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關(guān)鍵詞:低壓電氣;供配電;設(shè)備;安全管理
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、低壓變配電設(shè)備的組成
低壓變配電是電力系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容,其設(shè)備主要包括用于變電、配電、照明的相關(guān)設(shè)備,以及用于保障發(fā)電順利的發(fā)電設(shè)備的備用電源。這四部分設(shè)備既可以單立運(yùn)行,又可以通過組裝配合使用。雖然這四類設(shè)備各自的功能不同,在低壓變配電工作中的作用也不同,但是由于共同組成了低壓變配電的整體結(jié)構(gòu),所以彼此相互聯(lián)系#相互促進(jìn)#相互支撐。因此,為了保證低壓變配電工作環(huán)節(jié)的順利運(yùn)行,在使用這些設(shè)備的時(shí)候,要保證正確運(yùn)行這些設(shè)備,保證其安全可靠性。在變配電設(shè)備運(yùn)行的過程中,相關(guān)操作人員一定要時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行時(shí)的具體情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí),即使這一問題不會影響到整體低壓變配電工作的運(yùn)行,也要即使解決問題,以免發(fā)生故障。并且,要提高操作人員的職業(yè)技術(shù)水平,依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行變配電設(shè)備操作,以進(jìn)一步保證整體設(shè)備能夠良好運(yùn)行。
二、低壓電氣供配電設(shè)備的防護(hù)分析
經(jīng)過調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn),外部環(huán)境對于低壓電氣的相關(guān)供配電設(shè)備會造成很大的影響,因此,有效防護(hù)供配電設(shè)備的使用環(huán)境,使其能夠滿足設(shè)備運(yùn)行的需要,才能保證低壓電氣的相關(guān)供配電設(shè)備的性能能夠充分發(fā)揮,提高低壓電氣的供配效率。而就現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)水平而言,可以通過對供配電設(shè)備的外殼進(jìn)行科學(xué)合理的防護(hù)處理,來減小外界環(huán)境對設(shè)備整體的影響,以此來保證低壓電氣的相關(guān)供配電設(shè)備性能的完整,保證整體設(shè)備能夠安全可靠的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備防護(hù)的過程中,要格外注意防護(hù)措施的具體類型,根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行防護(hù)安全管理。目前防護(hù)罩#結(jié)構(gòu)性密封和過濾網(wǎng)幾種類型的防護(hù)措施相對比較實(shí)用,能夠?qū)┡潆娫O(shè)備外殼進(jìn)行有效保護(hù)。合理規(guī)范的運(yùn)用這幾種防護(hù)措施能夠有效減少外部環(huán)境對供配電設(shè)備的影響#排除不良隱患、降低安全事故發(fā)生的可能。
三、低壓供配電系統(tǒng)的構(gòu)成和常見問題
對電力系統(tǒng)而言,低壓供配電系統(tǒng)是其較為重要的組成部分之一,它的運(yùn)行是否安全、穩(wěn)定、可靠,直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的高低。低壓供配電系統(tǒng)包含大量的電氣設(shè)備,這些設(shè)備相互配合,一旦其中某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障,都可能導(dǎo)致其他設(shè)備出現(xiàn)問題。因此,確保各個(gè)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行尤為重要。低壓供配電系統(tǒng)主要由變電設(shè)備(變壓器、電容器、接地裝置、母線、電纜等)、配電設(shè)備(配電開關(guān)柜、配電線路等)、照明設(shè)備和發(fā)電設(shè)備組成。通過對大量低壓供配電系統(tǒng)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中,普遍存在如下幾個(gè)問題:①電氣設(shè)備的保護(hù)不到位。有些電氣設(shè)備甚至沒有配置相應(yīng)的保護(hù)裝置,這樣一來,當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí),無法通過切斷電源來避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大,因此很容易引起大面積停電。②接地裝置問題。在具體工作中,相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照電氣設(shè)備所處的不同運(yùn)行環(huán)境選擇接地保護(hù)措施。