供用電技術(shù)安全性與可靠性的影響因素

徐 妍，張卜勻，王新博

（國網(wǎng)遼寧省電力有限公司義縣供電分公司，遼寧 錦州 121100）

0 引 言

隨著人們生活水平的提高，電力在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)變得十分普遍，新能源技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和成熟也對人們的生活方式產(chǎn)生了深遠的影響。電力行業(yè)的前景并非局限于提供基本服務(wù)，而是朝著智能化和便捷化的方向持續(xù)發(fā)展。

1 供用電技術(shù)安全性與可靠性的影響因素

1.1 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是確保供用電技術(shù)安全性與可靠性的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)分為輸電、變電及配電3個層次，每個層次都有其獨特的功能與特點。

在輸電層面，電力系統(tǒng)的輸電線路和變電站構(gòu)成了電力傳輸?shù)闹饕ǖ?。電力線路容易受到天氣、環(huán)境等因素的影響，如大風(fēng)、雷擊等都可能導(dǎo)致線路短路、斷線等事故，從而影響系統(tǒng)的安全性。

在變電層面，變電站是電能從高壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于配送的低壓電能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變壓器、開關(guān)設(shè)備等在變電站中扮演著重要角色，其運行穩(wěn)定性直接關(guān)系到電能的轉(zhuǎn)換質(zhì)量。變壓器的過載、短路等故障可能對系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使得供用電技術(shù)的安全性受到威脅。

在配電層面，供電網(wǎng)絡(luò)覆蓋終端用戶，關(guān)系到居民和企業(yè)的正常用電。但配電線路的老化、負荷不均衡等問題可能導(dǎo)致線路過載，影響系統(tǒng)的可靠性[1]。

1.2 設(shè)備因素

在電力系統(tǒng)的設(shè)備層面，設(shè)備的性能穩(wěn)定性和工作壽命是影響供用電技術(shù)安全性與可靠性的重要因素。

電力系統(tǒng)中的各類設(shè)備，如發(fā)電機、變壓器以及開關(guān)設(shè)備等，在長期運行中需要保持穩(wěn)定的性能。發(fā)電機作為電力系統(tǒng)的核心部件，其穩(wěn)定的電壓輸出對于系統(tǒng)的正常運行至關(guān)重要。變壓器則承擔(dān)著電能轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)娜蝿?wù)，其絕緣性能、冷卻系統(tǒng)以及線圈的質(zhì)量直接影響著系統(tǒng)的安全性與可靠性。因此，維護設(shè)備的性能穩(wěn)定是保證電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)[2]。

設(shè)備在長期運行中可能出現(xiàn)老化、磨損或故障等問題，直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。對于發(fā)電設(shè)備而言，定期的檢修和維護是延長其壽命、提高可靠性的重要手段。而在變壓器等設(shè)備方面，定期的油浸檢查和局部放電檢測能夠盡早發(fā)現(xiàn)問題并進行修復(fù)，確保設(shè)備長期穩(wěn)定運行。

1.3 運行管理模式

電力系統(tǒng)的運行管理模式對于保障供用電技術(shù)的安全性和可靠性具有重要影響。一個高效的運行管理模式能夠最大限度地降低系統(tǒng)故障概率，從而提高供用電技術(shù)的整體性能[3]。

運行管理模式中的實時監(jiān)測技術(shù)是影響供用電技術(shù)安全性和可靠性的重要因素之一。實時監(jiān)測技術(shù)能夠連續(xù)監(jiān)控電力系統(tǒng)的各項參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制中心，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的全面把握。這不僅有助于盡早發(fā)現(xiàn)異常情況，還能在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時迅速做出反應(yīng)，防止問題范圍進一步擴大。先進的監(jiān)測技術(shù)，如高精度傳感器、智能監(jiān)控系統(tǒng)等，能夠提供更準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的安全性[4]。

