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[摘 要]本文通过对地区性电网运行方式的简要讨论及一个实例的对照说明，强调运行方式的重要性和变化性，希望对各地区性电网的运行方式的制定有一定的借鉴作用。
[关键词]电网 运行方式
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）33-0117-02
一、概述
电网是电力系统的俗称，它泛指由发电、供电、用电设施和为保证这些设施正常运行所需的保护和安全自动装置、计量装置、电力通讯调入、电网调度自动化调入等构成的整体。在通常情况下，则是指上述范围中不包括发电和用电部分的主网架，主要包括變电站和输电线路等。
电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能是把电能安全、优质、经济地送到用户。实现这一目标的客观物质基础是一个合理的电网结构。当电网结构一定时，电网的运行方式成为一个非常重要的问题，它包括网内电源与负荷的电力电量平衡、主要厂变的主接线方式及保护配合、各电网间的联网及联络线传输功率的控制、电网的调峰、无功电源的运行调度，以及各种负荷情况下电网的运行特性等等。针对不同的电网结构和不同的运行方式，研究电网的特性，确定在各种正常情况和事故条件下应采取的对策，是电网调度运行工作的一个极其重要的方面。
电网运行具有其自然的客观规律，主要指：（1）同时性，即电能的生产、输送、使用是同时完成的；（2）平衡性，即发电和用电任何时候都要平衡。这样才能保证电网的频率和电压在正常范围之内；（3）电网事故发生突然，发展迅速，波及面大，影响严重；（4）电网的发展是越来越大，技术越来越复杂。因为大电网便于更合理地利用能源资源，节约投资，调剂余缺，提高电能质量和供电可靠性。
根据以上规律，对电网的运行提出的要求是：保证电网的“安全、优质、经济”运行，所谓电网运行，指在统一指挥下进行的电能的生产、输送和使用。其安全运行是指电网按照有关规定连续、稳定、正常运行，保证供电可靠性。要达到这一要求，要求电网运行的组织严密，技术装置先进完备，合理正确地安排电网设备的运行方式。运行方式合理，则电网可以保证安全，提高供电可靠性。国外有些地方称运行方式人员为安全员，也说明了运行方式和电网的安全运行是分不开的，对电网的安全是很重要的。运行方式合理，则电网可以保证优质运行，合理的方式可以有效地安排电网频率和电网电压的调整和功率分配，最大限度地减小谐波分量对电网的影响。运行方式合理，则电网可以保证经济运行，减少网络中的功率损耗，降低网损率。
总之，电网的运行方式和电网的“安全、优质、经济”运行是密切相关的，在调度运行中必须给以足够的重视。
二、地区电网运行方式的基本形式及其比较
地区电网运行方式是指主要的网络结构及其运行方式，未包括各厂站主设备如母线、主变等的具体结线方式。其主要的基本形式可分为单元式、辐射式、环网式三种形式，各种形式的及其优缺点见（表1）。选择一个地区电网的运行方式，应考虑该地区的供电情况和必需的供电可靠性，以便发挥各自特点。
其中单元方式接线适用于极小范围区域的接线方式，整个地区电网的运行方式更多使用的是辐射状方式和环网方式。
三、地区电网运行方式的实例分析
此处以某实际地区性电网为例，根据其电网结构的逐步发展，对其各个阶段的运行方式进行分析，加强对电网运行方式及其优缺点的了解。
某地区电网，有一座220KV枢纽变电站，与系统通过两条220KV线路连接，地区网络以110KV线路构成主网络，低电压等级侧小电源分布特点是点多面广，容量较小。其中负荷除普通负荷外，还包括对用电可靠性要求较高的煤矿用电和电气化铁路用电，电气化铁路用电由于其用电性质使得其谐波分量较高。这两种负荷都采用单元方式接线，供电方式为一回线运行，一回线备用，提高其供电可靠性。这种方式下供电变电站一般采用的就是桥形接线方式，其最主要的优点是接线简单，比较经济。
