淺析電網安全穩定運行

劉嶸

（貴州電力調度通信局，貴州 貴陽550002）

1 縣級電網現狀

因歷史的原因,縣級電網大多是地方電力通過自我興建、自我發展形成的。這種發展模式存在著先天性的缺陷。一是砌塊積木式的建設,缺乏統一的規劃,導致縣級電力網絡布局不合理;二是由于受投資的限制,電力設備配置相對落后;三是電力施工建設極為不規范,裝置性事故隱患很多;四是自然資源分布不均衡性,地方經濟的發展電源短缺;五是大電網的引入,地方電網設備、設施不能滿足大電網安全穩定運行的要求。特別是電力系統繼電保護及自動化裝置不能滿足與大電網聯網運行的要求,從而威脅大電網的安全穩定運行。

我們面臨的當務之急是加強縣級電網的繼電保護及自動化裝置的改造,充分發揮縣級電網的繼電保護及自動化裝置的作用,將一些局部事故限制在一定的范圍內,不至于將局部事故擴大到大面積停電事故。隨著電力事業的發展,大區域電網的互聯和電力市場機制的引進,在給人們帶來巨大利益的同時,也帶來了潛在的威脅。電網運行穩定的不可預知性、電網運行在穩定極限邊緣的可能性也大為增加。

影響電網穩定性的事故可分為兩大類:一是可逆性事故,即電力系統受干擾后,能從一種正常工作狀態過渡到另一種穩定或回到原來的工作狀態。二是不可逆事故。即電力系統受干擾后,電力系統功角穩定性被破壞,或電壓穩定性破壞即電壓崩潰,或頻率穩定性破壞即頻率崩潰,或三者中的任意二者或全部破壞,導致電網瓦解事故。

1.1 導致事故擴大的原因

A輸電線路過負荷或故障跳閘,引起大量負荷轉移,最終造成一系列線路和電源的連鎖反應跳閘。B負荷增長過快,系統無功不足而導致電壓崩潰。C系統元件的保護或自動裝置拒動或誤動。D大機組跳閘,引起連鎖反應,最終發展成穩定破壞事故。E不可抗拒的自然災害或人為因素。

1.2 電力系統穩定性破壞分析

A電力系統功角穩定。所謂電力系統功角穩定就是要求保持電力系統中所有同步發電機并列同步運行。電力系統的正常運行條件是各發電機按同一供電頻率同步運行以保證為用戶提供統一頻率的電能。電力系統失去功角穩定的原因,是在運行中不斷受到內部和外界的干擾,使電氣連接在一起的各同步發電機的機械輸入轉矩于電磁轉矩失去平衡,出現各發電機轉子不同程度的加速和減速,以及各發電機轉子相對功率角的變化,如果這種變化隨時間增大,則最后將使發電機失去同步運行。由于各發電機的頻率不相同,電力系統中的電流和電壓將發生很大幅度的振蕩,用戶得不到正常供電,保護裝置動作,一般要斷開受影響的發電機、線路等元件,有可能使系統解列為幾個子系統并不得不切除負荷及發電機,從而導致全系統的崩潰。失去穩定的現象可能是發生在一臺發電機與其余發電機間,或者發生在幾群發電機間,每群發電機內還是同步運行的。

B電力系統電壓穩定。電力系統的電壓穩定性是電力系統維持負荷電壓于某一規定的運行極限之內的能力,它與電力系統中的電源配置、網絡結構及運行方式、負荷特性等因素有關。在電力需求不斷增加,受端系統不斷擴大,負荷容量不斷集中,而電源又是遠離負荷中心的情況下,以及輸電系統帶重負荷時,會出現電壓不可控制連續下降的電壓不穩定現象,即電壓崩潰。它往往由于電力系統電壓的擾動、線路阻抗突然增大、無功功率減小或節點負荷的增大而誘發,使大量用戶斷開和大面積停電。

