淺談影響特高壓電網運行的因素及應對策略

摘 要：隨著特高電同建設步代的快速推進，我國實現了全網覆蓋態勢，導政整個特高壓電網面臨著諸多風險因素威脅，因此，為了進一步保持特高壓電網的穩定、安全建設，需對大電網不確定因素及這些因素對系統穩定性影響的風險評估，并采取一定的防范措施來規避風險因素的影向，有利于保障特高壓電網的穩定運行。

關鍵詞：特高壓電網;運行因素;應對策略

我國電網建設步伐的快速排進，大電網的結構呈現出復余多變的態勢，各個省級、區城電網之向的相工影響和依典性逐漸加強，不確定因素在電網中造成的影響也在逐漸加深。因此隨著特高壓地同建設我國電網建設步伐的快速推進，大電網的結構呈現出復雜多變的態勢，各個省級、區域電網之間的相互影響和依賴性逐漸加強，不確定因素在電網中造成的影響也在逐漸加深。因此隨著特高壓電網建設的逐步深入，全國實現了“一張網”的全覆蓋態勢，使得整個特高壓電網面臨著很多風險因素的威脅，因此對于特高壓電網的建設既要采用科學的規劃設計來保障運行的安全與穩定，還要采取一定的防范措施來避免風險的威脅，這對于保證特高壓電網在今后能夠后實現長久的穩定運行有著非常重要的實際意義。

1、特高壓電網內涵及意義

輸電電壓的大小與電能的輸送效率有關，電壓越高、輸電效率越高，因此為了減少電能損失，技術人員一直在致力于研發輸送更高電壓的技術。隨著電力科技的不斷進步，目前，特高壓技術已經在我國得到大范圍規劃和建設，同時我國的特高壓輸電技術居于世界前列。由于特高壓輸電技術的電能損失較少，因此經濟輸送距離同超高電壓輸送技術相比加大了，甚至能夠達到1000km以上，從而解決了將西部能源送到東部的問題。同時特高壓電網輸送電能的量增加，在輸送同等電能的前提下，占用的土地資源更少，因此有利于節約土地資源，尤其受到土地資源稀缺的東部地區的歡迎

2、影響特高壓電網運行的因素分析

2.1外部環境對特高壓電網運行的影響

對特高壓電網運行產生影響的外部環境因素主要有雷電、鳥類冰雪災害等。首先，特高壓電網由于輸電線路桿塔的高度和寬度相比于其他等級的輸電網有所增加因此落雷的數量有所增加，同時由于特高壓線路輸送的電壓明顯增加因此線路避雷線的屏蔽性能也比較差。其次，特高壓電網往往路過人煙稀少的地區，這些地方鳥類活動密集對輸電線路也會造成一些危害。

2.2電網潮流控制風險因素

特高壓電網建設可實現遠距離的電能輸送，這也是特高壓電網所具備的獨特優勢，為了保證特高壓電網運行的安全性、穩定性，可對跨區域電網聯絡線功率進行有效控制。從理論上來說，特高壓電網潮流控制可通過各區域的功率控制來實現，但在實際工作中，由于各區域發電機結構的不同，導致發電機組的調節能力高低不一，不利于對各區域電網潮流進行協調性控制。

2.3線路及設備故障引發的特高壓電網失穩風險

特高壓輸電線路故障會造成線路出現過負荷以及功率失衡的后果，對電網的穩定性會造成非常大的影響。特高壓電網故障主由內部和外部故障組成，造成外部故障的主要因素是極端自然天氣、電氣誤操作等，內部做障主要是因為電氣設備以及線路的絕緣老化造成。特高壓電網具有電壓等級高、輸送電能容量大的特點，因此一旦發生故障往往會造成嚴重的后果。首先，特高電網因故障出現波動會造成發電機功角擺動幅度增大，引起電網系統電壓的突變或者功角的震蕩;其次，因繼電保護裝置將故障通道從電網中切除后會造成其他非故障通道潮流的突變，造成電網系統電壓出現超限現象，影響電網的靜態穩定。最后，在電網潮流向非故障通道轉移過程中有可能造成線路的過負荷跳閘，進而引起其他連鎖故障的發生。同時特高壓電網的次級線路之間容易形成電磁環網，一旦特高壓電網因故障造成潮流升高，往往會引起次級線路的過負荷運行，進而造成特高壓電網失穩風險的升高。

