淺析電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

劉嶸

（貴州電力調(diào)度通信局，貴州 貴陽(yáng)550002）

1 縣級(jí)電網(wǎng)現(xiàn)狀

因歷史的原因,縣級(jí)電網(wǎng)大多是地方電力通過(guò)自我興建、自我發(fā)展形成的。這種發(fā)展模式存在著先天性的缺陷。一是砌塊積木式的建設(shè),缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,導(dǎo)致縣級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)布局不合理;二是由于受投資的限制,電力設(shè)備配置相對(duì)落后;三是電力施工建設(shè)極為不規(guī)范,裝置性事故隱患很多;四是自然資源分布不均衡性,地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展電源短缺;五是大電網(wǎng)的引入,地方電網(wǎng)設(shè)備、設(shè)施不能滿足大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。特別是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置不能滿足與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的要求,從而威脅大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

我們面臨的當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)縣級(jí)電網(wǎng)的繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的改造,充分發(fā)揮縣級(jí)電網(wǎng)的繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的作用,將一些局部事故限制在一定的范圍內(nèi),不至于將局部事故擴(kuò)大到大面積停電事故。隨著電力事業(yè)的發(fā)展,大區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)和電力市場(chǎng)機(jī)制的引進(jìn),在給人們帶來(lái)巨大利益的同時(shí),也帶來(lái)了潛在的威脅。電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定的不可預(yù)知性、電網(wǎng)運(yùn)行在穩(wěn)定極限邊緣的可能性也大為增加。

影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的事故可分為兩大類:一是可逆性事故,即電力系統(tǒng)受干擾后,能從一種正常工作狀態(tài)過(guò)渡到另一種穩(wěn)定或回到原來(lái)的工作狀態(tài)。二是不可逆事故。即電力系統(tǒng)受干擾后,電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性被破壞,或電壓穩(wěn)定性破壞即電壓崩潰,或頻率穩(wěn)定性破壞即頻率崩潰,或三者中的任意二者或全部破壞,導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解事故。

1.1 導(dǎo)致事故擴(kuò)大的原因

A輸電線路過(guò)負(fù)荷或故障跳閘,引起大量負(fù)荷轉(zhuǎn)移,最終造成一系列線路和電源的連鎖反應(yīng)跳閘。B負(fù)荷增長(zhǎng)過(guò)快,系統(tǒng)無(wú)功不足而導(dǎo)致電壓崩潰。C系統(tǒng)元件的保護(hù)或自動(dòng)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)。D大機(jī)組跳閘,引起連鎖反應(yīng),最終發(fā)展成穩(wěn)定破壞事故。E不可抗拒的自然災(zāi)害或人為因素。

1.2 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞分析

A電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定。所謂電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定就是要求保持電力系統(tǒng)中所有同步發(fā)電機(jī)并列同步運(yùn)行。電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行條件是各發(fā)電機(jī)按同一供電頻率同步運(yùn)行以保證為用戶提供統(tǒng)一頻率的電能。電力系統(tǒng)失去功角穩(wěn)定的原因,是在運(yùn)行中不斷受到內(nèi)部和外界的干擾,使電氣連接在一起的各同步發(fā)電機(jī)的機(jī)械輸入轉(zhuǎn)矩于電磁轉(zhuǎn)矩失去平衡,出現(xiàn)各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不同程度的加速和減速,以及各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)功率角的變化,如果這種變化隨時(shí)間增大,則最后將使發(fā)電機(jī)失去同步運(yùn)行。由于各發(fā)電機(jī)的頻率不相同,電力系統(tǒng)中的電流和電壓將發(fā)生很大幅度的振蕩,用戶得不到正常供電,保護(hù)裝置動(dòng)作,一般要斷開受影響的發(fā)電機(jī)、線路等元件,有可能使系統(tǒng)解列為幾個(gè)子系統(tǒng)并不得不切除負(fù)荷及發(fā)電機(jī),從而導(dǎo)致全系統(tǒng)的崩潰。失去穩(wěn)定的現(xiàn)象可能是發(fā)生在一臺(tái)發(fā)電機(jī)與其余發(fā)電機(jī)間,或者發(fā)生在幾群發(fā)電機(jī)間,每群發(fā)電機(jī)內(nèi)還是同步運(yùn)行的。

