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电网规划与电力设计对电网安全影响张肇升

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张肇升

[导读] 摘要：电网安全稳定的运行状态，往往离不开科学合理的电网规划和电力设计，二者对维持电网稳定安全地运行状态来说影响极大。

        广州市愈峰电力工程设计有限公司广东广州 510000
        摘要：电网安全稳定的运行状态，往往离不开科学合理的电网规划和电力设计，二者对维持电网稳定安全地运行状态来说影响极大。鉴于此，本文主要围绕着电网规划和电力设计针对于电网安全层面影响开展深入的研究和探讨，期望可以为今后更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
        关键词：电网安全；电网规划；电力设计；影响；
        前言
        经济建设进程中，能源和物质消耗量往往均相对较大，电能属于现代能源核心部分，更属于经济发展重点支点。电网规划和电力设计针对于电网稳定安全的运行及管理来说，有着直接影响，为顺利完成电网建设提供可靠性保障，为电网建设总体水平有效提升提供重要参考。电网项目应高度重视各项管控工作，维持电网系统可靠的运行状态，确保配电、输电及变电各项管理系统高效化运行。因而，综合分析电网规划和电力设计针对于电网安全层面影响，有着一定的现实意义和价值。
        1、关于电网规划层面影响因素
        1.1 在电压等级层面
        选定电压等级，属于基础性电网规划工作内容，所选定电压等级是否合理，对电网规划是否合理与科学来说有着决定性作用。电网规划当中，电压实际等级关系着电网安全。电网规划实施细节，其对电网规划总体质量和效果影响极大。电网系统总体设计期间，技术员需结合当地的供电需求、地区特征，做好电网体系的规划设计工作，保证电压实际情况能够与所设计电压总体需求相吻合，确保电网维持可靠、稳定运行状态。对于电压等级规划，应当依照着现行技术标准、管理要求等，做好电压等级升级处理，维持电网平衡供电状态，稳定且安全地实现电力输送。电网运行期间，时常出现电压等级变化现象，过低或者过高均会发生。若线路电能实际输送量较大，则单位投资必然增加。若电压输送为较低等级，对电网实际输送能力会产生影响，难以符合于电网的设计要求和标准。故而，从任何层面上分析，合理选定电网等级对于电网安全来说影响均相对较大。过于低或者过于高的电压等级，会对电网系统总体产生不利影响，电网运行安全会受到严重威胁，对输电线路总体经济效益影响较大。故而，电网规划实施期间，需把控电压等级，让电网始终维持安全且稳定地运行状态。电压等级实际选定期间，需结合现行标准予以分级处理，输电网一般为500kV、200kV电压，配电网的电压则是110kV、10kV、0.4kV[1]。技术员应结合具体需求，将电压合理选定好，保证所选定电压可满足于实际的使用需求。
        1.2 在用电规划层面
        电力资源，是不可再生类的资源，在电力使用层面需以高效节约为基本原则。故用电区域方面，应实施用电具体情况综合分析及统计，为供电系统合理与可靠奠定基础。电力部门应依照着电网规划现行准则当中对电网规范化要求，实施电网设计实践工作，确保电网维持安全且高效地运行状态。电网整体运行管理当中，通常需遵守N-1原则，确保电网电压和电力效率均可把控至稳定且合理范围之内，实现合法合规的用电及供电。
        1.3 在负荷转供层面
        电网规划期间，电网负荷实际转供能力，其对于电网总体运行安全有着直接影响，集中表现于电网中压的配电网和电网实际供电能力层面。电网内部变电器有故障问题产生后，中压式配电网并不能够与输配电的线路连接，对电网电势产生影响，可借助中压的配电网实现负荷转供，电网重新恢复至正常运行状态。中压式配电网所备裕度是50%，电网在陷入故障后，该部分电源便作为电网临时使用电源，确保电网维持正常供电[2]。故而，电网规划应当尤为注重有效应用中压式配电网，以便于对电网系统稳定且安全运行起到积极影响。
        1.4 在供电可靠性和合理性层面
        维持电网运行安全，需各种系统起到支撑作用，针对于电网规划，务必要着重考虑到电网供电的可靠性与合理性。

