電網(wǎng)設(shè)計(jì)的原理及應(yīng)用探討

殷 杰

(國網(wǎng)奎屯供電公司，新疆 奎屯 833200)

電網(wǎng)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，在電力企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中，電網(wǎng)設(shè)計(jì)方法主要包括常規(guī)設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法兩種，這兩種方法均在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)揮著良好的效益。電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以數(shù)學(xué)模型為主，通過計(jì)算機(jī)完成模型的分析和綜合。眾所周知，電網(wǎng)系統(tǒng)具有典型的系統(tǒng)性，即使利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)也很難滿足電網(wǎng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)要求。由此可見，對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)原理以及應(yīng)用進(jìn)行分析顯得尤為重要。

一、電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)的原理和原則

電網(wǎng)設(shè)計(jì)效果與電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性有直接關(guān)系。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平不斷提高，人們對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量和安全性提出了更高的要求。要想滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際需求，電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作人員首先應(yīng)該明確電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中必須堅(jiān)持的基本原則:第一，可靠性和安全性原則。進(jìn)入二十一世紀(jì)來，人們?nèi)粘Ｉ钜呀?jīng)離不開電力資源，實(shí)際應(yīng)用過程中電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題人們的正常生活將受到嚴(yán)重影響，因此，設(shè)計(jì)人員必須始終堅(jiān)持安全和可靠性原則;第二，明確投資狀況。電網(wǎng)投資主要包括輸電線路和變電站兩部分，只有明確各項(xiàng)目投資狀況才能進(jìn)一步提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;第三，靈活性和適應(yīng)性原則。靈活性原則要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中高度重視后期檢修、故障維護(hù)以及安全運(yùn)行等基本要求，確保電網(wǎng)系統(tǒng)能在任何狀態(tài)下滿足以上需求。適應(yīng)性要求電網(wǎng)系統(tǒng)無論在任何環(huán)境狀態(tài)下均能正常運(yùn)行。只有堅(jiān)持以上原則，設(shè)計(jì)人員才能綜合實(shí)際狀況設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的電網(wǎng)系統(tǒng)模型，為電力企業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供動(dòng)力保障。

二、電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用

目前，我國電網(wǎng)設(shè)計(jì)的類型主要包括簡單閉式、復(fù)雜閉式、無備用開式以及有備用開式四種接線方式，以上四種接線方式均在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用。要想進(jìn)一步提高電網(wǎng)設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在明確電網(wǎng)設(shè)計(jì)原理和應(yīng)該堅(jiān)持的基本原則的前提下，對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)接線方式的基本類型進(jìn)行深入研究，才能具有針對(duì)性地采取有效措施提高電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用水平。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，從技術(shù)指標(biāo)的分析和經(jīng)濟(jì)方面的分析兩方面著手，對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用做了總結(jié)介紹。

(一)技術(shù)指標(biāo)的分析

電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案中技術(shù)指標(biāo)的分析主要包含潮流計(jì)算、安全校驗(yàn)計(jì)算以及短路電流計(jì)算三方面內(nèi)容。只有確保以上技術(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確性，才能夠從根本上提高電網(wǎng)設(shè)計(jì)水平。

1、潮流計(jì)算

潮流計(jì)算在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的主要目的是分析電網(wǎng)在各種條件狀態(tài)下的基本使用狀況，如電網(wǎng)的運(yùn)行狀況、電網(wǎng)的適應(yīng)能力以及電網(wǎng)系統(tǒng)功能狀況等。校驗(yàn)位置在電氣設(shè)備投入使用后會(huì)出現(xiàn)承載負(fù)荷超標(biāo)等問題，因此，必須提高潮流計(jì)算的準(zhǔn)確性，為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

2、安全校驗(yàn)計(jì)算

電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中電網(wǎng)靜態(tài)時(shí)安全技術(shù)分析和動(dòng)態(tài)時(shí)安全技術(shù)分析是安全校驗(yàn)計(jì)算中最重要的內(nèi)容。在分析靜態(tài)電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，如果系統(tǒng)內(nèi)部任何元件出現(xiàn)故障，電網(wǎng)系統(tǒng)將難以繼續(xù)正常運(yùn)行，此時(shí)，必須結(jié)合其他位置的分布信息判斷各個(gè)元件是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。如果電網(wǎng)功率超過220kV，安全檢驗(yàn)工作必須在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢后準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行，如果靜態(tài)檢驗(yàn)和動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)均不能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行要求，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際狀況采取相應(yīng)的補(bǔ)救辦法，例如，增加電網(wǎng)系統(tǒng)中輸電線路、采取強(qiáng)化電網(wǎng)穩(wěn)定性措施以及嚴(yán)禁使用不符合電網(wǎng)運(yùn)行要求的設(shè)計(jì)方案等。

3、短路電流的計(jì)算

短路電流計(jì)算的主要目的是確保電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，電網(wǎng)系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原有的運(yùn)行狀態(tài)。由于電力系統(tǒng)電壓等級(jí)和電力負(fù)荷程度存在較大差異，設(shè)計(jì)人員必須合理控制斷路器上最大的切斷能力。電力企業(yè)采用的設(shè)計(jì)方案在確保電流在預(yù)定現(xiàn)值范圍內(nèi)的同時(shí)，另一方面還應(yīng)該合理控制電網(wǎng)投入成本，減少設(shè)計(jì)過程中不必須要的浪費(fèi)問題。

(二)經(jīng)濟(jì)方面的分析

電網(wǎng)設(shè)計(jì)還應(yīng)該對(duì)經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行準(zhǔn)確分析。技術(shù)指標(biāo)是提高電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素之一，要想提高電力企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)還必須結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r對(duì)經(jīng)濟(jì)投入進(jìn)行合理控制。例如，在選擇設(shè)計(jì)方案的過程中，應(yīng)該選擇出價(jià)性比較高的設(shè)計(jì)方案、綜合利用費(fèi)用現(xiàn)值比較法和等年費(fèi)用法選擇合適的設(shè)計(jì)方案、對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析以及著重考慮電網(wǎng)系統(tǒng)故障后的經(jīng)濟(jì)損失等。只有明確以上問題，才能在減少成本支出的同時(shí)提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)束語

總之，電網(wǎng)設(shè)計(jì)受諸多因素的影響，實(shí)際設(shè)計(jì)工作具有典型的系統(tǒng)性和復(fù)雜性。要想進(jìn)一步提高電網(wǎng)設(shè)計(jì)水平，電力企業(yè)應(yīng)該在明確電網(wǎng)設(shè)計(jì)原理和原則的前提下，從技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)投入兩方面著手，對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，為提高電力企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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