电网形成初期，其电网结构为从220KV变电站110KV侧送出线至各个110KV变电站，各个110KV变电站之间基本没有联系，而且各110KV变电站多为单电源进线，其低压侧有些虽有小电源，但小电源容量根本不能满足其负荷的需要，当110KV线路故障时，直接造成对应变电站的停电，因此，电网结构局限运行方式只能为辐射性方式。在这种情况下，基本上谈不上运行方式的变化，其电网的安全运行和供电可靠性受到很大制约。因为频率是由系统来决定的，因此本地区内可做的就是尽量改善无功电源的分布，减少无功损耗，降低网损。
根据负荷的需要和电网的发展，电网的结构也在不断发生着变化，当电网中设备特别是电网整体结构由于新建、改建、扩建而发生变动时，对运行方式也要求其即时地发生相应的改变以适应新的电网的要求。因此，当该地区电网继续发展时由于新建变电站及线路，各变电站之间的增加了单线联系。此时，因为电网中最常见的故障是电力线路故障，为了保证在主供线路发生故障，受电变电站不至于全站停电，提高供电可靠性，采用环网式运行方式。随着电网的进一步发展，形成了两个网孔的环网式运行方式。在环网式运行方式下，经过实测和计算，电网的潮流分布比较合理，网损率降至最低，即电网在最经济方式下运行。当环网中任一条线路故障跳闸时，受电变电站仍可由环网中其它线路供电，供电可靠性也增加了。但是在安全性方面，此种运行方式存在一个缺陷，即事故有可能向故障区外扩大，例如当从枢纽变电站出线的非环网线路故障而开关拒动时，因环网中变电站低压侧或对侧有小电源而可能造成环网的解列或多个变电站的停电，影响较大。另外一个缺点是保护装置的配合和实现要比较复杂，比较困难。但是，在保护装置工作状况良好，能够满足要求的情况下，此种运行方式是有一定的合理性的。
因为单个主供电源的枢纽变电站一旦发生故障或者在检修时，容易造成大量负荷的停电或限电，而且其容量也受到限制，在负荷持续增长的情况下，不能满足要求。此时，电网发展中需增加系统电源点，增加枢纽站的数量和合理的分布。当各枢纽站的分布在负荷集中区域的中央时，为了减少各单条线路故障时对其它回路的影响，全网采用了改进的辐射状运行方式，即辐射状环网方式。其中任一负荷变电站保证有两个电源，一为主供电源，一为备用电源，为减少主供线路故障时对变电站及负荷的影响，大量采用了备用电源自动投入装置，一旦主供线路故障跳闸，备用电源自动投入，提高供电可靠性。在这种方式下，只要合理地进行无功补偿，仍能够保证网损率在较低水平上运行，同时可提高电压质量在较高水平上运行。这种方式下接线复杂，设备多，工程费用大，而且对备自投装置的可靠性要求要高一些。
随着国家对电力系统两网改造的要求和促进，提高电网水平，保证可靠供电和优质供电，是必须要做到的。根据电网的发展及其结构的变化，适时地改变运行方式，更好地适应电网状况，保证“安全、优质、经济”地运行，是对我们工作的要求，一定要做好。
四、总结
任何事物包括电网在内，都是不断发展变化着的，根据其各个阶段的实际情况和用电需求，及时地调整运行方式，保证电网满足要求，正常运行，更好地做到“安全、优质、经济”，是调度运行工作中的一个重点。在地区性电网或小范围区域的电网内，相对于大范围的电网结构，其电压等级较少，接线相对来说要简单，清晰，只要吸取大电网的经验，根据具体情况进行分析，首先满足最迫切的要求，并且兼顾各个方面，就能制定出合理的运行方式，当电网变化时，即时进行调整，就可达到较好的效果。
在大范围的电网结构时，其情况要比地区性电网复杂得多，采取何种形式的运行方式，要经过各种比较来决定。作为主网架结构一级网络，环网联络线方式或网孔状电网方式是一种高度可靠性的方式，也是目前的发展方向。但是要防备事故扩大和多次事故酿成大停电事故。
总之，电网运行方式可以说是千变万化的，但其中心是要适应电网结构状况，满足最迫切的需要和最基本的要求，即提高供电可靠性和“安全、优质、经济”运行。
参考文献
[1] 《电网调度管理条例》.
[2] 黄英矩著《电力系统调度运行分析计算简编》.
