淺談?dòng)绊懱馗邏弘娋W(wǎng)運(yùn)行的因素及應(yīng)對(duì)策略

摘 要：隨著特高電同建設(shè)步代的快速推進(jìn)，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)覆蓋態(tài)勢(shì)，導(dǎo)政整個(gè)特高壓電網(wǎng)面臨著諸多風(fēng)險(xiǎn)因素威脅，因此，為了進(jìn)一步保持特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全建設(shè)，需對(duì)大電網(wǎng)不確定因素及這些因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并采取一定的防范措施來(lái)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)因素的影向，有利于保障特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：特高壓電網(wǎng);運(yùn)行因素;應(yīng)對(duì)策略

我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)步伐的快速排進(jìn)，大電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)余多變的態(tài)勢(shì)，各個(gè)省級(jí)、區(qū)城電網(wǎng)之向的相工影響和依典性逐漸加強(qiáng)，不確定因素在電網(wǎng)中造成的影響也在逐漸加深。因此隨著特高壓地同建設(shè)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)步伐的快速推進(jìn)，大電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的態(tài)勢(shì)，各個(gè)省級(jí)、區(qū)域電網(wǎng)之間的相互影響和依賴性逐漸加強(qiáng)，不確定因素在電網(wǎng)中造成的影響也在逐漸加深。因此隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)的逐步深入，全國(guó)實(shí)現(xiàn)了“一張網(wǎng)”的全覆蓋態(tài)勢(shì)，使得整個(gè)特高壓電網(wǎng)面臨著很多風(fēng)險(xiǎn)因素的威脅，因此對(duì)于特高壓電網(wǎng)的建設(shè)既要采用科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)保障運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，還要采取一定的防范措施來(lái)避免風(fēng)險(xiǎn)的威脅，這對(duì)于保證特高壓電網(wǎng)在今后能夠后實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的實(shí)際意義。

1、特高壓電網(wǎng)內(nèi)涵及意義

輸電電壓的大小與電能的輸送效率有關(guān)，電壓越高、輸電效率越高，因此為了減少電能損失，技術(shù)人員一直在致力于研發(fā)輸送更高電壓的技術(shù)。隨著電力科技的不斷進(jìn)步，目前，特高壓技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)得到大范圍規(guī)劃和建設(shè)，同時(shí)我國(guó)的特高壓輸電技術(shù)居于世界前列。由于特高壓輸電技術(shù)的電能損失較少，因此經(jīng)濟(jì)輸送距離同超高電壓輸送技術(shù)相比加大了，甚至能夠達(dá)到1000km以上，從而解決了將西部能源送到東部的問(wèn)題。同時(shí)特高壓電網(wǎng)輸送電能的量增加，在輸送同等電能的前提下，占用的土地資源更少，因此有利于節(jié)約土地資源，尤其受到土地資源稀缺的東部地區(qū)的歡迎

2、影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的因素分析

2.1外部環(huán)境對(duì)特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的影響

對(duì)特高壓電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響的外部環(huán)境因素主要有雷電、鳥(niǎo)類冰雪災(zāi)害等。首先，特高壓電網(wǎng)由于輸電線路桿塔的高度和寬度相比于其他等級(jí)的輸電網(wǎng)有所增加因此落雷的數(shù)量有所增加，同時(shí)由于特高壓線路輸送的電壓明顯增加因此線路避雷線的屏蔽性能也比較差。其次，特高壓電網(wǎng)往往路過(guò)人煙稀少的地區(qū)，這些地方鳥(niǎo)類活動(dòng)密集對(duì)輸電線路也會(huì)造成一些危害。

2.2電網(wǎng)潮流控制風(fēng)險(xiǎn)因素

特高壓電網(wǎng)建設(shè)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電能輸送，這也是特高壓電網(wǎng)所具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為了保證特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，可對(duì)跨區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率進(jìn)行有效控制。從理論上來(lái)說(shuō)，特高壓電網(wǎng)潮流控制可通過(guò)各區(qū)域的功率控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)際工作中，由于各區(qū)域發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力高低不一，不利于對(duì)各區(qū)域電網(wǎng)潮流進(jìn)行協(xié)調(diào)性控制。

2.3線路及設(shè)備故障引發(fā)的特高壓電網(wǎng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)

特高壓輸電線路故障會(huì)造成線路出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷以及功率失衡的后果，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性會(huì)造成非常大的影響。特高壓電網(wǎng)故障主由內(nèi)部和外部故障組成，造成外部故障的主要因素是極端自然天氣、電氣誤操作等，內(nèi)部做障主要是因?yàn)殡姎庠O(shè)備以及線路的絕緣老化造成。特高壓電網(wǎng)具有電壓等級(jí)高、輸送電能容量大的特點(diǎn)，因此一旦發(fā)生故障往往會(huì)造成嚴(yán)重的后果。首先，特高電網(wǎng)因故障出現(xiàn)波動(dòng)會(huì)造成發(fā)電機(jī)功角擺動(dòng)幅度增大，引起電網(wǎng)系統(tǒng)電壓的突變或者功角的震蕩;其次，因繼電保護(hù)裝置將故障通道從電網(wǎng)中切除后會(huì)造成其他非故障通道潮流的突變，造成電網(wǎng)系統(tǒng)電壓出現(xiàn)超限現(xiàn)象，影響電網(wǎng)的靜態(tài)穩(wěn)定。最后，在電網(wǎng)潮流向非故障通道轉(zhuǎn)移過(guò)程中有可能造成線路的過(guò)負(fù)荷跳閘，進(jìn)而引起其他連鎖故障的發(fā)生。同時(shí)特高壓電網(wǎng)的次級(jí)線路之間容易形成電磁環(huán)網(wǎng)，一旦特高壓電網(wǎng)因故障造成潮流升高，往往會(huì)引起次級(jí)線路的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)而造成特高壓電網(wǎng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的升高。

