電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的主要影響因素及防范

梁海燕

【摘 ?要】電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性對人們的生產(chǎn)生活有十分重要的作用，但在實(shí)際運(yùn)行中，電力配網(wǎng)還存在一些問題，導(dǎo)致電力配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。文中分析電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性受到的主要因素，并聯(lián)系實(shí)際情況給出針對性防范措施，提高電力配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】電力配網(wǎng);運(yùn)行可靠性;防范措施

電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性對人們的生產(chǎn)生活有十分重要的作用，但在實(shí)際運(yùn)行中，電力配網(wǎng)還存在一些問題，導(dǎo)致電力配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。同時，這也加大了人們對電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的重視度，進(jìn)而提升電力配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，因此對電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的主要影響因素及防范對策研究就十分重要。

一、電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性主要影響因素

（一）供電距離和用電功率因數(shù)

對于配網(wǎng)線路而言，配網(wǎng)線路的供電距離如果控制不合理（大于供電半徑合理值），就會導(dǎo)致配網(wǎng)線路的電功率因數(shù)受到影響，導(dǎo)致該值比較小。由于電功率因數(shù)的影響，也能夠?qū)е屡渚W(wǎng)線路中無功率電流偏大，而在線路中產(chǎn)生比較大的無功功率損失，對于整個電網(wǎng)而言就會產(chǎn)生電壓損失，電壓質(zhì)量嚴(yán)重影響。

（二）電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變

對于配網(wǎng)線路而言，一旦配網(wǎng)線路的電網(wǎng)運(yùn)行方式發(fā)生改變就會影響電網(wǎng)阻抗，對于電網(wǎng)功率分布也產(chǎn)生影響，最終在配網(wǎng)線路電壓中的影響是電壓不穩(wěn)定，出現(xiàn)升高或者降低問題。

（三）負(fù)荷和調(diào)壓措施

由于工業(yè)生產(chǎn)以及生活中用電不穩(wěn)定性，必然會產(chǎn)生導(dǎo)致整個配網(wǎng)線路中沖擊性負(fù)荷以及非對稱性負(fù)荷的產(chǎn)生。而當(dāng)負(fù)荷出現(xiàn)問題進(jìn)行調(diào)壓的過程中，采取的措施存在問題或者不合理，也必然會影響整個配網(wǎng)線路的電壓穩(wěn)定性。

（四）電力負(fù)荷變化

由于用電存在高峰期，因此電力負(fù)荷在不同時間段往往不同，比如夏季或者晚上，電網(wǎng)用電量增加導(dǎo)致電力負(fù)荷增大。這些配網(wǎng)線路中電力負(fù)荷的變化均會對配網(wǎng)線路中的電壓產(chǎn)生影響，一般電力負(fù)荷高峰期的電壓值會偏低，電力負(fù)荷較低的時段配網(wǎng)線路電壓值會偏高。

二、電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性影響因素的成因

（一）電力設(shè)備本身的弊端

目前，在供電需求不斷增加，我國傳統(tǒng)的電力設(shè)備已經(jīng)無法滿足社會的發(fā)展和需求。影響電力配網(wǎng)運(yùn)行的直接因素就是電力設(shè)備，所以企業(yè)要根據(jù)自身需求和市場變化對電力設(shè)備進(jìn)行更新，從而提高設(shè)備的安全性和現(xiàn)先進(jìn)性，保障電力配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，提升電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。我國很多電力企業(yè)雖然也開始對電力設(shè)備進(jìn)行更新，但在這個過程中還存在以下幾個問題：（1）電力企業(yè)為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，從而最大程度節(jié)約成本，造成電力設(shè)備更新不及時;（2）電力設(shè)備檢修力度不夠，企業(yè)一方面沒有專業(yè)的人才對設(shè)備進(jìn)行定期的檢修，另一方面，工作人員在檢修中效率無法提高。

