探討電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)中的安全因素

仙 鋒，惠如月，曲年欣

（國網(wǎng)陜西省電力有限公司咸陽供電公司，陜西 咸陽 712000）

0 引言

在電網(wǎng)安全管理過程中，需采取有效的措施，做好電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)工作，做好這兩者工作，促進(jìn)項(xiàng)目穩(wěn)定地運(yùn)行，提升運(yùn)行的水平，促進(jìn)日后工作順利地實(shí)施。電網(wǎng)規(guī)劃就是評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行水平，因此向相關(guān)部門提出了相應(yīng)的要求，需嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)化流程對(duì)相關(guān)工作要求進(jìn)行完善，以便實(shí)現(xiàn)安全管理，提升管理水平。電力設(shè)計(jì)也非常重要，不僅作為項(xiàng)目運(yùn)行基礎(chǔ)，對(duì)電網(wǎng)安全具有重要意義。為確保電網(wǎng)安全，相關(guān)部門應(yīng)高度的重視電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)，采取有效措施實(shí)施，進(jìn)一步推動(dòng)電力企業(yè)發(fā)展。

1 電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)主要內(nèi)容概述

在電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)工作中，主要就是要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)、規(guī)模、安全和質(zhì)量等方面的因素進(jìn)行全面考量，對(duì)這些因素進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，讓電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性能夠得到有效提高。電網(wǎng)規(guī)劃工作主要集中在電網(wǎng)建設(shè)階段，并對(duì)電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)中涉及線路和回路進(jìn)行整體性規(guī)劃，還要充分考慮到電網(wǎng)運(yùn)行建設(shè)階段施工、設(shè)備與總體造價(jià)，為電網(wǎng)建設(shè)工作提供科學(xué)的方案。而電力設(shè)計(jì)工作主要集中在發(fā)電、輸電和變電設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計(jì)。當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)對(duì)于其是否穩(wěn)定運(yùn)行都有著直接影響，這需要電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員對(duì)這些因素進(jìn)行全面的調(diào)查和分析，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

2 電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)安全的重要性

為確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，采取有效措施，加強(qiáng)電網(wǎng)管理提高管理水平。為此，需要做好電網(wǎng)規(guī)劃電力設(shè)計(jì)工作，整體設(shè)計(jì)模型涉及多方面，一方面是運(yùn)行規(guī)模，另一方面是實(shí)際狀態(tài)，影響運(yùn)行水平。電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目是在電網(wǎng)建設(shè)前期階段，對(duì)投入建設(shè)輸電線路和回路數(shù)給予相應(yīng)明確，經(jīng)過預(yù)測(cè)負(fù)荷需求實(shí)現(xiàn)成本控制，建立電網(wǎng)建設(shè)管理制度，促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)，提高區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性。在電力設(shè)備設(shè)計(jì)機(jī)制中，應(yīng)處理并控制好一些問題，尤其是開關(guān)設(shè)備和輸電設(shè)備問題，保障合理地利用電力設(shè)備。由此可以看出，電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目和電力設(shè)計(jì)項(xiàng)目決定著電網(wǎng)能否安全運(yùn)行。對(duì)于相關(guān)部門而言應(yīng)集中處理問題，合理地管控，構(gòu)建管理模型，提高運(yùn)行實(shí)際維度，降低出現(xiàn)工作問題概率，避免影響電網(wǎng)安全運(yùn)行[1]。

3 電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要影響

3.1 電壓等級(jí)

在電網(wǎng)實(shí)際工作過程中，電壓等級(jí)是電網(wǎng)安全運(yùn)行中主要的因素，其電壓等級(jí)對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行起到關(guān)鍵性作用。這就需要供電企業(yè)對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行過程中的安全性和可靠性進(jìn)行全面分析，再結(jié)合電網(wǎng)承擔(dān)的供電需求來進(jìn)行全面計(jì)算，在這個(gè)過程中還要充分考慮到輸電環(huán)節(jié)中的損耗問題，從而制定出適合當(dāng)?shù)毓╇娦枨蟮碾妷旱燃?jí)。在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生電壓等級(jí)超過或低于設(shè)計(jì)要求，當(dāng)電壓等級(jí)選擇數(shù)值過高時(shí)，就會(huì)給輸電設(shè)備和線路造成極大的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)線路負(fù)荷過大而產(chǎn)生的火花現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)輸變電和線路產(chǎn)生不可逆的影響；當(dāng)選擇電壓等級(jí)過低時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致輸變電線路運(yùn)行負(fù)荷過小，一旦遇到用電高峰期時(shí)，就會(huì)造成區(qū)域供電緊張，甚至?xí)蚓€路負(fù)荷過大而導(dǎo)致繼電設(shè)備保護(hù)裝置觸發(fā)，最終導(dǎo)致區(qū)域供電停止現(xiàn)象產(chǎn)生。這就需要供電企業(yè)針對(duì)不同輸變電需求來規(guī)劃好不同電網(wǎng)輸變電電壓等級(jí)，且需要考慮區(qū)域供電增長情況，預(yù)留出擴(kuò)容空間，這對(duì)于電網(wǎng)能否正常運(yùn)行具有非常重要意義。通常情況下，供電企業(yè)在選擇電壓等級(jí)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)電壓等級(jí)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行簡化，對(duì)本地區(qū)所有線路按照幾個(gè)不同的等級(jí)來設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能給電網(wǎng)維修和檢查工作提供便利。

