電網規劃與電力設計對電網安全影響分析

防城港金達電力勘察設計有限公司 何 比

1 引言

電網規劃和電力設計對電網運行的安全性和穩定性有著極其嚴重的影響，若電網規劃不合理或者電網設計存在問題的話，電網在運行過程中則可能會出現各類的故障問題，嚴重影響到用戶和相關電力企業的經濟利益。通過對電網進行有序規劃，并優化電力設計，則能夠進一步提高電網內電力資源的利用率，在保證供電質量的同時提升供電效率，從而以此來達到推動電力行業快速發展的目的。

2 電網規劃與電力設計的重要性

電力企業內的相關部門需要不斷加強對電網的規劃和電力的設計，通過采取相關優化措施來進一步提升電網規劃科學合理性和電力設計的精準性，以此來使得電網安全程度有所提升，這樣電網在運行過程中便能夠盡可能避免故障的發生，即使存在安全隱患問題，維修人員也能夠及時發現并進行處理，整個電網在正常供給電能的同時自身的安全性和穩定性都將得到保證。

3 電網規劃與電力設計對電網安全的影響

3.1 設備老化

現階段我國大多數地區的電網中均存在著電力設備老化嚴重的問題，一方面是因為以往很多地區的電力部門在進行電網規劃與電力設計的時候考慮都不夠長遠，所選擇的電力設備使用年限較短；另一方面則是因為在電網運行過程中需要及時做好電力設備的維護保養工作，電力設備維護保養工作的落實不到位也會使得電力設備磨損老化嚴重，壽命縮減。同時隨著城市建設發展的愈加迅速，其對于電力能源的需求量也越來越大，電網中的老舊設備在負荷運行下出現故障的可能性也大幅度增加，工作人員需要經常性地對電網老舊設備進行檢查維護，不僅耗時耗力，而且所能夠取得的維護效果也是具有較大局限性的，整個電網都處于較為危險的運行環境中，這極其不利于電力分配供給工作的開展，甚至對電力行業的發展也會造成較大的影響。電網結構如圖1所示。

圖1 電網結構

3.2 城市基礎數據問題

過去城市在進行電網規劃的時候都是根據經驗來進行的，對城市基礎數據[1]缺乏具體的調查研究，而且電網中變壓器、變電站等電力設備位置的選擇也是較為隨意，沒有根據城市基礎數據分析來對其具體位置進行規劃設計，這也就導致很多變壓器等電力設備位置過于集中或松散，電網的運行具有較大的負荷壓力。隨著電網長期以來的運行，其所存在的弊端也是逐漸地顯現了出來，缺乏城市基礎數據進行安裝的變電站、變壓器等電力設備，在如今電力需求不斷增加的情況下更是顯得力不從心，電網管理過程中不能夠將電力資源進行合理分配利用，城市內部分地區長期處于缺電狀態，這不僅會使得居民正常的生活工作受到影響，而且部分電力設備的使用壽命也會大幅度縮減，電網的整體安全性受到嚴重的威脅。

3.3 缺乏完善的管理系統

電網在社會中所擁有的地位是無比重要的，其能夠直接影響到各行各業的運行情況，科學合理的電網規劃與電力設計是電網發展的根本所在，但現階段的電力系統中卻存在著無法完善電力管理系統的問題，這主要因為很多地區的電網建設年代較為久遠，建設時期技術還不夠發達，主要依靠人力來進行電網的管理，而且管理系統的缺失也無法將電網的發展與城市發展緊密地連接到一起，電網所能夠起到的作用也會受到較大的限制。電網規劃和電力設計過程中不斷完善電力管理系統，才能夠更好地確保電網供電工作的開展，將電力因素與自然因素相互協調，通過嚴格的管理來降低電網出現安全故障問題的可能性，從而以此來達到保證電網安全運行的目的。

4 電網規劃與電力設計優化措施

4.1 合理劃分電網承擔的電壓等級

在電網覆蓋范圍內，不同區域的用電需求是有所不同的，如若供給的電壓與實際需求不符的話，將可能出現電氣設備虧損或者電力能源浪費的現象[2]，因此設計人員在進行電網規劃和電力設計的時候首先需要對電網覆蓋區域的電壓需求進行明確，將電網不同區域承擔的電壓等級進行科學合理的劃分，并根據實際需求情況在各區域范圍內安裝變電站，確保變電站能夠將該區域內的電壓等級按照需求進行調整，這樣既能夠滿足區域內用戶的用電需求，又能夠降低電力能源的損耗。其次設計人員在進行電網規劃與電力設計的時候需要明確標明變電站、次級變電站的位置，人口數量較多的區域范圍使用變電站，而人口較少的偏遠地區便安裝建設次級變電站，盡可能地實現電網各區域承擔電壓等級的合理劃分，從而以此來達到提高電網整體安全性和穩定性的目的。

