配電網(wǎng)安全運行中的技術研究：反思與優(yōu)化

周建城

（國網(wǎng)溫州供電公司 浙江 溫州 325000）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平日漸提高，城市化建設進程不斷加快，因此，電力需求也在顯著增多，人們對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高的建設要求。作為城市建設的基礎性設施，配電網(wǎng)對農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及城市供電都具有重要意義，隨著各個領域用電量的不斷增多，城市資源和生態(tài)文明建設的全新發(fā)展，配電網(wǎng)負荷正在日漸加大，網(wǎng)絡運行環(huán)境更加復雜，網(wǎng)絡運行技術更加難以控制，使得配電網(wǎng)安全運行遭受了巨大的考驗。對配電網(wǎng)安全運行技術進行系統(tǒng)的反思，結(jié)合實際建設情況提出具體的優(yōu)化策略是穩(wěn)定整體電力系統(tǒng)的關鍵所在，也是電力系統(tǒng)安全運行與技術發(fā)展的創(chuàng)新建設手段。

2 配電網(wǎng)安全運行的重要建設意義

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用電戶的連接紐帶，在我國，一般指10kV及以下電力網(wǎng)絡。配電網(wǎng)安全運行不僅能使社會效益和經(jīng)濟效益得到顯著提高，同時也為電力系統(tǒng)的有效建設提供了穩(wěn)固的基礎保障。技術優(yōu)化是保證配電網(wǎng)安全運行的根本所在，旨在從配電網(wǎng)的整體運行能力建設方面最大限度的保證日常供電安全，降低用電損耗量，提高用電效益。更重要的是，配電網(wǎng)的安全運行還能降低國家電力建設成本，節(jié)省經(jīng)費開支，有效提高建設效益，為我國經(jīng)濟的長足發(fā)展做出了巨大貢獻。現(xiàn)將配電網(wǎng)安全運行的重要意義總結(jié)如下：

2.1 提高供電可靠性

在國家建設以及居民的日常生活中，都離不開配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設，用電安全是配電網(wǎng)安全運行的重要內(nèi)容，國家電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)以及居民用電時的人身安全都需要配電網(wǎng)技術的安全保障，配電網(wǎng)安全運行技術可以提高配電網(wǎng)的安全運行能力，保障電力系統(tǒng)的安全供電，切實提高供電可靠性。具相關數(shù)據(jù)分析可知，進幾年，我國部分城市頻繁出現(xiàn)電網(wǎng)故障以及停電現(xiàn)象，這主要是由于企業(yè)通過增供擴銷方式來鼓勵用戶用電導致。基于以上現(xiàn)實問題，采取有效手段保障配電網(wǎng)的安全運行，運用配電網(wǎng)安全保障技術減輕用戶用電損耗，加強配電網(wǎng)的安全技術管理，合理優(yōu)化配電網(wǎng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，改造配電網(wǎng)安全運營技能，以此保障配電網(wǎng)的接收與輸出能力，提高電力系統(tǒng)對用電用戶的持續(xù)供電支撐能力。

2.2 保障配電網(wǎng)的科學建設

配電網(wǎng)安全運行需要兩方面的切實保障，一方面是科學整體管理保障，另一方面是有效的技術優(yōu)化保障。整體管理保障是配電網(wǎng)安全運行的宏觀把控手段，技術優(yōu)化保障是配電網(wǎng)安全運行的基礎與保障手段，技術優(yōu)化與整體管理相輔相成、相互連接。整體管理可以為技術優(yōu)化營造和諧的建設環(huán)境，提供規(guī)范的組織管理章程和明確的優(yōu)化目標；技術優(yōu)化可以提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全管理能力，為配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行提供可靠的技術保障，提高電力系統(tǒng)的可靠性與可信度。另外，技術優(yōu)化還能切實提高安全電力系統(tǒng)的安全自建能力，利用先進技術加強對配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體改進，切實提高配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力，在配電網(wǎng)供電能力提升后，獲取更多的國家資金支持，以此保障配電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷完善與優(yōu)化，形成配電網(wǎng)系統(tǒng)“資金、技術、管理”協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的科學建設局面，促進配電網(wǎng)系統(tǒng)的高質(zhì)運行。