2.4繼電保護(hù)及安全穩(wěn)定裝置風(fēng)險(xiǎn)

特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且電壓等級(jí)較高，這就要求繼電保護(hù)及安穩(wěn)裝置的配置數(shù)量較多，一旦這些設(shè)備發(fā)生故障，則會(huì)降低特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自于保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，若特高壓電網(wǎng)中配置的保護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，其中任何一條繼電保護(hù)裝置失靈，則會(huì)造成故障影響范圍的擴(kuò)大。而安穩(wěn)設(shè)備主要包括切負(fù)荷、低頻減負(fù)載裝置、振蕩解列等電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置，若安穩(wěn)設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)或失靈現(xiàn)象。

3、提高特高壓電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的策略

3.1在特高壓電網(wǎng)的管理中引進(jìn)智能化管理手段首先，智能化的一個(gè)方面是提高物理電網(wǎng)的智能化，保障電能在長(zhǎng)距離、大負(fù)荷輸電的情況下，能夠提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。智能監(jiān)控是智能化電網(wǎng)的重要功能之一，能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，將各種設(shè)備隱患對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成的不利影響降到最低。其次，智能化的平臺(tái)與管理手段，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)、規(guī)劃和運(yùn)行，提高骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的水平，減少風(fēng)電、水電接入對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的波動(dòng)，為新能源的接入提供可靠的技術(shù)保障。

3.2強(qiáng)化安穩(wěn)及繼保裝置性能

由于特高壓電網(wǎng)的特殊性，因此需要配置安穩(wěn)裝置來(lái)保障對(duì)人們對(duì)特高壓電網(wǎng)的可控性，在故障時(shí)切除部分發(fā)電機(jī)組或者負(fù)載，來(lái)維持電網(wǎng)整體不出現(xiàn)較大波動(dòng)，因此安穩(wěn)裝置的穩(wěn)定與否事關(guān)重大。在對(duì)特高壓電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重強(qiáng)化對(duì)安穩(wěn)控制措施的配置及應(yīng)用，并對(duì)安穩(wěn)裝置定期進(jìn)行巡檢，保障其運(yùn)行狀態(tài)始終處于良好。此外，特高壓電網(wǎng)應(yīng)配置多套繼電保護(hù)裝置，除主保護(hù)外還應(yīng)注意對(duì)后備保護(hù)的配置，實(shí)現(xiàn)多位一體的保護(hù)策略，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。同時(shí)還應(yīng)該強(qiáng)化安穩(wěn)及繼保裝置的協(xié)調(diào)配置，保證特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生重特大事故時(shí)采取將必要措施來(lái)降低事故范圍的擴(kuò)大。

3.3加強(qiáng)特高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警與控制

特高壓電網(wǎng)運(yùn)行主管部門應(yīng)高度重視風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與管控工作的開(kāi)展，一方面，電網(wǎng)主管部門應(yīng)建立完善的故障預(yù)警機(jī)制，根據(jù)故障特點(diǎn)和等級(jí)對(duì)其進(jìn)行合理分類，同時(shí)制定可靠的應(yīng)急預(yù)案。另一方面，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員的培訓(xùn)與管理，使其真正意識(shí)到特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的危險(xiǎn)性，嚴(yán)格按照相關(guān)運(yùn)行要求進(jìn)行工作，避免出現(xiàn)人為操作失誤故障，以保障特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4優(yōu)化電網(wǎng)架構(gòu)及運(yùn)行方式

對(duì)特高壓電網(wǎng)的網(wǎng)架進(jìn)行優(yōu)化能夠從根本上減少風(fēng)險(xiǎn)因素的威脅，在網(wǎng)架設(shè)計(jì)施工過(guò)程嚴(yán)格遵守電力系統(tǒng)安穩(wěn)條例。同時(shí)，可以通過(guò)交直流的相互協(xié)調(diào)來(lái)提高特高壓電網(wǎng)調(diào)控的能力，減少因大規(guī)模潮流轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致線路出現(xiàn)的過(guò)載威脅。對(duì)特高壓電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化也可以使得電網(wǎng)達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的目的，通過(guò)科學(xué)制定系統(tǒng)的事故主保護(hù)和后備保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的雙重化保護(hù)。主保護(hù)采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，輔助配置近后備保護(hù)。后備保護(hù)主要包括零序電流保護(hù)、短路器失靈保護(hù)、相間距離保護(hù)等方式。110KV的單電源線路中，可以將過(guò)電流保護(hù)和零序電流保護(hù)作為普通配置。當(dāng)線路電壓等級(jí)低于110KV的時(shí)候使用兩段式的過(guò)流保護(hù)配置，裝置配置的過(guò)流保護(hù)的第二段是帶有時(shí)限的，第一段不帶時(shí)限，同時(shí)在需要的時(shí)候主保護(hù)還可以安裝差動(dòng)保護(hù)，而這時(shí)后備保護(hù)采用的是過(guò)電流保護(hù)。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，特高壓電網(wǎng)建設(shè)為人們生活生活帶來(lái)了極大的便利，但由于特高壓電網(wǎng)的復(fù)雜性及受到其它因素的影響，給特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響，因此，加強(qiáng)對(duì)影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行因素的研究是極為必要的，有利于提高特高壓電網(wǎng)抵抗故障的能力，保證特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：翟來(lái)（1985.07一）男，陜西西安人，工學(xué)學(xué)士，電力工程師。單位：國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司。研究方向：特高壓電網(wǎng)運(yùn)維管理.