2 提高供用電技術(shù)安全性與可靠性的具體措施

2.1 充分考慮環(huán)境因素

電力系統(tǒng)的布局和設(shè)備選擇應(yīng)充分考慮周圍環(huán)境的影響，以確保系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的正常運行。氣候是影響電力系統(tǒng)安全性和可靠性的重要因素之一。在寒冷地區(qū)，低溫可能導(dǎo)致設(shè)備的性能下降，甚至損壞。因此，應(yīng)選用耐低溫材料，并設(shè)計保溫措施，確保設(shè)備在極端寒冷環(huán)境下的穩(wěn)定運行。而在高溫地區(qū)，高溫會導(dǎo)致電力設(shè)備過載，影響系統(tǒng)的可靠性。因此，選用高溫環(huán)境適應(yīng)性強的設(shè)備，同時設(shè)計散熱系統(tǒng)，能夠有效降低設(shè)備溫度，保障系統(tǒng)的正常運行。

地質(zhì)條件也是影響電力系統(tǒng)的重要環(huán)境因素。例如，地震、地質(zhì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害可能對電力設(shè)備造成嚴(yán)重破壞，進而影響系統(tǒng)的安全性。在地震頻發(fā)地區(qū)，應(yīng)選用抗震性能強的設(shè)備，采取抗震支撐結(jié)構(gòu)，以減輕地震對設(shè)備的影響。此外，地下水位的變化也可能影響電力設(shè)備的運行。在設(shè)計和布局電力設(shè)備時，需要考慮周圍地下水位的情況，并采取合適的防水措施[5]。

針對自然災(zāi)害等突發(fā)事件，建立完備的應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)對措施。針對臺風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害，應(yīng)建立應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)，及時監(jiān)測并預(yù)測可能影響電力系統(tǒng)的自然災(zāi)害，采取相應(yīng)措施，防止設(shè)備受損。對于突發(fā)事故，應(yīng)制定緊急疏散和救援計劃，保障人員的安全。此外，在電力系統(tǒng)設(shè)計中，還可以采用分布式布局，將關(guān)鍵設(shè)備分散安置，降低單點故障的風(fēng)險，從而提高系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。

2.2 積極進行技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展

智能化技術(shù)作為當(dāng)前的熱點領(lǐng)域，給電力系統(tǒng)的管理和維護提供了新的思路。引入人工智能算法，對大量的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí)和分析，從中挖掘出潛在的模式和規(guī)律，進而預(yù)測設(shè)備的潛在故障。通過預(yù)測性維護，可以在設(shè)備出現(xiàn)故障前采取相應(yīng)的修復(fù)措施，避免突發(fā)故障對供電系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的可靠性[6]。

在引入智能化技術(shù)時，必須對其進行全面的風(fēng)險評估和安全性測試。建立科學(xué)合理的技術(shù)評估體系，可以對新技術(shù)的性能、可靠性以及潛在風(fēng)險進行定量分析，從而避免未經(jīng)充分驗證的技術(shù)可能帶來的安全隱患。這種監(jiān)管體系應(yīng)該是持續(xù)的，以便在技術(shù)不斷發(fā)展的過程中及時調(diào)整和更新，保障技術(shù)的穩(wěn)定應(yīng)用。

在推進智能化技術(shù)的同時，需要培養(yǎng)專業(yè)人才，掌握相關(guān)領(lǐng)域的核心知識和技能。只有在人才隊伍穩(wěn)定的支持下，才能不斷推進智能化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。此外，還需要持續(xù)的投入和研究，以保持技術(shù)的前沿性和領(lǐng)先性。通過不斷的創(chuàng)新和實踐，使智能化技術(shù)在供用電技術(shù)的安全性和可靠性方面發(fā)揮更大的作用[7]。

