關于電網規劃與電力設計對電網安全的考慮探討

摘 要：電網安全是電網建設工程中必須重視的關鍵問題，而除了建設和使用外，前期的規劃與設計對于電網安全也起著十分重要的作用。本文擬對電網規劃與電力設計對電網安全的考慮進行分析，以期為強化電網安全提供有價值的參考。

關鍵詞：電網規劃；電力設計；電網安全

隨著我國社會的發展和城市的進步，人們的生產生活對于電力的需求也在與日俱增。而電力使用的大幅增強，對于用電安全和可靠性的要求也在不斷地增強。在電力系統的整體屬性中，安全性與穩定性是最為重要的一部分，因此，建立一整套科學合理的電網結構，對于城市的建設與發展有著非常重要的意義，是城市穩定發展和人們高質安全生活的重要保障。電網的安全可靠不僅需要關注電網建設過程中的施工安全與質量，以及供電環節、電力設施使用過程中的安全保障，也需要高度重視電網規劃與設計過程中，對于電網安全的考慮與配置，在電網搭建的初期就切實提升電網的整體安全性和穩定性，從而實現電力建設的安全、可持續發展。

一、電網規劃與設計的技術要求

電網系統的建設與普通的建筑或設施的建設過程不同，其運行過程并不是單獨存在的工作系統，而是與用電建筑、用電設備等緊密相連的系統工程，因此電網的規劃與設計中，最為核心的要求就是技術要求。電網的規劃與設計能否滿足城市用電的總體需求，不僅僅需要考慮到電網系統建設本身的技術，而且還要充分顧及用電設備的總體情況，以及輸電線路的周邊環境，根據整個電網系統的整體運行情況進行統籌規劃，從而更加有效地保障電網系統的安全與穩定。

電網的規劃與設計技術，主要有以下幾個方面：一是要預測電網的載荷量，針對電網所分布的區域，對電網需要承受負荷的用電量進行初步的預測，并按照預測標準進行電壓布置，提前明確電網所需要建設的規模大小，從而使電網的規劃與設計符合基本的用電需求；二是要均衡考慮電網中電力與電量的關系，在保證用電設施的電力得到充分保障的前提下，避免對電量的過度浪費，使電網在整體運作過程中達到經濟節約效果；三是要核算電氣的整體情況，對于短路電流、潮流等數據進行全面的計算，從而盡可能地電網的整體運行情況，計算出電網在不同的運行狀況下的參數，保障電網得以穩定運行，并在此基礎上對電網的規劃與設計進行可行性分析；四是要構建整體的電網思路，在前面三項規劃設計基本做好的基礎上，對規劃設計的合理性、可行性、科學性等進行研究分析，對網絡的構成方式、中性點的運行方式等進行總體規劃，并確定最終的最佳設計方案。

二、當前電網規劃與設計中存在的問題

（一）預測難度大

當今社會，影響電力規劃的因素越來越多，也越來越難以確定，造成電網規劃與設計階段對于整個電網負荷進行預測的難度不斷增大。人們在生產和生活活動中，對于電力設備的利用和依賴越來越嚴重，對于電網負荷有了很高的要求，特別是移動型、大功率電力設備的使用，使電網的用電負荷始終處于不確定的狀態，對電網規劃與設計提出了更高的要求。在我國以往的電網規劃設計中，通常是根據當地經濟發展狀況進行基本的預測，以保證電網負荷能夠滿足當地當時及之后一段時間的用電需求。然而，當前我國經濟發展的速度遠高于電網的建設速度，不僅使許多電網的實際負荷難以滿足電力需求，還提高了電網負荷的預測難度。

（二）電源規劃不合理

當前的電網建設，電廠與電網通常是分離管理的模式，因此電源的規劃設計與電網的規劃設計容易出現脫節，對于電源的設計產生了十分嚴重的影響。在現實的電網建設中，由于電源的建設目標主要是追求電廠利潤的獲取與增加，因此電源的選址規劃更加重視電廠的成本與收益，而不太關注電網規劃的影響。實際中，電源的規劃往往是由電廠的管理部門決定，對于位置、容量、運行時間以及電源機組的升級、改造等，都與電網建設相脫節，成為電網建設中難以獲取的不確定因素，導致電網規劃中的電源選擇存在諸多不穩定因素，帶來許多困難與不便。

