山東博聞信通電力工程設(shè)計(jì)有限公司 裴延亮

1 引言

為進(jìn)一步提升電網(wǎng)構(gòu)建整體以及后期實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，在開(kāi)展電網(wǎng)構(gòu)建工作期間，應(yīng)從整體角度出發(fā)，適時(shí)提升其規(guī)劃以及設(shè)計(jì)水平，以此讓實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中存在的安全隱患得到有效控制?，F(xiàn)階段，就電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)工作而言，依舊存在大量弊端和不足有待完善，例如，在故障以及異常作用下造成多條線路跳閘的情況下，相關(guān)管控工作壓力和難度將會(huì)急劇上升。而造成此種問(wèn)題的主要原因在于電網(wǎng)規(guī)劃的不科學(xué)性以及電力設(shè)計(jì)不合理所致。

2 電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)概述

為讓電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及高效性得到強(qiáng)有力保障，應(yīng)進(jìn)一步提升電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性、可行性以及合理性，同時(shí)充分結(jié)合相關(guān)反饋信息進(jìn)行適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)完善。

2.1 核心內(nèi)容

在針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)展科學(xué)規(guī)劃以及合理設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)電源規(guī)劃、電力電量平衡、接入系統(tǒng)方案以及電氣相關(guān)計(jì)算這4個(gè)層面的關(guān)注力度和重視程度進(jìn)行提升[1]。其中，電力電量平衡的有效維持和保證，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)相關(guān)規(guī)劃以及設(shè)計(jì)工作進(jìn)行必要約束和限制。此外，在進(jìn)行接入系統(tǒng)選取工作過(guò)程中，一方面需要聚焦絕大多數(shù)狀況下需要考量的多種不穩(wěn)定因素，另一方面也需要有效保證占地面積以及所應(yīng)用的技術(shù)能夠充分滿足接入系統(tǒng)相關(guān)需求和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 基本原則

在開(kāi)展電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃以及電力合理設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照穩(wěn)定性原則、經(jīng)濟(jì)性原則以及靈敏性原則開(kāi)展相關(guān)工作。就實(shí)際工作而言，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先秉持穩(wěn)定性原則以及靈敏性原則，在電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定性以及靈敏性充分滿足預(yù)期目標(biāo)和要求的條件下，可以經(jīng)濟(jì)性原則作為依據(jù)進(jìn)行合理調(diào)整和改進(jìn)，以此讓電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性以及高效性得到強(qiáng)有力保障。

3 電網(wǎng)規(guī)劃確保電網(wǎng)安全的有效措施

3.1 有效保證電壓等級(jí)布置的科學(xué)性

在開(kāi)展電網(wǎng)系統(tǒng)科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)以及合理構(gòu)建工作過(guò)程中，電網(wǎng)規(guī)劃在其中始終占據(jù)著較為基礎(chǔ)的地位，具有一定科學(xué)性、可行性的電網(wǎng)規(guī)劃能夠讓電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在的多樣化安全問(wèn)題的發(fā)生概率得到有效控制。為讓電網(wǎng)規(guī)劃的有效性、科學(xué)性以及合理性得到強(qiáng)有力保障，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)一步提升對(duì)電壓等級(jí)設(shè)置工作的關(guān)注力度，積極開(kāi)展精細(xì)劃分，以此為發(fā)電廠勵(lì)磁、變電站以及變壓器分接頭等相關(guān)工作提供極大便利，進(jìn)而讓相關(guān)工作得到更具分層化特征的最為適宜合理的閉環(huán)控制模式。

與此同時(shí)，在電網(wǎng)系統(tǒng)自身電壓等級(jí)劃分存在一定差異的條件下，電網(wǎng)系統(tǒng)整體安全性、穩(wěn)定性以及服務(wù)質(zhì)量將會(huì)受到嚴(yán)重影響和威脅。對(duì)于此種狀況，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展電網(wǎng)系統(tǒng)科學(xué)規(guī)劃工作前期，應(yīng)對(duì)特定電網(wǎng)系統(tǒng)的專屬規(guī)劃設(shè)計(jì)以及構(gòu)建具體需求進(jìn)行深入分析和全面考量。

