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摘要:随着我国的经济发展,电力输电线路则成为了重要的基础性保障设施。在输电线路建设和运行的过程中也随着网络的扩展遇到了多种制约建设和运行安全的因素。为了应对这种不利发展的制约因素,技术人员采用了多种新技术、新思路、新模式,以此推动电网建设的稳定发展。
关键词:制约因素新技术
一、输电线路建设和运行中的制约因素
1、我国的经济发展让城市规模不断扩张,用电的需求也逐步提高,这就给输电线路的建设带来了新的挑战。输电线路的建设走廊和路线设计正与城市建设土地开发产生着矛盾,两方面的建设和发展都关系到经济发展。随着电网建设的加快,线路走廊的需求面积也不断的增加,另一方面对土地资源的保护则不允许轻易的进行搬迁和伐木。具体的表现有:城乡建设加快,城市的用电负荷加剧,原有的用电线路已经不能满足城市发展的需求,同时线路过载也给安全运行带来了困难;城市建设和发展缺乏必要的规划,导致没有给电力线路预留必要的通行路线,电力网络架设很难到达规范要求;低压和中高压线路建设形式还处在传统阶段,对电网的设计和规划缺乏合理性,网络的层次和区域划分不科学,给管理和运行维护带来了不便。
2、随着电网的不断拓展,输电线路几乎遍及了全国的每个角落,数量多、距离长,因此受到环境因素的影响加剧,如:冰雪对电力线路的影响就在某些地区造成和很大的损失。
3、运行管理方面还不能实现智能化管理。在新网建设和旧网络改造中还不能利用先进的管理思想和管理方式对电网的运行实现智能化管理,导致了电网运行中线损大、安全隐患多、维护和检修不到位等等。
二、解决输电线路和运行中出现问题的新技术
1、新型的输电线路
采用新型的输电线路可以节约能源的消耗并提高线塔的利用效率,具体的可以从两方面进行改进。1)利用特高压线路作为电网建设的核心。为了解决我国电力负荷中心(城市)之间的距离过大,在输送过程中就会产生电压的衰减,而且线损问题也不容忽视,因此选择特高压的输电形式是较为合适的选择。这可以解决两个问题,首先,能源基地的能源输出形式由原来的物资型转化为能源输出,传统输电线路建设技术会造成多条输电线路汇集在能源输出地区,走廊的选取困难,而利用特高压建立骨干电网就可以集中将电能输出。其次,采用特高压的传输技术可以降低电能传输中的损耗,经济性明显提高,同时采用特高压线路与大区电网向连接也可以互为备用提高了效益。2)采用同塔杆多回路的紧凑型输电线路的设计,提升单位走廊内的数电容量,设计形式有同塔双回路、同塔四回路、紧凑型等,这不仅提高了传输能力也节约了占地面积。以500KV为例,同塔双回路的设计和单条线路相比较,在各种建设情况相同的条件下,1条双回路的输电线路造价要高于两条单回路的独立输电线路,但是由于双回路输电线路的占地面积是单回路的一半,因此节约的走廊的拆迁和费用,相比之下反而节约了成本。
2、線路设计中采用的新技术
首先,可以同提高导线的悬挂高度来降低占地面积,主要有两种方式可实现这种设计,1)增加导线的架设设施的高度。升高杆塔的主体高度,采用这种方式可以减少对地面的干扰,但是需要增加杆塔施工的成本,因此应进行综合评估,即将征地、拆迁、树木砍伐等费用与建设成本相比较,合理选择。一般在人口密集区域优先采用此方式。2)利用新型的绝缘子来悬挂电缆。可以采用倒置的T字型绝缘子悬挂方式,这样可以有效的提升导线和地面的距离,减小电磁环境的影响范围,以此降低走廊征地和杆塔增高的成本。对于跨越高度要求较高的地方可以将两种方式适当的结合起来。
其次,增强线路的硬件功能,提高安全运行的能力。为了提高线路的运行稳定性,应重点考虑到严重自然灾害和不良的运行条件对线路的影响。选择设计参数的时候应将线路设计为具有抵御百年一遇的灾害的能力。为了保证极端天气对冬雨、覆冰、大风、地震等条件下的运行温度,需要对骨干电网进行特殊的网架设计,而且在设计中应做好勘测,选择线路走廊应避开容易发生灾害的区域,同时针对路线上容易发生的灾害采取必要的措施,如提高线路杆塔的机械强度等。