2.3 構(gòu)建完善的運行管理體系

建立健全的運行管理體系是確保供用電技術(shù)安全性與可靠性的重要保障。在這方面，分布式控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的中央集中控制模式存在單點故障的風(fēng)險，而分布式控制系統(tǒng)將控制功能分散到多個節(jié)點，實現(xiàn)系統(tǒng)的分級監(jiān)控和控制，從而提高系統(tǒng)的抗故障能力。通過在關(guān)鍵節(jié)點引入智能傳感器和執(zhí)行器，分布式控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，智能化控制各個設(shè)備，以應(yīng)對不同情況下的變化[8]。

智能化運維平臺通過整合各類數(shù)據(jù)源，綜合監(jiān)測和分析電力系統(tǒng)的各項指標(biāo)?；诖髷?shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，運維平臺能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行智能分析，預(yù)測潛在故障，及時發(fā)出預(yù)警，并提供相應(yīng)的解決方案。此外，運維平臺支持遠程操作，運維人員可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控和控制電力系統(tǒng)，避免人工操作的風(fēng)險，提高運維的效率和準(zhǔn)確性。

運行人員的技能水平和應(yīng)急處理能力直接影響著供用電技術(shù)的安全性與可靠性。運行人員應(yīng)接受系統(tǒng)化的培訓(xùn)，掌握電力系統(tǒng)的基本原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及工作流程等方面的內(nèi)容。培訓(xùn)還應(yīng)重點關(guān)注工作人員應(yīng)急處理能力的提升，包括災(zāi)害事故處理、設(shè)備故障應(yīng)對等。運行人員需要熟悉各類設(shè)備的操作和維護流程，能夠在緊急情況下迅速做出正確的決策[9]。

2.4 注重電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)備優(yōu)化

在系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計階段，應(yīng)考慮采用冗余配置，確保某一設(shè)備發(fā)生故障時能夠無縫切換至備用設(shè)備，實現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)供電。通過增加冗余設(shè)備，如備用變壓器、備用開關(guān)等，可以在主設(shè)備故障時快速切換至備用設(shè)備，從而避免停電事故的發(fā)生。這種冗余配置可以通過多級備份、冗余通道等方式實現(xiàn)，保障電力系統(tǒng)的可靠性。例如，當(dāng)某電力系統(tǒng)的主變壓器發(fā)生故障時，備用變壓器能迅速接管，確保系統(tǒng)持續(xù)供電。這種設(shè)計能夠有效降低設(shè)備故障對供電系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的可用性。

引入先進的傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測。通過大數(shù)據(jù)分析來預(yù)測設(shè)備故障，并進行智能化維護，從而延長設(shè)備的使用壽命。傳感器技術(shù)可以實時采集設(shè)備的運行參數(shù)，如溫度、電流、振動等，通過監(jiān)測這些參數(shù)的變化，盡早發(fā)現(xiàn)潛在故障。將傳感器數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，可以建立預(yù)測模型，準(zhǔn)確預(yù)測設(shè)備故障的可能性，采取相應(yīng)的維護措施，避免設(shè)備突發(fā)故障。

根據(jù)設(shè)備的實際工作狀態(tài)和負荷情況，優(yōu)化維護計劃，避免不必要的維護，從而延長設(shè)備的使用壽命，提高供電系統(tǒng)的可靠性。例如，通過對發(fā)電機的振動、溫度等參數(shù)進行實時監(jiān)測，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，一旦預(yù)測到可能出現(xiàn)的故障，技術(shù)人員就需要在合適的時機進行維護，以此來避免嚴(yán)重的設(shè)備故障和停電事故[10]。

3 結(jié) 論

我國經(jīng)濟發(fā)展與電力發(fā)展密不可分，兩者相輔相成。為了確保電力項目工程的安全性和可靠性，滿足人們不斷增長的電力需求，相關(guān)從業(yè)人員需要高度重視電力系統(tǒng)的建設(shè)，并了解影響供用電技術(shù)可靠性和安全性的因素。這樣可以針對性地采取措施，有效提高供用電技術(shù)水平，提高電力系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量水平，為經(jīng)濟發(fā)展提供更加穩(wěn)定、可靠的電力支持。