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摘要:随着电网建设规模的不断增加,如何保障电网建设的有效性与可靠性成为了一个关键问题。而现阶段针对电网规划的可靠性评估依旧没有完整的体系可供遵循。此种情况在县级基层电网的管理单位中更是如此。为此,本文以县级电网规划为基本研究对象,以电网规划可靠性评估为研究目的。从理论建设实践分析等领域进行总结与研判。希望通过本文的研究能够为今后的相关工作与科研的开展提供必要基础。
关键词:县级;电网规划;可靠性评估;应用
一、引言
我国的电网建设规模处于世界第一的位置。然而,由于前期建设规划不完善等问题而显著的存在区域性不协调等问题,严重的限制了后续电网的技术拓展与功能实现。在此背景下,智能电网的建设与升级格外注重电网规划工作。从实际的电网规划体系工作实效来看,针对规划方案的可靠性评估成为重点之一。与此同时,由于其决定了电网使用过程中的基本性运营体验,故而也受到了来自社会各界的广泛关注。
然而,与之相对的是现阶段的实践与科研领域尚未对电网规划可靠性评估体系建立形成统一的意见。所应用的方法相对繁杂,也使得相关的评估体系缺乏了横向对比的可能。为此,本文以县级电网规划工作为基本的研究对象,探究可靠性评估在其中所起到的具体作用以及应用模式。希望在本文研究的基础上,能够对综合且统一的体系建设提供必要帮助。
二、县级电网规划可靠性评估准则
现阶段,针对电网规划的可靠性评估方法虽然并不一致。但是,在具体执行过程中其依旧存在一定的标准化要求。我们将这些要求可以概括的理解为N-1+1准则。在具体的应用过程中,该准则主要包括确定性准则和概率性准则。前者即输电网中常采用的N-1或多重故障分析,该方法主要分析电力系统N个元件中的1个或多个元件故障后系统能够保持正常供电的情况。在确定性分析的基础上,给出各元件的故障频率和故障持续时间,就可以进行概率可靠性分析,得到系统的概率可靠性指标。
而落实到输电网规划体系中来,采用N-1或多重故障准则进行可靠性分析,主要是输电网闭环设计、闭环运行的特点所决定的。而县级电网的主网架主要由110kV及35kV高压配电网络构成,高压配电网通常为闭环设计、开环运行,即实际运行中尽可能呈辐射状分片供电,以解除电磁环网和降低短路容量。因此县级电网在运行中存在备用电源和可切换线路,这使得电网中有1条线路或1台主变故障时,可以通过投入联络线路,或通过开关切换将负荷转移到另1条线路或另1台主变,以保证对负荷的正常供电。因此,考虑到县级电网的这一特点,在进行县级电网的可靠性分析时,不能采用N-1准则,而应该采用N-1+1准则,即当1条线路或1台主变故障切除时,需要投入相关的联络线路或联络开关,以保证对负荷的正常供电。
三、县级电网规划可靠性评估作用
所谓的可靠性主要是指对电网后续运行过程中可能存在的问题进行分析。并对包括断电检修(含维修)、电力负载不足等非故障类问题发生的概率及其可能产生的影响与危害进行综合评估。通过可靠性评估能够对电网规划过程中的合理性、科学性等内容进行综合检验,进而保障其有效性。
在实际的工作过程中,可靠性评估可以针对已建成电网、电网规划或者升级改造规划体系进行相应的评估。在该体系中主要作用可以分为如下几个方面:
第一,针对可靠性的现状评估。所谓可靠性的现状评估主要是指针对其规划方案而制定的。在此过程中能够发现规划中的问题,并通过逻辑以及数据相关性等方面形成对于可行性、有效性以及科学性的综合分析。在实操层面上一般认为可靠性通过了评估则在理论架构层面可以判断该方案是有效的。
第二,针对可靠性的运行评估。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运行评估主要是指针对在运行电网的升级改造对其变更指标进行监控,从而找到其中可能存在的关键性问题,并给出一定的解决方案与途径。通过此种模式能够实现对于电网的逐级优化,并形成良好的运行态势。
第三,针对可靠性的实时评估。通过上述评估体系的建设,通过实时的获取其运行状态以及参数变化情况而形成基于计算机的自动化体系建设。该体系能够有效的实现对于电网状态的实时监控。并在必要参数的设定下,输出电网的运行可靠性结果。
上述三个方面是可靠性评估在实际应用过程中的主要作用,在未来的智能电网建设中其针对电网规划的作用会越来越明显。
四、县级电网规划可靠性评估应用分析
通过上文的分析我们对可靠性分析的基本原则以及具体作用进行了总结与探讨。而落实在实践层面上来,依旧需要形成有效的环节来对具体的技术进行落实。根据现阶段的可靠性评估实践,该工作的推行应该遵从信息化、自动化等几方面原则来进行具体构建。具体而言其应用过程大致分为如下几方面:
首先,形成完整的数据收集。如果是针对成型的电网规划方案进行评估。则方案中设计的参数可以作为数据来源。而如果可靠性评估是贯穿于电网规划的全生命周期之中,则需要通过对参数进行预设的方式来加以实现。
其次,通过软件对可靠性数据进行录入与实现。从实践经验中来看,TPLAN是现阶段应用较为广泛的电网可靠性分析软件。在实际的操作过程中可以依靠该软件来进行必要的分析。TPLAN采用解析法进行可靠性评估,即将系统可能出现的运行状态全部列出,TPLAN对全部运行状态按序排列,逐一进行潮流计算,判断是否出现线路过载、电压越限、孤立节点等故障,并计算出各节点的切负荷量和各状态出现的概率,通过累加得到系统的可靠性指标。除此之外,在实际的评估过程中也有采用仿真的方式来进行评估的。即通过电路仿真软件对于电网规划中的总体方案进行仿真建设。后续通过实践参数设定的方式使得实践流速加速,并形成实际模拟运行的效果。从运行状态中形成对于后续实际电网建设后可能产生的问题与不可靠因素发生的概率与节点进行判断。此种模式与上文中提到的TPLAN相比,工作量更大、评估的复杂度更高。
再次,形成有效的输出结果指标体系。在不同的区域电网规划中,其遇到的瓶颈性问题可能存在一定的差异。如部分区域会面对着电能负载不足等问题;而部分区域电网则会面对主变容量不足等问题。针对这一情况,在此环节的分析过程中我们需要针对本区域电网建设与规划的实际情况来找到可能的重点指标,进而为后续的结果输出提供必要的依托。
最后,根据软件的运行对上述指标设备的相关结果进行输出。并利用理论知识以及统计学知识形成有效的评估报告。在此环节中主要需要做到对于报告的生成以及报告的分析。事实上,实际的评估结果仅仅能够告诉工作人员宏观的状态,而对于哪个环节需要调整,那个指标需要强化则需要工作人员根据各个分项目的具体得分来进行具体的判断。
上述四个环节的建设是电网规划可靠性评估在实际应用过程中必要环节,也是形成其核心作用的根本所在。
五、总结
电网规划可靠性评估是现代电网建设中的必要且重要环节。在本文的研究过程中首先分析了此种模式的统一原则;其次对可靠性评估在县级电网规划中的作用进行了分析;最后按照其具体的应用环节,探讨在实际应用过程中的具体内容与注意事项。希望通过本文的研究能够为后续的实践提供必要指导。
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论文作者:李呈岩1,田洪昇2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签:电网论文; 可靠性论文; 县级论文; 过程中论文; 环节论文; 故障论文; 准则论文; 《电力设备》2017年第27期论文;