但在實(shí)際中,由于部分技術(shù)人員缺乏工作經(jīng)驗(yàn),未能充分考慮到這一問題,從而增大了低壓供配電系統(tǒng)安全事故的發(fā)生概率。③電氣設(shè)備的質(zhì)量問題。有些低壓供配電系統(tǒng)在建設(shè)階段,因選用的電氣設(shè)備質(zhì)量不過關(guān),在使用一段時(shí)間后,設(shè)備便會出現(xiàn)各種異?,F(xiàn)象,這在一定程度上增加了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全隱患,不利于系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高低壓供配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施加強(qiáng)對電氣設(shè)備的安全管理,減少設(shè)備在運(yùn)行過程中故障的發(fā)生。
四、低壓電氣供配電設(shè)備的安全管理策略
1、認(rèn)識到安全管理的重要性
低壓電氣供配電設(shè)備的安全運(yùn)行,需要相關(guān)工作人員在設(shè)備運(yùn)行之前就要做好相關(guān)的工作,加強(qiáng)向用戶進(jìn)行安全管理知識的宣傳和普及工作,提供用戶對低壓電氣供配電安全管理和使用的認(rèn)知水平,同時(shí)還要做好定期性的維修和檢修工作,確保設(shè)備時(shí)刻處于正常的運(yùn)行狀態(tài),從而有效的提高設(shè)備運(yùn)行的效率。這就需要相關(guān)工作人員幫助客戶提高對于低壓電氣供配電設(shè)備安全管理與使用的認(rèn)知水平。電力部門更應(yīng)該重視設(shè)備的安全管理工作,比如定期安排專人以不定期抽查與定期檢查的方式,系統(tǒng)且全面的檢查處于運(yùn)行狀態(tài)下的各類型低壓電氣供配電設(shè)備,這樣低壓電氣供配電設(shè)備存在的主要安全隱患問題就會在這一階段被盡早發(fā)現(xiàn)盡快解決,避免電氣設(shè)備出現(xiàn)問題而影響其運(yùn)行的正常性與穩(wěn)定性。
2、低壓電氣供配電與設(shè)備安全管理
2.1變壓器的安全管理
在將變壓器跟電源接通之前,應(yīng)該重點(diǎn)檢查變壓器設(shè)備的進(jìn)出線接線方式的正確性和合理性。同時(shí),應(yīng)該檢查油位是否滿足相關(guān)規(guī)范的要求、設(shè)備的接線方式是否具有必要的合理性和可靠性。尤其應(yīng)該注意的是:若變壓器設(shè)備存放在了很長一段時(shí)間沒有使用,則在再次使用時(shí)就應(yīng)該檢測變壓器設(shè)備的電阻絕緣性,以保證安全性。具體來說,變壓器在正常運(yùn)行時(shí),相關(guān)的安全管理人員一定要每隔一段時(shí)間對設(shè)備進(jìn)行巡視檢查,看設(shè)備的性能是否穩(wěn)定和可靠。在這個(gè)過程中,要重視一些關(guān)鍵性的問題:
第一,看變壓器是否有異響和異動,如有要爭取及時(shí)處理,使之恢復(fù)正常,以確保變壓器設(shè)備的正常運(yùn)行;第二,確保變壓器設(shè)備每一個(gè)密封部件和焊縫位置無滲漏和漏油狀況的出現(xiàn);第三,確保變壓器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)必須保持正常的電壓指標(biāo)、電流指標(biāo)、三相電壓不平衡指標(biāo)、各項(xiàng)電流偏差指標(biāo)以及過負(fù)荷指標(biāo)能夠充分負(fù)荷既定的指標(biāo)要求與參數(shù):第四,確保變壓器設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下的油氣溫度以及溫度計(jì)量保持正常狀態(tài)。
2.2開關(guān)柜設(shè)備的安全管理
在監(jiān)視與檢查開關(guān)柜設(shè)備的運(yùn)行時(shí),要密切重視儀表設(shè)備刻度指示情況的正確性和合理性。同時(shí),應(yīng)該檢查電流指標(biāo)和電壓指標(biāo)滿足平衡狀態(tài)。并且,還應(yīng)該注意下列的相關(guān)問題:(1)需要保障開關(guān)柜設(shè)備隔離開關(guān)裝置的運(yùn)行狀態(tài)的可靠性;(2)需要避免供電線路接頭位置出現(xiàn)過熱、甚至是燒紅的問題;(3)判定開關(guān)柜設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下,各隔離開關(guān)裝置中是否存在過于異常的響動;(4)判定開關(guān)柜設(shè)備所對應(yīng)的各個(gè)出線開關(guān)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)是否能夠始終處于穩(wěn)定且可靠的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中;(5)通過半導(dǎo)體收音機(jī)檢測的方式,判定開關(guān)柜設(shè)備所表現(xiàn)出的運(yùn)行性能以及油位、油色狀態(tài)是否處于穩(wěn)定且可控范圍之內(nèi)。
