新形勢下電網(wǎng)調(diào)度安全與風(fēng)險防范

李志華

(國網(wǎng)浙江臺州市路橋區(qū)供電有限公司，浙江 臺州 318050)

自我國開始進(jìn)行“三集五大”體系建設(shè)以來，對電網(wǎng)調(diào)度工作提出了更高的要求。由于電網(wǎng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在檢修過程中經(jīng)常會出現(xiàn)問題，因此需要加強(qiáng)運行風(fēng)險的識別準(zhǔn)確性，制定有效的預(yù)防與控制措施，才能促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全性不斷提升。

1 電網(wǎng)調(diào)度工作現(xiàn)狀解析

1.1 某地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模情況

浙江某地區(qū)電網(wǎng)供應(yīng)著10個村鎮(zhèn)的電力，其中供電面積為0.52萬平方千米，200多萬人口。在該地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)中，包括500/220 kV變電站[1]、輸電線路環(huán)網(wǎng)，110 kV的電網(wǎng)使用了閉環(huán)式的建設(shè)模式，開環(huán)式的運行模式。10 kV配電網(wǎng)使用了互聯(lián)互供的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

1.2 電網(wǎng)調(diào)度運行實際情況

在該地區(qū)電力調(diào)度系統(tǒng)中，使用了智能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)D5000平臺，可以對電網(wǎng)進(jìn)行一體化的調(diào)控，在系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)的變電站都可以達(dá)成無人值守目標(biāo)，可以使設(shè)備正常運行，還具備負(fù)荷批量控制等更加高級的應(yīng)用功能。該地區(qū)電力調(diào)度控制中心將電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行作為工作的重要基礎(chǔ)，隨著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與運行方式不斷變化，各項操作不斷優(yōu)化，以提升調(diào)度水平，使電網(wǎng)的風(fēng)險防范能力不斷提升。

2 電網(wǎng)安全調(diào)度過程中的問題與安全隱患

2.1電網(wǎng)分區(qū)運行過程中存在的問題

該地區(qū)電網(wǎng)作為密集型的受端電網(wǎng)，與電氣緊密聯(lián)系，電網(wǎng)的用電量十分巨大，對用電安全性提出較高要求。電網(wǎng)系統(tǒng)斷流電流速度不斷加快，使電網(wǎng)潮流出現(xiàn)了明顯的轉(zhuǎn)移變化。在對電網(wǎng)分區(qū)之后存在以下幾方面問題：第一，沒有完善的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。第二，分區(qū)電網(wǎng)的互供能力較差。第三，在不同區(qū)域的電網(wǎng)中，負(fù)荷倒供十分困難。

2.2 沒有制定有效措施改善大面積停電風(fēng)險

第一，在網(wǎng)內(nèi)的電源支撐數(shù)量很少，對電網(wǎng)的供需平衡產(chǎn)生不良影響，甚至出現(xiàn)大面積的限電操作。第二，經(jīng)常發(fā)生同溝電纜故障風(fēng)險。該地區(qū)城區(qū)中的供電方式為電纜供電，電纜的數(shù)量較多。由于電纜的規(guī)模與數(shù)量大，通道環(huán)境較為惡劣，造成城區(qū)中如果出現(xiàn)大面積停電問題，在短期內(nèi)很難解決。

2.3 電網(wǎng)安全運行風(fēng)險點較多

第一，在對電網(wǎng)檢修時，使電網(wǎng)非全元件保持運行狀態(tài)，造成較大的風(fēng)險。第二，電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較弱，抗故障能力很差。第三，電網(wǎng)的主變?nèi)萘繕O小，在部分變電站中的負(fù)荷與承載能力很低。第四，線徑較小的導(dǎo)線輸電能力很弱[2]，對區(qū)域供電能力產(chǎn)生限制。第五，由于電網(wǎng)存在突發(fā)缺陷，運行方式較為特殊，使供電可靠性無法獲得保障。