C電力系統頻率穩定。在電力系統穩態運行情況下,全系統的發電機出力和負荷是平衡的,電力系統頻率是一個全系統一致的運行參數。在實際運行時,當電力系統出現干擾使發電機的總出力和負荷的總功率出現不平衡時,相應地將導致各發電機轉速和頻率的變化。在頻率變化的初始階段調速器和調頻系統還沒有動作,系統的平均頻率將下降或增大,各發電機問將產生振蕩;第二階段發電機的調頻系統以及負荷的頻率調節效應,導致發電機有功出力以及負荷的變化,隨著電力系統容量的增大,頻率的微小偏移均將發生很大的有功潮流波動和調整,如果電力系統頻率進行的監視和調節不夠,就會導致系統頻率的進一步惡化,這又將導致系統電廠出力的變化以及電動機負荷的變化,使得電力系統的出力和頻率進一步變化,最終使系統走向頻率崩潰,導致全系統大面積停電。由于電網的系統性特點以及電網不穩定條件存在的客觀性,要真正確保整個電網穩定性,首先要確保構成這個電網的各部分的穩定性。

2 加強安全生產，確保電網穩定

安全生產工作總體思路：認真貫徹落實省委、省政府和國家電網公司安全生產各項規定和要求，以建設"一強三優"公司為目標，樹立科學全面的電網安全觀，做好規劃、設計、建設、運行等全過程的安全工作。堅持保人身、保電網、保設備的原則。強化管理，進一步完善安全生產保證體系和監督體系，落實各級安全生產責任制，加強員工安全教育培訓，嚴格考核，確保規章制度的有效執行。堅決克服安全生產在組織領導、安全管理、人員素質、預防和控制等四個方面的薄弱環節，超前防范，實現安全生產可控、在控。吸取先進的管理理念和思想，堅定現代電網企業管理的發展方向，完善科學、有序、規范的安全生產常態管理機制，建立預警機制，健全應急機制。在安全生產管理中作到貫徹以人為本的思想，引入風險管理的理念，實現持續改進的要求。堅持動態發展的觀點，建立統籌協調的方法，落實全方位的措施，實施全過程的控制，追求綜合管理效率的優化。通過深入持久的實施安全性評價動態管理、開展現場標準化作業、貫徹生產設備管理規范、推行安全生產健康環境質量管理體系四個方面來推動安全生產管理創新和機制創新，全面提升電網安全生產管理水平。

安全生產奮斗目標：確保實現無人身死亡事故；無特大電網、設備事故；無有人員責任的重大電網、設備事故；無重大火災、交通事故；無重大機械設備損壞事故；減少一般電網、設備事故，杜絕誤操作等人員責任事故。

重點工作：一是正確認識和把握安全生產面臨的嚴峻形勢和艱巨任務，在電力體制改革、電力供應緊張、電網結構薄弱、安全生產基礎不牢、職工隊伍素質有待提高的形勢下，要清醒認識搞好安全生產的重要性、艱巨性、長期性。二是將防止人身事故作全為安生產工作的重中之重，堅持做好加強工作計劃管理，建立有序的生產工作秩序，做到工作任務、工作計劃、工作內容、安全措施、輕重緩急做到胸中有數、秩序井然，確保安全生產"可控"、"在控"。三是認真貫徹生產設備管理規范，提高電網運行管理和設備管理。四是貫徹以人為本的思想，引入風險管理的理念，完善科學、有序、規范的安全生產常態管理機制，建立預警機制，健全應急機制，通過深入持久的實施安全性評價動態管理、開展現場標準化作業、貫徹生產設備管理規范、推行安全生產健康環境質量管理體系四個方面來推動安全生產管理創新和機制創新，全面提升電網安全生產管理水平。五是強化職工的技能培訓工作，按照"干什么、學什么、缺什么、補什么"的原則，全面提高生產崗位一線工人的基礎素質。六是切實做好加快電網發展形勢下的基建安全工作。七是加強零散小型工作特別配網和客戶工程的安全管理。八是高度重視事故搶修工作和設備緊急缺陷消除工作，保證重要用戶和城鄉居民生活用電。九是加強治安保衛、消防和交通安全工作，確保不發生火災和重大交通事故。

[1]姜學權.電網無功補償及安全運行注意事項.云南電網公司大理供電局，【期刊】云南電業，2010-04-25.