2.3電氣設(shè)備安全管理
應(yīng)根據(jù)電氣系統(tǒng)的實(shí)際狀況,定期檢修電氣設(shè)備,以保證其處于良性運(yùn)行狀態(tài);同時(shí)要向低壓電氣用戶普及一些安全用電方面的知識。另外,應(yīng)制定出設(shè)備試驗(yàn)計(jì)劃,以保證處于工作狀態(tài)的設(shè)備能夠得到定期的試驗(yàn),從而排除安全隱患;如果在試驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常狀況,則應(yīng)對其進(jìn)行針對性的防護(hù)以及調(diào)整;還需要定期檢查接地電阻是否能夠滿足防雷要求,以及接地網(wǎng)是否處于正常工作狀態(tài)等。如低壓用戶擁有自備電源,則應(yīng)落實(shí)好用電防護(hù)工作,并定期檢修電氣保護(hù)裝置。在對電氣設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí),應(yīng)做到認(rèn)真細(xì)致,以便能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備當(dāng)中潛在的安全隱患;如發(fā)現(xiàn)安全隱患,則應(yīng)及時(shí)記錄好存在的安全隱患,記錄備案之后要及時(shí)通知用戶,并要求用戶處理好安全隱患,如對正在使用的低壓電氣系統(tǒng)進(jìn)行有效的整改等,從而確保電氣設(shè)備處于安全運(yùn)行狀態(tài)。
結(jié)束語
完善對低壓電氣配電設(shè)備的安全運(yùn)行管理,將有助于確保設(shè)備性能的安全性。穩(wěn)定性以及可靠性,提升在管理設(shè)備使用過程中管理基層的能力,減少低壓電氣供配電系統(tǒng)不必要問題的發(fā)生,促進(jìn)國家電力工程的科學(xué)化合理建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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專業(yè)建設(shè)措施
我院電氣工程及其自動化專業(yè)自獲批準(zhǔn)開辦以來,就建立了專業(yè)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)工作。明確分工職責(zé),專題研究本專業(yè)在師資隊(duì)伍建設(shè)、課程與教材建設(shè)及人才培養(yǎng)等方面的問題,充分發(fā)揮其在專業(yè)建設(shè)、發(fā)展中的決策、引領(lǐng)作用。在專業(yè)建設(shè)過程中,根據(jù)市場需要,擴(kuò)大專業(yè)適應(yīng)面,完善專業(yè)建設(shè)方案,使專業(yè)建設(shè)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,增強(qiáng)電氣工程及其自動化專業(yè)服務(wù)地方的能力,形成一定的專業(yè)辦學(xué)特色。電氣工程及其自動化專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),建立起知識與技能相互促進(jìn)、相互依賴、相互滲透、互為基礎(chǔ)的機(jī)制是我們培養(yǎng)人才的立足點(diǎn)。實(shí)踐性教學(xué)不僅作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充,而且更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力的重要手段。我們把實(shí)踐性教學(xué)分為四種類型:第一類為實(shí)驗(yàn)課,第二類為設(shè)計(jì)類(課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì))實(shí)踐教學(xué),第三類為專業(yè)見習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí),第四類為活動課程。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)質(zhì)量,積極摒棄重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,增開綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。我院實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放,并讓部分動手能力強(qiáng)的學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和儀器維護(hù)。重視專業(yè)實(shí)習(xí)基地的建設(shè),把實(shí)習(xí)基地建設(shè)作為專業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)。
校企合作培養(yǎng)
【關(guān)鍵詞】智能微電網(wǎng)
當(dāng)今社會,智能電網(wǎng)的發(fā)展越來越受重視,許多國家和地區(qū)都投入大量的資金與資源進(jìn)行科學(xué)研究與工程試驗(yàn)。而微網(wǎng)作為智能配電網(wǎng)的重要組成部分,也必然的受到了許多國家的重視與推廣。