B電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)維持負(fù)荷電壓于某一規(guī)定的運(yùn)行極限之內(nèi)的能力,它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式、負(fù)荷特性等因素有關(guān)。在電力需求不斷增加,受端系統(tǒng)不斷擴(kuò)大,負(fù)荷容量不斷集中,而電源又是遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的情況下,以及輸電系統(tǒng)帶重負(fù)荷時(shí),會(huì)出現(xiàn)電壓不可控制連續(xù)下降的電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象,即電壓崩潰。它往往由于電力系統(tǒng)電壓的擾動(dòng)、線路阻抗突然增大、無(wú)功功率減小或節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的增大而誘發(fā),使大量用戶斷開和大面積停電。

C電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下,全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷是平衡的,電力系統(tǒng)頻率是一個(gè)全系統(tǒng)一致的運(yùn)行參數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行時(shí),當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)干擾使發(fā)電機(jī)的總出力和負(fù)荷的總功率出現(xiàn)不平衡時(shí),相應(yīng)地將導(dǎo)致各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和頻率的變化。在頻率變化的初始階段調(diào)速器和調(diào)頻系統(tǒng)還沒(méi)有動(dòng)作,系統(tǒng)的平均頻率將下降或增大,各發(fā)電機(jī)問(wèn)將產(chǎn)生振蕩;第二階段發(fā)電機(jī)的調(diào)頻系統(tǒng)以及負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng),導(dǎo)致發(fā)電機(jī)有功出力以及負(fù)荷的變化,隨著電力系統(tǒng)容量的增大,頻率的微小偏移均將發(fā)生很大的有功潮流波動(dòng)和調(diào)整,如果電力系統(tǒng)頻率進(jìn)行的監(jiān)視和調(diào)節(jié)不夠,就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的進(jìn)一步惡化,這又將導(dǎo)致系統(tǒng)電廠出力的變化以及電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化,使得電力系統(tǒng)的出力和頻率進(jìn)一步變化,最終使系統(tǒng)走向頻率崩潰,導(dǎo)致全系統(tǒng)大面積停電。由于電網(wǎng)的系統(tǒng)性特點(diǎn)以及電網(wǎng)不穩(wěn)定條件存在的客觀性,要真正確保整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定性,首先要確保構(gòu)成這個(gè)電網(wǎng)的各部分的穩(wěn)定性。

2 加強(qiáng)安全生產(chǎn)，確保電網(wǎng)穩(wěn)定

安全生產(chǎn)工作總體思路：認(rèn)真貫徹落實(shí)省委、省政府和國(guó)家電網(wǎng)公司安全生產(chǎn)各項(xiàng)規(guī)定和要求，以建設(shè)"一強(qiáng)三優(yōu)"公司為目標(biāo)，樹立科學(xué)全面的電網(wǎng)安全觀，做好規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等全過(guò)程的安全工作。堅(jiān)持保人身、保電網(wǎng)、保設(shè)備的原則。強(qiáng)化管理，進(jìn)一步完善安全生產(chǎn)保證體系和監(jiān)督體系，落實(shí)各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，加強(qiáng)員工安全教育培訓(xùn)，嚴(yán)格考核，確保規(guī)章制度的有效執(zhí)行。堅(jiān)決克服安全生產(chǎn)在組織領(lǐng)導(dǎo)、安全管理、人員素質(zhì)、預(yù)防和控制等四個(gè)方面的薄弱環(huán)節(jié)，超前防范，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)可控、在控。吸取先進(jìn)的管理理念和思想，堅(jiān)定現(xiàn)代電網(wǎng)企業(yè)管理的發(fā)展方向，完善科學(xué)、有序、規(guī)范的安全生產(chǎn)常態(tài)管理機(jī)制，建立預(yù)警機(jī)制，健全應(yīng)急機(jī)制。在安全生產(chǎn)管理中作到貫徹以人為本的思想，引入風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的要求。堅(jiān)持動(dòng)態(tài)發(fā)展的觀點(diǎn)，建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的方法，落實(shí)全方位的措施，實(shí)施全過(guò)程的控制，追求綜合管理效率的優(yōu)化。通過(guò)深入持久的實(shí)施安全性評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)管理、開展現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、貫徹生產(chǎn)設(shè)備管理規(guī)范、推行安全生產(chǎn)健康環(huán)境質(zhì)量管理體系四個(gè)方面來(lái)推動(dòng)安全生產(chǎn)管理創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新，全面提升電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理水平。