3.2 電網(wǎng)供電安全性

為更好地建立電網(wǎng)規(guī)劃體系，在實(shí)際建立的過程中，應(yīng)注重供電的安全性，并從這點(diǎn)入手，同時(shí)還應(yīng)了解貼合電網(wǎng)管理工作的流程，并大力的運(yùn)行，確保安全可靠的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格地按照變電融載比，使電網(wǎng)配置合理。變電容載比是不同的等級(jí)，要想有效落實(shí)這項(xiàng)工作，應(yīng)嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。唯有加強(qiáng)城市電網(wǎng)建設(shè)，提升建設(shè)的水平，才能有效地統(tǒng)籌處理各級(jí)電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全面管控，提升網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保能達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以便進(jìn)一步地提高網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活度。除此之外，還應(yīng)意識(shí)到中心城區(qū)管理工作的重要性，并時(shí)刻關(guān)注著，以便提高供電可靠性，達(dá)到管理工作的目標(biāo)，降低變壓器出現(xiàn)荷載問題概率，還能維護(hù)好電網(wǎng)安全，確保管理工作順利實(shí)施。從根本上來講，為確保電網(wǎng)安全，使其能維護(hù)好這一項(xiàng)目，電網(wǎng)規(guī)劃和電網(wǎng)設(shè)計(jì)流程完整性作為主要的基礎(chǔ)，相關(guān)部門也引起注意，并采取有效的措施進(jìn)行管理，維護(hù)好電網(wǎng)的安全[2]。

3.3 電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力

在電網(wǎng)規(guī)劃過程中，電纜負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力對(duì)電網(wǎng)安全有著直接的影響。電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力表現(xiàn)為電網(wǎng)的供電能力和中壓配電網(wǎng)的備用容量。中壓配電網(wǎng)從整個(gè)電網(wǎng)中占據(jù)著極高的地位，可以負(fù)荷合轉(zhuǎn)移能力全面體現(xiàn)出來，如果電網(wǎng)內(nèi)變電器運(yùn)行期間發(fā)生故障隱患以后，無法和輸配電線路相互連接，必定影響到電網(wǎng)中的電量。所以可以應(yīng)用中壓配電網(wǎng)，對(duì)線路負(fù)荷有效轉(zhuǎn)移，確保電網(wǎng)能夠處于正常運(yùn)行狀態(tài)。另外，中壓配電網(wǎng)具備50%的裕度，當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)異常狀態(tài)以后有利于為電網(wǎng)提供臨時(shí)電源，確保電網(wǎng)供電操作的規(guī)范性。所以在電網(wǎng)規(guī)劃過程中，務(wù)必做好中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，從而確保電網(wǎng)安全。

3.4 電網(wǎng)供電合法性

為確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，提升其運(yùn)行安全性，不管是技術(shù)結(jié)構(gòu)還是運(yùn)行體系，應(yīng)提高其完整性，同時(shí)充分考慮運(yùn)行機(jī)制和運(yùn)行合法性。唯有做好電網(wǎng)規(guī)劃工作，提升其效果完整性確保安全可靠，以便進(jìn)一步地對(duì)供電合法性進(jìn)行升級(jí)。在具體管理工作的過程中，采取有效的措施，進(jìn)行電網(wǎng)管控，不僅促進(jìn)其更好地運(yùn)行，還能獲得良好的運(yùn)行效果，確保滿足需求，促使電網(wǎng)管理工作順利地實(shí)施。在電網(wǎng)規(guī)劃保障在設(shè)計(jì)工作過程中嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則要求的規(guī)范。除此之外，在正向管理體系和控制結(jié)構(gòu)的過程中，不管是安全性問題還是穩(wěn)定性問題，均需合理優(yōu)化處理，標(biāo)注好設(shè)備發(fā)生故障，按照相關(guān)有求控制[3]。

