高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素及對策

孫曉燕

摘要：電能是當(dāng)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)，高壓電網(wǎng)承擔(dān)著重要的電力輸送功能。只有確保影響高壓電網(wǎng)運(yùn)行的各個(gè)因素得到有效的預(yù)防與控制，才能在最大限度上保障國家的能源安全，從而維持生產(chǎn)發(fā)展與社會穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：高壓電網(wǎng);影響因素;對策

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，生產(chǎn)與生活對于能源的需求在不斷增長，對于用電的需求也在不斷增長。高壓電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是確保經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展能源需求的關(guān)鍵所在，對于生產(chǎn)與生活的正常進(jìn)行有著重要的意義。因此，必須對嚴(yán)重影響高壓電網(wǎng)運(yùn)行的主要因素有一個(gè)全面的認(rèn)識與把握，從而使高壓電網(wǎng)的安全運(yùn)行有更加堅(jiān)實(shí)的保障。

一、高壓電網(wǎng)運(yùn)行主要的影響因素分析

在高壓電網(wǎng)的運(yùn)行中，會對其安全與穩(wěn)定產(chǎn)生影響的因素是復(fù)雜多樣的。其中故障、供需波動(dòng)，以及安穩(wěn)及繼電保護(hù)裝置，是眾多內(nèi)部因素與外部因素，自然因素與人為因素之中影響最大的主要因素。

（一）故障對高壓電網(wǎng)運(yùn)行的影響

在高壓電網(wǎng)當(dāng)中，電網(wǎng)的傳輸功率規(guī)模要比送受端的負(fù)荷大，如果輸電通道出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)功率不平衡、線路過載等問題，進(jìn)而是高壓電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響。而高壓輸電通道出現(xiàn)故障是在諸多內(nèi)部與外部因素共同作用下的結(jié)果。高壓電網(wǎng)在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)惡劣的天氣，電網(wǎng)周圍不利的電器環(huán)境，以及人為的誤操作等，都是會導(dǎo)致高壓輸電通道出現(xiàn)故障的外部因素。而高壓電網(wǎng)中的設(shè)備、線路等出現(xiàn)老化，或者是存在質(zhì)量問題，是導(dǎo)致高壓輸電通道出現(xiàn)故障的主要內(nèi)部因素。一旦高壓輸電通道出現(xiàn)故障，其帶來的影響可能會極為嚴(yán)重。它會使電網(wǎng)送受端的發(fā)電機(jī)功角擺動(dòng)幅度過大，從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)電壓崩潰、功角震蕩失穩(wěn);而當(dāng)故障切除后，也會使其他的送電通道不得不承擔(dān)大量潮流轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)電壓越界、靜態(tài)失穩(wěn)，進(jìn)一步導(dǎo)致其他的線路出現(xiàn)過載跳閘，引發(fā)系統(tǒng)的連鎖故障。

（二）潮流控制對高壓電網(wǎng)運(yùn)行的影響

高壓電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中通常需要進(jìn)行跨大區(qū)的電能交換。為了是高壓電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行下去，通常需要進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線功率控制。從理論上說，高壓電網(wǎng)進(jìn)行潮流控制需要利用各個(gè)區(qū)域機(jī)組協(xié)調(diào)控制，以及調(diào)頻和自動(dòng)發(fā)電控制來實(shí)現(xiàn)。而在實(shí)際上，不同的區(qū)域在發(fā)電結(jié)構(gòu)、機(jī)組調(diào)節(jié)能力等方面存在著不小的差異性。并且，機(jī)制的調(diào)節(jié)也會出現(xiàn)出力震動(dòng)區(qū)、調(diào)節(jié)時(shí)滯。從而導(dǎo)致機(jī)組的調(diào)節(jié)容量枯竭，使得不同區(qū)域的協(xié)調(diào)控制面臨巨大的困難。此外，隨著大規(guī)模的、間歇性的能源接入，各個(gè)不同的區(qū)域出現(xiàn)大容量機(jī)組退出運(yùn)行，或者是大容量直流線路閉鎖，以及負(fù)荷波動(dòng)不同步等問題。這將導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)，內(nèi)聯(lián)絡(luò)線功率更加難以控制。而聯(lián)絡(luò)線功率控制失效，會使系統(tǒng)的靜態(tài)，或者暫態(tài)穩(wěn)定被破壞，引起線路做出繼電保護(hù)動(dòng)作，最終引起系統(tǒng)連鎖故障。

