电网规划与电力设计对电网安全的影响分析

刘明 束春杰

摘 要：现如今各行各业对电力能源的需求量持续不断增加，电力资源作为支撑我国国民经济发展的重要基础，其自身在社会建设中所发挥的作用是无可替代的，这也就意味着，电力设计自身的有效性，也能够影响资源利用的安全和稳定。对此，本文将以电网规划为切入点，分析电网规划和电力设计的重要意义，并探讨这两者对电网运行安全的主要影响，希望能够给相关行业和企业带来一定的参考和启示。

关键词：电网规划;电力设计;电网安全;影响

1电网规划对电网安全的影响

1.1电压等级

这一环节的工作在整个电网规划中所发挥的作用是基础性的，并且电压等级的选择能够直接决定后续电网规划的工作方向与目标，也能够直接左右电网规划的科学与否，联系着电网的安全运行，而电网的规划又会影响项目建设中的许多细节性问题。

对此，在具体实践的过程中，技术人员就应当对区域的用电需求做深入的分析，并且要结合地区的基本特征与经济发展水平，以此来规划电网设计的体系，要计算出实际电压的数据，确保实际电压能够和设计电压相吻合，也不能与需求电压之间的落差太大，这样可以为后续的项目开发奠定坚实的物质基础。在电压等级规划的时候，技术人员也要认真研读国家所规定的技术标准和管理要求，逐步升级电压等级，要确保电网的输电能够实现地区平衡，这样能够满足区域用户的个性化需求。值得注意的是，电网在运行的过程中，电压的等级变化是避无可避的，有时候会上升，有时候会下降[1]。当线路电能输送量过大的时候，区域电力单位的投资成本就会明显上升，如果电压输送的等级过低，那么就有可能无法真正发挥出电网的能力和价值，这就自然不能符合电网设计的要求和期待。

1.2供电用电规划

近年来，我国社会经济改革已经取得了较为明显的成效和进步，并且已经进入了稳定上升阶段，由于电力资源本身具有明显的清洁性，所以国家的电力开发也必须符合绿色经济发展的基本需求，但经济建设对电力资源的需求量也在不断增加。再者，电力资源本身就是不可再生资源，所以区域供电和用电就必须应当坚持节约且高效的原则，要对用电情况进行细致分析，并统计出较为精确的数据，为后续供电系统的运行提供准确的参考[2]。而电力单位也应当参照规划设计的相关原则，提高电网运行的高效，要遵循n-1原则，确保用电合法合规与供电的稳定。

1.3电力负荷转移

电力负荷转移能力也是影响电网规划质量的重要因素，并且是以配电网和供电能力这两个方面为主的。就配电网来讲，当变电器在运行中出现故障或者异常的时候，必然会无法与输配电线路进行连接，在这种情况下，就可以依赖压配电网完成负荷转移，确保电网运行恢复到正常的状态。

1.4电网供电的合理性与可靠性

电网安全的保证涉及到多个领域的内容，在这其中，合理性和可靠性应当是重点考虑的任务。电网的规划要遵照我国在宏观上颁布的相关标准，保证自身的质量能够契合n-1和n-2准则。这里所说的n-1准则，主要说的是对电力设备安全运行所提出的要求。也就是说，一旦电网中的电力设备在运行时出现了故障，就要采取及时且合理的措施去处理产生的问题，并且要尽可能降低设备故障对整个系统的不良影响。而n-2准则是对n-1准则的补充和细化，而且对电网的规划有着更为严格的限制，所以也在近年得到了更多的关注。

2电力设计对电网安全的影响

2.1接线工作

这一工作对变电站电力设计而言是较为重要的，能够确保电源的稳定输送和供应。例如，在110kv变电站规划的过程中，接线工作可以选择外桥式和内桥式两种方法，确保电源的充分连接。而电源的设计应当保证安全性和稳定性。

2.2节能

资源始终在我国战略发展中占有重要地位，所以电力设计除了要保证系统的安全性和可靠性之外，还要提高能源的利用率。项目设计和项目施工要坚持成本控制的原则，要尽可能引进更加先进的安全节能技术，避免出现大量的资源浪费和财力浪费。而在具体实践的过程中，技术人员应当采用无功补偿或者是谐波治理等先进技术，以此确保电网应用的安全性[3]。例如，在220kV变电站设计的时候，技术人员就可以采用无功补偿的手段，为电容器装置补偿性设备，以此来保证负荷功率稳定在0.95，利用10%～30%的电容量进行无功补偿，这样可以保证电网运行的经济效益与环境效益。

2.3设备选型

电力设备的选择是电网规划中较为关键的步骤，除了要确保单个设备符合规格性要求外，也要确保设备之间能够组成完整的系统。技术人员要保证设备的标准化，而且应当确保参数的合理与准确，这样可以有效避免浴盆效应的产生。对于那些具有关联性的设备，应当保证这些设备的兼容性和開放性，这样可以让系统的运行变得更加灵活。而在选择变压器的时候，应当尽可能以电压调节能力好的类型为优先，要控制设备的能源消耗量[4]。另外，断路器应当选择适用性较好的类型，这样可以方便检修人员及时排查故障，降低出现错误的概率。也就是说，选择性能优越并且功能完好的设备，能够确保电网规划工作的有序进行。除此之外，单位还应当选择并安装较为精细的监测装置，这样可以提高故障判断的准确性和及时性，能够让系统快速对出现的问题进行处理和解决方便后续的人员维修和保养。就为功补偿来讲，单位就应当装配电容器补偿设备。而且，电网中还应当配备相应的自动装置，当下较为常用的有备用电源与重合闸，这两项装置的主要功能是为了防止大范围的停电，能够杜绝电路的大型故障，并对一些问题做出及时的反应和处理。

2.4变电站

变电站也应当成为电力设计中的重要任务，如果没有把握好变电站电力的大小，那么具质量也必然会受到严重的波及。在具体规划的过程中，单位应当把经济性和安全性结合到一起，要控制好变电站建设的成本，尽可能降低自身的投资，同时也要以此为基础，提高电网的供电质量。例如，在设计110kv变电站的时候，就要先对区域的供电需求进行分析和计划，展开一系列的科学调查，为后续的操作奠定坚实的理论基础。而且还要把变电站投资的成本考虑在内，要确保系统的安全和稳定，优化变电站设计的结构，可以采用双绕组变压器。另外，技术人员也应当考虑接线的形式，考虑到电源的安装，电线回路的数量和分配区域等内容，就110kV变电站来讲，其自身的接线，可以选择双电源线路和桥式接线这两种方法，但要同自身的备用电源有效连接到一起。在其他规格变电站设计的时候，技术人员也应当严格按照操作标准和规范，结合区域用电实际。

总之，虽然我国电网的超高压骨干网架具有较高的安全裕度标准，但随着近年来国家大力发展新能源发电，超大装机、超远距离的清洁电力输送造成了骨干网架部分断面潮流的激增。所以，电网安全始终是电网规划需要着重考虑的首要因素、关键因素，在兼顾技术可行、经济合理的同时，保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]尹项根，徐彪，张哲，汪旸，鄢发齐，王义凯.面向调控运行的电网安全预警辅助支持系统[J].智慧电力，2019，47（12）：1-6+14.

[2]李英俊，褚文超.保障地区电网安全运行的“四化”创新管理[J].企业管理，2019（S1）：118-119.

[3]付振丰，吴双.电网运行风险管理的基础研究[J].科技风，2019（34）：165.

[4]胡钋，李莉莉.智能电网的信息物理安全综述[J].信息安全研究，2019，5（12）：1068-1075.