況充分地測算，而且還要將重復(fù)降壓這種情況考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的電壓，并且根據(jù)實(shí)際的輸送距離來確定數(shù)量容量和劃分電壓等級(jí)，具體內(nèi)容可以見下表1、2。

表1 電壓等級(jí)的輸電距離以及輸電容量

表2 配電網(wǎng)各電壓等級(jí)的供電目標(biāo)

3.2 科學(xué)有效地分流電網(wǎng)的負(fù)荷

分流電網(wǎng)的負(fù)荷需要首先保證電網(wǎng)的基本用電需求，并且符合國家相關(guān)規(guī)定，滿足人們基本的用電需求。中壓電網(wǎng)的設(shè)計(jì)必須按照嚴(yán)格的操作流程來進(jìn)行，確保電網(wǎng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)移電網(wǎng)能力，避免出現(xiàn)變壓器異常或者回線路連接故障時(shí)影響到供電的正常運(yùn)行。不但如此，技術(shù)人員還要時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注中壓配電網(wǎng)的動(dòng)向，對其中存在的安全問題進(jìn)行檢查，中壓配電網(wǎng)在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行中起到非常重要的作用，一旦發(fā)生故障將會(huì)產(chǎn)生難以預(yù)料的后果。所以，我們必須提前做好應(yīng)急預(yù)案，出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠緊急處理。而且在配電網(wǎng)的運(yùn)行過程之中，中壓配電網(wǎng)和多條的回路是共同運(yùn)行的，這樣就可以保證當(dāng)一條回路出現(xiàn)問題時(shí)，另一條回路能正常使用，從而為維修人員提供一定的緩沖時(shí)間。此外，在中壓配電網(wǎng)中可以配備一些專門的備用容量，如果線路中出現(xiàn)了異常的現(xiàn)象，可以通過這些備用容量進(jìn)行緊急的供電，從而提升服務(wù)質(zhì)量。一般而言，中壓的配電網(wǎng)中要保留一定的備用容量，用來應(yīng)對一些突發(fā)的情況，也避免了浪費(fèi)現(xiàn)象。

3.3 保證規(guī)劃和設(shè)計(jì)具有安全性的功能

在電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程中要時(shí)刻將安全性要求貫穿始終，除了要掌握中壓配電網(wǎng)的相關(guān)要求之外，還要對規(guī)劃和設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)重點(diǎn)把控。其中尤其需要注意的是：一，要建立起有效的審圖機(jī)制，對設(shè)計(jì)方提供的圖紙要仔細(xì)審查，并對其合規(guī)性和安全性重點(diǎn)審查，將一些安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)中；二，要對繼電產(chǎn)品的質(zhì)量做好把控，在時(shí)間和條件充裕的情況下，可以對繼電產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性提供雙重把控，從而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。三，要按照規(guī)定的招標(biāo)流程對施工單位進(jìn)行的工作進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)，尤其要檢查施工的安全性問題，對于全過程也要進(jìn)行無死角的監(jiān)控和審查，要求施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求施工，不能隨意篡改施工流程，一些重要的施工環(huán)節(jié)可以派駐設(shè)計(jì)人員進(jìn)行全程檢查。

4 結(jié)束語

就目前我國電網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)來看，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備新舊交替，造成了電網(wǎng)在生產(chǎn)和運(yùn)行方面的浪費(fèi)以及效率低下的問題，尤其是存在著很大的安全隱患。所以，電網(wǎng)的合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)對于電網(wǎng)的科學(xué)運(yùn)行有著深遠(yuǎn)的意義，進(jìn)一步深化安全要求，使電網(wǎng)的規(guī)劃和使用朝著規(guī)范化的方向進(jìn)展，能保證電網(wǎng)運(yùn)行更加安全，為用戶提供良好的用電服務(wù)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求，進(jìn)而提升我國電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。