2.3 提高配電網(wǎng)的自動化運行水平

配電網(wǎng)安全運行歸根結(jié)底是配電網(wǎng)自動化運行的綜合體現(xiàn)，配電網(wǎng)自動化運行具體是指配電網(wǎng)配電能力的實際提升以及綜合配電系統(tǒng)的自動化運行程度，良好的配電網(wǎng)安全運行環(huán)境與其自動化水平呈正相關關系，即自動化水平高的配電網(wǎng)系統(tǒng)，安全系數(shù)相對較高；自動化水平低的配電網(wǎng)系統(tǒng)，安全系數(shù)相對較低。

因此，配電網(wǎng)安全運行中的技術優(yōu)化可以提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度、控制能力水平、設備管理能力等，提高配電網(wǎng)信息化建設質(zhì)量，完善配電網(wǎng)的自動化管理系統(tǒng)。也在一定程度上提高了供電的可靠性，優(yōu)化了用戶用電服務質(zhì)量，有效降低了運行費用，減輕了人員消耗，使配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行環(huán)境更加穩(wěn)定，推動了電力系統(tǒng)的長效發(fā)展。

3 配電網(wǎng)安全運行中的問題分析

在實際的配電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行過程中，配電網(wǎng)安全運行會受到各種因素的阻礙，例如：電力系統(tǒng)的管理問題、運行模式選擇問題、電力運行效果評估問題以及技術優(yōu)化問題，其中，技術優(yōu)化問題是配電網(wǎng)安全運行的主要影響因素。另外，配電網(wǎng)的輸出線路具有復雜性、放射性等分布特點，同一條線路上通常分布著幾百臺變壓器并且連接多個分支，負荷率較低、受外界環(huán)境影響較大，因此，在實際建設過程中，應該系統(tǒng)總結(jié)配電網(wǎng)安全運行中的影響因素，切實加強對配電網(wǎng)系統(tǒng)的有效技術管理。

3.1 未能發(fā)揮電力設備的最大效能

電力設備是配電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的主要硬件支撐，是電力技術理念合理應用的主要體現(xiàn)，良好的電力設備對電力系統(tǒng)的建設具有非常重要的推動作用。由于資金匱乏、技術陳舊、科技創(chuàng)新能力不強等問題，我國眾多地區(qū)依然存在電力設備引進不夠、電力設備使用不當?shù)纫幌盗鞋F(xiàn)實問題。目前，雖然我國許多地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)供電，配電效率和運行質(zhì)量都得到了明顯提升，但仍然存在技術不高、電力設備應用不當?shù)膶嶋H問題，例如，由于缺乏先進的技術支撐，致使配電網(wǎng)系統(tǒng)在線路借電時無法發(fā)揮其自身的自動化效能，需要借助技術人員的現(xiàn)場操作輔助完成，不僅無法實現(xiàn)配電設備的遠程監(jiān)測功能，也造成了一定的人力資源浪費，在線路檢修時相對延長了用戶的停電時間，給人們的日常生活造成了極大的不便。

3.2 配電線路易受自然環(huán)境的影響

配電網(wǎng)的連接線路通常暴露在外界環(huán)境當中，易受自然天氣的影響，雷電、暴雨、狂風、冰雹等天氣變化都會給電路造成重大災害。當配電線路遭受雷電、暴雨等惡劣天襲擊時，配電線路及其配電設備往往會產(chǎn)生較強的電磁和輻射，暴露在外界的配電線在不斷的摩擦中產(chǎn)生較強的靜電，這些現(xiàn)象都為電磁危機埋下了伏筆；其次，數(shù)萬伏的沖擊電壓在不斷的摩擦、擠壓以及沖撞作用下瞬間迸發(fā)而出，能對電氣設備造成莫大的損害，致使配電設備出現(xiàn)短路、燃燒甚至爆炸的嚴重危險，輕則導致配電系統(tǒng)崩塌以及大面積停電狀況的產(chǎn)生，重則導致嚴重的人員傷亡。另外，配電線路常年暴露在外界環(huán)境當中，時刻承受著日曬、冰雹、暴雨的侵蝕，容易導致電線老化、電纜漏電等危險情況的發(fā)生，由于電纜毀壞還會出現(xiàn)電線連接部位松弛、設備損壞嚴重等現(xiàn)實問題，加大了配電網(wǎng)的安全運行管理難度，也容易引發(fā)較大的安全管理危機。

