電網規劃與電力設計對電網安全的影響分析

劉明 束春杰

摘 要：現如今各行各業對電力能源的需求量持續不斷增加，電力資源作為支撐我國國民經濟發展的重要基礎，其自身在社會建設中所發揮的作用是無可替代的，這也就意味著，電力設計自身的有效性，也能夠影響資源利用的安全和穩定。對此，本文將以電網規劃為切入點，分析電網規劃和電力設計的重要意義，并探討這兩者對電網運行安全的主要影響，希望能夠給相關行業和企業帶來一定的參考和啟示。

關鍵詞：電網規劃;電力設計;電網安全;影響

1電網規劃對電網安全的影響

1.1電壓等級

這一環節的工作在整個電網規劃中所發揮的作用是基礎性的，并且電壓等級的選擇能夠直接決定后續電網規劃的工作方向與目標，也能夠直接左右電網規劃的科學與否，聯系著電網的安全運行，而電網的規劃又會影響項目建設中的許多細節性問題。

對此，在具體實踐的過程中，技術人員就應當對區域的用電需求做深入的分析，并且要結合地區的基本特征與經濟發展水平，以此來規劃電網設計的體系，要計算出實際電壓的數據，確保實際電壓能夠和設計電壓相吻合，也不能與需求電壓之間的落差太大，這樣可以為后續的項目開發奠定堅實的物質基礎。在電壓等級規劃的時候，技術人員也要認真研讀國家所規定的技術標準和管理要求，逐步升級電壓等級，要確保電網的輸電能夠實現地區平衡，這樣能夠滿足區域用戶的個性化需求。值得注意的是，電網在運行的過程中，電壓的等級變化是避無可避的，有時候會上升，有時候會下降[1]。當線路電能輸送量過大的時候，區域電力單位的投資成本就會明顯上升，如果電壓輸送的等級過低，那么就有可能無法真正發揮出電網的能力和價值，這就自然不能符合電網設計的要求和期待。

1.2供電用電規劃

近年來，我國社會經濟改革已經取得了較為明顯的成效和進步，并且已經進入了穩定上升階段，由于電力資源本身具有明顯的清潔性，所以國家的電力開發也必須符合綠色經濟發展的基本需求，但經濟建設對電力資源的需求量也在不斷增加。再者，電力資源本身就是不可再生資源，所以區域供電和用電就必須應當堅持節約且高效的原則，要對用電情況進行細致分析，并統計出較為精確的數據，為后續供電系統的運行提供準確的參考[2]。而電力單位也應當參照規劃設計的相關原則，提高電網運行的高效，要遵循n-1原則，確保用電合法合規與供電的穩定。

1.3電力負荷轉移

電力負荷轉移能力也是影響電網規劃質量的重要因素，并且是以配電網和供電能力這兩個方面為主的。就配電網來講，當變電器在運行中出現故障或者異常的時候，必然會無法與輸配電線路進行連接，在這種情況下，就可以依賴壓配電網完成負荷轉移，確保電網運行恢復到正常的狀態。

1.4電網供電的合理性與可靠性

電網安全的保證涉及到多個領域的內容，在這其中，合理性和可靠性應當是重點考慮的任務。電網的規劃要遵照我國在宏觀上頒布的相關標準，保證自身的質量能夠契合n-1和n-2準則。這里所說的n-1準則，主要說的是對電力設備安全運行所提出的要求。也就是說，一旦電網中的電力設備在運行時出現了故障，就要采取及時且合理的措施去處理產生的問題，并且要盡可能降低設備故障對整個系統的不良影響。而n-2準則是對n-1準則的補充和細化，而且對電網的規劃有著更為嚴格的限制，所以也在近年得到了更多的關注。

2電力設計對電網安全的影響

2.1接線工作

這一工作對變電站電力設計而言是較為重要的，能夠確保電源的穩定輸送和供應。例如，在110kv變電站規劃的過程中，接線工作可以選擇外橋式和內橋式兩種方法，確保電源的充分連接。而電源的設計應當保證安全性和穩定性。