2.4 負(fù)荷低谷期存在無功倒送問題

在該地區(qū)電網(wǎng)的低谷負(fù)荷階段，受電設(shè)備的無功消納能力很差，降低了受電抗器的投入率，電纜網(wǎng)的充電功率過大，在對電壓調(diào)整時，很難調(diào)整到合理的范圍中，甚至造成返網(wǎng)、電壓超越上限嚴(yán)重等相關(guān)問題的出現(xiàn)。

3 電網(wǎng)調(diào)度安全風(fēng)險有效對策與建議

3.1 優(yōu)化電網(wǎng)分區(qū)管理

第一，要對新建與改造工程進(jìn)行合理安排，將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，使輸變電設(shè)備負(fù)荷承載與片區(qū)電網(wǎng)互濟(jì)能力獲得提升。第二，對該地區(qū)500 kV/220 kV使用滾動優(yōu)化的分區(qū)運行方式進(jìn)行處理，加強(qiáng)500 kV變電的整體容量，將220 kV電網(wǎng)負(fù)荷接納能力充分利用。與此同時，將長期位于解環(huán)點的變電站增加了設(shè)備用電源自投裝置，從而加強(qiáng)分區(qū)電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性與安全性。第三，在合環(huán)倒供不同區(qū)域中110 kV電網(wǎng)呈現(xiàn)負(fù)荷狀態(tài)之前，使用D5000平臺對系統(tǒng)在線運行的安全穩(wěn)定性進(jìn)行分析計算，使調(diào)度操作獲得優(yōu)化，將上級220 kV電網(wǎng)合環(huán)運行時間減少，使控制斷面、聯(lián)絡(luò)線潮流不超過運行標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 加強(qiáng)大面積停電事故的防范

第一，要將電纜網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮，對重要輸電通道進(jìn)行定期巡視與維護(hù)，為設(shè)備的正常運行提供保障。第二，要合理制定大面積停電情況下的負(fù)荷轉(zhuǎn)移控制方案。第三，要組織工作人員定期開展無腳本式的反事故聯(lián)合演習(xí)，增強(qiáng)變電所的大型安全事故應(yīng)急處置能力。第四，對220 kV線路的后背保護(hù)配合關(guān)系進(jìn)行不斷完善與優(yōu)化[3]，避免線路中的雙套光纖通道出現(xiàn)中斷等情況，避免變電站的通信數(shù)據(jù)丟失，出現(xiàn)線路后備保護(hù)失配的問題，對跳閘保護(hù)范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)大面積停電事故的發(fā)生。

3.3 電網(wǎng)安全運行風(fēng)險控制措施

第一，對系統(tǒng)的宏觀運行風(fēng)險進(jìn)行全面分析，使用N-1、N-2安全校核模式，對區(qū)域電網(wǎng)年度運行風(fēng)險與防范措施進(jìn)行合理制定。第二，要在變電所內(nèi)定期開展安全生產(chǎn)培訓(xùn)活動，做好周、月電網(wǎng)運行安全風(fēng)險分析工作，將電網(wǎng)調(diào)度中存在的問題全面分析并合理解決。第三，將工作需求作為基礎(chǔ)，編制電網(wǎng)重大安全特殊運行方式計劃書，使電網(wǎng)調(diào)度的風(fēng)險預(yù)警提前發(fā)布，確保電網(wǎng)的運行安全。第四，將電網(wǎng)接線與負(fù)荷改接進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度薄弱環(huán)節(jié)的改進(jìn)力度，對可能形成串供方式的首級線路進(jìn)行增容式改進(jìn)，使單電源變電站第二電源不斷完善。第五，對電網(wǎng)調(diào)度運行方式進(jìn)行不斷調(diào)整，為電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性提供保障。第六，加強(qiáng)缺陷的處置效果，確保各項設(shè)備的運行穩(wěn)定性。第七，要對電網(wǎng)關(guān)鍵斷面的運行實施監(jiān)控，對穩(wěn)定限額實施嚴(yán)格管理，避免電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)風(fēng)險，增強(qiáng)電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。第八，將電網(wǎng)接線圖、事故防范方案的基礎(chǔ)資料不斷完善與優(yōu)化，使調(diào)度工作人員全面掌握電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

