淺談優化電網運行方式的技術措施

摘要：電能是人類所使用的主要能源之一，而電能的傳輸和應用主要靠電網，因此，提高電網運行的技術水平，優化電網運行的性能，是電力部門應該重視的一個問題。本文闡述了當前我國電網運行的現狀，提出了優化電網運行方式的技術措施，為如何提高電網運行的穩定性與可靠性提供了一定的借鑒和指導。

關鍵詞：優化 電網運行 技術 措施 智能診斷 諧波濾波 無功補償

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0074-01

電網的運行狀態與工業、礦業、商業的發展及人們的日常工作生活息息相關。近年來，隨著電能的廣泛運用和大功率用電設備的投入使用，不斷加大了電網傳輸的負載，電網運行的安全性、穩定性和可靠性面臨著極大挑戰。

1 我國電網運行的現狀

當前，世界各國對電能的傳輸主要采取提高輸送電壓的方式，以減少傳輸過程中的電能損失。目前我國采用的輸送電壓主要有10kV、110kV、220kV等幾種，但是，在實際應用中，因為傳輸電壓越低在傳輸過程中損失的能量越多，而電壓越高對傳輸線路、設備、技術等的要求越高，所需要投入的資金越大，所以10kV的傳輸電網應用較少，而110kV和220kV只在大型供電電網中應用。所以，我國部分省市地區專門興建了具有一定的可行性的20kV傳輸電網，在提升傳輸電壓等級的同時，有效控制了資金的投入。在目前所運用的電網運行監測與控制技術中，主要側重于監測，在控制方面還不太成熟，就是對于現在電力系統運用的檢測系統來說，也是以正常運行穩態監測為主，缺乏實時動態監測功能，大電網受擾前后的動態行為并不能及時被反映出來，致使對電網運行狀態參數的監測較為及時，而電網控制的相關技術發展卻比較滯后。目前，在優化電網運行方面，還僅僅是停留在依靠電網運行軟件的控制上，但是這種方法只能實現一些較為簡單的性能優化，對電網運行的整體性能優化產生的效果并不理想。

2 優化電網運行方式的技術措施

2.1 電網故障智能診斷技術

近年來，在電網運行優化方面，新產生了一項專業性極強的智能故障診斷技術。該技術的投入使用，能夠使潛伏中的系統故障得到及早的發現，從而將系統故障消滅在萌芽狀態，極大地提高了系統運行的穩定性。目前，在電網運行優化上較為成熟的智能診斷技術主要分為基于專家系統的故障診斷和基于人工神經網絡的故障診斷兩大類。運用基于專家系統的故障診斷，可以把保護、斷路器的動作邏輯和運行人員的診斷經驗用規則表示出來，形成故障診斷專家系統的知識庫，進而根據報警信息對知識庫進行推理，獲得故障結論。與專家系統比，人工神經網絡具有比較獨特的優點。它可以采用神經元及神經元之間的優先權重連接來處理問題，容錯性較強，非線性映射能力強大，泛化能力出眾，即使在輸入信號中產生一定的噪聲，也可以給出正確的輸出結果；神經元具有相對獨立性，便于并行處理，因此在電力系統得到了廣泛應用。

2.2 諧波濾波技術

在電網運行的過程中，因為需要給具有非線性阻抗特性的電氣設備（又稱為非線性負荷）供電，所以會產生諧波。由于在非線性負荷中的電流與所加載在非線性負荷上的電壓不成線性關系，導致其在工作時會向電源反饋高次諧波，使供電系統的電壓、電流波形為非正弦波，產生畸變，使電力質量變壞，對電氣設備產生危害影響。目前，在實際操作中，已經可以采取很多行之有效的方法在技術上對諧波的進行抑制，從而解決高次諧波的污染和干擾問題。增加換流裝置相數是比較常用的一種方法，根據理論分析，在換流裝置交流側產生的特征諧波次數為pk+1（p是整流相數或者脈動數，k為正整數）、直流側pk，當p從6上升到12時，換流裝置產生的特征諧波次數的低頻項可有效清除幅值，使諧波電流的有效值得到降低。此外可以用無源濾波法和有源濾波法。即設法防止在諧波源附近產生諧波電流，從而降低諧波電壓，減少諧波對供電系統的危害，以保護電氣設備。

2.3 電網無功補償優化分析

在專用變壓器低壓側（0.4kV側）進行配電網無功補償，是一種優化電網無功補償的常用方法。但分散的公用變壓器不容易管理，不便于裝設補償裝置，配電網的補償度在實際操作中受到了極大限制，所以無功補償主要是通過安裝補償電容器來達到降低網損和提高用戶電壓質量的目的。在安裝補償電容器對電網進行無功補償優化時，要防止并聯諧振，并將補償度控制在50%～80%之間；要采用星形接法進行補償，使保護裝置能夠在補償裝置過流保護的作用下迅速切除電容器組，以保證試驗人員和設備的安全。

2.4 FACTS技術

柔性交流輸電（TACTS）可以在很大程度上提高供電系統的可靠性和輸電系統的傳輸容量，它較常規輸電控制技術而言，控制靈活，適應性極高。FACTS技術的優勢還在于，與現有交流輸電系統并行發展且百分之百兼容，這使它能夠在不對現有設備做重大改動的情況下，就可通過采用適合的FACTS技術來最大程度地激發現有電網的潛力。FACTS技術的應用，極大地發揮了現有輸電線路的能力，使其資源得到了更為充分的利用，從而使電網和輸電線路的穩定性、安全性、可靠性都得到了大幅度的提高，使整個電網的運行狀況得到了極大的優化，擴大了交流輸電的應用范圍，降低了電網運行的經濟成本。應用FACTS技術，可以抑制功率振蕩，提高系統的安全穩定水平，可以實現對電網中的潮流大小和方向的更好控制，可以縮小電網和設備故障的影響范圍，減小事故恢復時間及停電損失，實現了實時控制中心對整個電網的控制，使整個系統更加優化、可靠。

3 結語

總之，安全穩定可靠運行的電網，是保障人民群眾生產、生活用電的關鍵，電力部門要結合實際，采取合理的優化措施，加大對電網運行的監控、優化力度，在降低電能損耗的同時，確保電網運行的穩定性、安全性、可靠性。

參考文獻

[1] 張曉紅.電網運行技術分析[J].中國新技術新產品，2011（9）.

[2] 周文華，姜真杰.城市電網優化運行的技術措施[J].科技信息（科學教研），2007（36）.

[3] 楊憲邦.電網運行技術分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2009（10）.

[4] 孫強，張俊鵬.淺談提高電網運行效率的技術手段[J].價值工程，2010（10）.

[5] 張曉紅.淺析電網運行中的薄弱環節及其預防措施[J].科技情報開發與經濟，2011（3）.