秦新峰
(国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司,江苏 泰州 225300)
电力系统是一个复杂的系统,主要包括电厂、输电网、配电网以及相应的用户。配电网系统是电力系统的重要组成部分,直接为用户提供高质量的电能。电站、输电、配电网和终端用户构成了配电网系统的主体。电站将势能和热能转化为电能,输电网的主要功能是将电站产生的电能传输到远方,而配电网是连接输电网和输电网的桥梁,用户是最终的电力消耗者[1]。为了满足用户日益增长的电力需求,必须确保有足够的电站和安全、可靠、科学的输配电网络。
配电网具有实时监控和远程管理两大功能。它不仅可以处理图形,而且可以处理数据,具有较强的技术和可靠性,同时可以有机结合硬件和软件。此外,它的工作条件非常广泛,允许各种信号传输模式,无论是光纤还是无线电波,都可以支持其工作。为了保证电力系统能够高效、稳定、可靠运行,需要对系统的各个部分进行协调和合作[2]。因此,保证配电网工程技术的稳定实施,具有十分重要的意义。
配电网的缺点主要体现在电压合格率较低、设计合理性欠缺和自动化程度低等方面。
在配电网的某些区域中,电压通过率较低,但是某些系统需要高电压。低电压通过率会导致系统出现故障。另外,配电网中也会出现网损,导致电能的损失,从而造成电能浪费,最终导致配电网不稳定而停电。此外,不能确定电源故障的时间和范围,降低了配电网的可靠性。
目前,许多农村配电网自动化程度低,不能保证电压的稳定,同时增加了电网的运行成本。设备是配电网的基础[3],随着电力系统的不断发展和人们日益增长的电能需求,配电网的最大容量已经不能满足电力需求。因此,有必要及时更新配电网中的设备。然而,由于电力企业的技术和经济问题,配电网中的设备不能得到及时更新。此外,电力设备的维护力度不足,导致电力设备无法有效发挥性能。
目前,我国配电网设计中依然存在不合理的地方。配电网配电区设计缺乏详细的分析和合理规划,无法保障电力用户对电力的需求,影响配电网的可靠性。由于设计的不合理,因客户自由设备故障引起的配电网故障约占配电网故障的10%,十分不利于配电网的安全运行。另外,国内尚缺乏无客户设备的接入系统,尤其是客户交换设备[4]。当客户机发生故障时,开关设备使得客户机无法脱离主配电网框架,导致干线停运,扩大停电范围,影响供电和配电网的可靠性。
先进的设备和体系能够有效保证电网的稳定运行。就我国的目前情况而言,各电力企业应该不断扩大对科技方面的人力和资金投入,推动电网设计、运行以及规划建设等项目的技术发展,加速老旧设备的升级换代,用新技术、新设备替换旧设备。通过选用高性能的传输转换设备,可以改善单通道或单线路的传输能力。设备升级可以提升输电的能力,降低输电成本和资金投入,并且能够满足长距离、大容量的输电需要。此外,为提升电网建设水平和设备水平,还需要不断开发新技术,以增加主网的母线差动、高频和故障保护等,以耐热导线进行相应的保护[5]。采用高性能继电器开关和保护装置,可以在输电线路允许的温度范围内,尽量减少系统故障检修时间,提高约束输电线路的能力。通过加强电网的总容量,可以缓解电网中主要设备容量的约束问题,提高用户的电压质量和现有电网的传输容量,提高电网运行的可靠性和安全性。
配电网电力工人是配电网电力项目操作的中坚力量,不仅需要工作人员及时发现电力项目的故障,也需要及时调整和检修故障。如果员工的技术素质和关注不能满足电力工程稳定运行要求,将在很大程度上影响配电网供电工程的可靠性[6]。因此,必须对职工进行良好的教育和培训。科学技术是第一生产力,只有运用科学的配电工程技术手段,才能保证电网安全稳定运行。只有重视供电可靠性,才能进一步推进我国配电网工程技术的进步。
电力企业通过改变供电输送方式,能够维持整个电力系统的安全、质量和稳定性。其中,提高线路传输容量是非常有效的方法。根据电网输电的现状,需要更新电网元器件和输变电设备,从而增大导线截面积。比如,通过在变电站之间增添联络线,能够实现分段控制,减少或者有效缓解各个供电站的负荷压力,尽量避免断电现象,从而保证供电稳定。此外,必须增添10 kV开关站点的数量,缩小10 kV线路供电的半径,增多其出线线路口的数量。同时,要做好预防工作,尽量减少设备故障,以保证设备的正常运行[7]。电力企业应重视检查工作,确保电网运行质量,加强电网建设。设计合理性主要包括以下两个方面。一是加强安全的合理设计。必须确保配电线路满足电气和机械要求,同时可以安装相应的接地装置和避雷器,并且各塔之间的距离和线路的穿越距离应当充分。另外,为了防止外部干扰,要提高配电网的可靠性,采用绝缘导线代替裸导线。二是技术的合理设计。要根据配电网的局部条件作出合理规划,考虑当地的天气、污染程度和风向设计的电气性能,考虑塔、金属丝受力、稳定性设计的机械性能。在进行配电线路时,应充分考虑当地规划,以保证最短、最直的线路设计,减少占用耕地[8]。
电能不能作为物理存储使用,因此其传输和使用比较特殊,特别是在传输链路中,复杂度很高,且存在较大风险。电力系统运行出现异常,主要分为内部和外部两大原因。为努力减弱故障发生的几率,需要定期进行维护运行工作。同时,应该积极推进管理工作,减少影响配电网运行的因素。停电一般分为三大类:计划性、临时性和夜间性[9]。为了尽量减少停电影响,必须制定可行的处理措施。例如,做好停电评估;提高故障排除效率,减少故障影响;加强预防,尽量避免夜间停电等。
为了优化配电网设计,必须综合考虑耗电区域的电力负荷,确定配电网的准确位置,满足各地区土地利用的需要,减少用电量和电能消耗。另外,通过准确计算配电网的供电半径,合理使用双环或环环供电配电网。同时,要加强电力数据的监测,及时发现和修复配电网故障。目前,随着人们对电能需求的不断增加,提高配电网工程技术的可靠性,是电力企业正常供电的要求,也是提高电力企业效率和生活质量的有效措施。为努力推进这一目标的实现,电力企业要不断提高自身自动化运行能力,从而制定相应的管理机制,获得更好的发展。