第一，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況以及電力供應(yīng)需求進(jìn)行全面了解和深入掌握，并以此為依據(jù)和基礎(chǔ)構(gòu)建規(guī)劃體系雛形并進(jìn)一步完善。

第二，對(duì)于有關(guān)設(shè)計(jì)人員而言，應(yīng)針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各環(huán)節(jié)積極開(kāi)展實(shí)時(shí)改進(jìn)創(chuàng)新工作，以此讓超負(fù)荷等諸多不穩(wěn)定因素進(jìn)行有效預(yù)防和全面控制。

第三，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行的成效以及穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行必要預(yù)估，以此為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管以及相關(guān)規(guī)劃的合理適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)提供極大便利和必要保障。

3.2 有效保證電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的合理性

在電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行作業(yè)過(guò)程中，負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作的有效性以及合理性的有效保證是電網(wǎng)系統(tǒng)具體運(yùn)行過(guò)程中安全性以及穩(wěn)定性得以進(jìn)一步提升的強(qiáng)有力保障和關(guān)鍵前提條件。對(duì)于此種狀況，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)讓電網(wǎng)系統(tǒng)整體供電能力能夠充分符合相關(guān)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，以相關(guān)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)和基礎(chǔ)，以嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)擬定工作[2]。為真正實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行整體科學(xué)性、有效性以及合理性的進(jìn)一步提升，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員合理利用并有效發(fā)揮中壓配電模式開(kāi)展電網(wǎng)負(fù)荷有效轉(zhuǎn)移工作。

其中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃理念展開(kāi)深入研究和不斷實(shí)踐，以此實(shí)現(xiàn)讓電網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在的負(fù)荷得到及時(shí)有效轉(zhuǎn)移。除此之外，中壓配電形式作用和價(jià)值的有效施展，也能夠讓電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的能源消耗以及停電故障等問(wèn)題得到有效控制。

3.3 有效保證電網(wǎng)供電過(guò)程的合規(guī)性

為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部電力荷載與電壓維持平衡狀態(tài)，這就需要有關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)二者開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，以此讓電網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間存在的多種異常以及多種故障問(wèn)題得到有效控制，從而為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性以及高效性提供強(qiáng)有力保障。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作過(guò)程中有機(jī)結(jié)合多種新材料以及先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化自身整體電網(wǎng)規(guī)劃知識(shí)能力水平、專業(yè)能力以及綜合素養(yǎng)。除此之外，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要格外注意的是，應(yīng)有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建施工水平能夠充分滿足合理化、科學(xué)化發(fā)展需求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 適時(shí)強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃安全把控力度

將電網(wǎng)安全有機(jī)融入電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)工作中，在針對(duì)電壓以及電網(wǎng)負(fù)荷展開(kāi)深入、全面考量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升對(duì)相關(guān)規(guī)劃安全關(guān)把控工作的關(guān)注力度和重視程度，從設(shè)計(jì)圖紙的可行性和合理性、繼電產(chǎn)品整體質(zhì)量以及招標(biāo)流程整體完整性和規(guī)范性等諸多層面出發(fā)，針對(duì)電網(wǎng)工程開(kāi)展科學(xué)化、可行性設(shè)計(jì)以及規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化操作，以此為電網(wǎng)安全提供強(qiáng)有力保障。與此同時(shí)，在相關(guān)施工作業(yè)人員操作規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性的基礎(chǔ)上，對(duì)電網(wǎng)在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中各種故障問(wèn)題發(fā)展概率進(jìn)行全面控制和掌握。例如，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)一步加快圖紙審核機(jī)制構(gòu)建進(jìn)程并進(jìn)行適時(shí)改進(jìn)和完善，憑借多重審核與交叉審核等多種審核形式的有機(jī)結(jié)合，以此為相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙自身的合理性、可行性、科學(xué)性提供強(qiáng)有力保障。除此之外，對(duì)于有關(guān)設(shè)計(jì)人員而言，其也可以充分結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求對(duì)繼電產(chǎn)品相關(guān)選取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適時(shí)合理調(diào)整和創(chuàng)新，在具有一定建設(shè)資金儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上積極選用具有高質(zhì)量、高性能的繼電產(chǎn)品。