3、在运行维护中采用先进的管理技术
首先,采用柔性的交流输电技术,以此提高整个输电线网的稳定性,如:串补、可控串补、静止无功补偿等,这些技术帮助输电线路提高了稳定性,大容量和超远距离输电系统中采用可以获得经济和社会效益的双赢。
其次,采用在线监控技术对线路进行全方位管理以此提高维护水平。实时监测技术和预警技术可以实现对线路的远程无人监控,在线路受到覆冰、雷雨、大风等恶劣自然气候的影响时,可以利用自动控制系统采取应急处理措施,以保证线路的安全。全面而准确的监控系统可以在出现灾害的时候指导线路的防灾减损工作。尤其是近些年来的自然灾害导致我国的电网受到了较大范围的影响,这严重危害了高压线路的运行,尤其是超高压和跨地区电网的运行,也对特高压骨干电网有一定的影响,因此应将在线监控、雷电监测的常规的技术手段与卫星技术结合起来,在掌控天气变化的同时监控和指导整个电网的运行。
最后,利用电子技术和计算机网络技术建立起智能化电网,对输电线路进行全面而高效的管理。输电线路在建设中已经采用了卫星和航测等技术,这提高了整个线路勘测的效率,克服了常规勘测中资料更新慢,勘测时间长、数据采集和处理复杂等,缩短了勘测和设计的周期。在输电线路的设计优化和方案选择、变电站选择等方面也具有一定的优势。在此基础上,输电线路和变电站的数字化进程也不断发展,利用数字技术开展基于GIS的输电线路数字化建设和管理,通过将激光雷达扫描、遥感设备、全球定位、输电线路在线监控、故障定位、雷电监测、线路日常巡检等技术综合运用,将输电线路的所有基本信息进行数字化,并进行智能化的管理。在输电线路现有运行管理的基础上,建立以信息采集、传输、处理、评估为基础的智能化管理系统,已完成对输电线路的可视化、实时、全面而高效率的管理。
三、结束语
综合看,拓展技术眼光引进先进的技术和理念,可以解决电网建设中遇到的各种制约因素。同时也要用系统思维的角度看待整个电网的建设和发展,即将多种新技术结合起来,建立起智能化、高效率、低损耗、运行稳的经济型电网是满足未来对电网建设要求的唯一途径。
关键词:制约因素新技术
一、输电线路建设和运行中的制约因素
1、我国的经济发展让城市规模不断扩张,用电的需求也逐步提高,这就给输电线路的建设带来了新的挑战。输电线路的建设走廊和路线设计正与城市建设土地开发产生着矛盾,两方面的建设和发展都关系到经济发展。随着电网建设的加快,线路走廊的需求面积也不断的增加,另一方面对土地资源的保护则不允许轻易的进行搬迁和伐木。具体的表现有:城乡建设加快,城市的用电负荷加剧,原有的用电线路已经不能满足城市发展的需求,同时线路过载也给安全运行带来了困难;城市建设和发展缺乏必要的规划,导致没有给电力线路预留必要的通行路线,电力网络架设很难到达规范要求;低压和中高压线路建设形式还处在传统阶段,对电网的设计和规划缺乏合理性,网络的层次和区域划分不科学,给管理和运行维护带来了不便。
2、随着电网的不断拓展,输电线路几乎遍及了全国的每个角落,数量多、距离长,因此受到环境因素的影响加剧,如:冰雪对电力线路的影响就在某些地区造成和很大的损失。
3、运行管理方面还不能实现智能化管理。在新网建设和旧网络改造中还不能利用先进的管理思想和管理方式对电网的运行实现智能化管理,导致了电网运行中线损大、安全隐患多、维护和检修不到位等等。
二、解决输电线路和运行中出现问题的新技术
1、新型的输电线路