安全生產(chǎn)奮斗目標(biāo)：確保實(shí)現(xiàn)無(wú)人身死亡事故；無(wú)特大電網(wǎng)、設(shè)備事故；無(wú)有人員責(zé)任的重大電網(wǎng)、設(shè)備事故；無(wú)重大火災(zāi)、交通事故；無(wú)重大機(jī)械設(shè)備損壞事故；減少一般電網(wǎng)、設(shè)備事故，杜絕誤操作等人員責(zé)任事故。

重點(diǎn)工作：一是正確認(rèn)識(shí)和把握安全生產(chǎn)面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)和艱巨任務(wù)，在電力體制改革、電力供應(yīng)緊張、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、安全生產(chǎn)基礎(chǔ)不牢、職工隊(duì)伍素質(zhì)有待提高的形勢(shì)下，要清醒認(rèn)識(shí)搞好安全生產(chǎn)的重要性、艱巨性、長(zhǎng)期性。二是將防止人身事故作全為安生產(chǎn)工作的重中之重，堅(jiān)持做好加強(qiáng)工作計(jì)劃管理，建立有序的生產(chǎn)工作秩序，做到工作任務(wù)、工作計(jì)劃、工作內(nèi)容、安全措施、輕重緩急做到胸中有數(shù)、秩序井然，確保安全生產(chǎn)"可控"、"在控"。三是認(rèn)真貫徹生產(chǎn)設(shè)備管理規(guī)范，提高電網(wǎng)運(yùn)行管理和設(shè)備管理。四是貫徹以人為本的思想，引入風(fēng)險(xiǎn)管理的理念，完善科學(xué)、有序、規(guī)范的安全生產(chǎn)常態(tài)管理機(jī)制，建立預(yù)警機(jī)制，健全應(yīng)急機(jī)制，通過(guò)深入持久的實(shí)施安全性評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)管理、開展現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、貫徹生產(chǎn)設(shè)備管理規(guī)范、推行安全生產(chǎn)健康環(huán)境質(zhì)量管理體系四個(gè)方面來(lái)推動(dòng)安全生產(chǎn)管理創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新，全面提升電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理水平。五是強(qiáng)化職工的技能培訓(xùn)工作，按照"干什么、學(xué)什么、缺什么、補(bǔ)什么"的原則，全面提高生產(chǎn)崗位一線工人的基礎(chǔ)素質(zhì)。六是切實(shí)做好加快電網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)下的基建安全工作。七是加強(qiáng)零散小型工作特別配網(wǎng)和客戶工程的安全管理。八是高度重視事故搶修工作和設(shè)備緊急缺陷消除工作，保證重要用戶和城鄉(xiāng)居民生活用電。九是加強(qiáng)治安保衛(wèi)、消防和交通安全工作，確保不發(fā)生火災(zāi)和重大交通事故。

[1]姜學(xué)權(quán).電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償及安全運(yùn)行注意事項(xiàng).云南電網(wǎng)公司大理供電局，【期刊】云南電業(yè)，2010-04-25.