劉超 賀淘

摘 要 在電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，電氣主接線是非常關(guān)鍵的一個(gè)部分，對(duì)于電氣主接線的可靠性進(jìn)行定量分析是非常重要的，把元件故障通過(guò)主動(dòng)故障與被動(dòng)故障進(jìn)行分析，能夠直觀地對(duì)其可靠性和經(jīng)濟(jì)性水平進(jìn)行研究。鑒于此，本文將對(duì)電氣主接線的可靠性評(píng)估進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 電氣主接線；可靠性；評(píng)估

對(duì)于主接線的可靠性進(jìn)行評(píng)估包括的元件種類非常多，主要有發(fā)電機(jī)組和輸電線路以及升壓站的設(shè)備，例如變壓器和斷路器、母線等。多數(shù)情況下，因?yàn)閱适Я嗽L(zhǎng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和其他條件所帶來(lái)的限制，部分元件的可靠性參數(shù)很難被確知。除此之外，主接線的經(jīng)濟(jì)模型當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)參數(shù)會(huì)出現(xiàn)一定的改變，不利于規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性評(píng)估和方案的優(yōu)化。

1 電氣主接線的可靠性研究現(xiàn)狀

我國(guó)計(jì)算電氣主接線的可靠性方法，一般運(yùn)用的都是具有邏輯性的表格法和網(wǎng)格法等。對(duì)于邏輯表格法而言，其在理論上并沒(méi)有不獨(dú)立的計(jì)算模型的元件，同一元件的故障時(shí)間會(huì)由于條件不同導(dǎo)致很多困難出現(xiàn)。然而該方法的運(yùn)用，對(duì)于計(jì)算機(jī)的編程序不利，現(xiàn)階段基本上更是手工計(jì)算的環(huán)節(jié)。就網(wǎng)格法來(lái)說(shuō)，主要是把實(shí)物系統(tǒng)向邏輯方塊圖進(jìn)行簡(jiǎn)化，之后，按照邏輯方塊圖與供電的可靠性判據(jù)，計(jì)算出電源至負(fù)荷點(diǎn)間存在的系統(tǒng)工作的函數(shù)，然后對(duì)可靠性的指標(biāo)進(jìn)行制定，該方法進(jìn)行了很多假定。其實(shí)，如果電力元件出現(xiàn)一定的故障，運(yùn)行人員會(huì)經(jīng)過(guò)操作的切換，讓停運(yùn)變壓器和線路等逐漸恢復(fù)運(yùn)行，和假定條件之間不符合。網(wǎng)格法當(dāng)中，電氣主接線可靠性的評(píng)估，不能充分地考慮切換操作對(duì)于可靠性所帶來(lái)的影響，和具體的情況間產(chǎn)生很大的差異。

上述兩種方法的不足之處主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。一是，電氣主接線故障的判據(jù)都屬于供電連續(xù)性；二是，網(wǎng)格法不能考慮故障之后切換操作對(duì)于系統(tǒng)可靠性所帶來(lái)的影響，不能考慮擴(kuò)大性的故障對(duì)于可靠性所帶來(lái)的影響；三是，電氣主接線分析只是在發(fā)電廠和變電所中存在。對(duì)于邏輯表格法而言，如果元件數(shù)目逐漸增多，手工的計(jì)算量就會(huì)更加繁重[1]。

2 可靠性分析的方法分析

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)于發(fā)電廠的主接線可靠性的分析和研究主要?jiǎng)澐殖梢韵聨追N方法。

2.1 網(wǎng)絡(luò)分析的方法

這一方法的應(yīng)用對(duì)于電力系統(tǒng)的分析是根據(jù)具體的邏輯順序進(jìn)行的，分成了不同的幾個(gè)部分，同時(shí)，還對(duì)不同的部分實(shí)施了單獨(dú)可靠性的指標(biāo)測(cè)試，綜合起來(lái)對(duì)發(fā)電廠的主接線的可靠性指標(biāo)進(jìn)行確定。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)法評(píng)估的時(shí)候，首先就要進(jìn)行假設(shè)，然而當(dāng)在具體的過(guò)程中因?yàn)橥饨缬绊懟蛘呤遣僮魅藛T的操作誤差等因素導(dǎo)致的和假設(shè)的偏差，就會(huì)對(duì)可靠性的評(píng)估結(jié)果造成影響。