（三）安穩(wěn)及繼電保護(hù)裝置對高壓電網(wǎng)運(yùn)行的影響

在高壓電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行中，安穩(wěn)及繼電保護(hù)裝置起到重要的維持作用，其性能直接關(guān)系到高壓電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。而且高壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，維持其平穩(wěn)運(yùn)行也需要有更多、更為復(fù)雜的保護(hù)裝置，一旦某個(gè)裝置的性能出現(xiàn)問題，就有可能帶來連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致巨大的負(fù)面影響。高壓電網(wǎng)通常會配有主保護(hù)，以及后備保護(hù)裝置，在高壓電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)多套保護(hù)都產(chǎn)生拒動(dòng)的可能性比較小，而自保護(hù)誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)比較大。安全穩(wěn)定裝置通過切負(fù)荷、低頻低壓減載、切機(jī)、振蕩解列，以及快關(guān)汽門大等一系列自動(dòng)裝置來維護(hù)電網(wǎng)的安全平穩(wěn)。如果安全穩(wěn)定裝置出現(xiàn)切負(fù)荷量不足，或者是切機(jī)失敗等不正確的動(dòng)作，會導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的線路過載，并且進(jìn)一步導(dǎo)致線路跳閘，進(jìn)而使其余線路過載，最終引起系統(tǒng)跳閘，從而帶來連鎖性故障。

二、防范高壓電網(wǎng)運(yùn)行影響因素的策略探討

通過前面的分析可知，影響高壓電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的因素是客觀存在的，而且不注意防范會帶來嚴(yán)重的后果。為此，需要從以下兩個(gè)大的方面出發(fā)，采取有效的對策，確保高壓電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

（一）建立高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估機(jī)制

防范影響高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素，不僅需要對于這些具體的因素有一個(gè)全面的認(rèn)識。同時(shí)，還需要對于當(dāng)前電網(wǎng)中具體存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，以及出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的可能性，及其造成的破壞有一個(gè)全面的把握。如此一來，才能夠采取更加有針對性的措施進(jìn)行合理的應(yīng)對。因而，需要構(gòu)建起一個(gè)高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估機(jī)制，以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的評估流程來評估各類影響因素。具體的流程如下：首先，對高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，并且建立起針對這些風(fēng)險(xiǎn)因素的不確定性模型;然后，將不確定性模型進(jìn)行等效及簡化處理，并且對電氣模型進(jìn)行等效及簡化處理，以提升安全穩(wěn)定性評估的效率。最后，對于高壓電網(wǎng)的負(fù)荷、發(fā)電機(jī)組、線路狀態(tài)等進(jìn)行采樣，以采樣的結(jié)果為依據(jù)判斷是否會出現(xiàn)故障，如果存在故障就進(jìn)行故障狀態(tài)分析。通過重復(fù)采樣風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從而使高壓電網(wǎng)的暫態(tài)、靜態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)，以及出現(xiàn)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)得到準(zhǔn)確的揭示，實(shí)現(xiàn)對于高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的全面評估，進(jìn)而為風(fēng)險(xiǎn)的防范提供依據(jù)。

（二）提高高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對能力

在明確高壓電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步采取對策，根據(jù)評估結(jié)果反映出來的薄弱點(diǎn)，制定提高高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對能力的有效措施。通過有針對性的措施，優(yōu)化高壓電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，遵循電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的原則，確保系統(tǒng)在N-1故障也能穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)提高交直流協(xié)調(diào)的能力，應(yīng)對潮流大規(guī)模轉(zhuǎn)移給高壓電網(wǎng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。還必須采取有針對性的措施，對于高壓電網(wǎng)的運(yùn)行方式進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，深入研究高壓電網(wǎng)在不同檢修方式下的安全穩(wěn)定性，從而提高其對故障的適應(yīng)性。同時(shí)，制定科學(xué)的事故恢復(fù)預(yù)案，提高快速反應(yīng)能力，防止故障出現(xiàn)后產(chǎn)生大規(guī)模功率轉(zhuǎn)移，進(jìn)而引發(fā)連鎖故障的情況。

三、結(jié)語

總之，高壓電網(wǎng)是支撐我國發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，事關(guān)我國電力運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}。全面分析影響高壓電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的因素，在電網(wǎng)的建設(shè)、投入使用、維護(hù)當(dāng)中才能采取合理的措施進(jìn)行積極的應(yīng)對，從而在整體上提高我國高壓電網(wǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，確保用電安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]張寧，劉靜琨.影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素及應(yīng)對策略[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（1）：109-114.

[2]曹永東.分析影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素及應(yīng)對對策[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（3X）：191-191.

[3]許悅.探究影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素與解決方法[J].電子測試，2018，No：387（6）：109+115.