（二）電力配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)混亂

我國在對電力配電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃時，沒有進(jìn)行實(shí)地的考察調(diào)研，也未能對真實(shí)需求進(jìn)行仔細(xì)分析，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時不能有效結(jié)合實(shí)際情況，造成配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)混亂。由于配電網(wǎng)結(jié)整體結(jié)構(gòu)的混亂，經(jīng)常導(dǎo)致短路等問題的發(fā)生。配電線路較為復(fù)雜，再加上對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致線路重合交錯現(xiàn)象嚴(yán)重。前期設(shè)計(jì)不合理，對后期檢修工作造成很大壓力，工作人員在檢修中為無法找到故障原因，進(jìn)而使得檢修難以高效進(jìn)行，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到很大影響，造成大面積停電，對人們的生產(chǎn)生活造成很大影響。

（三）電力配網(wǎng)設(shè)施陳舊

我國很多企業(yè)在發(fā)展中，供電系統(tǒng)的導(dǎo)線和變壓器等電力設(shè)施容量不大，需要對其進(jìn)行及時更新，因此企業(yè)要加大資金投入力度，使得電網(wǎng)功率得到平衡。電力設(shè)備在使用過程中整體性能不斷下降，和一些新設(shè)備無法進(jìn)行有機(jī)連接，導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障的頻率增加。由于配電設(shè)施過于陳舊，基礎(chǔ)設(shè)施無法滿足企業(yè)發(fā)展需求，再加上資金無法得到保障，技術(shù)投入力度有限，使得設(shè)備整體性能得不到提升，對電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性造成很大影響。

三、提高電力配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的措施

（一）提升配網(wǎng)電壓質(zhì)量

1.界定電壓允許偏移范圍值

對于配網(wǎng)線路中電壓損失問題，長期數(shù)據(jù)積累必然有電壓損失的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際采集結(jié)果來界定中樞點(diǎn)電壓允許偏移范圍值。通過中樞點(diǎn)電壓允許偏移范圍值來實(shí)現(xiàn)對中樞點(diǎn)實(shí)際最高電壓的調(diào)整，協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系，保證電壓損失。

2.選出代表性的電壓監(jiān)測點(diǎn)

對于配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量控制而言，實(shí)際是為用戶受電端電壓的穩(wěn)定提供保障，保證其在允許偏差值范圍內(nèi)。但在配網(wǎng)線路以及供電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，無法實(shí)現(xiàn)對每一個用戶電壓質(zhì)量的實(shí)時監(jiān)控，為保證電壓質(zhì)量可靠可以選擇具有代表性的發(fā)電廠以及變電所來進(jìn)行電壓質(zhì)量的監(jiān)控。對于配網(wǎng)線路中的電壓中樞點(diǎn)，還必須進(jìn)行明確，并以此作為整個配網(wǎng)電壓質(zhì)量調(diào)控的集中核心區(qū)域。

3.抓好無功平衡與補(bǔ)償工作

要想提高電壓質(zhì)量必須要加強(qiáng)無功平衡與補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)基礎(chǔ)工作。無功平衡以及無功補(bǔ)償和整個配網(wǎng)線路的電壓質(zhì)量息息相關(guān)，因此在配網(wǎng)線路中必須同步配置相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置，通過這一措施來有效避免功率因數(shù)運(yùn)行與用戶在低負(fù)荷時段把無功電力返送給配電網(wǎng)的情況。對于配網(wǎng)線路的特殊情況來需要進(jìn)行特殊處理，一般靜止補(bǔ)償器應(yīng)用于沖擊負(fù)荷和負(fù)荷波動的情況。

TSC 是目前應(yīng)用比較廣泛的一種無功補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ谙到y(tǒng)中加入控制芯片，可以使其實(shí)現(xiàn)實(shí)時動態(tài)補(bǔ)償?shù)哪康?。TSC 控制系統(tǒng)如上圖所示，在工作時，分別通過傳感器對三相電流、電壓進(jìn)行采集測量，將其轉(zhuǎn)化為小的電流電壓信號;再通過低通濾波、放大環(huán)節(jié)將信號中的高次諧波濾除，使其信號滿足 DSPIC 控制芯片的要求，以保證所采集的信號能夠做到滿足采樣定理，并且最大不失真的送入 DSPIC 的 AD 中，通過FFT 算法計(jì)算出諧波含量以及實(shí)時的有功功率、無功功率及功率因數(shù)等相關(guān)參數(shù)，并將其顯示出來，補(bǔ)償?shù)膮⒖奸T限可以人為設(shè)定;通過相關(guān)參數(shù)的計(jì)算來確定當(dāng)前系統(tǒng)中所需要補(bǔ)償?shù)臒o功含量的多少，進(jìn)而通過 DSPIC 控制晶閘管的開通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)了電容器組的投入與切除，以實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

