電力配網(wǎng)存在的不足及可靠性提升研究

秦新峰

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司，江蘇 泰州 225300）

0 引 言

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，主要包括電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)以及相應(yīng)的用戶。配電網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接為用戶提供高質(zhì)量的電能。電站、輸電、配電網(wǎng)和終端用戶構(gòu)成了配電網(wǎng)系統(tǒng)的主體。電站將勢(shì)能和熱能轉(zhuǎn)化為電能，輸電網(wǎng)的主要功能是將電站產(chǎn)生的電能傳輸?shù)竭h(yuǎn)方，而配電網(wǎng)是連接輸電網(wǎng)和輸電網(wǎng)的橋梁，用戶是最終的電力消耗者[1]。為了滿足用戶日益增長的電力需求，必須確保有足夠的電站和安全、可靠、科學(xué)的輸配電網(wǎng)絡(luò)。

配電網(wǎng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理兩大功能。它不僅可以處理圖形，而且可以處理數(shù)據(jù)，具有較強(qiáng)的技術(shù)和可靠性，同時(shí)可以有機(jī)結(jié)合硬件和軟件。此外，它的工作條件非常廣泛，允許各種信號(hào)傳輸模式，無論是光纖還是無線電波，都可以支持其工作。為了保證電力系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行協(xié)調(diào)和合作[2]。因此，保證配電網(wǎng)工程技術(shù)的穩(wěn)定實(shí)施，具有十分重要的意義。

1 電力配網(wǎng)存在的不足

配電網(wǎng)的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在電壓合格率較低、設(shè)計(jì)合理性欠缺和自動(dòng)化程度低等方面。

1.1 電壓合格率較低

在配電網(wǎng)的某些區(qū)域中，電壓通過率較低，但是某些系統(tǒng)需要高電壓。低電壓通過率會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障。另外，配電網(wǎng)中也會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)損，導(dǎo)致電能的損失，從而造成電能浪費(fèi)，最終導(dǎo)致配電網(wǎng)不穩(wěn)定而停電。此外，不能確定電源故障的時(shí)間和范圍，降低了配電網(wǎng)的可靠性。

1.2 自動(dòng)化程度較低

目前，許多農(nóng)村配電網(wǎng)自動(dòng)化程度低，不能保證電壓的穩(wěn)定，同時(shí)增加了電網(wǎng)的運(yùn)行成本。設(shè)備是配電網(wǎng)的基礎(chǔ)[3]，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L的電能需求，配電網(wǎng)的最大容量已經(jīng)不能滿足電力需求。因此，有必要及時(shí)更新配電網(wǎng)中的設(shè)備。然而，由于電力企業(yè)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題，配電網(wǎng)中的設(shè)備不能得到及時(shí)更新。此外，電力設(shè)備的維護(hù)力度不足，導(dǎo)致電力設(shè)備無法有效發(fā)揮性能。

1.3 設(shè)計(jì)合理性欠缺

目前，我國配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中依然存在不合理的地方。配電網(wǎng)配電區(qū)設(shè)計(jì)缺乏詳細(xì)的分析和合理規(guī)劃，無法保障電力用戶對(duì)電力的需求，影響配電網(wǎng)的可靠性。由于設(shè)計(jì)的不合理，因客戶自由設(shè)備故障引起的配電網(wǎng)故障約占配電網(wǎng)故障的10%，十分不利于配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。另外，國內(nèi)尚缺乏無客戶設(shè)備的接入系統(tǒng)，尤其是客戶交換設(shè)備[4]。當(dāng)客戶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，開關(guān)設(shè)備使得客戶機(jī)無法脫離主配電網(wǎng)框架，導(dǎo)致干線停運(yùn)，擴(kuò)大停電范圍，影響供電和配電網(wǎng)的可靠性。

2 加強(qiáng)配網(wǎng)電力工程技術(shù)可靠性的建議

2.1 提高電網(wǎng)裝備水平

先進(jìn)的設(shè)備和體系能夠有效保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。就我國的目前情況而言，各電力企業(yè)應(yīng)該不斷擴(kuò)大對(duì)科技方面的人力和資金投入，推動(dòng)電網(wǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及規(guī)劃建設(shè)等項(xiàng)目的技術(shù)發(fā)展，加速老舊設(shè)備的升級(jí)換代，用新技術(shù)、新設(shè)備替換舊設(shè)備。通過選用高性能的傳輸轉(zhuǎn)換設(shè)備，可以改善單通道或單線路的傳輸能力。設(shè)備升級(jí)可以提升輸電的能力，降低輸電成本和資金投入，并且能夠滿足長距離、大容量的輸電需要。此外，為提升電網(wǎng)建設(shè)水平和設(shè)備水平，還需要不斷開發(fā)新技術(shù)，以增加主網(wǎng)的母線差動(dòng)、高頻和故障保護(hù)等，以耐熱導(dǎo)線進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)[5]。采用高性能繼電器開關(guān)和保護(hù)裝置，可以在輸電線路允許的溫度范圍內(nèi)，盡量減少系統(tǒng)故障檢修時(shí)間，提高約束輸電線路的能力。通過加強(qiáng)電網(wǎng)的總?cè)萘浚梢跃徑怆娋W(wǎng)中主要設(shè)備容量的約束問題，提高用戶的電壓質(zhì)量和現(xiàn)有電網(wǎng)的傳輸容量，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