3.3 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設不完善

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是配電網(wǎng)安全運行的關鍵所在，配電網(wǎng)自動化包括配電系統(tǒng)的電流運輸管理、故障維修管理、電力負荷計算以及安全方式的分析與控制等基本內(nèi)容。在實際的電力系統(tǒng)運行過程中，影響其自動化運行的因素很多，需要相關技術人員根據(jù)電力傳輸因子，以及相關的實測數(shù)據(jù)進行合理的相關性分析。另外，在配電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化運行過程中，實測數(shù)據(jù)的及時收集與反饋也是配電網(wǎng)自動化水平的真實體現(xiàn)，例如：實際負荷系數(shù)均值、電流輸出數(shù)、電網(wǎng)最大輸出率等都屬于實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，但在配電網(wǎng)的實際運行過程中，由于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)并沒有得到良好的改進與運用，相關設備無法檢測到有用的數(shù)據(jù)信息，因此不能有效提升配電網(wǎng)的自動化運行效能。

3.4 配電網(wǎng)規(guī)劃落后，易受外力破壞

配電網(wǎng)規(guī)劃建設是配電網(wǎng)安全運行的基本保障。目前，我國不少地區(qū)出現(xiàn)了配電網(wǎng)規(guī)劃落后現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在配電網(wǎng)底架不堅固，容易出現(xiàn)配電網(wǎng)線路紊亂狀況；供電區(qū)電流運行方式單一，線路承載能力有限，電力變流的中間承載站較少，電力轉(zhuǎn)換時往往出現(xiàn)超負荷的危險狀況。另外，配電線路直接暴露在外界環(huán)境當中，加之一些地區(qū)的配電線路搭建在人員密集的擁擠區(qū)域，使得配電網(wǎng)更易受人為以及自然因素的破壞。

4 配電網(wǎng)安全運行的技術優(yōu)化策略

4.1 建立安全網(wǎng)絡，完善防護技術

通過上文分析可知，配電線路常年暴露在外界環(huán)境當中，極易受自然災害的侵蝕，因此，建立配電系統(tǒng)安全網(wǎng)絡防護系統(tǒng)，切實完善防護技術是解決此類問題的關鍵所在。首先，對電力系統(tǒng)防火墻建設技術進行有效的創(chuàng)新與優(yōu)化，對防火墻進行二次保護，適當加入防入侵技術，當系統(tǒng)檢測到可疑入侵因子時，能夠及時反饋給防入侵系統(tǒng)，進行自動攔截并發(fā)出危險警報，便于相關工作人員及時采取必要的防護措施，保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。另外，在防入侵系統(tǒng)建立的基礎上，完善防護技術，進行適當?shù)陌踩雷o也是必不可少的，兩者有效結(jié)合才能增強配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全防護能力，切實提高電力安全系數(shù)。例如，在人員密集、自然災害頻發(fā)、電塔周邊環(huán)境復雜的地方采用地下線路鋪設、高空支架、電纜絕緣等方法合理設計電線鋪設方式；增強線路連接點的絕緣水平，設置絕緣保護層，防止電流在輸送與循環(huán)的過程中遭受外界刺激迸發(fā)而出的突發(fā)狀況。

