【摘 要】智能电网是电力行业现代化发展的重要载体,而智能电网线路规划与设计又是智能电网发展的重要环节。文章从智能电网线路规划与设计出发,分析智能电网线路规划与设计在当前的发展现状,分析智能电网线路规划与设计对电力系统和社会发展的重要作用,阐述智能电网线路从前期全局规划到具体设计实施的全过程策略,以期为提高智能电网线路规划与设计水平和推动智能电网高效稳定发展提供理论依据和实践指导。
【关键词】智能电网;线路规划;设计研究
引言
科技极速前行,社会经济不断向前迈进,人们对于电力的需求在数量和品质上都不断提升,传统的电网在应对复杂多变的用电需求时,慢慢暴露出诸多局限——供电可靠性不够高、能源利用效率低下、对于分布式能源接入的适应能力差等。智能电网线路是电能输送和分配的纽带,线路规划设计是否合理影响着整个智能电网的性能表现。线路设计得越科学合理,电力供应也就越稳定,输电损耗越低,能源利用效率就会越高,这种情况更加有利于促进更多可再生能源大规模并网使用,这对优化能源结构、践行可持续发展战略起着关键性作用。因此,开展智能电网线路规划设计十分有意义。
一、智能电网线路规划与设计现状
(一)技术应用现状
智能电网线路规划与设计中,先进技术应用越发普遍,地理信息系统技术可以准确得到线路走廊的地形、地貌、地质等信息,配合地区开发平台,针对电网雷害、大风、污秽、大雾、覆冰等区域展开精准绘制,从而给线路路径选择和杆塔定位提供详细依据。例如,在山区等地形复杂之处,采用地理信息系统技术可直接显示地形高低起伏,规划人员就能避开地质不稳地段和生态敏感区,缩减建设难度和费用。卫星定位、激光三维测量等技术的应用,有效构建起智能化的三维地理信息平台,使得对输电线路的勘察设计达到了智能化水平[1]。通过应用卫星定位可迅速判断线路的起点终点和关键位置,而利用激光三维测量可以准确获取地形的三维立体数据,从而为导线弧垂的精确计算及杆塔的设计提供准确的数据支持,有效提高勘察设计的准确性与科学性。此外,在对线路进行设计时,对杆塔、金具、导地线、绝缘子等进行模块化设计,提升了线路设计的效率和标准,便于后续的施工与维护。
(二)面临的挑战
虽然智能电网线路规划和设计取得了某些进步,但是仍然存在很多难题。一方面,分布式能源大规模接入以后,电网变得越发繁杂,潮流分布变得难以预料,分布式能源发电具有间歇性、波动性,其接入位置和容量的改变会极大影响线路潮流,给线路规划时的潮流计算和稳定性分析带来困难。以太阳能资源充沛地区为例,很多分布式光伏电站接入电网之后,一旦光照强度忽然改变,就可能会致使局部线路功率倒送,进而影响电网的安全稳定[2]。另一方面,随着城市化进程快速推进,土地资源日趋紧张,使得线路走廊的获取难度显著增加。在城市建设持续开展、各类基础设施不断完善的过程中,可用于智能电网线路布设的空间日益受限,与此同时,城市居民对环境美观和电磁辐射等问题日益关注,对线路建设普遍产生一定抵触心理,导致线路规划与城市整体规划之间的协调难度不断加大。特别是在城市中心区域架设高压输电线路时,需综合考虑与周边建筑物的安全间距、对城市景观风貌的影响等多重因素,使得规划与设计工作更趋复杂。此外,暴雨、暴雪、大风等极端气候事件频发,也对智能电网线路的防灾韧性提出了更高要求。如何在规划设计中系统纳入上述因素,有效提升线路的可靠性与运行稳定性,已成为当前亟需解决的关键问题。
二、智能电网线路规划与设计的意义
(一)提升电力系统稳定性
科学合理的智能电网线路规划与设计可以改善电网结构,提升电力系统的稳定性。合理规划输电线路,保证电源与负荷之间电能传输的路径畅通,减少迂回输电和功率损耗,防止线路过载。例如,在构建电网网架的时候,采用多回输电线路并行或者环网结构,如果某条线路发生故障,其他线路就能马上转移负荷,维持电力供应的持续性,免除因为局部故障造成的大面积停电事故。依靠先进的监测和控制系统,随时把握线路的运行情况,尽快找出并解决潜藏的问题,利用在线监测系统对导线温度、弧垂、绝缘子状况等参数展开实时监测,一旦这些参数超出正常范围,立即发出警报,并且采取相应措施,防止线路故障出现,提升电力系统的可靠性和稳定性[3]。