2.2節能

資源始終在我國戰略發展中占有重要地位，所以電力設計除了要保證系統的安全性和可靠性之外，還要提高能源的利用率。項目設計和項目施工要堅持成本控制的原則，要盡可能引進更加先進的安全節能技術，避免出現大量的資源浪費和財力浪費。而在具體實踐的過程中，技術人員應當采用無功補償或者是諧波治理等先進技術，以此確保電網應用的安全性[3]。例如，在220kV變電站設計的時候，技術人員就可以采用無功補償的手段，為電容器裝置補償性設備，以此來保證負荷功率穩定在0.95，利用10%～30%的電容量進行無功補償，這樣可以保證電網運行的經濟效益與環境效益。

2.3設備選型

電力設備的選擇是電網規劃中較為關鍵的步驟，除了要確保單個設備符合規格性要求外，也要確保設備之間能夠組成完整的系統。技術人員要保證設備的標準化，而且應當確保參數的合理與準確，這樣可以有效避免浴盆效應的產生。對于那些具有關聯性的設備，應當保證這些設備的兼容性和開放性，這樣可以讓系統的運行變得更加靈活。而在選擇變壓器的時候，應當盡可能以電壓調節能力好的類型為優先，要控制設備的能源消耗量[4]。另外，斷路器應當選擇適用性較好的類型，這樣可以方便檢修人員及時排查故障，降低出現錯誤的概率。也就是說，選擇性能優越并且功能完好的設備，能夠確保電網規劃工作的有序進行。除此之外，單位還應當選擇并安裝較為精細的監測裝置，這樣可以提高故障判斷的準確性和及時性，能夠讓系統快速對出現的問題進行處理和解決方便后續的人員維修和保養。就為功補償來講，單位就應當裝配電容器補償設備。而且，電網中還應當配備相應的自動裝置，當下較為常用的有備用電源與重合閘，這兩項裝置的主要功能是為了防止大范圍的停電，能夠杜絕電路的大型故障，并對一些問題做出及時的反應和處理。

2.4變電站

變電站也應當成為電力設計中的重要任務，如果沒有把握好變電站電力的大小，那么具質量也必然會受到嚴重的波及。在具體規劃的過程中，單位應當把經濟性和安全性結合到一起，要控制好變電站建設的成本，盡可能降低自身的投資，同時也要以此為基礎，提高電網的供電質量。例如，在設計110kv變電站的時候，就要先對區域的供電需求進行分析和計劃，展開一系列的科學調查，為后續的操作奠定堅實的理論基礎。而且還要把變電站投資的成本考慮在內，要確保系統的安全和穩定，優化變電站設計的結構，可以采用雙繞組變壓器。另外，技術人員也應當考慮接線的形式，考慮到電源的安裝，電線回路的數量和分配區域等內容，就110kV變電站來講，其自身的接線，可以選擇雙電源線路和橋式接線這兩種方法，但要同自身的備用電源有效連接到一起。在其他規格變電站設計的時候，技術人員也應當嚴格按照操作標準和規范，結合區域用電實際。

總之，雖然我國電網的超高壓骨干網架具有較高的安全裕度標準，但隨著近年來國家大力發展新能源發電，超大裝機、超遠距離的清潔電力輸送造成了骨干網架部分斷面潮流的激增。所以，電網安全始終是電網規劃需要著重考慮的首要因素、關鍵因素，在兼顧技術可行、經濟合理的同時，保證電網的安全穩定運行。

參考文獻

[1]尹項根，徐彪，張哲，汪旸，鄢發齊，王義凱.面向調控運行的電網安全預警輔助支持系統[J].智慧電力，2019，47（12）：1-6+14.

[2]李英俊，褚文超.保障地區電網安全運行的“四化”創新管理[J].企業管理，2019（S1）：118-119.

[3]付振豐，吳雙.電網運行風險管理的基礎研究[J].科技風，2019（34）：165.

[4]胡釙，李莉莉.智能電網的信息物理安全綜述[J].信息安全研究，2019，5（12）：1068-1075.