基于微網(wǎng)結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)調(diào)整能夠方便大規(guī)模的分布式能源互聯(lián)并接入中低壓配電系統(tǒng),提供了一種充分利用分布式能源發(fā)電所機(jī)制。
微網(wǎng)可作為輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之后的第三級電網(wǎng);相比目前的大電網(wǎng),這種結(jié)構(gòu)具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。通過建立微網(wǎng)可以使得分布式發(fā)電應(yīng)用于電力系統(tǒng)并發(fā)揮其最大的潛能。
智能微網(wǎng)是分布式電源的重要的組成形式,它是指將各種不同類型的分布式電源和儲能裝置,通過一定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接起來形成一個(gè)微型電網(wǎng)系統(tǒng)。微網(wǎng)既可以通過聯(lián)絡(luò)變壓器(或者又可稱公共耦合點(diǎn),Point of Common Couple, PCC)與主網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行,也可斷開聯(lián)絡(luò)變壓器孤島運(yùn)行,即我們通常說的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行。微電網(wǎng)可以極大的提高微網(wǎng)運(yùn)行的靈活性。另一方面,通過控制聯(lián)絡(luò)變壓器的功率傳輸,可以減少微網(wǎng)接入對主網(wǎng)的影響,并且可以充分利用微網(wǎng)內(nèi)的分布式電源,提高小型電源的利用率,特別是目前備受關(guān)注的新型清潔能源發(fā)電,如風(fēng)電,光伏發(fā)電等。圖1為微網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)圖。
由圖所示,該結(jié)構(gòu)由多個(gè)分布式電源,如燃料電池,微型燃?xì)廨啓C(jī),熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組組成,并且分為了A、B、C三條饋線,同時(shí)將負(fù)荷分為敏感負(fù)荷、可調(diào)節(jié)負(fù)荷和非敏感負(fù)荷。A饋線接了敏感負(fù)荷,由熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供電,并且為附近的熱負(fù)荷提供能量;B饋線接了可調(diào)節(jié)負(fù)荷,由微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池供電;C饋線接了非敏感負(fù)荷,沒有電源支撐,直接由配電網(wǎng)供電。三條饋線都有靜態(tài)開關(guān)控制,當(dāng)微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí),能量管理系統(tǒng)會根據(jù)功率平衡條件調(diào)節(jié)分布式電源的出力,若滿足不了頻率穩(wěn)定要求,則考慮切斷非敏感負(fù)荷,即C饋線;敏感負(fù)荷(重要負(fù)荷)由出力較為穩(wěn)定的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組提供,可以保證其用電可靠性,并且還能提供熱能;可調(diào)節(jié)負(fù)荷由調(diào)節(jié)性能較好的微型燃?xì)廨啓C(jī)組和燃料電池配合提供電能,可維持相應(yīng)負(fù)荷的供電可靠性。
結(jié)合工業(yè)園區(qū)的實(shí)際情況與西門子的benchmark模型,筆者初步提出了一個(gè)適用于工業(yè)園區(qū)的智能微電網(wǎng)模型。如圖2所示。
由圖中可以看出,設(shè)計(jì)的這個(gè)微電網(wǎng)包含了風(fēng)、光、燃?xì)廨啓C(jī)、儲能系統(tǒng)、常規(guī)負(fù)荷和可中斷負(fù)荷。設(shè)計(jì)要求是:當(dāng)QF1斷路器斷開時(shí),微電網(wǎng)能夠孤島運(yùn)行;當(dāng)工業(yè)園區(qū)里面的負(fù)荷過大時(shí),可通過10kV配電網(wǎng)向微網(wǎng)輸送電能,亦可通過切斷可中斷負(fù)荷的方式使微電網(wǎng)保持頻率的穩(wěn)定;當(dāng)QF6斷路器斷開時(shí),風(fēng)光儲系統(tǒng)能夠獨(dú)立孤島運(yùn)行。
當(dāng)微網(wǎng)負(fù)荷增大到工業(yè)園區(qū)的多種分布式能源不能滿足其用電需求時(shí),在由外部電網(wǎng)對其輸送功率;當(dāng)工業(yè)園區(qū)的多種分布式能源的出力大于負(fù)荷需求時(shí),多出的能量可以轉(zhuǎn)到儲能裝置,或者減少多種分布式能源的出力。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);分布式發(fā)電;并網(wǎng);電能質(zhì)量
