電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響分析

劉明 束春杰

摘 要：現(xiàn)如今各行各業(yè)對電力能源的需求量持續(xù)不斷增加，電力資源作為支撐我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其自身在社會建設(shè)中所發(fā)揮的作用是無可替代的，這也就意味著，電力設(shè)計自身的有效性，也能夠影響資源利用的安全和穩(wěn)定。對此，本文將以電網(wǎng)規(guī)劃為切入點(diǎn)，分析電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計的重要意義，并探討這兩者對電網(wǎng)運(yùn)行安全的主要影響，希望能夠給相關(guān)行業(yè)和企業(yè)帶來一定的參考和啟示。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃;電力設(shè)計;電網(wǎng)安全;影響

1電網(wǎng)規(guī)劃對電網(wǎng)安全的影響

1.1電壓等級

這一環(huán)節(jié)的工作在整個電網(wǎng)規(guī)劃中所發(fā)揮的作用是基礎(chǔ)性的，并且電壓等級的選擇能夠直接決定后續(xù)電網(wǎng)規(guī)劃的工作方向與目標(biāo)，也能夠直接左右電網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)與否，聯(lián)系著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，而電網(wǎng)的規(guī)劃又會影響項目建設(shè)中的許多細(xì)節(jié)性問題。

對此，在具體實(shí)踐的過程中，技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)對區(qū)域的用電需求做深入的分析，并且要結(jié)合地區(qū)的基本特征與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以此來規(guī)劃電網(wǎng)設(shè)計的體系，要計算出實(shí)際電壓的數(shù)據(jù)，確保實(shí)際電壓能夠和設(shè)計電壓相吻合，也不能與需求電壓之間的落差太大，這樣可以為后續(xù)的項目開發(fā)奠定堅實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在電壓等級規(guī)劃的時候，技術(shù)人員也要認(rèn)真研讀國家所規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理要求，逐步升級電壓等級，要確保電網(wǎng)的輸電能夠?qū)崿F(xiàn)地區(qū)平衡，這樣能夠滿足區(qū)域用戶的個性化需求。值得注意的是，電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，電壓的等級變化是避無可避的，有時候會上升，有時候會下降[1]。當(dāng)線路電能輸送量過大的時候，區(qū)域電力單位的投資成本就會明顯上升，如果電壓輸送的等級過低，那么就有可能無法真正發(fā)揮出電網(wǎng)的能力和價值，這就自然不能符合電網(wǎng)設(shè)計的要求和期待。

1.2供電用電規(guī)劃

近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)改革已經(jīng)取得了較為明顯的成效和進(jìn)步，并且已經(jīng)進(jìn)入了穩(wěn)定上升階段，由于電力資源本身具有明顯的清潔性，所以國家的電力開發(fā)也必須符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本需求，但經(jīng)濟(jì)建設(shè)對電力資源的需求量也在不斷增加。再者，電力資源本身就是不可再生資源，所以區(qū)域供電和用電就必須應(yīng)當(dāng)堅持節(jié)約且高效的原則，要對用電情況進(jìn)行細(xì)致分析，并統(tǒng)計出較為精確的數(shù)據(jù)，為后續(xù)供電系統(tǒng)的運(yùn)行提供準(zhǔn)確的參考[2]。而電力單位也應(yīng)當(dāng)參照規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)原則，提高電網(wǎng)運(yùn)行的高效，要遵循n-1原則，確保用電合法合規(guī)與供電的穩(wěn)定。

1.3電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移

電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力也是影響電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量的重要因素，并且是以配電網(wǎng)和供電能力這兩個方面為主的。就配電網(wǎng)來講，當(dāng)變電器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障或者異常的時候，必然會無法與輸配電線路進(jìn)行連接，在這種情況下，就可以依賴壓配電網(wǎng)完成負(fù)荷轉(zhuǎn)移，確保電網(wǎng)運(yùn)行恢復(fù)到正常的狀態(tài)。

1.4電網(wǎng)供電的合理性與可靠性

電網(wǎng)安全的保證涉及到多個領(lǐng)域的內(nèi)容，在這其中，合理性和可靠性應(yīng)當(dāng)是重點(diǎn)考慮的任務(wù)。電網(wǎng)的規(guī)劃要遵照我國在宏觀上頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證自身的質(zhì)量能夠契合n-1和n-2準(zhǔn)則。這里所說的n-1準(zhǔn)則，主要說的是對電力設(shè)備安全運(yùn)行所提出的要求。也就是說，一旦電網(wǎng)中的電力設(shè)備在運(yùn)行時出現(xiàn)了故障，就要采取及時且合理的措施去處理產(chǎn)生的問題，并且要盡可能降低設(shè)備故障對整個系統(tǒng)的不良影響。而n-2準(zhǔn)則是對n-1準(zhǔn)則的補(bǔ)充和細(xì)化，而且對電網(wǎng)的規(guī)劃有著更為嚴(yán)格的限制，所以也在近年得到了更多的關(guān)注。

