电网规划与电力设计对电网的影响分析

丰 叶

（哈尔滨市阿城电业局，黑龙江 哈尔滨 150300）

0 引 言

电网规划与电力设计都会影响电网的安全运行，在进行规划设计时，要秉承安全性及可靠性原则，综合考虑电网安全，提高规划设计质量，保障电网的正常运行。针对电网规划与电力设计的相关内容展开分析。

1 电网规划与电力设计概述

电力设计一般包括电力工程与设备设计，后者主要是针对配电、开关和输电等众多电力设备。前者的设计对象是配电、变电、发电及输电相关的电力工程施工地点和线路等。

在电网建成开始使用时，规划设计电网结构中输电线路的过程就是电网规划，电网规划需要综合考量电网的成本投入及安全性与稳定性等。

2 电网规划原则

2.1 保证电压等级的科学性

电压等级规划是整个电网规划中最为关键的环节，电压等级是否合理关系着电网的稳定与安全运行。电压等级太低就达不到电压工程的设计要求，使线路的负荷电压低于正常水平。电压过高会使线路承受负荷增大，容易引发线路失火。在进行电压等级规划时，要遵守减少变压层次的原则，尽量不要出现多次减压的情况，避免重复使用低压、中压及高压三种模式[1]。通常配电电压等级为110/0.4 kV，输电电压等级为500/200 kV。

2.2 保证电网供电的合法性

只有保证电网供电符合国家相关法律法规，电网才能安全、稳定且长期的运行。要严格遵循国家《电网规划设计准则》与相关的N-1和N-2准则。N-1准则可以理解为电力系统在电网运行中需要遵守的准则，对保障电网安全运行有重要意义。当电力设备存在故障无法正常运行时，N-1准则可以保证电力频率和电压保持在稳定数值内。通常情况下，电网规划只需满足N-1准则即可。N-2准则的要求更严格一些，社会发展对电网规划的安全性与稳定性要求越来越高，因此N-2准则的关注度也越来越高。

2.3 提高电网规划与设计的经济性

电力企业的发展要肩负经济效益与社会责任。在规划与设计电网时，除了考虑企业的自身发展，还要兼顾社会使命，妥善处理经济利益与社会责任的关系。要转变发展模式，做到重效益与重质量，不再走重规模与重速度的老路，要采取精益化管理模式。

2.4 电网负荷转移能力

良好的电网负荷转移要满足以下条件。首先，中压配电网要有足够的备用容量，要有50%的裕度。足够的备用容量可以在突然断电时，使电网保持正常运行，通过倒闸操作避免停电，让用户可以正常用电。其次，中压配电网要能准确合理判断供电中发生的故障。例如，在用电过程中，变电站的一条母线损坏，那么中压配电网在根据实际情况进行修复时需要满足以下几点：（1）如果电网是环网，用户处在开环网络中，那么首要任务是恢复供电，通常情况下完全恢复供电的时间要控制在2 min内；（2）当变电站的一个或多个回路电源被停掉时，要确保电量恢复时间满足要求，若用户的三条供电回路中有两条回路出现故障，就需要保证有80%左右的供电量，如果只有一条回路出现故障，就不能限制用电量；（3）若用户的两条供电回路中有一条回路故障，那么要保证另一条回路能正常使用；（4）中压配电网在电网中发挥转移负荷的重要作用，在电网运行过程中，若无法联系变电站的变压器和回线路，可凭借中压配电网的供电功能，保证正常供电。

2.5 主要设备的选择

设备的选择关系着电网运行的可靠性，断路器要选择性能好且适用性强的，电压器要选择可以调压且损耗较低的。为避免电路故障引起突然停电，还要安装其他电源以供断电时应急使用。为保障电网运行稳定，还要安装监测装置，监测电网运行情况，并对故障位置做出迅速识别判断。

2.6 电网故障处理分析原则

电网故障通常会造成大规模的停电，因此要及时诊断故障原因并采取措施解决问题。如果用户是双回路供电，那么要重点诊断回路，找出故障原因。如果是因为用户采取的供电方式不恰当而引起电网环路故障，那么就要根据当地的实际供电情况，找出合适的解决方法。