[3] 王世祯主编《电网调度运行技术》.
[4] 东南大学陈珩著《电力系统稳态分析》.
[关键词]电网 运行方式
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）33-0117-02
一、概述
电网是电力系统的俗称，它泛指由发电、供电、用电设施和为保证这些设施正常运行所需的保护和安全自动装置、计量装置、电力通讯调入、电网调度自动化调入等构成的整体。在通常情况下，则是指上述范围中不包括发电和用电部分的主网架，主要包括變电站和输电线路等。
电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能是把电能安全、优质、经济地送到用户。实现这一目标的客观物质基础是一个合理的电网结构。当电网结构一定时，电网的运行方式成为一个非常重要的问题，它包括网内电源与负荷的电力电量平衡、主要厂变的主接线方式及保护配合、各电网间的联网及联络线传输功率的控制、电网的调峰、无功电源的运行调度，以及各种负荷情况下电网的运行特性等等。针对不同的电网结构和不同的运行方式，研究电网的特性，确定在各种正常情况和事故条件下应采取的对策，是电网调度运行工作的一个极其重要的方面。
电网运行具有其自然的客观规律，主要指：（1）同时性，即电能的生产、输送、使用是同时完成的；（2）平衡性，即发电和用电任何时候都要平衡。这样才能保证电网的频率和电压在正常范围之内；（3）电网事故发生突然，发展迅速，波及面大，影响严重；（4）电网的发展是越来越大，技术越来越复杂。因为大电网便于更合理地利用能源资源，节约投资，调剂余缺，提高电能质量和供电可靠性。
根据以上规律，对电网的运行提出的要求是：保证电网的“安全、优质、经济”运行，所谓电网运行，指在统一指挥下进行的电能的生产、输送和使用。其安全运行是指电网按照有关规定连续、稳定、正常运行，保证供电可靠性。要达到这一要求，要求电网运行的组织严密，技术装置先进完备，合理正确地安排电网设备的运行方式。运行方式合理，则电网可以保证安全，提高供电可靠性。国外有些地方称运行方式人员为安全员，也说明了运行方式和电网的安全运行是分不开的，对电网的安全是很重要的。运行方式合理，则电网可以保证优质运行，合理的方式可以有效地安排电网频率和电网电压的调整和功率分配，最大限度地减小谐波分量对电网的影响。运行方式合理，则电网可以保证经济运行，减少网络中的功率损耗，降低网损率。
总之，电网的运行方式和电网的“安全、优质、经济”运行是密切相关的，在调度运行中必须给以足够的重视。
二、地区电网运行方式的基本形式及其比较
地区电网运行方式是指主要的网络结构及其运行方式，未包括各厂站主设备如母线、主变等的具体结线方式。其主要的基本形式可分为单元式、辐射式、环网式三种形式，各种形式的及其优缺点见（表1）。选择一个地区电网的运行方式，应考虑该地区的供电情况和必需的供电可靠性，以便发挥各自特点。
其中单元方式接线适用于极小范围区域的接线方式，整个地区电网的运行方式更多使用的是辐射状方式和环网方式。
三、地区电网运行方式的实例分析
此处以某实际地区性电网为例，根据其电网结构的逐步发展，对其各个阶段的运行方式进行分析，加强对电网运行方式及其优缺点的了解。
某地区电网，有一座220KV枢纽变电站，与系统通过两条220KV线路连接，地区网络以110KV线路构成主网络，低电压等级侧小电源分布特点是点多面广，容量较小。其中负荷除普通负荷外，还包括对用电可靠性要求较高的煤矿用电和电气化铁路用电，电气化铁路用电由于其用电性质使得其谐波分量较高。这两种负荷都采用单元方式接线，供电方式为一回线运行，一回线备用，提高其供电可靠性。这种方式下供电变电站一般采用的就是桥形接线方式，其最主要的优点是接线简单，比较经济。