（三）市場經營變數大

當前，隨著社會市場經濟的不斷發展，電力經營也逐漸由國有經濟向市場私營方向發展。市場化雖然有助于電力經營的良性競爭，使電力建設與供應進入全新的發展階段，但同時使得電力經營失去了政府的全面管控，在市場影響下增強不確定因素。特別是電網規劃與設計的相關大客戶及零售商掌握了選擇的權力，使得電力系統整體趨向于不確定的狀態，并影響到電力系統規劃的整體布局。受到市場競爭的影響，電網規劃與設計不得不更多地考慮成本和電量供應的因素，使得電網調度成為了過去時，呈現出新常態下的多元化電力運行模式，從而對電網規劃與設計提出了全新的要求。

三、電網規劃與設計的改進措施

（一）合理規劃電壓等級

在電網規劃與設計中，電壓等級的規劃是最為重要的環節。合理的電壓等級規劃，是科學合理地進行電網規劃的前提條件，也是電網安全的基礎性保障。過高的電壓等級，會增強電力線路的負荷，使電網在超載情況下的火災風險大幅增加，造成電網的安全問題；過低的電壓等級，難以達到電網規劃與設計的最低要求，從而影響到電力系統的正常使用。因此，電壓等級需要在電網規劃與設計環節予以充分的重視，結合實際的電網預測使用情況進行合理的配置，并考慮到重復降壓的情況，從而設計出盡可能合理的電壓等級。

（二）科學轉移電網負荷

首先，必須要嚴格按照法律規定和行業標準，確保電網的供電符合基本的要求，保障供電活動的有序進行。其中，中壓電網的設計必須要嚴格規范，使其符合行業的相關標準，從而確保電網負荷的轉移電網能力，避免變壓器異常時或者回線路連接故障時影響到供電的正常運行。

其次，必須要時刻關注中壓配電網的動向，定期進行安全運行排查，及時處理排查出的問題。中壓配電網作為電網負荷轉移的必經之路，其重要性有目共睹，一旦發生故障將會嚴重影響到電網的整體使用。因此，必須要采取一定的應對手段，當電力系統出現故障時，發揮中壓配電網應急作用。通常情況下，電網的安全問題包羅萬象，電力系統的內部結構紛繁復雜，因此難以保障時刻都能做到安全運行，故障無處不在。因此，通過中壓配電網和多條回路共同運轉，從而盡量保證線路出現故障時可以臨時通過其他線路緊急應對，使電力系統在一段時間內保持正常運行，給電網系統維修留有充裕的時間，避免因電路故障造成電網系統的整體安全問題。

再次，需要在中壓配電網中安裝專門的備用容量，一旦因故障造成供電異常、難以恢復正常供電時，可以通過備用容量保持一定時間的暫時供電，為電網安全做好最后的保障工作，從而有效提升電網系統的服務質量。通常情況下，經檢驗證明，在中壓配電網中留下一半的備用容量，足以應對各種突發狀況，同時也盡量避免資源的浪費，是最為合適的留量標準。

（三）嚴格把好規劃安全關

電網規劃與設計環節對于電網安全的把控，除了重點把握電壓和中壓配電問題外，還需要嚴格規范規劃與設計的相關要求。一是要建立和完善審圖機制，對設計方提供的圖紙進行審核，進而在萌芽狀態消除所有的安全隱患。二是要把好繼電產品的質量關，在條件允許的情況下，進行雙重化配置，進而在一定程度上避免一套保護因檢修或退出運行弱化保護功能，進一步惡化故障危及系統的穩定性。三是要按照招標流程對施工單位進行把關，實施全過程監理，按照設計要求進行施工，必要時可以派運行人員進行全過程跟蹤。

四、結語

當前，我國電網系統縱橫交錯、新舊混同，不僅造成電力生產與使用方面的成本浪費、效率低下等問題，更是產生了諸多的安全隱患。因此，有必要對電網系統進行科學合理的規劃設計，使電網安全和用電安全成為電網規劃設計的重要指標，不斷提升電網建設與使用規范化程度，確保電網安全正常運行，使人們的生產和生活用電得到切實的保障。

參考文獻：

[1]邱華德.關于電網規劃與電力設計對電網安全的考慮[J].中國科技博覽，2014（5）：560.

[2]沈銳.電網規劃與電力設計對電網安全影響分析[J].廣東科技，2014（2）：42.

[3]李曉紅，蔣有智.電網規劃中的相關技術方法探討[J].科技創新導報，2011（12）：106.

作者簡介：徐志磊 （1982），男 ，漢族，河南鄭州人，本科，河南同力電力設計公司中級職稱，主要研究電力工程施工。