配電網調度的安全性與可靠性分析

陸 凱

國網江蘇省電力有限公司泰州市姜堰區供電分公司，江蘇 泰州 225500

0 引言

社會經濟快速發展帶動了電力行業的進步，電網建設數目、規模等均呈現不斷增加的趨勢，其建設及使用情況也得到社會群體的廣泛關注。多數配電設備設施長期運行在相對惡劣的環境下，溫度、濕度及機械力等客觀因素均可能對其產生一定影響，以致配電質量很難得到保障。在這樣的情景下，電力企業要重視配電網調度工作，借此提升配電系統運行的安全性、可靠性。

1 提升配電網調度安全性和可靠性的必要性

1.1 更好地滿足社會經濟平穩發展的現實需求

實踐中持續提升電力配電網系統的安全性、可靠性，對輸電效率的提升能起到明顯的促進作用，減少配電網調度成本投入，為社會經濟健康、穩定發展提供更強大的動力。

1.2 更好地滿足提升電力能源利用率的現實需求

在傳統配電網調度實踐中，工作人員沒有合理運用相關方法措施，很難確保電網的安穩性，且在客觀環境因素的作用下，配電網調度的靈活性整體偏差，系統運作過程中浪費很多電能[1]。運用合適的技術方法提高調度的安全性及可靠性，能夠將外部因素帶來的影響降到最低，使配電網調度的靈活性得到更大保障，減少不必要的電能資源浪費。

2 配電網調度現狀

2.1 管理機制尚不完善

（1）配電網調度管理機制“兩極分化”的現象十分明顯。參照配電網調度實際特征，可以將管理工作分成配調與地調兩大部分，配調、地調分別由國家、地方調度部門負責執行相應的管理工作，但是無論是哪種管理形式，實踐中均會暴露出一些問題，如地調業務與調配業務無法較好地進行統一調度管理，甚至部分情景下會滋生出調配矛盾，影響配電網調度管理工作效率[2]。

（2）地調部門自身存在一些工作局限性。例如，當多個工作組同時工作時，不同工作組之間協調不力、溝通不及時、各自為政，以致調度管理工作內容銜接度差；部分調度人員責任心不強、業務能力水平偏低，實際操作中很容易出現錯誤，且不能有效處理突發狀況等。以上均會干擾配電網調度管理工作進程，以致管理不規范等現象屢見不鮮。

2.2 安全問題明顯

2.2.1 設備安全問題

配電網調度工作中的安全問題如果長期存在，會降低電力企業的運行效率。引起安全問題的原因主要有三點：隨著配電網設備運營時間增加，維護不到位，導致其安全性能逐漸降低；人員安全意識淡薄；一些設備缺少安保維護措施，以致配電網調度中發生安全問題的概率顯著增加。

2.2.2 人員安全問題

人員安全問題和設備安全問題在本質上存在差異，人員安全問題是指技術人員在實際操作中，如果出現了違規操作等不安全行為，會增加配電網調度安全問題發生的概率。部分操作人員對配電網調度工作內容、執行過程及方法等認識不全面，主觀上沒有確立強烈的安全意識，為了盡早完工而時常違規操作，很容易造成大范圍的電力安全事故問題。

2.3 可靠性較差

在10 kV 配電網調度時，多運用環網與開環作業模式，在這種工況下，配電網很容易形成合環電流，合環電流隨時間推移會持續增大，使電力線路出現明顯的過載情況，電網運行的可靠性隨之降低[3]。如果技術人員沒有及時調整、修復以上現象，將導致配電網線路內形成較大的沖擊電流，不利于周邊電力設備正常運作，對整個電網的安全性構成嚴重威脅。

3 提升配電網調度安全性與可靠性的措施

3.1 提升配電網調度可靠性的措施

3.1.1 運用高端的調度裝置

數據信息及電網實際運行參數是配電網調度工作的基礎，也是判斷配電網故障的重要依據，應提升調度設備的質量與技術水平。在調度設備引進環節，企業要做到精益求精、優中擇優。高端的調度設備故障發生率低、自動化程度高，具備實時監測配電網系統狀態及自動報告故障點等功能。一方面可以明顯減輕調度人員的工作強度，另一方面也可以縮短規章問題的排查時間，提升配電網供電可靠性。

3.1.2 有針對性地完善配電網架構

對于配電網內較重要的線路運用環網或雙回路供電，基于規范的調度操作，能順利完成環網倒供電或雙回路切換等，有利于控制停電范疇及其產生的不良影響[4]：不僅要在主干線加裝專門的線路智能化開關，也要在分支及專用線路設置線路智能開關，當輸電線路中突發故障時，智能開關能快速動作，把分支線路故障停電范圍控制在支線內，有效隔離專變用戶的故障。

3.1.3 科學分析配電網的運轉情況

調度人員要時常關注電氣拓撲結構的變化情況，實時調整潮流拓撲結構，執行相關分析與運算工作。為克服當前配電網站外潮流分析中即時電氣拓撲與潮流拓撲更新時差的問題，可以設計一種全自動的配電網站外電氣拓撲即時狀態自動生成潮流拓撲的算法，這種算法的最大特點是能把傳統電氣拓撲結構轉變成潮流拓撲結構（見圖1），并依照電氣元件類別精簡線路數目、整合線路數據，幫助調度人員實時獲得最新的潮流拓撲結構，進而縮短數據更新時間，提升調度工作效果[5]。

