電網規劃與電力設計對電網安全的影響

文/高鵬 煙臺德和冶金設計研究有限公司 山東煙臺 264002

在經濟水平不斷得到提升的同時，對于用電質量的需求與日俱增，為滿足當前的用電需要，各地電網建設工作逐漸加快進度。建設具有較高質量以及高工作效率的電網已經成為當前電網設計工作的主要目標，通過對問題進行技術性分析，并提高解決方案的合理性，保證電網在工作過程中的穩定性，是電力企業急需克服的首要問題。

1、電網規劃原則

1.1 合理選擇電壓等級

在對電網進行規劃的時候，需要特別注意電壓等級的選擇，電壓等級的選擇直接影響著整個電網規劃的合理性。以某個城市來說，在電網規劃的過程中取消城市內的35千伏電壓，而城市周圍的地區為了避免因線路距離過長而導致各種問題的出現，依然可以使用35千伏的電壓。電壓等級在不斷簡化的過程中，需要適當減少變壓層次，為了避免反復降壓的問題出現，應當選擇高電壓與低電壓中的一種。如果是220千伏的變電站，可以選擇110千伏、35千伏或10千伏的電壓。如果是110千伏的變電站，可以選擇110千伏或10千伏的電壓。為了使變壓層次得到更有效的減少，使電壓的等級得到優化，在電網規劃的過程中可以采用五級電壓。以220千伏的變電站來說，可以按照變電站自身的負荷情況來選擇220千伏、110千伏以及35千伏的三級電壓。

1.2 確保電網供電可靠性

電網設計以及規劃的過程中，需要充分考慮到電網運行的安全性以及穩定性，因為電網的安全性與穩定性直接關系到人們的用電質量以及用電安全。對于城市電網來說，需要根據變電站的容載量來進行電壓配置設計，不同等級的變電容載比需要符合我國出臺的《電網規劃設計準則》的相關條例。這套規劃條例主要包括了兩項基本準則，一項是N-1準則，一項是N-2準則。一般情況下，城市電網規劃設計的過程中都會采用N-1準則，在特殊的情況下也會采用N-2準則，只有城市供電符合了N-2準則的要求，才能夠使電網在正式運行的過程中具有較強的安全性以及穩定性。

1.3 電網負荷轉移能力

電網建設完成后的運行階段，必須要確保電網的供電能力，防止突然停止供電的情況出現。而中壓配電網在整個電網中起著不可或缺的作用，因為它能夠實現負荷的轉移，確保了電力的正常供應。因此，在規劃設計的過程中需要重視對中壓配電網的設計，使其能夠在電網運行中發揮最大的作用，給人們的用電質量帶來有效的保障。

1.4 必須保證其具有負荷轉移的能力

在對中壓配電網進行規劃設計的過程中，一定要確保其具有較強的負荷轉移能力。確保中壓配電網在出現故障的時候，也能夠實現電力負荷的轉移，使電網能夠正常的運行，提高人們的用電質量。

2、電網規劃與電力設計要點

2.1 負荷預測

2.1.1 負荷預測方式

地域的用電量總和很容易受到何種因素的影響，例如天氣自然因素、設備事故或者舉行大型的社會活動等。為解決此問題，最近幾年在實踐的過程中，不斷總結經驗，找到一些新的預測方式，具體分為以下幾種：人工神經網絡，此種方式是一種模式動物神經建立的一種數學模型，通過系統的復雜性，達到處理信息的目的。由于此方式能夠完成計算以及分析工作，因此適用于電力負荷預測工作。專家系統預測法，依據數據庫的專業信息，結合發展的具體情況，將判斷的依據以及事件結果的分析以數據庫內容為主要的判斷依據，最終達到預測負荷的作用，此方式雖然能夠保證一定的精確性，但是預測時間較長。模糊神經網絡法，此方式與人工神經網絡法是當前人工智能應用程度較為廣泛的方式，模糊神經網絡，基本理論便是模糊理論與神經網絡的結合，能夠彌補神經網絡的缺陷，自成一體系。

2.1.2 負荷預測的步驟

對負荷進行預測的主要步驟分為四步，首先根據實際預測的目標以及要求，制定符合實際要求的具體指標，其次，調查并收集相關的基礎資料，提高所需數據的可信任度。其次，建立數據模型，并且給出可靠的預測方案，確定經濟或者其他原因對電力產生的影響。最后，對預測的結果再次進行確認，提高預測結果達到準確度，以歷史數據作為判斷依據對得出的結果進行檢驗。

2.2 電網網架分析

2.2.1 網架類型

在目前，常見的網架類型主要分為輻射式、鏈式、環網式等，單輻射式連線方式的主要優勢在于形式便捷，建造投資小，但是劣勢同樣明顯，那便是無法保證用戶的用電質量，一旦出現故障，整個區域居民的用電將受到影響。雙回輻射連線方式，可靠程度比單輻射式高，輸送電力的方式也較為靈活，但是相應的建設投資要高于單輻射式。環網接線式的接線方式簡單清楚，并且在環網中，部位出現故障，負荷轉換便捷，提高居民用電質量，提高可靠性，并且雙環網接線比單環方式更具有穩定性。鏈式接線，雖然此種接線方式無論在靈活性或者穩定性都比較差，但是由于造價便宜，并且可以逐步改變自身的接線方式，因此在目前的網架建設中，也是經常采用的。

2.2.2 電網網架形式

電網網架形式進行選擇時，需要根據實建設目的慎重的選擇，在農村變電站中，對于網架形式的可靠性以及靈活性并不需要太高的需求，因此使用單輻射或者單鏈單環式便可以滿足建設需要。在城市變電站中，對于供電的平穩性以及靈活性有著較高的要求，因此在此區域中應該著重使用雙環雙鏈式。此外，網架形式的選擇，需要根據城市未來發展方向進行綜合性的考慮，提高自身的實用價值。

2.3 確保城市電網合理優化

城市電網規劃必須著眼于城市的未來發展，因此，電力系統也必須具備長期的使用能力，在進行城市電網規劃設計時必須確保電網規劃方案的合理優化，確保電力系統安全、穩定、經濟運行。電網規劃的合理優化不僅僅要考慮電網的長期適用能力，也要考慮電網建設及運行的成本，確保電網建設的經濟實用。

2.4 基礎數據收集和大數據分析

在電網規劃設計中，做好基礎數據收集以及相關大數據分析也是促進電網建設快速發展的一項關鍵技術。對電力技術、電力信息以及電網用戶等相關數據信息進行收集、整理、分析，可為電網規劃設計提供強有力的依據。如電測量技術方面，研究基于大數據的電能質量和計量數據分析技術，建立典型用電設備電能質量信息庫等，可為電力企業提供電能質量輔助決策分析服務；再如基于大數據的用戶用電信息采集系統高效數據處理與智能分析技術，可幫助電力企業更好地了解用戶、服務用戶提出決策方案；在電網安全控制與保護技術方面，融合了大數據技術的大電網自適應防御控制系統，可有效控制和保護電力設備，促進電力設備的檢驗、測試、評估及運維等相關工作的高效開展。

結語：

電網規劃設計工作不是一件簡單的工作，由于自身受到各方面的影響，因此只有對相關數據進行分析之后，才可以解決電網規劃設計中遇到的問題，提高電網的穩定性，使其更好的發揮自身的作用，提高居民用電質量，推動電網建設。