4.2 實行配電網(wǎng)自動化，提高自動化管理水平

隨著我國農(nóng)業(yè)與工業(yè)規(guī)模的日益擴大，電力系統(tǒng)只有在科學技術的支撐之下才能達到目標效益，配電網(wǎng)自動化是電力系統(tǒng)安全高效運行的關鍵所在。所謂配電網(wǎng)自動化就是以信息技術為依托，將配電網(wǎng)的輻射范圍、電路設置結(jié)構(gòu)、安全運行數(shù)據(jù)等常規(guī)內(nèi)容連接起來，運用先進的技術設備構(gòu)建自動化網(wǎng)絡運行系統(tǒng)。在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)安全運行過程中，配電網(wǎng)的接入與輸出信息都可以通過網(wǎng)絡的形式進行集中調(diào)配與管理，小到用戶監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、電流控制，大到電流負荷控制、自動繪圖、網(wǎng)絡分析等，無論配電網(wǎng)處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)還是故障維修狀態(tài)，相關工作人員都可以通過網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控，切實提高配電網(wǎng)的供電能力，獲取可觀的經(jīng)濟效益。

需要注意的是，在實際構(gòu)建過程中，配電網(wǎng)自動化還需提高配電網(wǎng)安全運行方式的反應能力。首先，要在電力輸送與檢修工作合理規(guī)劃的條件下進行電力負荷分析，保證負荷量能根據(jù)時刻變化的客觀情況變換不同的輸出數(shù)值，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定輸出；其次，當某個區(qū)域的供電量出現(xiàn)飽和狀態(tài)時，配電系統(tǒng)需要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H用電量對配電網(wǎng)安全運行方式進行系統(tǒng)的優(yōu)化分析，不斷完善電力設備的自動化能力，挖掘潛在的送電潛能，切實提高電力供應質(zhì)量，降低電力輸送過程中的電力損耗，為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)建提供安全的技術保障。

4.3 增強技術把控，完善配電模式

從安全、經(jīng)濟的現(xiàn)實角度出發(fā)，配電網(wǎng)有效運行必須要打破陳舊的配電模式，開創(chuàng)更加經(jīng)濟的配電網(wǎng)供電方式，完善配電網(wǎng)整體架構(gòu)，實現(xiàn)循環(huán)供電。對于用電量較大的目標用戶，可以采取多電源供電的有效供電方式，同時尋求合適的配電負荷量，設計適當?shù)木€路配電半徑，以保證電力系統(tǒng)的長效運行。

4.4 加強配電網(wǎng)安全運行的維護與管理

配電網(wǎng)線路經(jīng)常暴露在外界環(huán)境中，易受諸多自然因素的破壞和侵蝕，加強配電網(wǎng)安全運行的維護與管理可以促進配電網(wǎng)的安全運行。在配電網(wǎng)日常運行過程中，按照統(tǒng)一的配電要求，加強配電網(wǎng)設備的定期巡查與檢測，及時反饋巡查過程中的電力缺陷以及電力隱患，制定合理的解決策略，推動帶電線路的有效排查，對雷電、暴風、樹障、人口等影響因素進行逐一排查，并開展線路集中檢修工作，減少用戶的通電次數(shù)，盡量縮短用戶的停電時間，切實保證配電網(wǎng)的安全運行。

5 結(jié)語

配電網(wǎng)優(yōu)化運行是電力系統(tǒng)建設的關鍵環(huán)節(jié)，技術優(yōu)化作為配電網(wǎng)安全運行的主要發(fā)展手段，對配電網(wǎng)的安全建設進程起到了莫大的推動作用。技術優(yōu)化能在一定程度上提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和供電效率，最大程度保障配電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。配電網(wǎng)的安全運行不僅方便了用戶的日常用電，也為我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的電力保障，在現(xiàn)實建設過程中，電力系統(tǒng)的運行模式相對復雜，運行規(guī)模相對龐大，涉及范圍相對較廣，因此，配電網(wǎng)的安全運行需要更加先進的技術支撐，更加有效的技術管理與整體監(jiān)測，配電網(wǎng)的安全運行之路仍然任重而道遠。

[1]趙金永.關于配電網(wǎng)安全管理問題及如何改進[J].通訊世界，2014（11）：100-101.

[2]江華.淺談如何提高配網(wǎng)供電的可靠性[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012(03)：131-132.