論電網運行技術的優化措施

羅衛明

摘 要：隨著人們生活水平的提高，電已經成為人們生活和生產中不可或缺的一部分。所以電網運行技術水平的高低直接關系著電能利用效率的高低。本文通過對電網運行技術現狀的分析，提出了改善電網運行技術的思路，并且提出了故障智能診斷技術、無功補償技術、諧波治理技術和FACTS技術等優化措施。希望通過新技術的應用，逐步提高電網運行的可靠性和穩定性。

關鍵詞：電網運行；技術；優化

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A

電網運行的質量直接關系到人們的生產和生活，特別是近幾年來大功率電器和設備類型的增加，對電網電量的要求越來越多，其安全性和穩定性面臨較大的挑戰。傳統方式下的電網運行技術，電網中存在著較大的諧波分量，導致電網中電壓和電流的不穩定性，影響設備的正常使用，增加了電網故障的數量和類型。

目前電力系統中采用比較先進的供電技術、配電網饋線保護技術以及幾點保護技術等在很大程度上降低了電網中線路的故障率，保證了人們生活和生產的正常用電。只有不斷進行技術優化和改造才能夠保證電網供電質量的不斷提高，下面我們就電網運行技術的優化措施進行介紹。

1 目前我國電網運行現狀

為了降低電能在輸電線路中的損失，我國采用高壓輸電方式，常見的輸電線路有10kV、110kV和220kV等。雖然高壓輸電能夠降低線路中電量的損失，但是對輸電線路、技術以及相應的設備的要求越來越高。

10kV輸電線路在我國各個地區的鋪設數量較少，其主要原因是由于其降低的電量損失和其所需要的設備資金相比相差不多，不能夠提高電網運行的經濟效益。為了協調二者之間的關系，我國很多地區都建設了20kV的輸電線路，即實現了傳輸線路中電壓的提升，也降低了設備的資金投入。

由于輸電線路鋪設范圍較大，傳統的人工管理模式需要大量的工作人員對其線路運行情況進行檢查和記錄，不能滿足日益發展的電力監控的需求。

隨著先進的計算機技術和監測技術的發展，目前我國大部分地區都建立了電網運行的自動監控系統，但是受技術水平的限制，大部分電網運行監測和控制中，注重對電網運行情況的監測，在控制方面的技術還比較落后。監控技術只能夠實現對設備運行情況的實時檢測，但是不能夠實現對電網中設備的自動控制，當發生故障時還需人工去解決，所以目前我國電網運行的監測和控制水平還較低。

2電網運行技術的優化探討

電網運行情況直接關系到電網中設備的安全性，必須加強對其質量的控制，實現電網運行技術的優化，具體的優化思路如下：

（1）建立完善的調研體系

為了實現對電網運行技術的優化，電力部門必須要建立非常完善的基礎調研體系，以滿足對電網調研的需求，將其管轄區域進行有效的劃分，確定需要調研的重點內容。并且設置專門人員負責對電網運行信息進行收集和整理，通過對電網運行基礎數據的電眼，保證其優化的科學性。

（2）建立完善的優化評測體系

優化評測體系的目的是保證電網運行的安全性和穩定性，為了保證優化方案的科學性和有效性，電力部門都會對建立的優化方法進行評價。即建立專門的評測體系，組織相關專家和技術人員對優化方案的內容進行評測，確保優化方案的可行性和先進性。

（3）明確優化的方向

按照電網運行調研報告，確定電網運行優化的主要方向和重點內容。加強對電網運行新技術的研發和引進，通過先進技術的使用提高該地區電網運行的穩定性和經濟性。由于每個地區用戶的類型和用電需求不同，優化方案的內容和重點也不相同。

3 具體的優化方法

為了更好的實現對電網運行安全性和穩定性的控制，必須采用先進的技術對其進行優化，以滿足人們日益增長的用電需求。

（1）故障智能診斷技術

故障智能診斷技術是近些年來電網運行中產生的一項新技術，具有較強的專業性。智能故障診斷技術的應用能夠幫助工作人員及早發現電網運行過程中存在的故障，并且采用相應的應對策略，降低電網運行的故障率，提高電網運行的穩定性。