（二）合理規(guī)劃配網(wǎng)線路

要想保證配網(wǎng)線路供電可靠性，首先必須要從線路規(guī)劃開始入手，根據(jù)供電區(qū)域的實(shí)際情況來進(jìn)行科學(xué)劃分分配供電負(fù)荷。對于變電站出線而言也必須要進(jìn)行規(guī)劃，一般在進(jìn)行規(guī)劃的時候需要按照不跨區(qū)域供電的原則進(jìn)行。對于變電站本身的布局而言，也必須保證布局合理，通過合理布局來最大限度的縮短主網(wǎng)供電線路，其主要目的是縮短供電半徑并以此來優(yōu)化配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

對于配網(wǎng)線路而言必須要加強(qiáng)對偏遠(yuǎn)地區(qū)的配網(wǎng)線路規(guī)劃，根據(jù)偏遠(yuǎn)

首先，對于老舊設(shè)施而言，進(jìn)行拆除重建改造;對于老舊設(shè)備而言，建議更換老舊設(shè)備的相應(yīng)元器件，損壞比較嚴(yán)、比較陳舊的設(shè)備，有必要更換新設(shè)備，來降低故障率，這樣能夠最大限度的保證配網(wǎng)線路供電可靠性。對于配網(wǎng)線路中應(yīng)用的電纜質(zhì)量也必須進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)不同路段要求不同的電纜化率以及絕緣化率，中心城區(qū)壓力較大的區(qū)域建議采用電纜進(jìn)行供電，以較高的絕緣化率和電纜化率來保障城區(qū)居民用電安全。

（三）加強(qiáng)配電線路的監(jiān)控與檢修

在配電線路工作的時候，由于存在很多制約因素，導(dǎo)致配電線路往往存在不同程度的故障，不利于正常開展配電線路運(yùn)行維護(hù)管理工作。因此加強(qiáng)線路的科學(xué)性檢測是關(guān)鍵，工作人員要隨時對線路進(jìn)行檢查，爭取做到在第一時間發(fā)現(xiàn)故障。為此，為防止出現(xiàn)事故，電力部門要安排工作人員對配電線路進(jìn)行定期檢查，以排除可能發(fā)生的故障。在輸配電線路工作的時候，工作人員必須謹(jǐn)慎對待，防止在檢查時出現(xiàn)遺漏，并且防范發(fā)生各類安全事故，借助實(shí)施安全防范措施，將事故危害降至最低，以保障配電線路正常運(yùn)行。除此之外，在配電線路的維護(hù)中，電力部門可以采用新技術(shù)對電路進(jìn)行維護(hù)，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

同時，要想對當(dāng)前輸配電線路運(yùn)行工作的管理效率進(jìn)行提升和強(qiáng)化，也應(yīng)該對現(xiàn)代化改進(jìn)工程中輸配電線路的預(yù)警系統(tǒng)通過科學(xué)建設(shè)和有效改進(jìn)預(yù)警系統(tǒng)，更全面地監(jiān)測輸配電線路周圍的環(huán)境污染值，從而借助科學(xué)技術(shù)的研究和分析，確保在臨界狀態(tài)環(huán)節(jié)中可以發(fā)出有效的警報，這對于及時維護(hù)和管理也將起到十分重要的影響作用，能良好保證輸配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語

做好配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)工作，不僅可以有效提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率，還保障了電力企業(yè)的供電質(zhì)量。因此，在配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行過程當(dāng)中，電力企業(yè)的工作人員要不斷進(jìn)行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，全面掌握配電網(wǎng)設(shè)備的信息，加強(qiáng)對其的日常檢查和維護(hù)工作，以保證配電網(wǎng)設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力企業(yè)的供電質(zhì)量。

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（作者單位：廣西恒都輸變電工程有限公司）