1.引言
按照分布式發(fā)電使用的能源是否再生,可以將分布式發(fā)電分為兩大類。一類是基于可再生能源的分布式發(fā)電技術(shù),主要包括:風(fēng)能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能等發(fā)電形式;另一類是使用不可再生能源發(fā)電的分布式發(fā)電,主要有:內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)等發(fā)電形式。
目前幾種主要的分布式發(fā)電形式及特點(diǎn):
(1)風(fēng)能發(fā)電
將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。風(fēng)能蘊(yùn)藏量巨大,可再生,分布廣,具有明顯的環(huán)保效益。且發(fā)電成本低,規(guī)模效益比較顯著。風(fēng)能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。風(fēng)力發(fā)電形式有并網(wǎng)型和離網(wǎng)型兩種。其中并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電是大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電的主要形式,是近年來風(fēng)電發(fā)展的主要趨勢。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)或無電網(wǎng)的地區(qū)提供電能。
(2)太陽能發(fā)電
目前應(yīng)用較多的是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。其原理是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。目前太陽能光伏發(fā)電的成本太高,但是光能是取之不盡用之不竭的清潔能源,而且不受地域限制,發(fā)電裝置安全可靠,規(guī)模靈活,其發(fā)展前景仍然被廣泛看好。
(3)生物質(zhì)發(fā)電
生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì),例如:秸稈、垃圾、沼氣、農(nóng)林廢棄物等,直接燃燒將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電方式。它是一種可再生能源發(fā)電,其發(fā)電成本低,容易控制,環(huán)保綜合利用效果好。但電能轉(zhuǎn)換的效率低,生物質(zhì)燃料供給較困難。生物質(zhì)發(fā)電的容量和規(guī)模受到限制。
(4)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電
以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)。其發(fā)電效率較高,且體積小、質(zhì)量輕、污染小、運(yùn)行維護(hù)簡單。
2.分布式發(fā)電的優(yōu)勢
DG技術(shù)可用發(fā)電的余熱來制熱、制冷,因此能源得以合理的梯級利用,從而可提高能源的利用效率(達(dá)70%~90%),此外還可降低初投資費(fèi)用和網(wǎng)損。
(1)環(huán)保性
因其采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風(fēng)能為能源,故可以緩解石油、煤等不可再生能源的供給壓力,可以減少有害物的排放總量,減輕環(huán)保的壓力;大量的就近供電減少了大容量遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè),由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染,也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊,減少了對線路下樹木的砍伐,有利于環(huán)保。
(2)能源利用的多樣性
分布式發(fā)電可利用多種能源,如潔凈能源(天然氣)、新能源(氫)和可再生能源(風(fēng)能和太陽能等),并同時(shí)為用戶提供冷、熱、電等多種能源應(yīng)用方式,因此是解決能源危機(jī)和能源安全問題的一種很好的途徑。
(3)提高供電可靠性
在建設(shè)大型電廠的趨勢有增無減之時(shí),電網(wǎng)的急速膨脹對供電的安全與穩(wěn)定帶來很大威脅,一旦電廠和輸電干線發(fā)生故障將導(dǎo)致大面積停電。DG采用性能先進(jìn)的控制設(shè)備,開停機(jī)方便、操作簡單、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、與大電網(wǎng)配合可大大提高供電可靠性,彌補(bǔ)其安全穩(wěn)定性方面的不足,在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭)情況下可維持重要用戶的供電。分布式供電還可以優(yōu)化現(xiàn)有電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),完善大電網(wǎng)分層分區(qū)體系,提高大電網(wǎng)穩(wěn)定性和事故防御能力。
