電網(wǎng)規(guī)劃與電力系統(tǒng)設(shè)計對電網(wǎng)安全影響分析

孫銘　李媛

摘要：在社會經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展的背景下，人們對電網(wǎng)運行中的電能容量和品質(zhì)的需求不斷提高，越來越關(guān)注電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性及安全性。而電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計作為電網(wǎng)運行中的基礎(chǔ)性內(nèi)容，是保障電網(wǎng)安全的前提，有利于提高電網(wǎng)的安全性狀態(tài)，更好地滿足人們的用電需求，因此做好電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計的工作顯得尤為重要。本文就對電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃;電力設(shè)計;電網(wǎng)安全;影響

引言

目前，我國各地區(qū)雖電力系統(tǒng)建設(shè)已趨于完善，但隨著電力需求的不斷增加，電網(wǎng)優(yōu)化問題逐步凸顯，成為影響區(qū)域電力資源穩(wěn)定應(yīng)用的重要要素。在此過程中電網(wǎng)規(guī)劃及電力設(shè)計對于解決電網(wǎng)應(yīng)用安全問題起到了決定性的作用。因而需根據(jù)現(xiàn)階段電網(wǎng)運行要求做好電力設(shè)計分析，從而保證各區(qū)域電力資源使用的安全與穩(wěn)定。

1 電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的重要性

在電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計主要是針對運行狀態(tài)建立起來的，整體設(shè)計模型不僅涉及到運行規(guī)模和狀態(tài)，對于其運行質(zhì)量和進(jìn)度也會產(chǎn)生一定的影響。電網(wǎng)規(guī)劃項目主要是在電網(wǎng)建設(shè)運行初期，進(jìn)行輸電線路及回路數(shù)量的安裝和處理，建構(gòu)有效的設(shè)計機(jī)制。并對電網(wǎng)建設(shè)項目的運行過程進(jìn)行分析，合理化規(guī)劃成本投入的同時，保證電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，從而建構(gòu)更加有效的電網(wǎng)管理考量工作。在電力設(shè)備設(shè)計機(jī)制中，要對開關(guān)設(shè)備以及輸電設(shè)備等問題進(jìn)行集中處理和綜合控制，確保具體設(shè)計模型以及電力設(shè)備具體應(yīng)用得以有效落實。也就是說，電網(wǎng)規(guī)劃項目和電力設(shè)計項目對于電網(wǎng)運行安全有決定性的作用，相關(guān)管理部門也要針對其實際問題進(jìn)行細(xì)化處理和綜合管控，電網(wǎng)安全性質(zhì)和管理模型能有效提升運行維度，減少工作失誤對于電網(wǎng)運行安全產(chǎn)生的影響。

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

2.1 電網(wǎng)規(guī)劃的影響

1）選擇電壓等級

電壓等級的選擇是電網(wǎng)規(guī)劃工作中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，直接影響到電網(wǎng)的安全，這就需要恰當(dāng)選擇電壓規(guī)劃等級來保證電網(wǎng)的安全運行。當(dāng)前電網(wǎng)運行市場存在等級過低或過高等問題，而等級過低會導(dǎo)致線路負(fù)荷過小，不能滿足電網(wǎng)的設(shè)計要求，等級過高則會使線路負(fù)荷過多，繼而引發(fā)線路火災(zāi)等[2]。在具體的選擇過程中，可以采用 0.4/10/110/200/500kV 的分級制度，其中前三級為配電網(wǎng)電壓，后兩級為輸電網(wǎng)電壓，各級電網(wǎng)都只采用一級電壓。

2）完善的規(guī)劃方案

目前，我國配電網(wǎng)建設(shè)與規(guī)劃的水平，呈現(xiàn)出總體相對落后情況，由于技術(shù)人員專業(yè)水平的限制，對配電網(wǎng)的規(guī)劃和管理的專業(yè)知識掌握不夠扎實，導(dǎo)致配電線路在規(guī)劃上存在很多不合理性。具體體現(xiàn)在以下幾點：①用電需求量評估不準(zhǔn)確。配電線路規(guī)劃之前，設(shè)計人員對該地區(qū)評估不夠準(zhǔn)確，電能供給量小于人們的需求量。因此容易造成電壓不穩(wěn);②電網(wǎng)規(guī)劃缺乏安全性。我國居民用電壓范圍在220～380V，要知道人體安全電壓超過36V、電流超過30mA時就會出現(xiàn)生命危險。配電網(wǎng)的電壓與電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人體安全的電壓、電流。但是在一些電網(wǎng)規(guī)劃中，安全問題考慮的并不完善。

