电力系统运行可靠性与关键技术综述

王海越1 姜伟男2 李强3 高磊4 边鹏硕5 张成成6

摘要：电力系统可靠性分析是确保电力系统安全和稳定运行的关键措施,主要目标是保障电力系统的持续供电能力。通过对电力系统可靠性进行评估,可以识别潜在问题和风险,进而采取必要的预防措施,以确保电力供应的持续性和稳定性。电力系统可靠性评估在确保电力供应的稳定性、促进经济增长、提高生活质量及环境保护方面扮演着至关重要的角色。本文着重从电力系统运行可靠性的背景、评估指标、研究内容、现行状态及相关保障技术的角度入手,探讨电力系统可靠性和保障技术的演变。

关键词：电力系统运行；可靠性；关键技术；综述 

引言

电力配网的重要性较为显著，但是在实际的运行环节中，影响运行的可靠性因素具有多样性，主要包括系统结构、基础设施以及部门合作等几个方面。要逐步引进先进的技术设备，注重提升相关管理人员的专业素质，使之适应当前电力配网运行的实际需要。

1电力系统运行的可靠性

1.1　客观因素

影响电力系统运行稳定可靠的客观因素体现在系统元件可靠性、系统负荷点的设置上。比如以电力系统运行可靠性为研究切入点，可以将其具体划分为概率充分性和稳定性两个类别。电力系统运行过程中会牵扯到比较多的元件，这些元件在没有得到合理检修维护的情况下，其老化速度就会加快，元件的使用也会陷入一种不稳定的波动状态，关联参数发生变化。电力系统的软硬件设置和信息通信速度加快，即在变电站继电保护装置出现错误之后，发电机组会出现波动，电力运行点也会出现变化，在电力系统设备接连出现破坏时整个系统运行的可靠性就会降低。

1.2电力配网基础设施不健全

电力配网基础设施不健全，电力配网在运行的过程中，相关的供电设备未及时更新，部分电力企业受到经济的限制，缺乏设备购置资金，没有将先进的技术设备进行引进，严重降低了电力系统的运行质量。同时，电力配网单位缺乏专业性技术人员，工作人员的积极性不高，在诊断故障时经常出现误判断等问题，降低了电力系统的运行效率。

1.3人为因素

在输配电线路建设的过程中，相关人员没有结合实际情况来具体分析电力线路所经过的地区，电网管理力度不够，出现了在乡村下方设置违规建筑的行为，违规建筑触碰电网后整个电力系统的安全性和稳定性将会受到威胁。电力系统运行稳定性在遭受到威胁之后，地面和输电线路之间的间隔距离会被缩短，这时如果遭遇恶劣天气，电力输电线路会出现故障问题，比如跳闸、瞬间短路等，最终会降低整个电力系统运行的安全性和稳定性。

2电力系统运行可靠性与关键技术综述 

2.1设备定期巡检

定期巡检是保护设备检查的常规方式，对于电力系统中的各种保护设备，定期巡检可发现设备的潜在问题，避免设备的损坏或失效。巡检的内容主要包括检查设备的接线是否紧固、电缆和绝缘子是否有损坏、接触器是否正常等。测量检查是保护设备检查的一种有效方式，保护设备的电气参数应该通过测量来验证是否符合设计要求。通过测量可以发现设备的问题，比如过电压保护的跳闸时间是否满足要求等。保护设备的事件记录是判断设备是否工作正常的重要依据，定期分析保护设备的事件记录，可以发现设备的故障、误动或故障的根本原因。在对保护设备进行保养和更换时，应结合设备的使用寿命和使用环境，保养的内容包括更换接触器和绝缘子等。例如，在变电站中，经常对保护设备进行检查和维护。变电站的主要保护设备包括差动保护、过电流保护、过电压保护和接地保护等。对于差动保护，需要检查变压器绕组的接线是否紧固、绕组是否有短路和接头的接触情况；对于过电流保护，需要检查电流互感器的接线是否正常、电流互感器是否损坏、CT转换器和变比是否符合要求；对于过电压保护，需要检查电压互感器的接线是否正常、电压互感器是否损坏、电压互感器的耦合电容是否损坏；对于接地保护，需要检查接地电阻是否合格、接地电阻接头是否紧固等。