3.分布式發(fā)電并網(wǎng)的影響
3.1 對網(wǎng)損的影響
分布式發(fā)電DG可能增大或減少網(wǎng)損,這取決于DG的位置、容量、負(fù)荷量的相對大小以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等因素。在負(fù)荷附近接入 DG將使整個(gè)配電網(wǎng)的負(fù)荷分布發(fā)生變化:
(1)配電網(wǎng)中所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷量均大于該節(jié)點(diǎn)DG的發(fā)電量時(shí)網(wǎng)絡(luò)所有線路的損耗減小。
(2)配電網(wǎng)中至少有一個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷量小于該節(jié)點(diǎn)DG的發(fā)電量,但整個(gè)配電網(wǎng)的總負(fù)荷量大于所有DG的發(fā)電總量時(shí)可能導(dǎo)致某些線路的損耗增加,但總體線路損耗將減小。
(3)配電網(wǎng)中至少有一個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷量小于該節(jié)點(diǎn)DG的發(fā)電量,且總負(fù)荷量小于所有DG的發(fā)電總量時(shí),若發(fā)電總量小于2倍的負(fù)荷總量,則DG影響與②相同,否則將增加網(wǎng)損。
3.2 對電壓分布的影響
在傳統(tǒng)配電網(wǎng)中,隨著負(fù)荷的變化,系統(tǒng)電壓也會出現(xiàn)波動。分布式電源接入后對電壓的影響可以分為以下三種情況:
(1)當(dāng)分布式電源輸出量的控制可以隨著負(fù)荷的變動而調(diào)整時(shí),分布式電源的接入可以有效地改善系統(tǒng)電壓波動的狀況;
(2)當(dāng)接入的分布式電源的輸出量具有較大的隨機(jī)性和波動性(比如風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等不可再生能源),此時(shí)分布式電源的出力更加難以控制,可能會加重系統(tǒng)電壓波動的狀況;
3.3 對系統(tǒng)保護(hù)的影響
由于分布式電源的接入可能導(dǎo)致雙向潮流,并且一些分布式電源(如風(fēng)電)出力的隨機(jī)性和波動性將導(dǎo)致其頻繁的投切,這些都對傳統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生極大的威脅,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)對于繼電保護(hù)中的電流保護(hù),在未接入分布式電源之前,當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),繼電器可以通過檢測到故障電流及時(shí)動作;在分布式電源接入以后,系統(tǒng)潮流的大小和方向都可能發(fā)生變化,進(jìn)而可能和故障電流疊加后使流過繼電器中的電流減少,繼電保護(hù)因此可能失效,甚至可能出現(xiàn)保護(hù)的死區(qū)。
(2)分布式電源一般安裝在母線上,當(dāng)母線附近區(qū)域發(fā)生故障時(shí),分布式電源的出力可能使得所在線路繼電器檢測到的電流大于繼電保護(hù)的整定值,進(jìn)而發(fā)生誤動作,引發(fā)無故障跳閘。
(3)分布式電源對自動重合閘的影響。電力系統(tǒng)中的故障大多數(shù)是瞬時(shí)的,因此自動重合閘裝置可以有效地對因?yàn)樗矔r(shí)故障而跳開的線路斷路器重新合閘,從而大大增加了供電的可靠性。當(dāng)分布式電源接入以后,當(dāng)線路發(fā)生故障跳開時(shí),如果分布式電源繼續(xù)向故障點(diǎn)供電,就有可能造成持續(xù)電弧,導(dǎo)致絕緣子擊穿,自動重合閘失敗。
3.4 對電能質(zhì)量的影響
分布式發(fā)電DG并網(wǎng)對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量影響主要體現(xiàn)在:
(1)造成系統(tǒng)的電壓閃變:DG的起動和停運(yùn)與用戶需求%氣候條件等眾多因素有關(guān),其不確定性易造成配電網(wǎng)明顯的電壓閃變;同時(shí),若DG輸出突然變化,DG和反饋環(huán)節(jié)的電壓控制設(shè)備相互影響也易直接或間接引起電壓閃變;
(2)對系統(tǒng)產(chǎn)生諧波污染:基于電力電子技術(shù)逆變器的開關(guān)器件頻繁開斷易產(chǎn)生開關(guān)頻率附近的諧波分量,對電網(wǎng)造成諧波污染;
(3)會對系統(tǒng)電壓的波動,進(jìn)而影響用戶電器設(shè)備的穩(wěn)定性能。
3.5 對電網(wǎng)可靠性的影響
分布式發(fā)電DG對電網(wǎng)可靠性的影響要視具體情況而定:
(1)系統(tǒng)正常工作時(shí)與配電網(wǎng)配合良好的 DG可緩解配電網(wǎng)的過負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)堵塞,增加其輸電裕度,同時(shí)可緩解電壓驟降,增強(qiáng)對配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)能力,減少其損耗;DG作為后備電源,在系統(tǒng)停電時(shí)仍可為用戶提供電源以減少其停電時(shí)間,有利于提高配電網(wǎng)的可靠性水平。
