電力調度穩定安全運行措施研究

摘 要：本文基于筆者多年從事電力調度的相關工作經驗，以電力調度穩定安全運行為研究對象，分析了當前電網調度中的事故與存在的問題，進而詳細探討了電網安全風險的調度應對體系，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：電力調度 安全運行 措施 應對體系

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0161-02

1 一般電網事故的特點

1.1 事故來源多樣性

（1）自然災害日益頻繁。具有一定的季節性，影響程度一般較大，但影響范圍具有很大的不確定性。（2）設備故障依然突出。因設計、制造、安裝、運行維護等原因所導致的設備故障，尤其是母線設備故障對電網的安全運行和可靠供電影響較大。（3）人為事故時有發生。如：誤操作、誤整定、誤調度、誤碰事故等，往往性質比較惡劣。（4）外力破壞尤為突出。近年來由于風箏、飄物掛線、機械違章碰線以及電力設施破壞等引發的系統跳閘日益頻繁，外力破壞已逐漸成為影響電網安全的最大威脅（如圖1）。

1.2 事故類型多樣化

除了傳統的機械故障和一次電氣設備故障外，繼電保護及安全自動裝置、通信及自動化第二次系統故障在某些情況下將直接導致系統失控、事故擴大。這一點在美加大停電事故中表現得尤為突出。因此，二次系統的安全正受到越來越多的關注。

1.3 故障后果甚為嚴重

嚴重的電網事故，加上電網運行分析的考慮不足，電網3道防線配置欠合理或二次系統重復故障，極易引發現代電網連鎖反應，輕則導致電網穩定水平的大幅下降，單一設備事故、單一廠站停電，重則引發電網穩定破壞、電網瓦解和大面積停電，造成重大的政治、經濟和社會影響。

2 電網安全風險的調度應對體系

2.1 電網安全風險的調度應對體系框架

為了有效地開展電網安全風險管理，調度機構作為電網安全生產的最重要環節，必須建立起一套切實有效、嚴密閉環的風險應對體系，并以電網安全風險管理信息系統為平臺，實現從電網安全管理三大體系—風險識別—風險評估與管理—提升風險防范能力—風險實時調控—風險管理能力持續改進的全過程閉環管理，不斷提升調度系統對電網安全風險的調控能力，以最大限度地規避風險、最快速度地平息事故、最大可能地減少損失。

2.2 電網安全管理體系

一個嚴密、完善的電網安全管理體系是確保電網安全常態化管理、高效執行的前提和有力保障。具體而言，應抓好三方面建設：（1）構建電網安全管理的組織體系、執行體系和監督體系。（2）建立明確的安全生產責任制、強化電網安全生產的全員、全面、全過程管理。（3）規范電網安全管理的工作流程。

2.3 電網安全風險識別

2.3.1 外部與內部

從電力體制改革、自然災害、外力破壞、人為事故等因素識別電網外部安全風險；也可通過對輸電網安全性評價及調度系統安全性評價來識別電網內部自身固有隱藏的風險。

2.3.2 電力與電網

可通過對電力供需預測及電力市場運行的分析來識別電力供需平衡方面的矛盾；或通過對電網網架及運行方式的分析來識別電網方面存在的矛盾。

2.3.3 未來與當前

可通過對電網年度運行方式的分析超前識別未來電網運行存在的問題；也可通過對電網日常滾動運行分析和特殊運行方式的分析，來識別當前電網運行隱藏的潛在風險。

2.3.4 目標與過渡

通過對電力規劃與電力建設最終目標的分析，識別電網目標網架存在的安全風險；也可通過對電力規劃與電力建設過渡過程的分析，識別電網過渡期潛在的安全風險。

2.3.5 設備異常與電網事故

可通過對省內外電網設備運行情況的分析識別電網設備異常；也可通過對國內外電網事故的統計分析識別電網存在的安全隱患及事故處理過程的欠缺。

2.4 電網安全風險評估及調度調控策略

2.4.1 風險評估

在這一階段，將重點通過定性的統計分析和定量的仿真計算，確定電網安全風險發生的可能性、嚴重性，評估對電網風險的可預見性、可控性以及承受能力，并在此基礎上對上述風險進行多維度的排序，繪制相應的風險管理圖，以確定各階段電網安全風險管理的重點與輕重緩急。

2.4.2 電網安全風險的調度調控策略

（1）滾動修訂電網事故處理預案從年度層面，應針對電網結構的發展變化，及時滾動調整年度電網事故處理預案和年度電網迎峰度夏預案，并滾動修訂電網黑啟動方案。從短期層面，應制定日前電網方式事故處理預案及調度臺實時運行反事故預想，或根據需要制定特殊時期或特殊方式下電網保電預案。

（2）制定并實施電網整改反措計劃在日常運行中應及時根據電網事故統計分析、電網潛在風險和自身薄弱環節，制定有針對性的電網反措計劃，在規定時間落實整改，并完善相關規章制度。

（3）反省電網規劃和系統三道防線建設。

①超前介入電網中長期發展規劃，提出建設性意見，不斷消除電網結構性隱患；②滾動規劃與實施電網三道防線建設，避免極端事故情況下電網穩定破壞和大面積停電。

2.5 風險防范能力設計與實施

2.5.1 電網安全風險量化評估分析能力

為了科學地對電網安全風險進行定量分析評估，應逐步使用先進的電網安全風險量化評估工具改進風險管理的模型，建立和完善電網事故統計分析數據庫，以不斷提高對風險的量化評估分析能力。應根據風險管理目標的要求決定風險量化的方法、假設、精度，而不一定每類風險都進行詳細、復雜的量化。此外，風險度量方法的確定還取決于以下關鍵因素：風險的嚴重性和易變性；風險的復雜程度；量化數據的可得性；企業風險量化的技能；風險度量的成本等。

