金敏杰,王偉紅,葉 劍
(上海市電力公司電力調度通信中心,上海 200122)
2011年迎峰度夏以來,上海市電力公司電力調度通信中心認真貫徹落實迎峰度夏各項工作部署,成功經受住三波熱浪及“梅花”強臺風的考驗,圓滿完成紀念建黨90周年、第十四屆“世游賽”等重要活動保電工作,取得了迎峰度夏工作的勝利,確保了上海電網安全、穩定運行和向全社會的安全有序供電。上海電網今夏負荷雖然未創新高,但仍然面臨諸多威脅大電網安全的不利因素,因此必須繼續攻堅克難,力保大電網的安全運行。
2011年夏季,上海出現35℃及其以上的高溫日共計24天,與2010年30天相比略有減少,比2009年的18天有所增加;其中極端最高氣溫為38.3℃(7月3日),與2009年的40.0℃相比也有所下降,高溫日雖不少,但受雷陣雨天氣及臺風“梅花”等影響,連續出現極端高溫天氣的現象不多,因此高溫對電力供應的壓力有所緩解。與此同時上海供電部門加強了高溫季節的需求側管理力度,上海電網實際最高負荷約為2 550萬kW,同比減小2.76%。
不過應當看到,2011年上海電網的基礎負荷仍然保持明顯增長的態勢,例如在反映基礎負荷的4月和5月,日均高峰負荷約為1 600萬kW,同比增長4.99%,累計用電量為202.5億kWh,同比增長4.88%。也就是說,如果2011年夏季如果出現2010年或2009年的極端高溫天氣或者連續極端高溫天氣,根據高溫工作日氣溫每升高1℃,日最高負荷增加約75萬kW的經驗估算,用電高峰期間的最高負荷可能要增加150~200萬kW,最大用電需求仍將達到甚至超過2 800萬kW,因此對電網的安全運行工作不敢掉以輕心。
事實上2011年迎峰度夏期間,上海電網最大發電出力1 810萬kW(7月26日,11:50),同比增長了1.95%,創歷史新高;最大峰谷差1 050萬kW(7月25日),同比增長3.15%,也創歷史新高。電網運行除短路電流超標以外,個別機組運行不穩定,以及楊行、泗涇、南橋和黃渡等分區供電能力不足以及局部熱點地區“電網性”缺電矛盾突出。因此2011年迎峰度夏期間,上海電力供應的任務仍然很艱巨。
2011年迎峰度夏期間,電力調度通信中心通過強化本地機組運行管理、積極爭取市外來電的支援、利用分區間負荷轉移能力等手段充分挖掘了現有網架潛力,保障了天然氣機組的頂峰發電,做好上下級以及兄弟省電網運行方式及調度計劃的配合工作,基本滿足了高峰用電負荷需求。在全網層面,積極配合做好上海申能臨港燃機發電有限公司1號和2號機組的新機并網發電及爭取上海市經信委支持做好上海奉賢燃機發電有限公司及上海石洞口第二電廠的應急發電工作,使得上海電網最大發電能力達1 870萬kW。雖然受秦山核電二期擴建機組消納計劃以及復奉直流計劃調整的影響,上海電網計劃受電電力從年初的870萬kW降為830萬kW,但最大可用仍達2 700萬kW左右,可以滿足三波負荷高峰期間的100萬kW旋轉備用要求。
由于未出現連續極端高溫、尖峰負荷不高,使得上海電網擁有較大的電力裕度,為華東兄弟省市提供了有效的高峰電力支援。在分區層面,電力調度通信中心面對夏季高峰多個分區供電緊張局面才采取一些有效措施。例如受練塘220kV出線工程建設受阻影響,黃渡分區曾一度出現較大供電缺口;為確保黃渡分區供電安全,在相關單位和部門的大力支持下,果斷采取拉限電措施,對黃渡分區共3天6次發布限電指令,2天2次發布拉路指令,累計限電容量達65萬kW,累計拉電容量為7萬kW,同時推動了練塘220kV出線工程在負荷高峰前的及時投產,避免了負荷高峰期間黃渡分區以及泗涇分區更大范圍的供電缺口。
為確保楊行、南橋和顧路等分區的電力平衡,提前采取了犧牲供電可靠性保分區供電以及強化需求側管理等措施,未發生超供電能力以及拉限電的情況。通過各方努力,2011年迎峰度夏期間,上海電網雖然整體運行平穩,主網頻率、電壓合格率均為100%。
2011年迎峰度夏期間,深入貫徹落實《關于進一步加強大電網運行安全管理的通知》(國家電網調〔2011〕471號)以及華東電監局轉發的《關于認真貫徹落實李克強副總理的批示精神采取切實措施確保迎峰度夏的通知》(電監辦〔2011〕25號以及華東電監辦〔2011〕167號)等相關文件要求,強化電網調度運行管理,保障上海電網迎峰度夏安全穩定運行,重點突出以下幾方面工作。
1)加強廠網協調,敦促有關發電企業做好電煤燃料供應 2011年迎峰度夏期間,上海電網各主力燃煤電廠電煤供應形勢良好,總體上保證10~14天的可用庫存。