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电网规划，需结合国内电网规划先行设计标准，保证电网总体水平和质量可与国内N-1、N-2现行准则相吻合，对电网实施可靠性及合理性把控。N-1准则，即为电网电力装置安全标准，电力装置故障产生后，技术采取相应措施，维持电力装置可靠性运行状态。装置故障，应当尽量避免影响到电压参数和电网频率，对此，需将电网装置科学规划及应用方面工作做好，如此一来，装置故障产生后，也不会影响到电网总体运行安全；N-2现行准则，即N-1升级版，针对于电网规划要求相对严格。电网规划实施期间，需确保自身符合能力能够和N-2准则相吻合。
        2、关于电力设计层面影响因素
        2.1 在接线层面
        变电站内部电力设计，对电源维持稳定供电状态有着基础保障作用。110kV变电站的接线方式，是以内桥、外桥为主，选定期间结合具体需求实施合理化分析及选定，保障电源充分连接，将接线处理工作予以完善化。选定一主一备该模式，促使处理机制和维护管理机制维持统一状态，为电力有效性、可靠性设计提供保障。
        2.2 在设备选型层面
        设计规划电网系统期间，选定电力装置较为重要。不仅需选定单个装置，且需选定装置所配套系统。科学合理地匹配好细腰装置标准及各项参数，避免产生不匹配现象，对电网后续可靠安全地运行产生不利影响。关联装置，务必要有兼容性，确保可满足于系统运行可靠方面需求；选定变压器，需选定低能耗、优良电压调节性能装置；选定断路器，需选定小故障率、便于检修处理、优良适用性装置；为更好地维护电网运行安全，还应做好监测装置合理选定。安装监测装置，大部分是为实现对故障点快速且精准地判断，需安装配电容装置补偿设备；电网内部还需加设自动装置，如重合闸、备用电源等等，避免大范围的停电现象产生[3]。
        2.3 在变电站层面
        电力系统总体设计期间，变电站占据核心位置，对此，需着重考虑到变电站安全性及经济性方面要求，不仅把控好变电站总体建设成本，还需维持电网高质量的供电状态。一是，变电站具体设计规划期间，需调查分析供电区域实际的供电需求，以便于保证设计规划实施效果，更好维护电网稳定安全运行状态；二是，变电站具体设计规划期间，需着重考虑到电源设计、接线形式、回路数量，如110kV接线应选定桥式接线和双电源的线路，并连接好备用电源。
        2.4 在节能层面
        电力设计规划期间，需积极引入谐波治理、无功补偿各项科学技术，为电网总体应用效率及安全水平提供可靠性保障。如实施220kV变电站系统设计规划期间，引入无功补偿科学技术，装置设备选定电容器的补偿设备。实际运行期间，负荷功率设定为0.95，以10%-30%容量的无功补偿，达到良好节能设计规划效果，在维护电网运行安全状态下，达到良好节能运行效果。
        3、结语
        从总体上来说，针对于电网安全，电网规划和电力设计对其所产生影响相对较大。电网规划对于电网安全具体影响集中表现在：电压等级、用电规划、负荷转供、供电可靠性和合理性这些层面；而电力设计对于电网安全具体影响集中表现在：接线、设备选型、变电站、节能这些层面。那么，为更好地维持电网可靠安全地运行状态，要求电力工作者务必要高度重视起电网规划和电力设计各项工作，只有踏实做好这些工作，才可确保电力电网实现安全、可靠、稳定地运行。
        参考文献：
        [1]杜清华.关于电网规划与电力设计对电网安全影响探讨[J].科技风，2020，20（005）：188-189.
        [2]张晓翠，郭启伟.电网规划与电力设计对电网安全的影响[J].通信电源技术，2019，14（007）：198-199.
        [3]商炜.关于电网规划与电力设计对电网安全的考虑探讨[J].建筑工程技术与设计，2018，34（022）：3288-3289.