2.5.2 電網仿真計算分析能力

（1）針對近年來出現的大區聯網動態穩定突出、局部地區電網穩定矛盾突出等新情況，調度部門一方面應根據電網發展需要，適時更新電網離線綜合仿真計算軟件，擴充電網動態穩定、電壓穩定等計算功能，完善模型參數，解決電網過渡時期出現的新問題；另一方面根據電網實時調度調控和電網集約化運行的需要，逐步推廣與運用電力系統在線計算仿真工具，滿足電網在線智能決策調度的需要。（2）大力推進電網精確仿真計算是實施電網精細化管理和集約化經營的必然要求。通過積極開展電力系統四大元件建模和參數實測（發電機、勵磁系統、調速系統、負荷），并利用電網廣域測量系統記錄的系統擾動數據對電網事故和系統大擾動試驗的反演，來不斷修正主要設備的計算模型、調整參數和校核仿真軟件計算功能，從而提高電網仿真計算的精確度和可信度。

2.5.3 培訓仿真與演習能力

（1）電網調度員培訓仿真系統（DTS）功能完善實用，并在此基礎上實施針對性地電網調度培訓。（2）系統反事故演習常態化和特殊事件（迎峰度夏、重大節假日和特殊保電時期等）反事故演習相結合，不斷提高調度實戰演習能力。（3）定期實施廠站黑啟動試驗，確保黑啟動電源的安全可靠。

2.5.4 能量管理系統（EMS）及電網在線智能化監控技術支持系統建設

（1）根據電網安全形勢變化和生產實際需要逐步完善EMS系統高級應用軟件功能（電網N-1靜態安全分析、電網在線穩定裕度分析、超短期負荷預測及發電計劃自動安全校核等）；同時，盡快完善EMS系統的實時安全校核、設備越限提示、事故預警、事故推畫面、事故反演等功能以及EMS系統中基于GPS技術的數據自動采集和分析功能。（2）推廣實施系統廣域實時監測和穩定預決策系統、自動電壓控制系統以及繼電保護管理信息系統等，不斷提升電網的在線調度監控能力。

2.5.5 建立和完善電網事故應急處理機制

（1）研究防止電網大面積停電、穩定破壞事故的措施，研究電網重大事故危機管理策略。（2）探索備用調度體系的建設，進一步完善電網調度應急處理機制。

2.6 調度實時風險調控

2.6.1 電網運行安全實時預警

通過調度員事故預想、EMS系統越限提示和在線穩定監測系統等實時預警，可以使調度運行值班人員及時了解電網運行薄弱環節，提前采取針對性的、有效的措施及時將事故隱患消滅在萌芽中或將系統恢復到一定的安全裕度內，從而有效避免電網事故的發生。

2.6.2 調度事故處理與恢復

（1）遵循調度事故處理原則。（2）調度事故處理的依據及電力系統調度運行規程；電網特殊時期確保電網安全運行工作規范；電網重要廠站全停和電網重要斷面N-2事故處理預案；發電廠全廠停電時保廠用電事故處理預案；電網迎峰度夏及特殊時期保電預案；電網事故拉限電序位表；電網黑啟動方案；其它電網必要的事故處理預案和規定等。

2.6.3 信息溝通與披露

及時的信息溝通與披露是電網事故處理的重要組成部分，是迅速有效地組織協調電網事故處理、共享事故處理信息、引導輿論報導的要求。在現代危機管理中，已成為不容忽視、不可替代的重要一環。

2.7 風險管理能力持續改進

在調度處理完每一次電網事故后，都應及時對其風險管理措施的有效性進行盡快評估，并針對評估意見擬定整改反措計劃，以不斷提升電網安全風險管理的調度調控能力，提高風險管理的效率與效益。

2.7.1 事后風險管理評估

事后風險管理評估是為了對電網風險管理的全過程進行反省、評價，并為今后風險管理能力的持續改進提供參考。

2.7.2 更新完善事故分析數據庫

電網事故分析數據庫應詳細記錄事故的分類、原因、損失、處理過程、處理措施的適用性、效果、經驗與教訓等。

2.7.3 事故反演校核仿真計算軟件

通過對每次電網的事故反演，不斷校核仿真計算軟件使用數據模型及設備參數的準確性，不斷提高電力系統計算仿真軟件的適用性與正確性，為電網事故精確仿真計算分析打下基礎。

2.7.4 反措完善技術支持系統

通過對電網事故發生、發展、處理、恢復全過程的分析，及時總結反思相關技術支持系統的欠缺，制定反措改進方案，不斷完善EMS相關功能及其它提升調度調控能力的技術支持系統。

2.7.5 安全規章制度閉環管理

電網安全風險管理必須實現閉環管理，這是高效應對下次電網風險的有力保障。為此，應根據事故處理過程中反映出來的問題及時修訂相應的事故處理預案等技術文件、進一步完善事故搶險與堅持處置體系，滾動修正風險管理策略，健全電網安全規章制度的閉環管理，并通過跟蹤、反饋，落實改進意見，不斷提高調度風險管理水平。

3 結語

綜上所述：隨著電力體制改革的逐步深入，電力產業結構調整以及競爭態勢的改變將引發一系列不確定因素，原有的電網生產組織體系和安全責任體系發生了巨大變化，而相應配套法律法規還處于進一步完善中，電網企業正面臨著前所未有的巨大風險和由此帶來的巨大挑戰。

參考文獻

[1]張宇.當前廣西電網在南方互聯電網中的運行問題[J].廣西電力技術，2000（2）.

[2]滕福生.電力系統的信息管理和安全運行[J].電力系統自動化，1982（1）.