城市電網(wǎng)設(shè)計的關(guān)鍵問題與技術(shù)

賴英迪

【摘 要】電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中的各項設(shè)施構(gòu)建的整體，電網(wǎng)系統(tǒng)的主要功能是為人們提供穩(wěn)定的電能，變電、配電、輸電三個單元構(gòu)成了電網(wǎng)。合理的電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計能夠確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行、電力安全，電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模也是由電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計決定的。此外，電網(wǎng)建設(shè)通常會占用大量的人力、財力、物力，而電網(wǎng)規(guī)劃、電力設(shè)計工作還決定了電網(wǎng)建設(shè)的成本以及施工時間，所以會直接對電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，電力用戶的正常生活造成影響。因此，探討電力設(shè)計、電網(wǎng)規(guī)劃對電網(wǎng)的影響有著重要的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】城市電網(wǎng)設(shè)計；關(guān)鍵問題；技術(shù)要點

中圖分類號：TM715文獻標識碼：A

引言

隨著經(jīng)濟社會水平、科學(xué)技術(shù)水平的進步演化，標準化在保障產(chǎn)品質(zhì)量安全、促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟提質(zhì)增效、服務(wù)外交貿(mào)易等方面發(fā)揮的作用越來越明顯。在支撐和推動國家科技創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，加快促進技術(shù)專利化、標準產(chǎn)業(yè)化的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

1城市電網(wǎng)設(shè)計要點

1.1保證設(shè)計電網(wǎng)的可靠性

我國城市對電力的要求越加嚴格，不僅對電量增加提出要求，相應(yīng)也對質(zhì)量、安全與可靠性提出全新的標準。特別是電網(wǎng)規(guī)劃，需要密切聯(lián)系人口密度、電量需求等因素，根據(jù)實際特點，提高電網(wǎng)可靠性，這也是電力系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定供電的體現(xiàn)。只有在設(shè)計中強調(diào)可靠性，才與居民的用電需求有效適應(yīng)，并且平穩(wěn)提供電力能源。當前居民逐步強化環(huán)保思想，傳統(tǒng)高能耗、重污染的交通方式已逐步變成電力公車與鐵路，一定程度上保護了城市環(huán)境。但是，電力公車與鐵路也對電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生更大的供電壓力。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，必將造成道路交通擁堵，甚至威脅城市的運行。所以，對設(shè)計電網(wǎng)來講可靠性非常關(guān)鍵。

1.2電壓等級設(shè)計

電壓等級的確定是電網(wǎng)建設(shè)工作中的重要部分，會直接對電網(wǎng)建設(shè)后續(xù)工作產(chǎn)生一系列的影響，所以相關(guān)工作人員必須做好電壓等級的確認工作。我國城市、郊區(qū)地區(qū)的用電量有著較大差異，所以電壓等級的確定要根據(jù)城市、郊區(qū)的分布確定。在確定城市的電壓等級時，必須規(guī)避重復(fù)降壓等現(xiàn)象，在電網(wǎng)建設(shè)中合理的構(gòu)建中高壓、高電壓等節(jié)點，還要根據(jù)城市中不同的區(qū)域?qū)嶋H用電情況進行針對性的規(guī)劃，這樣才能確保電力傳輸?shù)男剩藗兊恼Ｓ秒娨约半娏ζ髽I(yè)的經(jīng)濟效益。在確定郊區(qū)的電壓等級時，也必須實地進行考察，現(xiàn)場勘察郊區(qū)的電力設(shè)施建設(shè)情況，然后根據(jù)實際情況確定電壓等級。

1.3負荷轉(zhuǎn)移

負荷轉(zhuǎn)移功能是確保電力安全運行的重要功能，所以電網(wǎng)的規(guī)劃往往都會考慮到負荷轉(zhuǎn)移功能。在電網(wǎng)規(guī)劃、電力設(shè)計工作中。在電網(wǎng)系統(tǒng)運行出現(xiàn)不穩(wěn)定情況的時候，應(yīng)該確保電網(wǎng)能夠及時的將符合進行轉(zhuǎn)移，以此確保電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，避免安全事故的發(fā)生。在實際工作的過程中，如果電網(wǎng)出現(xiàn)了大面積故障，就必須對故障的原因、現(xiàn)象進行分析，在維護的過程中要保證備用容量能夠保證排查、維護工作的正常進行。所以電網(wǎng)規(guī)劃、電力設(shè)計工作也要將可能發(fā)生的事故、檢修工作納入考慮范圍。

電網(wǎng)在運行中出現(xiàn)的問題也各不相同，如果電網(wǎng)運行的過程中配電技術(shù)出現(xiàn)了問題，就能通過適當?shù)母淖儭⒄{(diào)整就可以解決。舉個例子，如果電力系統(tǒng)中變電站中的一根母線出現(xiàn)了異常，經(jīng)過檢查也很難檢測出問題發(fā)生的原因，所以電力系統(tǒng)在運行的過程中，中壓配電網(wǎng)也能對整個電力系統(tǒng)的運行提供保障。要確保電網(wǎng)的正常運行，必須確保滿足以下幾點要求：①部分電力用戶的供電回路有兩條，只要保證一條供電回路的正常運行，就能夠為用戶的用電提供保障；②部分電力用戶的供電回路有三條，如果其中的一條出現(xiàn)問題，也不會對電力供應(yīng)構(gòu)成影響，但是如果有兩條發(fā)生了故障，就會導(dǎo)致供電電能只有正常情況的3/4；③變電站中的回路發(fā)生故障的時候，恢復(fù)正常供電的時間與解決斷電花費的時間相同，如果電網(wǎng)的供電形式為環(huán)網(wǎng)供電形式，那么達到最低電量的時間和電力恢復(fù)的時間相同，一般情況下，要在2min之內(nèi)恢復(fù)對配電網(wǎng)的控制，避免對電力用戶的正常用電產(chǎn)生影響。