4 優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃和提升電網(wǎng)安全的具體策略

4.1 樹立新型的電網(wǎng)安全理念

在新時(shí)代發(fā)展背景下，供電企業(yè)要求與國家用電需求相符合，就應(yīng)當(dāng)緊跟新時(shí)代發(fā)展要求，全面創(chuàng)新和改進(jìn)企業(yè)內(nèi)部傳統(tǒng)的電網(wǎng)管理體系，樹立電網(wǎng)安全為主的責(zé)任意識(shí)，盡可能與現(xiàn)代化用電需求相一致。構(gòu)建電網(wǎng)安全管理制度。把供電安全放在首位，遵循相關(guān)制度更新理念，提升電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)的能力，從而確保我國供電安全性，達(dá)到供電企業(yè)改革升級(jí)的目的。

4.2 加大組織建設(shè)以及人才培養(yǎng)力度

新型的供電技術(shù)有利于提升供電企業(yè)的供電安全，確保人民用電安全。在電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)方面，強(qiáng)化組織建設(shè)，全面結(jié)合新型的供電技術(shù)和我國具體用電情況，有效的設(shè)計(jì)和規(guī)劃電網(wǎng)改進(jìn)傳統(tǒng)類型的電網(wǎng)系統(tǒng)。并且為了掌握各種新型的供電技術(shù)要點(diǎn)，供電企業(yè)還必須大范圍的培養(yǎng)人才，加深人們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，從而提升供電企業(yè)專業(yè)人才隊(duì)伍的自身素質(zhì)。

4.3 計(jì)算電力電量

工作人員應(yīng)規(guī)范化做好電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，而且這不管是對(duì)電力還是對(duì)電量，必須要做好平衡設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的要求主要體現(xiàn)在以下方面：首先，明確好電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備容量；其次，無論是系統(tǒng)需備用容量，還是調(diào)峰容量，都應(yīng)滿足各個(gè)季節(jié)系統(tǒng)調(diào)峰的實(shí)際需求；最后，結(jié)合實(shí)際情況安排水電廠和火電廠之間運(yùn)行的具體方式，以便發(fā)揮出水力發(fā)電功能。除此之外，對(duì)消耗的燃料數(shù)量作出相應(yīng)的計(jì)算。在系統(tǒng)之間，應(yīng)清楚電力電量交換程度，并在此基礎(chǔ)之上做出相應(yīng)分析，以便制定網(wǎng)絡(luò)方案。

4.4 比較接入電網(wǎng)系統(tǒng)的方式

在入網(wǎng)方案沒有正式提出的前期，需充分了解當(dāng)前擬建區(qū)域的電力工程，并在此基礎(chǔ)之上做出相應(yīng)分析，尋找電力系統(tǒng)在電力工程中起到的作用，再根據(jù)部門提出的意見，做好電網(wǎng)規(guī)劃工作。入網(wǎng)方案需按照可持續(xù)發(fā)展這一原則，進(jìn)行比較，注重資源節(jié)約型電力工程，并大力提倡建設(shè)。需確保與我國方針相一致，引入先進(jìn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)[4]。

4.5 加強(qiáng)電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力

4.5.1 確保配電網(wǎng)具有科學(xué)的供電能力

電網(wǎng)負(fù)荷能力是電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作中重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)結(jié)果和電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷能力有著直接關(guān)系，在中壓配電過程中能夠讓負(fù)荷進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移，這在區(qū)域配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中占有非常重要地位，當(dāng)變壓設(shè)備或者回線路產(chǎn)生故障時(shí)，就可以對(duì)輸變電線路負(fù)荷進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移，確保區(qū)域正常供電不受影響，這就需要增加中壓配電連接線路的設(shè)計(jì)方案，使區(qū)域供電安全能夠得到保障。