2.2 加強(qiáng)員工綜合素質(zhì)培養(yǎng)

配電網(wǎng)電力工人是配電網(wǎng)電力項(xiàng)目操作的中堅(jiān)力量，不僅需要工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力項(xiàng)目的故障，也需要及時(shí)調(diào)整和檢修故障。如果員工的技術(shù)素質(zhì)和關(guān)注不能滿足電力工程穩(wěn)定運(yùn)行要求，將在很大程度上影響配電網(wǎng)供電工程的可靠性[6]。因此，必須對(duì)職工進(jìn)行良好的教育和培訓(xùn)。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有運(yùn)用科學(xué)的配電工程技術(shù)手段，才能保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。只有重視供電可靠性，才能進(jìn)一步推進(jìn)我國配電網(wǎng)工程技術(shù)的進(jìn)步。

2.3 深入優(yōu)化電源和輸電模式

電力企業(yè)通過改變供電輸送方式，能夠維持整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、質(zhì)量和穩(wěn)定性。其中，提高線路傳輸容量是非常有效的方法。根據(jù)電網(wǎng)輸電的現(xiàn)狀，需要更新電網(wǎng)元器件和輸變電設(shè)備，從而增大導(dǎo)線截面積。比如，通過在變電站之間增添聯(lián)絡(luò)線，能夠?qū)崿F(xiàn)分段控制，減少或者有效緩解各個(gè)供電站的負(fù)荷壓力，盡量避免斷電現(xiàn)象，從而保證供電穩(wěn)定。此外，必須增添10 kV開關(guān)站點(diǎn)的數(shù)量，縮小10 kV線路供電的半徑，增多其出線線路口的數(shù)量。同時(shí)，要做好預(yù)防工作，盡量減少設(shè)備故障，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行[7]。電力企業(yè)應(yīng)重視檢查工作，確保電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。設(shè)計(jì)合理性主要包括以下兩個(gè)方面。一是加強(qiáng)安全的合理設(shè)計(jì)。必須確保配電線路滿足電氣和機(jī)械要求，同時(shí)可以安裝相應(yīng)的接地裝置和避雷器，并且各塔之間的距離和線路的穿越距離應(yīng)當(dāng)充分。另外，為了防止外部干擾，要提高配電網(wǎng)的可靠性，采用絕緣導(dǎo)線代替裸導(dǎo)線。二是技術(shù)的合理設(shè)計(jì)。要根據(jù)配電網(wǎng)的局部條件作出合理規(guī)劃，考慮當(dāng)?shù)氐奶鞖狻⑽廴境潭群惋L(fēng)向設(shè)計(jì)的電氣性能，考慮塔、金屬絲受力、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的機(jī)械性能。在進(jìn)行配電線路時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)匾?guī)劃，以保證最短、最直的線路設(shè)計(jì)，減少占用耕地[8]。

2.4 加強(qiáng)停電事項(xiàng)的管理工作

電能不能作為物理存儲(chǔ)使用，因此其傳輸和使用比較特殊，特別是在傳輸鏈路中，復(fù)雜度很高，且存在較大風(fēng)險(xiǎn)。電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常，主要分為內(nèi)部和外部兩大原因。為努力減弱故障發(fā)生的幾率，需要定期進(jìn)行維護(hù)運(yùn)行工作。同時(shí)，應(yīng)該積極推進(jìn)管理工作，減少影響配電網(wǎng)運(yùn)行的因素。停電一般分為三大類：計(jì)劃性、臨時(shí)性和夜間性[9]。為了盡量減少停電影響，必須制定可行的處理措施。例如，做好停電評(píng)估；提高故障排除效率，減少故障影響；加強(qiáng)預(yù)防，盡量避免夜間停電等。

3 結(jié) 論

為了優(yōu)化配電網(wǎng)設(shè)計(jì)，必須綜合考慮耗電區(qū)域的電力負(fù)荷，確定配電網(wǎng)的準(zhǔn)確位置，滿足各地區(qū)土地利用的需要，減少用電量和電能消耗。另外，通過準(zhǔn)確計(jì)算配電網(wǎng)的供電半徑，合理使用雙環(huán)或環(huán)環(huán)供電配電網(wǎng)。同時(shí)，要加強(qiáng)電力數(shù)據(jù)的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)配電網(wǎng)故障。目前，隨著人們對(duì)電能需求的不斷增加，提高配電網(wǎng)工程技術(shù)的可靠性，是電力企業(yè)正常供電的要求，也是提高電力企業(yè)效率和生活質(zhì)量的有效措施。為努力推進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，電力企業(yè)要不斷提高自身自動(dòng)化運(yùn)行能力，從而制定相應(yīng)的管理機(jī)制，獲得更好的發(fā)展。