1.4變電站的電力設(shè)計

一般情況下，在進行110千伏及以下變電站規(guī)劃設(shè)計的過程中需要遵守以下幾點規(guī)定：①在規(guī)劃、設(shè)計之前要充分的做好實地考察工作，確保區(qū)域電能符合當?shù)仉娏τ脩舻男枨?，并且保證電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，在設(shè)計的過程中也要充分考慮到電網(wǎng)建設(shè)所需要花費的成本，盡量避免不必要的資金投入。②在規(guī)劃設(shè)計110千伏以下的電力時，要對接線形式、出線回路的數(shù)量、供電的電源進行合理的規(guī)劃。比如，在選擇接線形式的過程中，一般都會選用橋式接線，在設(shè)計的過程中要根據(jù)實際工作情況，不斷地對接線形式進行改善，根據(jù)實際情況選擇內(nèi)橋接線或者外橋接線。規(guī)劃供電電源的過程中，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，也要盡可能的采取備用電源，以此為其提供保障。

2城市電網(wǎng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

2.1負荷預(yù)測技術(shù)

在規(guī)劃和設(shè)計電網(wǎng)過程中，首先應(yīng)預(yù)測電網(wǎng)未來負荷增長。在規(guī)劃操作中，保證負荷未來數(shù)值的準確性，但預(yù)測過程中，極有可能受到各種因素干擾，因此，有必要采取合適的預(yù)測方式。應(yīng)在預(yù)測操作中綜合利用各種方式，對各種方法取得的結(jié)果認真比較，選擇準確度最高的方法。經(jīng)過研究可知，參數(shù)模型和非參數(shù)模型預(yù)測方法可得到最精準的數(shù)值。其中參數(shù)模型是基于理論角度分析運行負荷及不同電網(wǎng)負荷之間的影響情況，對各種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)有效明確，進一步構(gòu)建比較完善的模型。非參數(shù)模型是對實際運行電網(wǎng)中可能產(chǎn)生的因素整合思考，對多變量性、時效性的負荷因素整體參考預(yù)測，更多人員使用這一方法，主要是由于其具有較高準確性。

2.2電網(wǎng)規(guī)劃評估

電網(wǎng)規(guī)劃評估主要是評價電網(wǎng)規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)可行性的一項指標，主要是以規(guī)劃設(shè)計方案評估為基礎(chǔ)，綜合評價整個方案的可行性和實用性。經(jīng)過研究電網(wǎng)，規(guī)劃設(shè)計評估工作要對整個設(shè)計方案進行分析和評估，例如整個電網(wǎng)的供電能力、安全性、綜合線損評估等，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)評價整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的可行性，在評估調(diào)結(jié)構(gòu)供電能力及其安全性過程中，會運用到容載比公式、潮流計算公式和短路電流計算公式等，若計算出電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的容載比高，則說明變電站的容量大，整個電網(wǎng)經(jīng)濟效益低，調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)計方案。

2.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在電網(wǎng)規(guī)劃中，主網(wǎng)規(guī)劃的界限模式分為很多種，例如雙輻射型接線、T型接線，這兩種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)都比較簡單，但是缺點是靈活性不夠。配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也有多種模式可以選擇，常見的有單輻射模式、架空線多分段兩聯(lián)絡(luò)等，架空線多分段兩聯(lián)絡(luò)連接模式是將整個配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分成多段，每一段又可以有自己的連接方式，這兩個連接模式靈活性強，因此，在整個網(wǎng)架結(jié)構(gòu)過程中確定整個結(jié)構(gòu)的主網(wǎng)和配網(wǎng)的連接方式是優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的一種重要途徑。現(xiàn)階段，隨著我國電力系統(tǒng)趨于完善，電網(wǎng)規(guī)劃中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的接線模式得到了有效調(diào)整，接線方式得到了有效簡化。

結(jié)束語

綜上所述，我國電力系統(tǒng)在發(fā)展中不斷完善，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在提高人們生活水平上有一定的貢獻，但是這也對電力事業(yè)提出了更高的要求，電力規(guī)劃設(shè)計方案需要根據(jù)社會發(fā)展情況不斷改進和優(yōu)化，為促進我國電力實業(yè)發(fā)展提供幫助。

參考文獻：

[1]趙宏.電網(wǎng)設(shè)計的關(guān)鍵問題與技術(shù)分析[J].中國高新區(qū)，2018（13）：172.

[2]顧水福，張媛，陳西穎.主動配電網(wǎng)設(shè)計方法研究[J].發(fā)電技術(shù)，2018，39（03）：220-225.

[3]胡海華.電網(wǎng)設(shè)計的關(guān)鍵問題及解決策略[J].建材與裝飾，2018（29）：238-239.

[4]楊德慈，劉俊旭，呂衛(wèi)民，田書然.城市電網(wǎng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（12）：243.

（作者單位：國網(wǎng)浙江象山縣供電有限公司）