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)運行提供更多安全保障。

3）電網(wǎng)規(guī)劃能確保電網(wǎng)供電的合法性

在電網(wǎng)規(guī)劃項目建設(shè)以及后期運行的過程中，要制定更加有效的處理措施，才能確保電網(wǎng)運行的供電合法性，為電網(wǎng)工程項目的運行安全性、科學(xué)性、顆粒性提供保障，還對相關(guān)處理機(jī)制起到了控制與踐行的作用，將電力項目整體的運行效果進(jìn)行提升。例如在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，應(yīng)確保相關(guān)的處理機(jī)制與規(guī)劃內(nèi)容符合實際的管理需求，還應(yīng)遵循《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計準(zhǔn)則》中的相關(guān)規(guī)定與要求，從而確保電網(wǎng)工程項目的穩(wěn)定性與安全性，還能符合N-1、N-2的原則。通常來說，在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃項目過程中，N-1的原則內(nèi)容較為基礎(chǔ)，也作為基本的規(guī)定與處理準(zhǔn)則。如果要對相關(guān)問題進(jìn)行深度的處理與升級，便需要遵循N-2原則，從而確保規(guī)劃的內(nèi)容可以按照相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)不斷優(yōu)化與完善。

4）電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力

在電網(wǎng)規(guī)劃中，影響電網(wǎng)安全的另一個重要因素是電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力主要體現(xiàn)在電網(wǎng)的供電能力和中壓配電網(wǎng)的備用容量 2 個方面。中壓配電網(wǎng)在整個電網(wǎng)中占據(jù)著十分重要的位置，能夠發(fā)揮負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，例如，當(dāng)電網(wǎng)中的變壓器出現(xiàn)運行故障后，難以與輸配電線路進(jìn)行可靠連接，進(jìn)而影響電網(wǎng)中的電勢，此時，可以應(yīng)用中壓配電網(wǎng)轉(zhuǎn)移線路負(fù)荷，進(jìn)而確保電網(wǎng)能夠及時恢復(fù)正常的運行狀態(tài)。此外，中壓配電網(wǎng)還具有 50%裕度，在電網(wǎng)運行中出現(xiàn)問題時，可以為電網(wǎng)提供臨時電源，確保電網(wǎng)的供電操作。因此，在電網(wǎng)規(guī)劃過程中，需要加強(qiáng)中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃和應(yīng)用，進(jìn)而對電網(wǎng)安全產(chǎn)生積極影響。

2.2 電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響分析

電壓等級的不同對于電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生較大影響，通常在電力設(shè)計過程中，需將電壓等級作為衡量電力應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，而后根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電力設(shè)計工作。為能夠有效的避免出現(xiàn)用電沖突及安全問題，每一等級的用電設(shè)計均有其配套的電力設(shè)備，同時其設(shè)計方案及結(jié)構(gòu)也存在著一定的差異，這便使其一旦在管理及維修過程中混用即有可能出現(xiàn)安全問題。

1）電力設(shè)備的選型

電力設(shè)計過程中，電力設(shè)備的選型也十分重要，除了注重單個設(shè)備，更應(yīng)注重由這些單個設(shè)備組成的系統(tǒng)。首先，系統(tǒng)中設(shè)備的參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)匹配、合理，避免出現(xiàn)浴盆效應(yīng)。其次，相關(guān)聯(lián)的設(shè)備必須有良好的兼容性，保證系統(tǒng)整體的可靠性[4]。出于電網(wǎng)安全考慮，在進(jìn)行變壓器選擇的過程中，需要選擇能耗較低，并且電壓具有良好的調(diào)節(jié)性的設(shè)備;在選擇斷路器的過程中，需要盡量選擇故障率小、檢修方便、適用性能好的設(shè)備。只有運行功能完好、性能完善的電力設(shè)備才能滿足電網(wǎng)安全的需求。同時，為使電網(wǎng)運行的安全性得到進(jìn)一步提高，還應(yīng)做好監(jiān)測裝置的選擇，從而實現(xiàn)對電力故障位置的準(zhǔn)確、快速判斷，為了實現(xiàn)無功補償，可以進(jìn)行電容器補償設(shè)備的裝配。此外，為了提升電網(wǎng)整體運行的可靠性能，可在電網(wǎng)中安裝相應(yīng)的安全自動裝置，較為常用的為重合閘、備用電源等設(shè)備，從而避免電路出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，避免大范圍停電事故的出現(xiàn)。

2）220KV變電站設(shè)計

在該種變電站的電力設(shè)計的過程中應(yīng)該將更多的精力放在電力運行過程中的有關(guān)安全和節(jié)能技術(shù)，保證大型電網(wǎng)在運行過程中能夠具備優(yōu)良的安全和節(jié)能性能，從而明顯的提升運行過程中的安全性。通常來說在220kV變電站電網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)該首先想到無功補貼、諧波處理等技術(shù)內(nèi)容，保證該兩項技術(shù)可以在電力設(shè)計過程得到科學(xué)合理利用。

結(jié)束語

總之，電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性具有直接影響，因此電力管理部門必須要做到具體問題具體分析，對國家規(guī)定與行業(yè)規(guī)范加以貫徹落實，增強(qiáng)電力設(shè)計和電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)的有效性，構(gòu)建系統(tǒng)完善的控制模型。這樣才能有效滿足人們對電力資源的需求，提高管理規(guī)范度與電網(wǎng)安全運行效率，實現(xiàn)電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊警衛(wèi)，李敏霞，李云霞.電網(wǎng)規(guī)劃與電力系統(tǒng)設(shè)計對電網(wǎng)安全影響分析[J].科技資訊，2017，15（07）：37-38.

[2] 周文博.電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計對電網(wǎng)安全影響分析[J].低碳世界，2016（21）：38-39.