2.2规划电力配网流程

第一，电力企业要做好前期的准备工作，实时对配电网线路的运行状态进行监测，并安排专业人员进行定期抽查，尽量减少外界因素的干扰。保证避雷器装置处于正常运行的状态，有助于提升控制停电次数的准确性。建立健全完善的电力配网服务机制，注重加强与用户之间进行沟通与交流，切实解决好用户的实际需要，为用户制定个性化的服务方案，减少电力配网系统故障的发生。第二，规划电力配网的运行流程，需要相关的技术人员的配合，在此环节中，要逐步提升技术人员的专业水平，要熟悉设备的操作方式，需要明确绝缘导线以及架空电缆的安装方式以及出现故障时的维修方式，为后续维修工作的顺利进行奠定基础。例如：国网山西省电力公司岚县供电公司为了有效避免线路故障问题的发生，注重优化电力配网的运行流程，对线路设备进行定期检查，明确重点线路的检查方式，实时监测变压器等相关电气设备的运行状态，并安装相应的防护装置，安排专业的技术人员针对线路巡查情况进行记录，针对用户存在的用电故障问题进行及时的解决。

2.3现场处置

在电力系统的运行过程中，由于各种原因，可能会发生故障，影响系统的正常运行。因此，必须采取适当的方法和技巧来快速、有效地处理故障，以减少故障对系统运行的影响。现场处置是处理电力系统故障的关键步骤之一，主要包括以下方法和技巧：（1）通过分析电力系统的状态、告警信息等，确定故障的类型和位置，为后续处理提供准确的依据；（2）在进行故障处理之前，必须保证现场的安全，例如，切断电源、隔离危险区域和佩戴防护用具等；（3）通过对设备、线路、电源等进行检查，快速定位故障原因，这个过程可能需要使用一些特殊的测试工具和设备，如红外线测温仪和接地电阻测试仪等；（4）根据故障的具体情况，制订相应的故障处理方案，包括应急措施、故障修复方案和备件更换方案等；（5）在处理故障的过程中，可能需要与其他人员进行配合，如调度人员和现场维护人员等，共同完成故障的处理工作。

3发展趋势

1)能源多样化:为提高电力系统可靠性和韧性,各地实施了能源多样化的策略,增大对风能、太阳能、水能等可再生能源的利用,降低对一次能源的依赖,提高能源环保意识,提高电力系统的可靠性。同时,通过合理的能源调度和优化,可以更好地利用各种能源资源,提高电力系统的效率和韧性。2)智能电网:智能电网是一种依靠先进通信与控制技术的电力系统,能够实施监控、控制,优化电力流动。通过提供实时数据与信息,智能电网可以优化电力供应与需求管理,快速响应故障与异常。3)分布式能源资源:分布式能源资源包括小型太阳能发电系统、风能发电系统、储能设备、微型涡轮发电机等。这些资源的合理配置能够提升系统的弹性和冗余性,减轻传统集中式电力系统的负担。

结语

随着人们对电能的日益增长，电力的使用也日益广泛。电网的安全运行直接关系到人民的日常生活。为保证电网的安全稳定运行，本文提出一种以ＥＭＳ为基础的电力系统，它是一种针对当前电网的不足和发展情况而开发的一种新型电力系统。电力系统安全运行的规划与设计主要靠电力系统的安全等级、电力系统的容量比例计算、能量负载的控制来进行。该系统能有效地改善并保障电网的安全。

参考文献

[1]陆志峰,周家启,阳少华,等.多元件备用系统可靠性计算研究[J].中国电机工程学报,2002,22(6):52-61.

[2]刘东.电力系统运行的可靠性评估[J].科技创新导报,2017,14(10):59,61.