電力調(diào)度過程中的安全控制探討

孫遜

（海南電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心調(diào)度科，海南 海口 570203）

電力系統(tǒng)是實(shí)時(shí)運(yùn)行的，每時(shí)每刻均會(huì)受到擾動(dòng)，查明這種擾動(dòng)是如何影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作，并且提出相應(yīng)的技術(shù)措施將擾動(dòng)降低到最小，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行改造以提高其抗擾動(dòng)能力，在這其中電力調(diào)度安全控制起到了關(guān)鍵的作用。

1 風(fēng)險(xiǎn)管理

電力系統(tǒng)的擾動(dòng)往往是隨機(jī)發(fā)生的，受其影響，電力系統(tǒng)的運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。而電力系統(tǒng)的安全與電力調(diào)度是密不可分的，降低電力系統(tǒng)調(diào)度過程中的風(fēng)險(xiǎn)可以減少電力系統(tǒng)事故發(fā)生，從而保障電力系統(tǒng)的安全。所以可以將電力調(diào)度過程中的安全問題看成是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)管理的過程，首先找出風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。

電力調(diào)度系統(tǒng)主要存在以下風(fēng)險(xiǎn):

1.1 備用風(fēng)險(xiǎn)

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電力的需求也隨之加大，電力負(fù)荷屢創(chuàng)新高，而前幾年國(guó)家通過宏觀調(diào)控手段控制發(fā)電廠的裝機(jī)規(guī)模，這導(dǎo)致電力的缺口越來越大，電網(wǎng)沒有足夠的發(fā)電備用，電力調(diào)度只能通過有序用電及拉閘限電來確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 燃料風(fēng)險(xiǎn)

近年來電煤價(jià)格的波動(dòng)及天氣的反常導(dǎo)致了燃煤電廠存煤及水電廠來水不足，進(jìn)而造成電網(wǎng)發(fā)電備用不能滿足要求。

1.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)

由于電力規(guī)劃存在的滯后性、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理、電力設(shè)備檢修、以及變電站、線路走廊征地受阻等多方面影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)網(wǎng)架存在著很多薄弱環(huán)節(jié)，出現(xiàn)局部地區(qū)電力輸送負(fù)荷過大、輸電設(shè)備長(zhǎng)期超載運(yùn)行、相關(guān)主變壓器或者斷面潮流過載嚴(yán)重、單電源供電等影響電力調(diào)度安全運(yùn)行的局面。

1.4 惡劣天氣影響

受惡劣天氣的影響，許多電力設(shè)備將出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致線路跳閘、桿塔倒塌等影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

針對(duì)電力系統(tǒng)以上情況，可以采取以下措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。

（1）事前控制

以每周為一個(gè)周期，為保證本周負(fù)荷需求得到滿足，對(duì)本周需要的一些資源包括燃料等提前進(jìn)行調(diào)度準(zhǔn)備。對(duì)各個(gè)電力設(shè)備的傳輸容量、最大發(fā)電量進(jìn)行了解，編制計(jì)劃。明確有功調(diào)度中關(guān)于備用決策的風(fēng)險(xiǎn)控制，將備用容量留足，并對(duì)電網(wǎng)各種運(yùn)行方式做好事故預(yù)想。

（2）實(shí)時(shí)控制

從事電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的調(diào)度員必須具有較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)，能夠隨時(shí)應(yīng)付各種突發(fā)事件，具體負(fù)責(zé)的工作包括：發(fā)電備用監(jiān)視和分配、輸電網(wǎng)電壓和潮流控制、輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性監(jiān)視、反映市場(chǎng)交易的變化情況和輸電控制的繼電保護(hù)協(xié)調(diào)等。

（3）事后控制

加強(qiáng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使電力調(diào)度過程中控制中心和電力市場(chǎng)的其他主體之間能夠隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的交流。為了對(duì)實(shí)際的輸電線路進(jìn)行相應(yīng)的管理，應(yīng)該在強(qiáng)化通信的同時(shí)建立大區(qū)電網(wǎng)模型，對(duì)交易路徑進(jìn)行有效的分析。最后還要對(duì)輸電過程中的線損等費(fèi)用進(jìn)行事后的分析。

2 運(yùn)用電力技術(shù)對(duì)調(diào)度運(yùn)行進(jìn)行分析和控制

2.1 建立完善的AEMS系統(tǒng)

AEMS系統(tǒng)即先進(jìn)的能量管理系統(tǒng)以WAMS為基礎(chǔ)進(jìn)行建造的。WAMS包括動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)、同步定時(shí)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央處理機(jī)等幾個(gè)部分，可以對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)的正序分量和母線電壓等空間矢量族進(jìn)行測(cè)定。所以可以對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)行為以及其他現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)估計(jì)的目的，達(dá)到實(shí)施控制電力調(diào)度過程。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）適應(yīng)電力市場(chǎng)機(jī)制的要求

在線核算和定價(jià)功能是AEMS系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能模塊，可以使分析計(jì)算能力大大增強(qiáng)，同時(shí)強(qiáng)化電網(wǎng)的決策能力。盡量減少經(jīng)營(yíng)性的爭(zhēng)論對(duì)技術(shù)決策以及電力調(diào)度過程的影響。