4.2 合理選擇電力設備

電力設備是影響電網運行安全性和穩定性的主要因素，在進行電網規劃與電力設計的時候也要對電力設備進行科學合理的選擇，一方面需要對電力設備的各方面資質進行檢查，確保所選擇的電力設備質量能夠滿足行業需求，另一方面則是需要對電力設備的功耗進行充分考慮，既要選擇性能較好的電力設備，又要避免出現電力設備能源損耗過高對電網造成影響的現象，這樣才能夠盡可能通過電力設備來保護電網的安全。同時在電網內安裝電力設備的時候也要做好設備故障預防措施，通過安裝監測裝置和斷路器等來對電力設備的運行情況進行實時監測，一旦電力設備出現運行故障問題，監測裝置便能夠及時發出警報，斷路器也會立即對電力設備進行斷電，避免其對電網整體安全運行造成影響。

4.3 設計故障監測系統

智能電網監測系統如圖2所示。隨著現階段各種技術的愈加先進，智能監測技術[3]也應當應用到電網規劃與電力設計中，通過設計故障監測系統來實現對電網運行情況的實時監測，當電網正常運行的時候，故障監測系統會實時將電網的運行數據傳輸到中心管理平臺中，如若電網的運行數據出現較大的變動故障監測系統便會發出提醒，工作人員在中心管理平臺也能夠對電網的運行情況進行及時掌握，并在其出現異常情況時及時了解到具體情況，將電網故障進行有效排除。故障監測系統的應用能夠大幅度地幅度地提升電網運行的安全性和穩定性，電網任何位置出現安全隱患問題都能夠被故障監測系統及時發現，盡可能地避免了電網故障癱瘓現象的發生，同時其也能夠為維修人員排除電網故障工作的開展提供必要的幫助，有利于最短時間內將電網恢復到正常運行狀態。

圖2 智能電網

4.4 智能電網應用

智能電網也就是電網的智能化[4]，智能電網主要能夠實現利用雙向數字技術控制用戶用電設備從發電廠向用戶供電的作用。在電網規劃與電力設計中應用智能電網不僅能夠加強對電力能源的合理分配利用，而且還能夠降低電力能源在線路傳輸過程中造成的損耗，在保證為居民用戶提供充足電力的同時降低電力系統運行成本費用的支出。因此可以說智能電網的建設應用使得電力系統的運行質量和運行效率得到了進一步的提升，智能電網能夠根據用戶的用電需求來對電量進行合理分配，同時其還能夠對電力設備的運行情況進行實時監測，如若電力設備存在運行安全隱患的話，智能電網能夠根據電力設備運行數據的變化將故障隱患問題及時進行發現，提前對電力設備存在的隱患問題進行修復，確保電力系統一直處于正常穩定運行狀態之中。

4.5 完善城市供電管理系統

在電網規劃與電力設計中還需要對城市供電管理系統進行不斷的完善，城市是電網供電的主要目標之一，同時也是管理最為困難的地方，通過城市供電管理系統能夠及時將城市內各區域的電量需求情況了解清楚，并為其進行配電，確保電網內的所有電力能源能夠快速有效地分配傳輸到不同用戶家中，這樣既能夠保證電網運行效率，又能夠避免安全故障問題的發生，從而推動電力行業更加快速的發展。

5 提高電網規劃與電力設計安全性的具體措施

5.1 保證設計方案的科學性

電網規劃與電力設計是決定電網安全性的主要因素，設計人員在進行電網規劃與電力設計的時候首先需要對目標區域的用電需求情況進行調研，結合該區域過去的用電量、人口數量的變化以及建筑物的發展走向等各方面因素來對進行電網規劃方案的設計，確保電網能夠滿足該區域的未來用電需求。同時設計人員還可以利用BIM 等先進技術[5]對電網規劃與電力設計方案進行模擬，通過模擬來發現設計方案中存在的問題與漏洞，將方案進行不斷的調整和優化，這樣所設計出來的電網規劃與電力設計方案將具有更高的安全性和穩定性，電網建設起來也會更加方便，即使在電網建設運行過程中出現任何的問題也能夠根據前期的預防措施來盡可能地降低故障問題造成的影響，在降低能源損耗的同時提高電網的運行質量和運行效率。

5.2 技術創新

技術才是行業發展的關鍵推動力，不管任何行業的發展都是離不開先進技術支持的，電力行業同樣如此，其在不斷發展的同時也應當不斷加強各種先進技術的應用，通過引入先進技術來進一步促進電網的優化。尤其是在電網規劃與電力設計過程中，傳統的一些電力技術所能夠取到的應用效果是具有較大局限性的，而輸變電技術作為較為先進的幾種技術則能夠起到較為重要的應用作用，將輸變電等技術應用到電網中能夠更好地提升其安全性。但是電力行業相關部門仍然應當不斷加大對電力技術的研發力度，通過不斷地創新優化來進一步擴展電網的功能作用，使得電網在電力能源供給過程中發揮出更多的功能作用。

6 結語

電網規劃與電力設計直接能夠對電網運行的安全性和穩定性造成嚴重的影響。如若電網規劃與電力設計存在問題的話，整個電力系統都將蘊含較大的安全風險，任何的事故都將可能會造成極其嚴重的后果，因此工作人員在進行電網規劃與電力設計的時候要嚴格遵循相關制度規定，確保設計方案的科學合理，并根據實際情況對其進行不斷的優化，這樣才能夠保證電網規劃與電力設計能夠滿足城市發展需求，并以此來進一步提高電網的安全性和穩定性，推動電網配電工作的順利開展。