圖1 算法流程圖

3.2 提升配電網調度安全性的措施

3.2.1 確立合理的工作順序

研究表明，輸電過程是配電網調度安全隱患的主要隱匿處。當下，部分電力企業沒有充分認識到維護配電安全性的必要性，行業規范缺失，以致配電網在較長時間中按照變電站的規范確定輸電和停電中拆裝地線及懸掛標示牌的順序，但是這種工作順序會明顯延長輸停電時間，潛在一些安全隱患[6]。配電網系統的刀閘開關和地線之間距離較遠，部分情景下間隔長度達到十幾座桿塔。多數配電線路周圍沒有指派專職人員巡視檢查，變電站內值班人員數量明顯不足。如果有工作人員盲目合并刀閘送電，容易對自身及其他工作人員生命安全構成威脅，這就意味著先摘標示牌再拆除地線的工作順序可能會降低配電調度的安全性。故而，調動人員在電網送電實踐中要先拆除地線，隨后同步執行合閉刀閘與摘取標示牌；停電時先拉刀閘，隨后斷離開關，再懸掛標示牌，最后安裝地線[7]。

3.2.2 及時上報和檢修線路故障

配電調度中如果存在線路故障問題，很容易引起觸電事故，線路故障是調度工作中的重大安全隱患。一個配電系統內存在大量的、錯綜分布的配電線路，多數線路架裝在室外，外界環境因素會對其產生很大影響，易發生故障問題。當輸電線路出現故障時，運行人員要及時把故障情況反饋給調度部門，仔細檢查自動裝置、故障錄波器及保護裝置的動作情況，明確一次設備的運轉狀態。要重點檢查跳閘的開關，如果開關是液壓結構，要檢測其壓力值；如果開關是彈簧結構，要檢查彈簧的儲能情況；若為電磁結構，要檢查開關的合閘保險接觸狀態。只有完成以上所有檢測項目，且確定精準無誤后，才可以強進行送電操作[8]。在強送電期間，選擇大電源側作為強送端，同時確保速動保護與強送開關完好，這樣系統各級保護才能有效配合。如果輸電線路上安裝了電抗器，一定要帶電抗器強送，以防線路末端電壓明顯上升。

3.3 加強對配電網的監管與維護

3.3.1 建立健全各項管理制度

利用完善的監管體系管束、規范職工的操作行為，增強他們的安全及責任意識。結合配電設備的投運時間，合理設定配電網調度、巡檢周期。對于比較重要或者易發生故障的電氣設備，可以適當地增加調度次數，加強監測與追蹤，便于掌握其故障發生規律，可以采用停電檢修的方式排除故障。構建崗位責任機制，真正做到分工明確。

3.3.2 加強對相關人員的培訓

企業要加大在崗職工的培訓與教育力度，增強他們的職業素質，進而提升配電故障的處理效果。以跳閘故障為例，企業要保證員工能夠針對不同跳閘故障采取不同的應對措施，以期最快解決故障，降低故障的影響[9]。

（1）開關跳閘故障。通過檢測監控系統的警示信息及斷路器的開合狀態判斷故障發生情況、所屬性質，確認后即可匯報上級主管部門；要嚴格檢查變壓器是否出現冒煙、噴油、油溫異常等情況，明確主變開關跳閘之前的主變運轉狀態，一定要保證直流系統常態化運轉。

（2）三側開關跳閘故障。電氣裝置本體保護誤動作、電源側母線異常或低壓側的后備保護范圍短路等均可能引起這種故障。在故障發生后，要檢查直流電源的開關接合、保護壓板及電氣裝置的保護動作狀況。全面檢測主變，依照采集到的各種檢測信息，縮減故障范疇，尋找引起故障的根本原因。

（3）瓦斯保護動作故障。通常情況下只有主變內出現故障異常時瓦斯保護才會動作，可以從如下幾方面判斷是否出現了故障：確定主變是否處在正常工作狀態；明確主變的壓力釋放閥是否存在漏油穩定問題；識別主變二次回路是否正常運作、是否出現接地或短路等情況。

3.3.3 電力監管部門加大對電力企業的監督管理力度

電力監管部門是電力企業的直接監管機構，要認真遵守國家相關法律規定，定期對電力企業進行檢查評估。如果發現企業故意擾亂電力市場秩序，或者存在有損電力系統運行安全的行為，要依法處罰，情節嚴重時要追究其法律責任。

4 結束語

21 世紀以來，社會生產生活對電力資源的需求量不斷增加，維持及提升電力系統運行安全性和可靠性具有很大的現實意義。電力企業一定要高度重視配電調度工作，盡早完善相關管理制度，及時消除配電隱患，不斷完善配電調度技術方法、執行過程等，最大限度地提升調度工作效率，為我國電力事業健康、長久發展保駕護航。