采用新型的输电线路可以节约能源的消耗并提高线塔的利用效率,具体的可以从两方面进行改进。1)利用特高压线路作为电网建设的核心。为了解决我国电力负荷中心(城市)之间的距离过大,在输送过程中就会产生电压的衰减,而且线损问题也不容忽视,因此选择特高压的输电形式是较为合适的选择。这可以解决两个问题,首先,能源基地的能源输出形式由原来的物资型转化为能源输出,传统输电线路建设技术会造成多条输电线路汇集在能源输出地区,走廊的选取困难,而利用特高压建立骨干电网就可以集中将电能输出。其次,采用特高压的传输技术可以降低电能传输中的损耗,经济性明显提高,同时采用特高压线路与大区电网向连接也可以互为备用提高了效益。2)采用同塔杆多回路的紧凑型输电线路的设计,提升单位走廊内的数电容量,设计形式有同塔双回路、同塔四回路、紧凑型等,这不仅提高了传输能力也节约了占地面积。以500KV为例,同塔双回路的设计和单条线路相比较,在各种建设情况相同的条件下,1条双回路的输电线路造价要高于两条单回路的独立输电线路,但是由于双回路输电线路的占地面积是单回路的一半,因此节约的走廊的拆迁和费用,相比之下反而节约了成本。
2、線路设计中采用的新技术
首先,可以同提高导线的悬挂高度来降低占地面积,主要有两种方式可实现这种设计,1)增加导线的架设设施的高度。升高杆塔的主体高度,采用这种方式可以减少对地面的干扰,但是需要增加杆塔施工的成本,因此应进行综合评估,即将征地、拆迁、树木砍伐等费用与建设成本相比较,合理选择。一般在人口密集区域优先采用此方式。2)利用新型的绝缘子来悬挂电缆。可以采用倒置的T字型绝缘子悬挂方式,这样可以有效的提升导线和地面的距离,减小电磁环境的影响范围,以此降低走廊征地和杆塔增高的成本。对于跨越高度要求较高的地方可以将两种方式适当的结合起来。
其次,增强线路的硬件功能,提高安全运行的能力。为了提高线路的运行稳定性,应重点考虑到严重自然灾害和不良的运行条件对线路的影响。选择设计参数的时候应将线路设计为具有抵御百年一遇的灾害的能力。为了保证极端天气对冬雨、覆冰、大风、地震等条件下的运行温度,需要对骨干电网进行特殊的网架设计,而且在设计中应做好勘测,选择线路走廊应避开容易发生灾害的区域,同时针对路线上容易发生的灾害采取必要的措施,如提高线路杆塔的机械强度等。
3、在运行维护中采用先进的管理技术
首先,采用柔性的交流输电技术,以此提高整个输电线网的稳定性,如:串补、可控串补、静止无功补偿等,这些技术帮助输电线路提高了稳定性,大容量和超远距离输电系统中采用可以获得经济和社会效益的双赢。
其次,采用在线监控技术对线路进行全方位管理以此提高维护水平。实时监测技术和预警技术可以实现对线路的远程无人监控,在线路受到覆冰、雷雨、大风等恶劣自然气候的影响时,可以利用自动控制系统采取应急处理措施,以保证线路的安全。全面而准确的监控系统可以在出现灾害的时候指导线路的防灾减损工作。尤其是近些年来的自然灾害导致我国的电网受到了较大范围的影响,这严重危害了高压线路的运行,尤其是超高压和跨地区电网的运行,也对特高压骨干电网有一定的影响,因此应将在线监控、雷电监测的常规的技术手段与卫星技术结合起来,在掌控天气变化的同时监控和指导整个电网的运行。
最后,利用电子技术和计算机网络技术建立起智能化电网,对输电线路进行全面而高效的管理。输电线路在建设中已经采用了卫星和航测等技术,这提高了整个线路勘测的效率,克服了常规勘测中资料更新慢,勘测时间长、数据采集和处理复杂等,缩短了勘测和设计的周期。在输电线路的设计优化和方案选择、变电站选择等方面也具有一定的优势。在此基础上,输电线路和变电站的数字化进程也不断发展,利用数字技术开展基于GIS的输电线路数字化建设和管理,通过将激光雷达扫描、遥感设备、全球定位、输电线路在线监控、故障定位、雷电监测、线路日常巡检等技术综合运用,将输电线路的所有基本信息进行数字化,并进行智能化的管理。在输电线路现有运行管理的基础上,建立以信息采集、传输、处理、评估为基础的智能化管理系统,已完成对输电线路的可视化、实时、全面而高效率的管理。
三、结束语
综合看,拓展技术眼光引进先进的技术和理念,可以解决电网建设中遇到的各种制约因素。同时也要用系统思维的角度看待整个电网的建设和发展,即将多种新技术结合起来,建立起智能化、高效率、低损耗、运行稳的经济型电网是满足未来对电网建设要求的唯一途径。