常見的故障診斷系統有專家系統和人工神經網絡兩種，其中前者采用規則將專家的經驗進行表示，建立一個非常完善的知識庫系統，專家系統將電網運行參數跟其知識庫中的規則進行對比和分析，經過推理得到相應的解決策略，防止故障的發生。后者則根據各個神經元之間的優先權重來處理電網運行過程中的各種問題，具有較強的容錯能力。

人工神經網絡故障診斷系統與專家系統相比具有其獨特的優勢，它不受系統中噪聲以及其他干擾信號的影響，得到的診斷結果正確性較高，因此在電網運行中得到了非常廣泛的應用。

（2）諧波濾波技術

由于電網中的電氣設備具有非線性阻抗的特點，導致電網中出現諧波現象，這主要是由于電網中電流跟電壓之間不成線性關系，引起電網中電壓的不穩定性。

近幾年來，我國制定了一系列治理電網諧波的規范和標準，其中一種方法是通過增加換流裝置的相數來實現，換流裝置是電力系統中非常常見的一種諧波源，使用過程中在其交流側和直流側分別產生pk+1和pk次諧波，能夠有效去除電網中存在的低頻諧波項，降低電網中存在的諧波電流。

另一種去除電網諧波的方法是安裝濾波器，按照其是否需要電源進行供電，可以分成無源濾波器、有源濾波器和混合型濾波器三種。濾波器的安裝能夠從諧波的源頭去除電網中的諧波分量，實現對電網中設備的保護，降低諧波對電網電量的影響。

（3）無功補償

由于電網覆蓋范圍較大，如果采用傳統的補償裝置，需要大量的維護人員，給電網的后期管理帶來較大的困難。

無功補償是采用電容器實現對電網中諧波分量的補償，提高電網的功率因素。但是在無功補償優化時需要注意其連接和補償方式，以保證無功補償功能的實現。

通常情況下無功補償在工作過程中采用欠補償的方式，其原因是如果采用過補償，電容器就會跟配電變壓器形成并聯結構，組成LC回路，容易造成串聯諧振現象，不但不能夠實現對諧波的抑制，反而給電網中的大功率設備帶來嚴重的損害。所以對于無功補償，一般將其補償度設置在50%-80%之間。

電容器連接可以采用星形和三角形兩種連接方式，三角形連接方式中如果一組電容器發生短路故障，那么流過電流器的電流值就有可能達到電容器額定電流值的幾倍，甚至幾十倍，嚴重的還會造成電容的損壞或者爆炸。

所以無功補償在連接過程中采用星形連接方式，工作過程中即便一相發生短路現象，流過整個電容器的電流值不會超過其額定電流的三倍，降低了設備故障的概率，保證了操作人員的生命安全。

（4）FACTS技術

該技術跟常規輸電控制技術相比具有控制靈活，適應性好的特點，且具有較好的兼容性，在使用過程中無需對系統中現有設備做較大的改動即可實現對電網潛力的激發。FACTS技術的應用較大的提高輸電線路的穩定性和安全性，擴大交流輸電的應用范圍，降低電網運行的經濟成本。同時該技術可以在一定程度上實現對電網中功率震蕩的抑制，提高電網系統運行的穩定性，降低電網事故所需要的停電時間，實現對整個電網系統的實時控制，確保系統性能的可靠。

以上四種方法均能夠實現對電網中諧波分量的去除作用，在選用過程中要根據當地電網運行的具體情況，并且結合優化技術的優缺點進行合理選擇，切不可盲目的應用。

結語

隨著科技的不斷發展，大型用電設備的類型和數量越來越多，對電能質量的要求也越來越嚴格。安全性和可靠性是電網運行的基礎性指標，直接關系著人們生活和生產中的用電安全性。本文根據目前我國電網運行技術的現狀，對電網運行技術的優化思路進行了介紹，并且提出了采用新技術實現對電網運行的優化，希望能夠為電網運行的優化提供可以參考的依據。

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