地區電網快速轉移負荷的研討與實踐

王雙柱 宋元江

摘要：隨著智能電網技術的不斷建設與發展，開展負荷快速轉移已經成為保證電網安全穩定運行和用戶不間斷供電的重要手段，主要探討負荷快速轉移在地區電網中的應用。

關鍵詞：地區電網;負荷;快速轉移

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0185-02

淄博電網位于山東電網中部，擔負著淄博市六區三縣的供電任務。目前淄博地調管轄公司所屬35千伏及以上變電站103座，變電總容量達到1295.77萬千伏安;35千伏及以上線路196條，10kV配電線路761條。隨著電力設備的迅速增長，電網規模日益壯大，網架結構也變得越來越復雜，原有的電網調度模式已經不能滿足要求。尤其是在電網事故應急處置中，為縮小事故范圍，消除設備過載以及減少對用戶停電時間，我們結合當前實際情況，在調控一體化運行模式的框架下，依托先進的調度支撐系統，建立了新形勢下的電網方式快速調整和負荷快速轉移模式。

一、實施負荷快速轉移的原因分析

1.電網安全運行要求

電網的安全運行是建設堅強智能電網的前提和必要條件。為加強對電網的分析和控制，努力降低電網運行風險，不斷豐富電網調控運行管理經驗，對電網負荷快速轉移需求迫切。依托調度自動化系統等先進的支持管理技術，根據電網實際需求，在電網負荷轉移過程中對具備“四遙”功能的電網設備采用遠程遙控的方法進行快速操作，完善電網事故應急處理手段，實現電網安全運行的可控、能控、在控，提高電網運行的可靠性。

目前，淄博電網形成了以500千伏為中心、220千伏電網為主網架，淄博南、北部電網開環的電網分層、分區運行方式。不同電網長時間環路運行，有可能導致電網穩定破壞，發生事故時保護不能在省集團公司關于下發《山東電網跨供電區110kV系統合環調負荷運行規定》的通知（魯電集團調〔2012〕498號）中，要求處于省網跨供電區的110kV系統合環調負荷操作應在10分鐘內完成。為滿足各級調度需要，保證調度指令能夠正確、快速執行，需要電網快速轉移負荷，縮短調整時間。

2.快速消除設備過載的需求

通過對歷年運行數據的分析，目前為消除設備過載而進行的快速負荷轉移占主要部分。消除設備過載的主要方法有調整發電機出力、提高電網運行電壓、改變電網運行方式以及負荷的調整和轉移等。現行調度規程中明確規定了各類設備過載的時間限制，針對電力線路和電流互感器過載的處理時限要求更為嚴格和明確：線路電流互感器過負荷超過10%或線路過負荷不超過15%時，值班調度員下令在受電地區限電或拉閘。若10分鐘內仍未消除過負荷，值班調度員在受電地區按事故拉閘順序直接拉閘，使過負荷時間不超過20分鐘;線路過負荷超過15%時，淄調值班調度員立即在受電地區按事故拉閘順序直接拉閘，拉至過負荷不超過15%，再按上款的規定處理。

3.重要負荷的要求

目前，部分重要用戶負荷如醫院、交通、電解鋁、鋼廠等，備用電源不能與主供電源環網或者需要不在同一供電區域，需要停電調電。一旦長時間停電，可能導致重大損失或影響。因此，需要盡量縮短負荷轉移時間。

二、負荷快速轉移的具體實踐

淄博電網快速轉移負荷模式是依托強大的調度自動化系統（EMS）、調度生產管理（OMS）等技術支撐系統，實行調度監控專業聯動操作、必要時采用應急指令下發現場操作的方式進行旨在滿足電網安全運行或應急處置需求的電網負荷快速轉移調整手段。

1.完善管理制度

制訂完善的規章制度。按照省調規程補充規定以及“大運行”體系建設要求，修訂不同處于供電區域的110千伏變電站調電管理規定，編寫和完善地調規程補充規定。

監控、自動化等人員加強利用調度EMS系統對電網設備進行“四遙”功能，尤其是對電網設備的遙調和遙控驗收時，結合設備改造或停電檢修逐個進行，確保設備遙調和遙控的正確執行。按照變電站標準信息量配置要求，對變電站監控信息進行合并優化，嚴把新改擴建設備監控信息入網關。實施并不斷改進調控一體化運行后的管理模式，加強運行溝通，在電網異常事故、操作情況下簡化匯報環節，提高匯報質量，縮短調度指令下達及遙控操作匯報時間。

2.強化調度指令執行

嚴格執行規程，正確使用應急指令。所謂應急指令是值班調度員發布應急處理操作的調度指令。而在事故處理過程中，為縮小事故范圍、防止設備損壞、解救觸電人員以及對電網的緊急調整等進行的操作稱之為應急處理操作。是否為應急處理操作，由值班調度員認定。