（2）進(jìn)行全網(wǎng)范圍的運(yùn)行分析

整個(gè)電網(wǎng)狀態(tài)可以通過AEMS系統(tǒng)來進(jìn)行估計(jì)。在對(duì)負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的前提下，分析由于聯(lián)絡(luò)線跳閘或者輸電斷面中兩條重要線路同時(shí)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷大轉(zhuǎn)移。同時(shí)，分析最不利運(yùn)行方式，如，對(duì)影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的嚴(yán)重故障和網(wǎng)架變化有針對(duì)性的提出相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施。制定突發(fā)事故預(yù)案，根據(jù)預(yù)案對(duì)可能發(fā)生的各種情況進(jìn)行有針對(duì)性的反復(fù)演練，在反復(fù)演練之中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)一步完善突發(fā)事故預(yù)案，一旦電網(wǎng)事故發(fā)生，能夠在最短的時(shí)間之內(nèi)拿出解決問題的方案。保障能夠?qū)φ麄€(gè)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

（3）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度

為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電力調(diào)度，針對(duì)原有EMS系統(tǒng)只能分析控制某一個(gè)時(shí)間段面的局限，AEMS系統(tǒng)的采用，可以對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷連續(xù)、動(dòng)態(tài)的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析。同等對(duì)待并網(wǎng)電廠以及小電網(wǎng)，對(duì)它們進(jìn)行涉網(wǎng)安全性評(píng)價(jià)，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在的一些安全隱患，在隱患變成事故之前及時(shí)的進(jìn)行排除。

（4）實(shí)現(xiàn)對(duì)事故連鎖發(fā)展的預(yù)防性自動(dòng)控制

在電網(wǎng)發(fā)生緊急情況時(shí)，可以通過AEMS系統(tǒng)進(jìn)行集中控制和統(tǒng)一的調(diào)度，自動(dòng)控制連鎖事故。

2.2 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，以信息技術(shù)為方法，以資源共享為目標(biāo)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)，具有以下的一些功能：電度采集、保護(hù)和重合閘、四遙、五防、故障錄波，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的面向功能設(shè)計(jì)相比，分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在現(xiàn)在的變電站中使用最為廣泛，它是面向間隔的設(shè)計(jì)的，在以下幾個(gè)方面對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行安全控制:

(1)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

以VB為核心MSEXCEL作為界面的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。該數(shù)據(jù)庫(kù)具有存檔功能，操作人員可以修改和組合原有的操作票代替以往的手工寫票，減少人工操作失誤的可能性。

(2)數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)需要在開關(guān)設(shè)備附近或者在開關(guān)設(shè)備之上安裝數(shù)據(jù)采集裝置，使其和專業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)相連接，這樣就可以達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。

3 強(qiáng)化調(diào)度員安全意識(shí)和操作規(guī)范，增強(qiáng)責(zé)任感

調(diào)度員操作失誤常常可能造成大范圍內(nèi)的停電等嚴(yán)重后果，造成很壞的社會(huì)影響。因此，為了保證電力調(diào)度的安全運(yùn)行，應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制，防止操作失誤，增強(qiáng)調(diào)度員自身責(zé)任感的培養(yǎng)也必不可少，主要從以下幾個(gè)方面著手。

（1）運(yùn)行值班的質(zhì)量

建立健全值班人員的規(guī)章制度，明確值班人員的責(zé)任分工，加強(qiáng)溝通和監(jiān)護(hù)工作。要求值班人員在值班過程中要詳細(xì)記錄歷史數(shù)據(jù)以及填寫設(shè)備運(yùn)行記錄，做到對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況了然于胸，加強(qiáng)控制，并根據(jù)每天的氣象狀況以及電網(wǎng)正常運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式、事故后運(yùn)行方式等各種運(yùn)行方式運(yùn)用技術(shù)手段進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析，做好突發(fā)事故的事故預(yù)想。

（2）嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度規(guī)程 杜絕習(xí)慣性違章

調(diào)度員在收到工作票時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)查看票上所寫的任務(wù)以及相應(yīng)的安全措施，如果工作票不規(guī)范，應(yīng)該拒絕執(zhí)行。在填寫調(diào)度指令票的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)停電面積、設(shè)備編號(hào)等進(jìn)行嚴(yán)格的審核，確認(rèn)無誤之后方可填寫，填寫好的操作票要提交給監(jiān)護(hù)人進(jìn)行審核，通過后要交由調(diào)度長(zhǎng)進(jìn)行最后的審核并簽字，然后再執(zhí)行。同時(shí)，可以建立健全相應(yīng)的績(jī)效考核制度，將工作票填寫與績(jī)效考核掛鉤，提高工作票的合格率。

4 總結(jié)

加強(qiáng)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)管理、運(yùn)用電力技術(shù)對(duì)調(diào)度運(yùn)行進(jìn)行分析和控制、強(qiáng)化調(diào)度員安全意識(shí)和操作規(guī)范，增強(qiáng)責(zé)任感，是對(duì)電力調(diào)度運(yùn)行安全控制的有效措施，是確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和提高用電客戶供電可靠性的有效手段。

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