4 電力設(shè)計(jì)確保電網(wǎng)安全的重要舉措

4.1 變電站設(shè)計(jì)

對(duì)于變電站合理設(shè)計(jì)工作主要如下。

其一，針對(duì)110kV 變電設(shè)計(jì)工作而言，在開(kāi)展具體設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段電力供應(yīng)行業(yè)發(fā)展具體狀況以及市場(chǎng)需求，并針對(duì)當(dāng)?shù)卣w用電量以及能源消耗總量進(jìn)行深入、全面考量，對(duì)多種影響因素開(kāi)展全面考慮，以此為依據(jù)和基礎(chǔ)進(jìn)行合理化、可行性電力設(shè)計(jì)工作。結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，電力設(shè)計(jì)整體合理性以及可行性的缺失致使變電站后期維護(hù)成本急劇上升的弊端逐漸突出，需要在變電站設(shè)計(jì)期間進(jìn)一步提升對(duì)其的關(guān)注力度和重視程度[3]。與此同時(shí)，安全性問(wèn)題也不容忽略。為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行價(jià)值以及作用得到全面強(qiáng)化，在開(kāi)展110kV 變電站合理設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，可充分利用并有效發(fā)揮雙繞組變壓器的同時(shí)，也應(yīng)將電壓嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

其二，就220 kV 變電站電力設(shè)計(jì)工作而言，220kV 在日常工作以及學(xué)習(xí)中應(yīng)用較為廣泛，亦是現(xiàn)下絕大多數(shù)城市變電站主要輸出電壓，在城市供電穩(wěn)定性以及安全性方面占據(jù)著極為重要的地位和作用，故此國(guó)家對(duì)220kV 變電站提出了更為嚴(yán)苛的要求和標(biāo)準(zhǔn)。220kV 變電站的電力設(shè)計(jì)原則可以劃分為：

鑒于220kV 變電站在社會(huì)發(fā)展以及生活中的重要地位和作用，220kV 變電站規(guī)模應(yīng)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)，以此讓電網(wǎng)自身額定容量以及電力輸送能力能夠充分滿足城市發(fā)展需求得到強(qiáng)有力保障。220kV 變電站的電力設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)表1，多數(shù)情況下，220kV 變電站自身應(yīng)維持兩回電源，同時(shí)也能有效滿足變電站額定容量。除此之外，變電站運(yùn)行容量應(yīng)嚴(yán)格維持在150～180MVA 范圍內(nèi)，唯有如此，才能讓220kV 變電站的運(yùn)行水平以及輸送能力充分滿足城市用電標(biāo)準(zhǔn)和需求，進(jìn)而讓電壓過(guò)高或者過(guò)低問(wèn)題的發(fā)生概率得到有效控制，從而讓電網(wǎng)整體安全性、穩(wěn)定性以及輸送的高效性得到強(qiáng)有力保障。

表1 220kV 變電站的電力設(shè)計(jì)參數(shù)

對(duì)于各變電站而言，其內(nèi)部均應(yīng)配置兩個(gè)以及兩個(gè)以上的變壓器，當(dāng)其中一個(gè)變壓器出現(xiàn)問(wèn)題或者發(fā)生故障的情況下，另一臺(tái)變壓器能夠自動(dòng)將負(fù)荷及時(shí)有效轉(zhuǎn)移到自身的同時(shí)，也應(yīng)有效保證變壓器所具有的短時(shí)過(guò)載容量應(yīng)高于自身負(fù)荷，電網(wǎng)可以將變壓器的過(guò)載容量進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移和分擔(dān)。絕大多數(shù)情況下，變電站內(nèi)變壓器的過(guò)載率能夠達(dá)到1.5左右，過(guò)載時(shí)間可達(dá)到4h。