受令單位接到值班調度員發布的應急指令后，在保證安全的前提下應盡可能提高應急處理操作的速度。執行應急指令時可不用操作票，但應做好記錄。對于無人值守變電站，操作單位執行應急指令時，能遙控的設備必須用遙控操作。應急處理過程中，現場可采取一切通信方式盡快與調度聯系。執行應急指令需要解鎖操作時，可由操作隊或變電站當值負責人下令緊急使用解鎖工具，發電廠由當值值長下令緊急使用解鎖工具，操作完畢后應及時向防誤閉鎖專責人匯報。執行應急指令優先于執行正常操作指令。

3.制定具體技術措施

編制電網快速轉移負荷方案時，要進行全過程的電網潮流分析。快速轉移負荷操作應盡可能使用遙控操作，遙控失敗或對于不能遙控的設備，必要時也可以通過下達應急指令的方式進行現場操作。進行電網快速轉移負荷的過程中，凡是涉及到電網環路時調度人員應利用調度EMS系統的高級應用功能（調度員潮流）進行電網潮流計算，確保合環后線路過流不應超過15%，變壓器過載不應超過40%，只有在不加重設備過負荷程度且未對其他設備造成嚴重影響時可采用快速轉移負荷操作。快速轉移負荷操作時應盡量縮短合環時間，不得超過規定時間，快速轉移負荷后應避免形成新的高低壓電磁環網。若確定不能進行合環轉移負荷時，應盡可能地利用備用電源自投裝置或負荷快速轉移裝置進行停電調電。有發電機的廠站在進行快速轉移負荷時，防止機組解列或非同期并列，保持機組穩定運行。

明確監控人員利用調度EMS系統的SCADA功能對具備“四遙”條件的設備必須進行遠程遙控操作，《淄博電力系統調度管理規程補充規定》中規定可由值班監控人員遙控操作的項目包括：拉合開關的單一操作;調節有載調壓變壓器分接頭（遙調）;遠方投切電容器組;帶有專用間隙CT的220kV變壓器中性點刀閘;110kV變壓器中性點刀閘;各級調度允許的其他遙控操作。對于遙控操作后的設備狀態，規定值班監控員遙控操作后，應通過監控系統檢查設備的狀態指示、遙測、遙信信號的變化情況，至少應有兩個非同樣原理或非同源的指示發生對應變化，且所有這些確定的指示均已同時發生對應變化才能確認該設備已操作到位。

不同供電區域合環調負荷之前，兩供電區之間必須先經過220kV系統形成環路。兩供電區之間220kV線路完成合環操作后，方可進行連接兩個供電區的110kV及以下系統合環調負荷。110kV系統調負荷操作完成并解環后，恢復220kV系統方式。

若不能通過220kV系統形成環路的，實行停電調電。對于停電調電可能引起的重要用戶停電，用戶管理部門應提前通知用戶。在調電前，運行值班人員必須趕到現場，做好現場就地操作的準備工作。變電站或線路停電調電時調度可下綜合指令，變電值班人員就地拉開運行線路開關，合上備用線路開關，操作完畢向調度匯報。調電過程中，有電廠在此變電站并網，電廠在停電調電前自行調整平衡后，先解列運行，待調電結束后，再并網運行。

如果快速轉移負荷操作導致電網結構、變電站方式變化較檢查一次設備狀況并進行相應二次方式調整，應先將負荷調出后再進行方式調整，負荷快速轉移后相關單位盡快到現場進行調整。

三、當前存在問題

通過對電網負荷快速轉移情況進行全面匯總研究，多角度、多方面查找影響電網負荷轉移的因素，分析結果主要如下：

調度自動化系統RTU設備、通道故障導致遙控失敗，影響遙控成功率。調度自動化系統的高級應用功能有待進一步增強，尤其是調度員潮流計算、安全分析等模塊有時計算結果跟實際潮流超過誤差允許值，影響到調度人員的正確判斷。

負荷轉移時間過長。對不具備“四遙”功能的電網設備進行快速轉移負荷時，部分電廠、縣公司所屬110千伏變電站以及用戶變電站值班人員不能按照規程規定及時執行應急指令，影響了電網負荷轉移速度。

四、改進方向

按照公司“大運行”體系建設要求和計劃，投入新的一體化調度自動化系統，全面實現“四遙”功能，提供可靠的硬件支持。逐步完善用戶“四遙”功能設備接入。

加強調度機構相關人員的業務培訓。結合新版調度規程以及規程補充規定，重點對發電廠、縣公司所屬110千伏變電站以及用戶變電站值班人員進行規程制度的培訓;另外，不斷積累和總結“調控一體化”新模式下的運行管理經驗，實現調控專業高度融合，綜合提升調控人員的業務技能素養。定期開展電網快速轉移負荷實戰演練，不斷積累和豐富調控運行管理經驗，提升電網駕馭水平和應急處理能力，確保電網安全、穩定、優質運行。

隨著“大運行”體系建設的深入推進和調控一體化運行管理模式的實現，電網調度與監控運行業務逐步融合，為電網快速轉移負荷提供了客觀條件和必要基礎。通過進一步優化管理模式，加大對遠程遙控的使用，減少現場操作時間，提高遙控范圍和遙控成功率，保證電網可靠運行和用戶供電。

（責任編輯：王祝萍）