(2)與配電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備配合不好時(shí)DG可能使相連接的系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備誤動作,同時(shí),DG安裝地點(diǎn)不適當(dāng)、容量和連接方式也會降低配電網(wǎng)可靠性。
4.結(jié)束語
隨著分布式發(fā)電技術(shù)水平的提高、各種分布式電源設(shè)備性能的不斷改進(jìn)和效率的不斷提高,分布式發(fā)電的成本也在不斷降低,分布式發(fā)電的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。目前,這種電源在我國僅占極小比例,但可以預(yù)計(jì)未來的若干年內(nèi),分布式電源不僅可以作為集中式發(fā)電的一種重要的補(bǔ)充,還將在能源綜合利用上占有十分重要的地位。因此解決分布式發(fā)電主若干主要問題,使分布式發(fā)電(電源)系統(tǒng)將獲得迅速發(fā)展,是一首要任務(wù)。
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關(guān)鍵詞:城市電網(wǎng);改造;注意點(diǎn);措施
中圖分類號:TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 14-0192-01
城市建設(shè)關(guān)系著國家改革與發(fā)展的趨勢,尤其是商業(yè)化大都市對本國經(jīng)濟(jì)起到了關(guān)鍵性的作用。電能是企業(yè)從事生產(chǎn)活動的物質(zhì)條件,政府部門在宏觀調(diào)控電網(wǎng)規(guī)劃與改造階段,應(yīng)注重電網(wǎng)工程幾個(gè)核心要素的控制,才能提高電力資源的高效分配。
一、城市電網(wǎng)規(guī)劃與改造
經(jīng)濟(jì)全球化沖擊下,城市地區(qū)面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn),完善基本設(shè)施改造活動是城市改革的保障條件。從已完成改造的城市情況來看,執(zhí)行電網(wǎng)改造方案確實(shí)發(fā)揮了多方面的作用。
(一)優(yōu)化電網(wǎng)。早期受到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、設(shè)備、人員等條件限制,初步建設(shè)的調(diào)度網(wǎng)絡(luò)僅能滿足小額度電能傳輸?shù)男枰?,遇到高電能傳輸時(shí)便難以發(fā)揮作用。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),舊電網(wǎng)調(diào)控電能時(shí)的耗損率超過30%,這與國家電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)是嚴(yán)重不符的[1]。電網(wǎng)工程經(jīng)過一段時(shí)間的改造之后,新建成的多功能電網(wǎng)體系實(shí)現(xiàn)了高效運(yùn)行,優(yōu)化了變電、配電、輸電等。
(二)強(qiáng)化性能。促進(jìn)舊電網(wǎng)運(yùn)行功能的優(yōu)化升級,這也是電網(wǎng)改造的一個(gè)重要目標(biāo),也是為現(xiàn)代化城市建設(shè)做好電力資源的調(diào)控準(zhǔn)備。舊電網(wǎng)經(jīng)過優(yōu)化改造可推動應(yīng)用性能的升級,擺脫舊電網(wǎng)作業(yè)時(shí)潛在的種種隱患,提高了供電單位整個(gè)調(diào)控的能力。如:電網(wǎng)規(guī)劃確定在何時(shí)、何地投建何種類型的輸電線路及其回路數(shù),以達(dá)到規(guī)劃周期內(nèi)所需要的輸電能力。
二、電網(wǎng)運(yùn)作面臨的諸多問題
城市是電力系統(tǒng)的主要負(fù)荷中心,城市電網(wǎng)運(yùn)作是否良好取決于城市電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)是否科學(xué),是否經(jīng)濟(jì)合理,對于固定資產(chǎn)額巨大的供電企業(yè)而言,城網(wǎng)規(guī)劃工作在供電企業(yè)的生存與發(fā)展中始終起著決定性的作用。但是,因供配電管理體制的缺陷,電網(wǎng)運(yùn)行還面臨著多種問題,若不及時(shí)處理將阻礙城市電力資源利用率的最大化。常見的運(yùn)行問題包括:
(一)事故多。近年來電力行業(yè)出現(xiàn)的各種事故越來越多,不僅對供配電系統(tǒng)連接設(shè)備造成了嚴(yán)重的損壞,也阻礙了電網(wǎng)調(diào)度作業(yè)的穩(wěn)定性。行業(yè)調(diào)查顯示,每年國家電網(wǎng)因意外事故造成的直接或間接損失高達(dá)數(shù)百萬,給各地供電單位的日常管理造成了很大的難度[2]。到時(shí)電力事故頻繁的原因較多,主要集中于設(shè)計(jì)改造方案的缺陷,誤導(dǎo)了后續(xù)施工的錯(cuò)誤決策,正式啟用電網(wǎng)后容易發(fā)生意外性的事故。
