電力調度自動化系統安全運行初探

陳俊

摘要：文章從電力調度的重要性、管理機制、改革與電網建設發展的內在需求和電力調度工作挑戰與機遇并存方面著手，探討了電力調度自動化系統的安全運行，并強調統一調度，僅供參考。

關鍵詞：電網系統；電力調度自動化系統；安全運行；統一調度；電網建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM734 文章編號：1009-2374（2015）18-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.074

社會經濟高速發展，科學技術水平進步明顯，人們的生活質量逐步提高，由此對電力需求和依賴程度加大，而電力系統的安全穩定運行越來越關鍵。但是，我國電力電網系統在自身方面和外部干擾條件下往往不夠穩定，而導致電力事故頻發。如此一來，給我國電力事業的經濟效益和社會效益造成極大的損失，同時也對用電客戶帶來無法估量的威脅。因此，電力調度自動化系統的安全運行十分關鍵，必須作為重大戰略問題予以

解決。

1 電力調度自動化系統安全運行的重要性

電力自動化系統實現大規模電力系統優化配置資源的目的，使得互通有無和相互支援成為了現實。但是，牽一發而動全身，某個局部故障勢必影響全系統的安全運行。而在電網事故處置方面，電力調度要保持高度統一和及時反映。通過美國電網的案例分析來看，自1996年以來美國西部曾發生過兩次重大的停電事故，美國電力系統的監管需要做重大改進。至今，美國電力公司超過了3000家，它們互聯成網，構成龐大的北美電力系統，但電力調度與監管各自為政、相對分離，也缺少可監管全國互聯電網的組織或機構來負責統一協調電力系統運行與事故處置工作。某一部分出現電力故障，其他部分并不能及時發現和反映，如此惡性循環勢必形成連鎖反應。

從我國電網建設情況來看，較之國外，顯然在電網結構方面體現的不足更多一些，如電網結構不緊密、供輸電能力差等。我國電網建設雖然起步較晚，但如今也逐步形成跨區域聯網的布局形式。從華北地區的電網系統來看，自南向北該電網系統主要以相對獨立的500kV“西電東送”作為整個系統的主干通道，而京津地區主要利用雙回500kV支路形成聯接，京唐地區主要利用一回500kV支路形成聯接，河北地區主要利用雙回500kV支路與京津地區形成聯接，唐山地區則通過一回500kV支路與東北地區形成交流互聯布局形式。以上的電網布局方式中，如在電網系統發生局部事故且不能及時發現、處理和限制傳播，將有可能造成整個電力系統的完全失控，由此造成的經濟損失將不可估量。鑒于此，我國電力電網系統的管理工作實現統一管理和統一調度勢在必行，且在建立相應的電力安全運行管理機制的前提下，保障我國電力電網系統的運行安全和運行

經濟。

2 電力系統調度自動化的管理機制

我國《電力法》第3章第21條中這樣規定：“電力系統的運行管理要逐步實現統一調度和分層次管理，每個單位或個人均不得采取非法手段來干預調度工作。”按照目前施行的《電網調度條例》來看，我國電力電網調度工作以五級分層次管理為主，即國調、網調、省調、市調和縣調，電網調度管理機構的分層次原則也是通過法律規定形成的。國調是國家電力電網系統層次最高的調度單位，而跨省份的電網管理又可分別設置四級調度機構，獨立省份則設置三級調度。這種層級劃分也是我國電網事業通過多年的實踐總結和科學經驗形成的，它是一種已經通過實踐考驗，并能夠有效提高電力系統調度管理的機制。

統一調度和分層次管理機制也作為國家電網實施調度與管理的基本要求和原則。《國家電網調度規程》中強調：“統一調度和分層次管理作為我國電網系統調度的基本原則。而《電網調度規程》同樣做出規定：“電力部分相關值班調度工作人員是電網出現事故后第一時間做出應急響應的指揮者，同時也要為電網事故處理的正確性選擇和及時性負有相應的責任。”