3.4 提升電網(wǎng)調(diào)度安全與服務(wù)質(zhì)量的措施

第一，將民眾反饋熱線作用充分發(fā)揮，對用戶的供電保障與優(yōu)質(zhì)服務(wù)相關(guān)意見與建議及時采納，使各項安全問題獲得整改。第二，加強(qiáng)故障信息發(fā)布與客戶溝通解釋工作的水平不斷提升，定期組織供電系統(tǒng)的大用戶，對電網(wǎng)運行的狀態(tài)與供電企業(yè)采取的管理、技術(shù)措施進(jìn)行通報。第三，將調(diào)控指揮中心、配網(wǎng)搶修指揮平臺中心作用充分發(fā)揮，實現(xiàn)配網(wǎng)故障信息收集、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)化等管理目標(biāo)，對搶修資源合理安排，加強(qiáng)服務(wù)工作的質(zhì)量。第四，將A市配電自動系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域不斷擴(kuò)張，提升推進(jìn)配電自動化工程的相關(guān)應(yīng)用工作

水平，增強(qiáng)故障研判準(zhǔn)確性、定位、故障區(qū)域隔離等方面的控制效果[4]，減少停電造成的影響與損失，為用戶提供更加滿意、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。第五，對檢修計劃嚴(yán)格管理，使配網(wǎng)不停電作業(yè)更加深化，加強(qiáng)客戶的用電可靠性。第六，采取有效措施，降低電壓暫降造成的損失與影響程度。對于供電側(cè)方面，需要對設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，避免故障發(fā)生。要對電網(wǎng)的出線間隔進(jìn)行有效調(diào)整，將相同母線中的饋線條數(shù)減少，從而對故障的數(shù)目形成限制。將運行方式進(jìn)行優(yōu)化，避免對電壓質(zhì)量產(chǎn)生過多的影響，也可以減少運行方式。在變電站的內(nèi)部可以使用分裂的運行方式，將電壓暫降的影響范圍縮小。對于用戶側(cè)方面，在對設(shè)備選擇時候，需要將設(shè)備的敏感度進(jìn)行綜合考慮，在訂貨合同中要體現(xiàn)技術(shù)相關(guān)要求，確保設(shè)備具備較強(qiáng)的電壓暫降抗干擾能力。還要安裝不間斷的電源、動態(tài)電壓恢復(fù)器等裝置。

3.5 無功電壓問題

第一，要對設(shè)備進(jìn)行定期巡視與檢查，若存在沒有正常運行與運行狀態(tài)較差的無功補(bǔ)償設(shè)備，要立即進(jìn)行維護(hù)。第二，對電抗器合理配置，加強(qiáng)電壓的調(diào)節(jié)能力。第三，將AVC系統(tǒng)程序設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)無功電壓的控制效果。第四，提升電廠管理力度，使電廠積極參與調(diào)壓工作。

3.6 配電網(wǎng)合環(huán)倒供負(fù)荷問題

第一，要將電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型不斷完善，才能提升合環(huán)電流計算與短路電流水平校核操作的水平。第二，針對不同運行方式、不同負(fù)荷能力采用相應(yīng)的電流實測準(zhǔn)確措施，加強(qiáng)合環(huán)倒供負(fù)荷試點工作的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

為了加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度工作的安全與風(fēng)險防范能力，需要從電網(wǎng)分區(qū)運行、運行風(fēng)險分布、調(diào)度服務(wù)水平等多方面進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，從而加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度安全與風(fēng)險防范工作的水平，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的運行質(zhì)量與安全性。