4.5.2 發(fā)掘中壓配電網(wǎng)存在不足

在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，中壓配電線路因規(guī)劃問題而產(chǎn)生的故障也較多，且主要集中在配電技術(shù)不成熟原因，解決這種故障方式就應(yīng)當(dāng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的線路進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，確保電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生負(fù)荷可以合理轉(zhuǎn)移，降低電網(wǎng)整體供電壓力。例如，當(dāng)變電設(shè)備中發(fā)生母線故障時(shí)，就應(yīng)當(dāng)確保中壓配電網(wǎng)可以承擔(dān)這些負(fù)荷，使區(qū)域供電能達(dá)到正常水平。但需要在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)以下幾點(diǎn)因素進(jìn)行全面考量：首先，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)確保供電回路中有兩條正常的回路設(shè)計(jì)，這樣就能確保其中一條回路發(fā)生故障時(shí)，另一條回路依然可以為區(qū)域提供正常供電，防止因?yàn)榛芈饭收隙鴮?dǎo)致當(dāng)?shù)毓╇娭袛唷Ｆ浯危?dāng)區(qū)域電網(wǎng)中供電回路設(shè)計(jì)有三條線路時(shí)，這樣可以確保一條回路發(fā)生故障時(shí)，其他兩條回路可以正常工作，使區(qū)域供電穩(wěn)定和安全不受到影響，當(dāng)其中有兩條回路發(fā)生故障時(shí)，也可以為當(dāng)?shù)毓╇娞峁┱Ｘ?fù)荷情況下的70%～80%。最后，當(dāng)輸變電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生回路故障時(shí)，對(duì)于找出故障原因所需的時(shí)間相對(duì)較長，這對(duì)地區(qū)正常供電影響非常大，這時(shí)需要在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中選擇環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)方式，但不在環(huán)網(wǎng)區(qū)域設(shè)計(jì)范圍的用電客戶，一旦發(fā)生回路故障就會(huì)需要大量的維修時(shí)間，且恢復(fù)電網(wǎng)有效負(fù)荷程度也存在一定困難，一般情況下，當(dāng)前使用的智能供電方式也可以快速排查回路故障原因，這種供電方式可以快速判斷供電回路工作情況，為電網(wǎng)日常維護(hù)和故障搶修提供數(shù)據(jù)支持。

4.5.3 加強(qiáng)中壓配電網(wǎng)備用容量設(shè)計(jì)強(qiáng)度

中壓配電網(wǎng)是可以承擔(dān)電網(wǎng)正常運(yùn)行中一半的供電負(fù)荷，當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生系統(tǒng)性故障時(shí)，中壓配電網(wǎng)中的備用容量就可以發(fā)揮作用，為電網(wǎng)搶修工作提供應(yīng)急用電，確保供電區(qū)域能夠保持一定的用電負(fù)荷，當(dāng)中壓配電網(wǎng)負(fù)荷超過設(shè)計(jì)容量時(shí)，則可以進(jìn)行限電措施，減少用電負(fù)荷提升而導(dǎo)致中壓配電網(wǎng)的供電壓力。總之，電網(wǎng)是否安全穩(wěn)定運(yùn)行通常都和電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作有著直接關(guān)系，只有對(duì)各種供電情況及故障原因進(jìn)行分析，才能考慮到更多的供電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，使電網(wǎng)可以為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供穩(wěn)定的能源需求[5]。

4.6 更新數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建智能化管理電網(wǎng)系統(tǒng)

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)中的軟件系統(tǒng)可以統(tǒng)一性管理電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中的各項(xiàng)信息，在具體管理工作期間，采取分層自動(dòng)化的方式更新數(shù)據(jù)庫中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，借助電網(wǎng)運(yùn)期間來收集各項(xiàng)信息，確保信息的準(zhǔn)確性，與此同時(shí)，在服務(wù)器內(nèi)還需要建設(shè)相應(yīng)的緩沖區(qū)域，從一方面來講，緩存數(shù)據(jù)，提升工作效率，另外一方面則是保障工作質(zhì)量。此外，使用優(yōu)化調(diào)度的方式管理電力系統(tǒng)，減少成本輸出。對(duì)于智能電網(wǎng)技術(shù)來講，自身有著極高的優(yōu)勢(shì)，其中最為明顯的一方面便是可以借助再生能源進(jìn)行發(fā)電，不會(huì)產(chǎn)生任何的污染現(xiàn)象，從一定程度上避免了資源的過度消耗。

4.7 與其他規(guī)劃相協(xié)調(diào)

區(qū)域的現(xiàn)代化建設(shè)與各個(gè)建設(shè)規(guī)劃的相互協(xié)調(diào)有著不可分割的關(guān)系，城市總體規(guī)劃應(yīng)當(dāng)根據(jù)各個(gè)區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的具體情況，將其考慮在內(nèi)，進(jìn)而使城市總體規(guī)劃與電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更加協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與城市總體規(guī)劃的協(xié)調(diào)發(fā)展。電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的電力規(guī)劃方案，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)行科學(xué)地把控。

5 結(jié)語

從以上論述來看，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平逐漸提高，這從一定程度上對(duì)于電力提出了極高的需求，同時(shí)也必須確保電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，電網(wǎng)安全是電力企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。電網(wǎng)規(guī)劃也決定了電網(wǎng)的安全性，對(duì)此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大電網(wǎng)規(guī)劃的重視程度，重點(diǎn)考慮各方面因素，從根本上確保電網(wǎng)安全。