此外，對(duì)于核心設(shè)施設(shè)備選取工作而言，電壓器應(yīng)注重能源消耗低并且具有一定可調(diào)節(jié)能力的設(shè)備。而對(duì)于斷路器的選取，應(yīng)積極選用具有較強(qiáng)適用性和可靠性的，且能達(dá)到免檢修的目的，例如GIS 組合電器SF6斷路器。為了進(jìn)一步提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，應(yīng)科學(xué)安裝并有效發(fā)揮相關(guān)自動(dòng)裝置，例如備用電源等，以此有效控制由于電路故障導(dǎo)致的大規(guī)模停電和斷電問(wèn)題。而監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)積極選用具有較強(qiáng)有效性、精準(zhǔn)性和及時(shí)性，為精準(zhǔn)判斷并明確故障位置提供極大便利，讓電網(wǎng)整體安全性、高效性以及穩(wěn)定性得到強(qiáng)有力保障和適時(shí)提升。

與此同時(shí)，在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，也應(yīng)進(jìn)一步提升對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全以及節(jié)能工作的關(guān)注力度和重視程度，在電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及高效性得到強(qiáng)有力保障的同時(shí)，也應(yīng)讓電網(wǎng)整體的節(jié)能性得到顯著提升。所以，220kV 變電站設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容包括無(wú)功補(bǔ)償以及諧波治理兩方面，此兩項(xiàng)技術(shù)在強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行節(jié)能性能方面發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。例如，220kV 變電站倘若合理科學(xué)配置了電容器補(bǔ)償設(shè)備，在用電高峰期功率因素遠(yuǎn)超于0.95的條件下，電容器補(bǔ)償器設(shè)備就能夠?qū)?0%左右的主變?nèi)萘哭D(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)功補(bǔ)償容量。

4.2 運(yùn)行故障處理

結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行整體狀況以及流程而言，存在多種影響要素以及不穩(wěn)定因素均會(huì)造成不同程度的故障問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性以及高效性帶來(lái)嚴(yán)重影響和威脅。在較為嚴(yán)重的狀況下，甚至?xí)O大增加大規(guī)模斷電問(wèn)題發(fā)生概率，對(duì)日常電力供應(yīng)產(chǎn)生不利影響。電力設(shè)計(jì)工作的科學(xué)化、合理化以及可行化的有效保證，能夠?yàn)橛嘘P(guān)預(yù)防工作提供必要支持的同時(shí)，也能夠讓相關(guān)故障處理工作質(zhì)量以及效率得到進(jìn)一步提升[4]。對(duì)此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在的故障問(wèn)題以及不足之處開(kāi)展全面、深入分析工作以及精準(zhǔn)研判，從而為電力設(shè)計(jì)工作的深入完善以及適時(shí)改進(jìn)提供必要支持和保障，進(jìn)而為電網(wǎng)系統(tǒng)后期進(jìn)行運(yùn)行作業(yè)的穩(wěn)定性、安全性以及高效性打下更為扎實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

在城市化不斷深入發(fā)展的環(huán)境背景下，社會(huì)各群體針對(duì)電力供應(yīng)方面提出了更為嚴(yán)苛的要求和標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)電網(wǎng)構(gòu)建進(jìn)程得到進(jìn)一步提升，各地區(qū)電網(wǎng)精細(xì)化管理模式得到貫徹落實(shí)。在此種發(fā)展?fàn)顩r下，電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、高效性以及穩(wěn)定性逐漸成為現(xiàn)下社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)，相關(guān)人員應(yīng)予以重視，結(jié)合科學(xué)化電網(wǎng)規(guī)劃以及合理化電力設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全提供強(qiáng)有力保障。