2.2 故障擴(kuò)散性的評(píng)估方法

該方法主要是通過(guò)故障點(diǎn)所導(dǎo)致的后續(xù)變化評(píng)估故障類型與所產(chǎn)生的影響。同時(shí)，以故障類型和所涉及的范圍與故障率對(duì)該故障點(diǎn)出現(xiàn)的概率進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電氣的主接線的可靠性分析，這一方法主要在系統(tǒng)比較小和設(shè)備數(shù)量不多的發(fā)電廠運(yùn)用，如果設(shè)備比較多，系統(tǒng)比較復(fù)雜的發(fā)電廠就不適用[2]。

2.3 故障模式和后果的分析法分析

該方法運(yùn)用的過(guò)程中，首先對(duì)關(guān)鍵的狀態(tài)類型進(jìn)行確定，之后系統(tǒng)性地進(jìn)行分析，用這樣的方法對(duì)邏輯關(guān)系以及故障出現(xiàn)的概率與組合進(jìn)行確定，正因?yàn)槿绱?，系統(tǒng)的可靠性也得到了確立，這一方法直接對(duì)可靠性評(píng)估時(shí)間的復(fù)雜度和系統(tǒng)器件的數(shù)量產(chǎn)生影響，器件如果越多所需要的時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。

3 優(yōu)化主接線的可靠性策略

電氣主接線在各個(gè)發(fā)電廠接線的方式都是不同的，同時(shí)，導(dǎo)致的線路故障的因素也不同，可以從這些電氣主接線的可靠性指標(biāo)的分析過(guò)程中看出，現(xiàn)階段主流接線的方式主要是通過(guò)3/2的斷路器接線以及4/3的斷路器接線，可靠性上的效果要好于雙母線的接線形式，主要因素如下所示：

一是，在供電模式上，雙母線的接線并不會(huì)形成多種環(huán)路方式，所有的斷路器對(duì)應(yīng)的是同一個(gè)線路進(jìn)行供電，同時(shí)，這一方式的接線是非常脆弱的，對(duì)于3/2的斷路器接線來(lái)說(shuō)，可以形成環(huán)網(wǎng)的供電方式，同一個(gè)線路同時(shí)對(duì)應(yīng)不同的兩臺(tái)斷路器，出線端與進(jìn)線端的雙母線優(yōu)勢(shì)都非常明顯，所有斷路器的不同斷開都會(huì)對(duì)供電同路造成一定的影響[3]。

二是，3/2的斷路器接線當(dāng)中隔離開關(guān)不需要倒閘操作，只是將其看作是檢修設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，因此，防范誤操作隔離的開關(guān)就會(huì)導(dǎo)致安全隱患發(fā)生，同時(shí)，一旦出現(xiàn)事故，斷路器能夠以最快的速度對(duì)事故源進(jìn)行切斷。

三是，檢修3/2的斷路器接線斷路器時(shí)，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理存在的安全隱患，不需要實(shí)施旁路操作，方便檢修的過(guò)程中，能夠確保斷路器長(zhǎng)時(shí)間地維持良好的狀態(tài)；對(duì)雙母線的接線進(jìn)行檢修過(guò)程中，就要在旁路運(yùn)行條件下實(shí)施，不能對(duì)其可靠性進(jìn)行保障。

四是，3/2斷路器的接線在超高壓的主接線與變電站中進(jìn)行了應(yīng)用，具有較高的靈活性，能夠?qū)⒛妇€和斷路器一起在工作中投入，進(jìn)而形成環(huán)網(wǎng)狀供電的同路，在同路時(shí)的檢修過(guò)程中，需要對(duì)和母線連接的斷路器進(jìn)行斷開，可以確保供電同路不發(fā)生斷電的情況，確保靈活性與可靠性，盡管其二次接線的方式非常復(fù)雜，然而可以對(duì)母線連接的方式進(jìn)行簡(jiǎn)化，還能降低在設(shè)備方面的投資力度[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，發(fā)電廠的電氣主接線對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的，電力系統(tǒng)能不能安全地穩(wěn)定運(yùn)行在于電氣主接線可靠的程度，所以，電氣主接線本身的可靠性保障就非常重要，因此，電氣主接線的優(yōu)化就是發(fā)電廠必須處理的問(wèn)題之一，以此來(lái)確保發(fā)電廠的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 張濤，方靜，運(yùn)志濤，等.云南富寧換流站交流500kV電氣主接線可靠性研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2018，（06）：47-54.

[2] 王曉東，楊蘋，劉澤健，等.計(jì)及電氣主接線期望出力的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電可靠性評(píng)估[J].可再生能源，2018，36（06）：894-901.

[3] 李豪.論變電站主接線可靠性及其意義[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，

（20）：183.

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