2電力設(shè)計對電網(wǎng)安全的影響

2.1接線工作

這一工作對變電站電力設(shè)計而言是較為重要的，能夠確保電源的穩(wěn)定輸送和供應(yīng)。例如，在110kv變電站規(guī)劃的過程中，接線工作可以選擇外橋式和內(nèi)橋式兩種方法，確保電源的充分連接。而電源的設(shè)計應(yīng)當(dāng)保證安全性和穩(wěn)定性。

2.2節(jié)能

資源始終在我國戰(zhàn)略發(fā)展中占有重要地位，所以電力設(shè)計除了要保證系統(tǒng)的安全性和可靠性之外，還要提高能源的利用率。項目設(shè)計和項目施工要堅持成本控制的原則，要盡可能引進(jìn)更加先進(jìn)的安全節(jié)能技術(shù)，避免出現(xiàn)大量的資源浪費(fèi)和財力浪費(fèi)。而在具體實(shí)踐的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用無功補(bǔ)償或者是諧波治理等先進(jìn)技術(shù)，以此確保電網(wǎng)應(yīng)用的安全性[3]。例如，在220kV變電站設(shè)計的時候，技術(shù)人員就可以采用無功補(bǔ)償?shù)氖侄危瑸殡娙萜餮b置補(bǔ)償性設(shè)備，以此來保證負(fù)荷功率穩(wěn)定在0.95，利用10%～30%的電容量進(jìn)行無功補(bǔ)償，這樣可以保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。

2.3設(shè)備選型

電力設(shè)備的選擇是電網(wǎng)規(guī)劃中較為關(guān)鍵的步驟，除了要確保單個設(shè)備符合規(guī)格性要求外，也要確保設(shè)備之間能夠組成完整的系統(tǒng)。技術(shù)人員要保證設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，而且應(yīng)當(dāng)確保參數(shù)的合理與準(zhǔn)確，這樣可以有效避免浴盆效應(yīng)的產(chǎn)生。對于那些具有關(guān)聯(lián)性的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)保證這些設(shè)備的兼容性和開放性，這樣可以讓系統(tǒng)的運(yùn)行變得更加靈活。而在選擇變壓器的時候，應(yīng)當(dāng)盡可能以電壓調(diào)節(jié)能力好的類型為優(yōu)先，要控制設(shè)備的能源消耗量[4]。另外，斷路器應(yīng)當(dāng)選擇適用性較好的類型，這樣可以方便檢修人員及時排查故障，降低出現(xiàn)錯誤的概率。也就是說，選擇性能優(yōu)越并且功能完好的設(shè)備，能夠確保電網(wǎng)規(guī)劃工作的有序進(jìn)行。除此之外，單位還應(yīng)當(dāng)選擇并安裝較為精細(xì)的監(jiān)測裝置，這樣可以提高故障判斷的準(zhǔn)確性和及時性，能夠讓系統(tǒng)快速對出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理和解決方便后續(xù)的人員維修和保養(yǎng)。就為功補(bǔ)償來講，單位就應(yīng)當(dāng)裝配電容器補(bǔ)償設(shè)備。而且，電網(wǎng)中還應(yīng)當(dāng)配備相應(yīng)的自動裝置，當(dāng)下較為常用的有備用電源與重合閘，這兩項裝置的主要功能是為了防止大范圍的停電，能夠杜絕電路的大型故障，并對一些問題做出及時的反應(yīng)和處理。

2.4變電站

變電站也應(yīng)當(dāng)成為電力設(shè)計中的重要任務(wù)，如果沒有把握好變電站電力的大小，那么具質(zhì)量也必然會受到嚴(yán)重的波及。在具體規(guī)劃的過程中，單位應(yīng)當(dāng)把經(jīng)濟(jì)性和安全性結(jié)合到一起，要控制好變電站建設(shè)的成本，盡可能降低自身的投資，同時也要以此為基礎(chǔ)，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。例如，在設(shè)計110kv變電站的時候，就要先對區(qū)域的供電需求進(jìn)行分析和計劃，展開一系列的科學(xué)調(diào)查，為后續(xù)的操作奠定堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。而且還要把變電站投資的成本考慮在內(nèi)，要確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，優(yōu)化變電站設(shè)計的結(jié)構(gòu)，可以采用雙繞組變壓器。另外，技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)考慮接線的形式，考慮到電源的安裝，電線回路的數(shù)量和分配區(qū)域等內(nèi)容，就110kV變電站來講，其自身的接線，可以選擇雙電源線路和橋式接線這兩種方法，但要同自身的備用電源有效連接到一起。在其他規(guī)格變電站設(shè)計的時候，技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合區(qū)域用電實(shí)際。

總之，雖然我國電網(wǎng)的超高壓骨干網(wǎng)架具有較高的安全裕度標(biāo)準(zhǔn)，但隨著近年來國家大力發(fā)展新能源發(fā)電，超大裝機(jī)、超遠(yuǎn)距離的清潔電力輸送造成了骨干網(wǎng)架部分?jǐn)嗝娉绷鞯募ぴ觥Ｋ裕娋W(wǎng)安全始終是電網(wǎng)規(guī)劃需要著重考慮的首要因素、關(guān)鍵因素，在兼顧技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的同時，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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