电网形成初期，其电网结构为从220KV变电站110KV侧送出线至各个110KV变电站，各个110KV变电站之间基本没有联系，而且各110KV变电站多为单电源进线，其低压侧有些虽有小电源，但小电源容量根本不能满足其负荷的需要，当110KV线路故障时，直接造成对应变电站的停电，因此，电网结构局限运行方式只能为辐射性方式。在这种情况下，基本上谈不上运行方式的变化，其电网的安全运行和供电可靠性受到很大制约。因为频率是由系统来决定的，因此本地区内可做的就是尽量改善无功电源的分布，减少无功损耗，降低网损。
根据负荷的需要和电网的发展，电网的结构也在不断发生着变化，当电网中设备特别是电网整体结构由于新建、改建、扩建而发生变动时，对运行方式也要求其即时地发生相应的改变以适应新的电网的要求。因此，当该地区电网继续发展时由于新建变电站及线路，各变电站之间的增加了单线联系。此时，因为电网中最常见的故障是电力线路故障，为了保证在主供线路发生故障，受电变电站不至于全站停电，提高供电可靠性，采用环网式运行方式。随着电网的进一步发展，形成了两个网孔的环网式运行方式。在环网式运行方式下，经过实测和计算，电网的潮流分布比较合理，网损率降至最低，即电网在最经济方式下运行。当环网中任一条线路故障跳闸时，受电变电站仍可由环网中其它线路供电，供电可靠性也增加了。但是在安全性方面，此种运行方式存在一个缺陷，即事故有可能向故障区外扩大，例如当从枢纽变电站出线的非环网线路故障而开关拒动时，因环网中变电站低压侧或对侧有小电源而可能造成环网的解列或多个变电站的停电，影响较大。另外一个缺点是保护装置的配合和实现要比较复杂，比较困难。但是，在保护装置工作状况良好，能够满足要求的情况下，此种运行方式是有一定的合理性的。
因为单个主供电源的枢纽变电站一旦发生故障或者在检修时，容易造成大量负荷的停电或限电，而且其容量也受到限制，在负荷持续增长的情况下，不能满足要求。此时，电网发展中需增加系统电源点，增加枢纽站的数量和合理的分布。当各枢纽站的分布在负荷集中区域的中央时，为了减少各单条线路故障时对其它回路的影响，全网采用了改进的辐射状运行方式，即辐射状环网方式。其中任一负荷变电站保证有两个电源，一为主供电源，一为备用电源，为减少主供线路故障时对变电站及负荷的影响，大量采用了备用电源自动投入装置，一旦主供线路故障跳闸，备用电源自动投入，提高供电可靠性。在这种方式下，只要合理地进行无功补偿，仍能够保证网损率在较低水平上运行，同时可提高电压质量在较高水平上运行。这种方式下接线复杂，设备多，工程费用大，而且对备自投装置的可靠性要求要高一些。
随着国家对电力系统两网改造的要求和促进，提高电网水平，保证可靠供电和优质供电，是必须要做到的。根据电网的发展及其结构的变化，适时地改变运行方式，更好地适应电网状况，保证“安全、优质、经济”地运行，是对我们工作的要求，一定要做好。
四、总结
任何事物包括电网在内，都是不断发展变化着的，根据其各个阶段的实际情况和用电需求，及时地调整运行方式，保证电网满足要求，正常运行，更好地做到“安全、优质、经济”，是调度运行工作中的一个重点。在地区性电网或小范围区域的电网内，相对于大范围的电网结构，其电压等级较少，接线相对来说要简单，清晰，只要吸取大电网的经验，根据具体情况进行分析，首先满足最迫切的要求，并且兼顾各个方面，就能制定出合理的运行方式，当电网变化时，即时进行调整，就可达到较好的效果。
在大范围的电网结构时，其情况要比地区性电网复杂得多，采取何种形式的运行方式，要经过各种比较来决定。作为主网架结构一级网络，环网联络线方式或网孔状电网方式是一种高度可靠性的方式，也是目前的发展方向。但是要防备事故扩大和多次事故酿成大停电事故。
总之，电网运行方式可以说是千变万化的，但其中心是要适应电网结构状况，满足最迫切的需要和最基本的要求，即提高供电可靠性和“安全、优质、经济”运行。
参考文献
[1] 《电网调度管理条例》.
[2] 黄英矩著《电力系统调度运行分析计算简编》.
[3] 王世祯主编《电网调度运行技术》.
[4] 东南大学陈珩著《电力系统稳态分析》.