2)加強負荷預測管理 由于加強了負荷預測管理,負荷預測準確率達到98%以上。
3)優化迎峰度夏期間電網運行方式 落實紀念建黨90周年、“世游賽”、“梅花”臺風等調度運行保障方案,特別是在“梅花”臺風期間,未雨綢繆調停上電漕涇等百萬千瓦機組在內的共270萬kW機組,并積極爭取上級調度支持優化調整受電口子,減小市外來電達45萬kW,有效應對了負備用不足問題。
4)強化二次系統設備管理工作 深入推進二次系統安全管理及隱患排查長效機制,取得了很好效果。例如今夏全網220kV繼電保護設備及回路發生缺陷16條次、及時消缺16條次;自動化設備系統發生缺陷31條次,及時消缺31條次(夜間消缺9條次)。
5)強化電網事故處理 在“梅花”臺風期間,發生多次500kV線路及220kV線路故障、甚至發生500kV母線故障,電力調度通信中心果斷處置,有效避免了次生事故的發生,迎峰度夏反事故演練及事故應急體系發揮了實效。
6)強化備用調度工作 通過強化備用調度工作,2011年夏季上海電網的備用調度系統可用率100%。
7)強化“三個拉路名單”可靠落點 超供電能力拉路容量約為100萬kW,緊急減負荷拉路星號以上容量約為1 080萬kW、約占全網高峰負荷的40%,可拉停主變共65臺、可控容量約為480萬kW,其中超供電能力拉路名單有效解決了黃渡分區時段性供電缺口問題。
2011年迎峰度夏期間許多迎峰度夏工程受阻,受電安全性問題突出,多個分區電網的“電網性”缺電矛盾和電網調峰矛盾加劇;大電網安全以及局部熱點分區的電網性缺電矛盾,仍然是電網安全生產存在的主要問題。
隨著林楓直流的投產,2011年夏季高峰上海電網呈現“三交四直”的受電格局,最大區外受電高達928萬kW,外來電比重占上海負荷近40%。由于林楓、葛南、龍政直流共用接地極,宜華、林楓、葛南、龍政直流在局部地區共用同一輸電走廊,存在數條直流同時停役的風險,因此上海電網受電安全性問題比較突出,為了滿足出力負荷平衡上海電網在某些情況下可能不得不采用緊急拉限電之極端手段。因此上海今后還必須提高外來電送電尤其是直流送電的安全可靠性,同時加快上海電網第四回交流通道建設,提高交流通道的受電能力,提升上海電網對重大故障的抵御能力。
2011年夏季高峰期間,由于短路電流超標500kV,電網采取了“一出串三拉停”的單環運行方式。500kV主網方式的調整措施,降低了電網安全運行的可靠性,增加了電網運行的復雜性,在發生重要線路故障跳閘或者設備缺陷檢修的情況下,電網運行輸電能力將大幅度下降,大大削弱電網抗風險的能力。為了綜合平衡短路電流控制和潮流控制,因此建議盡快投運500kV楊行-外二廠的串抗項目,盡快進行楊高站開關更換工作,盡可能減小上海500kV電網的線路拉停,提高上海電網500kV主網供電的可靠性。
由于復奉直流落點的近區電網(如遠東分區),目前的負荷還未發展達到規劃水平,而上海西部負荷的增長相對較快,2011年夏季高峰上海電網總體呈現“東電西送”的格局,這種格局在復奉、林楓直流送電功率的大小得到了反映。受制線路通流能力,在單環方式下500kV楊行-外二廠單線成為“東電西送”的輸電瓶頸。
分析表明,復奉直流若送電300萬kW,該線路已近限額運行,如果復奉直流送電功率再增加,那么500kV主網就可能要采取“兩出串、三拉停”的運行方式,將進一步降低供電可靠性。完成必須進一步優化復奉、林楓直流的受電功率,緩解500kV線路輸電瓶頸及重過載問題,同時還要盡快開展受限500kV線路的增容改造工作。
2011年夏季高峰上海電網雖未出現連續極端高溫天氣、用電負荷未創新高的情況,但最大峰谷差已達1 050萬kW,創歷史新高。由于林楓直流投產以及復奉直流可能的大功率送電,上海電網直流受電比重將更大,但部分跨區直流運行方式調峰作用有限,如2011年夏季高峰期間,復奉直流、宜華直流在某些時日甚至不參與調峰,這部分調峰任務只能轉嫁到本地發電機組,此外雷陣雨天氣、雙休日負荷特性等因素,都導致了調峰壓力持續存在。
2011年夏季高峰期間,由于氣候的關系與去年相比用電的高峰壓力有所緩解,同時通過加強電網的運行的調度工作,上海的電力供應正常,確保了上海的經濟發展和人民生活的用電需要。但是在這期間上海的電網系統還是暴露了一些缺陷,如果不能及時加以妥善解決,今后一旦出現比較嚴酷的氣候,上海的電力供應安全有可能得不到保證。因此,上海的電網建設和管理還必須繼續不斷提高,有關部門還需要繼續努力。