假設我國電力電網系統出現如同美國那么大的停電事故，可按照《電網調度規程》對電網送電符合不平衡區域進行事故拉路，控制重潮流線路，以此防止其他線路超過極限負荷而掉閘。這種措施僅犧牲少數用戶的用電來確保整個電網系統的安全性和可靠性，不會發展成為更重大的停電事故，同時也可在最短時間內恢復所有停電，極大縮短停電的時間，且避免了更為嚴重的事故蔓延。

3 電力系統改革和電網建設發展的內在需求

至今，我國電力電網系統管理尚處于改革階段，電廠與電網的分離，主導更為激烈的市場競爭環境，以此打破了長期以來電力行業壟斷的局面。在新形勢下，如何促進廠網之間的協調關系和保障電網系統的安全運行是一個關鍵問題。顯然，采取一定手段，在企業內部繼續挖掘潛力，降低投入成本和繼續保持企業的市場競爭實力勢在必行。但是，以上手段能否直接影響我國電力電網系統運行的安全性和可靠性尚不得而知。

我國電力電網系統的改革工作剛剛展開，是否違背統一調度的情況并沒有突出顯現，并不意味著他們之間不存在矛盾關系。除此以外，受到“西電東送，南北互供，全國聯網”等指導方針影響，我國500kV網絡結構實現了強化，并逐步達成全國聯網的目標。大電網（即包含有發電廠、變電站、輸電線路網、配電變壓器和低壓線路網）為國家電網系統促進聯網效益增長，同時也帶來了很多事故風險。要規避這些風險，不僅要從技術措施方面進行加強防范，也需主動強化相關的安全調度管理機制。

近十年中，我國國家電網也出現過不同程度的拉閘問題，在社會空前渴望電力的前提下，電力電網事故的安全性備受擔憂。20世紀70年代末期，法國大停電事故發生的主要原因就在于電力電網系統的超負荷過于嚴重，以此引起備用不足問題，相關調度管理人員不能及時發現和切除超負荷，從而導致鄰國的諸多聯絡線過載，最終使得無功電力出現不足，直至整個電力電網系統崩潰和癱瘓。在此情況中，確保我國電力電網系統安全的問題更加嚴峻。首先，國家要給予下屬有關調度部門充分權限，在面臨事故可直接根據自身所掌握的情況直接下達各項拉路限電指令；其次，分層次調度下級部門要絕對服從上級的調度指令。

4 電力調度工作挑戰與機遇并存

“京津唐”電力電網霸州變電站采用環網系統，以220kV線路構成，其中某條線路出現故障直接影響整個環網系統的正常運行。對供電負荷也會造成影響，甚至于引起電力設備的局部過載問題，嚴重威脅電網系統的安全性和可靠性。

以3·11霸州停電事故為例。2005年3月11日下午4點40分，該變電站先后出現兩次主變壓器掉閘的故障，龍和、康縣、策城和廣安等部分220kV變電站隨之失電，進而引起“京津唐”地區中南部的停電事故，這也是建國以來該地區發生的最大的一次停電事故。事故當時，值班調度工作人員通過自動化遠動信號和SCADA畫面在第一時間內發現了問題，并及時判斷事故的根源，立即連線霸州500kV變電站詢查詳情。同時將這一情況通報給涉事的220kV變電站和110kV變電站的相關負責人，立即啟動了事故應急實施方案，使得事故得以控制。

此次事故從發現到解決僅僅過去了110min，從調度角度講，它也體現出了統一調度的及時性和高效性。通過此案例說明，我國電力電網系統實現調度自動化保障系統安全運行要具備完全統一化的管理系統，在此基礎上方可良好保障我國電力電網系統的運行安全與可靠。

5 結語

鑒于電網事故影響因素的復合性特點，本文基于統一調度的原則，維護電力調度自動化系統安全運行，充分掌握電力電網系統的安全運行保障措施，確保我國電力電網系統運行的安全性、可靠性和經濟合理性。

參考文獻

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（責任編輯：陳 倩）