2.4繼電保護及安全穩定裝置風險

特高壓電網系統結構相對復雜，且電壓等級較高，這就要求繼電保護及安穩裝置的配置數量較多，一旦這些設備發生故障，則會降低特高壓電網運行的穩定性，造成電網運行風險。繼電保護裝置的穩定性風險主要來自于保護誤動或拒動，若特高壓電網中配置的保護相對簡單，其中任何一條繼電保護裝置失靈，則會造成故障影響范圍的擴大。而安穩設備主要包括切負荷、低頻減負載裝置、振蕩解列等電力系統自動裝置，若安穩設備出現誤動或失靈現象。

3、提高特高壓電網穩定運行的策略

3.1在特高壓電網的管理中引進智能化管理手段首先，智能化的一個方面是提高物理電網的智能化，保障電能在長距離、大負荷輸電的情況下，能夠提高電網的穩定性。智能監控是智能化電網的重要功能之一，能夠對電氣設備的運行情況進行監測，及時發現設備存在的問題，將各種設備隱患對電網安全穩定運行造成的不利影響降到最低。其次，智能化的平臺與管理手段，能夠對電網進行統一的協調、規劃和運行，提高骨干網絡構架的水平，減少風電、水電接入對電網帶來的波動，為新能源的接入提供可靠的技術保障。

3.2強化安穩及繼保裝置性能

由于特高壓電網的特殊性，因此需要配置安穩裝置來保障對人們對特高壓電網的可控性，在故障時切除部分發電機組或者負載，來維持電網整體不出現較大波動，因此安穩裝置的穩定與否事關重大。在對特高壓電網進行規劃設計時應著重強化對安穩控制措施的配置及應用，并對安穩裝置定期進行巡檢，保障其運行狀態始終處于良好。此外，特高壓電網應配置多套繼電保護裝置，除主保護外還應注意對后備保護的配置，實現多位一體的保護策略，提高繼電保護裝置的可靠性。同時還應該強化安穩及繼保裝置的協調配置，保證特高壓電網系統發生重特大事故時采取將必要措施來降低事故范圍的擴大。

3.3加強特高壓電網風險的預警與控制

特高壓電網運行主管部門應高度重視風險預警與管控工作的開展，一方面，電網主管部門應建立完善的故障預警機制，根據故障特點和等級對其進行合理分類，同時制定可靠的應急預案。另一方面，加強對運行人員的培訓與管理，使其真正意識到特高壓電網運行的危險性，嚴格按照相關運行要求進行工作，避免出現人為操作失誤故障，以保障特高壓電網系統的高效、穩定運行。

3.4優化電網架構及運行方式

對特高壓電網的網架進行優化能夠從根本上減少風險因素的威脅，在網架設計施工過程嚴格遵守電力系統安穩條例。同時，可以通過交直流的相互協調來提高特高壓電網調控的能力，減少因大規模潮流轉移而導致線路出現的過載威脅。對特高壓電網運行方式的優化也可以使得電網達到規避風險的目的，通過科學制定系統的事故主保護和后備保護可以實現對輸電線路的雙重化保護。主保護采用縱聯差動保護，輔助配置近后備保護。后備保護主要包括零序電流保護、短路器失靈保護、相間距離保護等方式。110KV的單電源線路中，可以將過電流保護和零序電流保護作為普通配置。當線路電壓等級低于110KV的時候使用兩段式的過流保護配置，裝置配置的過流保護的第二段是帶有時限的，第一段不帶時限，同時在需要的時候主保護還可以安裝差動保護，而這時后備保護采用的是過電流保護。

4、結束語

綜上所述，特高壓電網建設為人們生活生活帶來了極大的便利，但由于特高壓電網的復雜性及受到其它因素的影響，給特高壓電網的穩定運行造成不利影響，因此，加強對影響特高壓電網運行因素的研究是極為必要的，有利于提高特高壓電網抵抗故障的能力，保證特高壓電網的穩定運行。

參考文獻：

[1]馬坤，葉鵬，李家玨，韓月，張濤特高壓電網運行與控制研究綜述[J.東北電力技術，2017，38（06：54-59.

[2]張林普影響特高壓電網運行的因素分析及解決對策J.低碳世界，2017，（12）：34-35

作者簡介：翟來（1985.07一）男，陜西西安人，工學學士，電力工程師。單位：國網陜西省電力公司檢修公司。研究方向：特高壓電網運維管理.