(二)功能少。盡管經(jīng)過早期的電網(wǎng)改造,現(xiàn)有電力系統(tǒng)所具備的控制模塊較為完善,但值班人員在調(diào)控電網(wǎng)時(shí)卻面臨著功能不足的局面。如:城市電網(wǎng)單方面注重于電能的輸送與分配,沒有對電能流通后的使用情況進(jìn)行反饋,造成許多潛在的電力隱患沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。如:由于系統(tǒng)沒有設(shè)置監(jiān)測功能,電網(wǎng)作業(yè)過程中無法及時(shí)感應(yīng)各種異常信號,給城市電網(wǎng)的安全控制造成了阻礙,提升了電力故障的發(fā)生率。
三、城市電網(wǎng)改造需要注重的幾點(diǎn)
城市電網(wǎng)規(guī)劃與改革并非簡單的工程建設(shè),而是關(guān)系到整個(gè)社會主義事業(yè)發(fā)展的進(jìn)程,以及各行企業(yè)日常生產(chǎn)活動的持續(xù)性。面對國家投入的巨額資金,供電部門要詳細(xì)地規(guī)劃電網(wǎng)的改造方案,從多個(gè)方面控制電網(wǎng)改造工程的質(zhì)量。鑒于城市地區(qū)在推動整個(gè)國家發(fā)展中的作用,實(shí)際改造過程里還要做好多項(xiàng)工作。筆者總結(jié)了多年的工作經(jīng)驗(yàn),提出電網(wǎng)改造還需注意以下幾個(gè)重點(diǎn):
(一)收益性。以前,供電企業(yè)既是政府的電力管理部門,又是電力供應(yīng)商。供電企業(yè)城網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)主要是提高城市電網(wǎng)的供電能力、供電質(zhì)量與供電可靠性來滿足社會對電力的需求,各級政府在政策、投資與管理上予以必要的支持,主要考慮的是社會效益[3]。新時(shí)期城市電網(wǎng)改造還應(yīng)考慮企業(yè)方面的收益,使企業(yè)用戶之間形成良好的協(xié)調(diào)機(jī)制,維持現(xiàn)有電網(wǎng)在調(diào)配資源方面的高效利用,如:重點(diǎn)考慮企業(yè)資產(chǎn)的保值,創(chuàng)造優(yōu)越的電能供應(yīng)系統(tǒng)。
(二)持續(xù)性。城市電網(wǎng)改造應(yīng)堅(jiān)持可持續(xù)原則,既要通過多方面措施對電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整,還要注重供配電系統(tǒng)調(diào)度功能的持續(xù)發(fā)揮。這就要求供電單位根據(jù)城市地區(qū)的實(shí)際情況,按照不同電網(wǎng)的類別實(shí)施改造。如:電網(wǎng)規(guī)劃按照時(shí)間分類,可以分為短期規(guī)劃、中期規(guī)劃和長期規(guī)劃。另外還可以按照不同專業(yè)進(jìn)行分類,比如通信規(guī)劃、營銷規(guī)劃和煤礦電源規(guī)劃等各種專項(xiàng)規(guī)劃。供電單位制定改造方案,應(yīng)結(jié)合不同電網(wǎng)的類型進(jìn)行優(yōu)化升級。
(三)智能性。電網(wǎng)承載著較高等級電壓的荷載,隨著城市用電需求量的持續(xù)增加,原先電網(wǎng)布局的線路及設(shè)備承受了運(yùn)行壓力越來越大。堅(jiān)持智能化改革是城市電網(wǎng)的必然趨勢,這一改造能夠從操控性能、運(yùn)行安全、調(diào)度監(jiān)測等多個(gè)方面改善系統(tǒng)的運(yùn)行,促進(jìn)了城市電網(wǎng)作業(yè)效率的提升[4]。電力部門要對舊電網(wǎng)結(jié)構(gòu)重新規(guī)劃,選定電網(wǎng)分布點(diǎn)的具置,然后安裝各種多功能的零配件裝置。同時(shí),添加在線監(jiān)測系統(tǒng),對電網(wǎng)日常工作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測。
四、結(jié)論
總之,電網(wǎng)規(guī)劃又稱輸電系統(tǒng)規(guī)劃,以負(fù)荷預(yù)測和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)。從當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展趨勢判斷,傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在運(yùn)行及調(diào)控功能方面,已經(jīng)無法適應(yīng)社會電能資源的調(diào)度要求,甚至出現(xiàn)了超荷載運(yùn)行的狀態(tài)。為了盡快滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,對舊電網(wǎng)實(shí)施規(guī)劃與改造是不可缺少的。
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