3 电网安全运行状况下的电力设计

3.1 110 kV变电站设计

在110 kV变电站电力设计中，要保证电网运行所涉及的电源、出线回路数量及接线方法等众多内容的优选优用。便捷性与灵活性已成为110 kV变电站电力设计的努力方向[2]。在进行电力设计时，最重要的环节就是选择内部主接线形式，通常选择双电源线路加桥式接线的方式。如果变电站的实际测压小于10 kV，在连接时需要进行单母分段。在进行内前段接线时，会选择2线2变时，若要进一步扩充接线，需利用2线3变时。在进行电力设计时，要充分了解当地的实际电能需求量，综合考虑电力设计成本，要尽可能减少成本投入，占用最少的资源。110 kV变电站电力设计中常采用两级电压模式，选择双绕组变压器设备[3]。

3.2 220 kV变电站设计

220 kV变电站电力设计较110 kV变电站电力设计更为复杂，220 kV变电站在保证城市电力配送质量方面意义重大，因此在进行电力设计时，要综合多方面因素详尽考虑。通常需要做到以下几点：（1）优化选择主要设备，并注重设备的日常监测，一旦发现设备出现故障或者老化，要及时维修或更替；（2）在进行电力设计时，要保证谐波处理和无功补偿等关键技术能得到充分合理的应用，要提高电网运行的安全性与节能性；（3）因为220 kV变电站承担了城市电力配送的责任，因此在进行电力设计时，要使其满足电力输送功率与电网额定量的实际要求，为避免电压过低或过高引起电网运行不稳定，要求变电站的电容量在150～180 MVA间。

4 电网规划与电力设计中存在的主要问题

4.1 生态环境影响分析与评价困难

电网规划环评的一个重要内容是在电网投入使用过程中，分析生态敏感区的环境影响。传统的现场勘查涉及的内容比较多，调研工作的推进比较困难。生态敏感目标分布较广的地区，因线路走廊、变电站站址及生态敏感目标的相对位置不能确定，给环境影响分析评价工作增加了难度。

4.2 缺乏指导性规划环评导则

不同行业的规划对环境要素的影响时间、程度和方式等都不一致，规划的实施主体、层次、特性及类型不同，规划环境影响评价的工作内容也不一样。《规划环境影响评价技术导则》中并没有依据不同行业做相应的规定，只是规定了一般要求、内容、方法、工作程序和原则。而其中所涉及的原则、方法和要求等并没有对具体的内容框架、评价方法、体系及思路等做出具体的要求，启发性和引导性较强，但缺少实用性[4]。所以，对电网的规划环评，评价单位也只是根据以往的经验，参照其他项目的环境影响分析方法进行电网规划环评，因此电网规划环评的评价指标、方法、内容及思路常常不一致。

5 优化电网规划与电力设计的建议

5.1 注重环境保护

电力企业要处理好社会责任与经济效益的关系，在经济发展日益繁荣的今天，我们所面对的环境污染问题也是日益严峻。电力企业在进行电网规划时要充分考虑到可能对环境造成的影响，提前做好应对措施避免对环境带来的负面影响，如果没有办法规避环境破坏，就要重新进行电网规划。

5.2 提高电网规划的经济性

除社会责任外，电力企业要以获取更高的经济效益作为发展目标。当前生产生活用电需求不断提高，电价也进行了多次调整，这些都给供电企业带来了沉重压力。在进行电网规划时，要强调经济性，提高电能利用率，同时要妥善处理企业经济收益与社会需求的关系。电力企业也要与政府做好沟通协调。

5.3 要充分发挥人的作用

要提高相关技术人员的综合素质，激发工作人员的创造性。同时，为弥补人在智能方面的不足，在进行电网规划时，可以利用计算机辅助系统，提高工作效率。

6 结 论

用电需求的不断增加给电力企业带来了巨大压力，企业不仅要提高电力资源利用率，还要保障电网的安全运行，给用户提供良好的用电体验。但从当前电网的运行现状可知，无论是电网规划，还是电力设计，都存在一些安全隐患。虽然围绕电网规划与电力设计对电网安全的影响展开了分析，但仍有许多纰漏和不足，只有注重经验积累，严格按照相关标准进行规划设计，才能保障电网的安全运行。