電力調(diào)度穩(wěn)定安全運(yùn)行措施研究

摘 要：本文基于筆者多年從事電力調(diào)度的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，以電力調(diào)度穩(wěn)定安全運(yùn)行為研究對(duì)象，分析了當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度中的事故與存在的問題，進(jìn)而詳細(xì)探討了電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對(duì)體系，全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度 安全運(yùn)行 措施 應(yīng)對(duì)體系

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0161-02

1 一般電網(wǎng)事故的特點(diǎn)

1.1 事故來源多樣性

（1）自然災(zāi)害日益頻繁。具有一定的季節(jié)性，影響程度一般較大，但影響范圍具有很大的不確定性。（2）設(shè)備故障依然突出。因設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)等原因所導(dǎo)致的設(shè)備故障，尤其是母線設(shè)備故障對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行和可靠供電影響較大。（3）人為事故時(shí)有發(fā)生。如：誤操作、誤整定、誤調(diào)度、誤碰事故等，往往性質(zhì)比較惡劣。（4）外力破壞尤為突出。近年來由于風(fēng)箏、飄物掛線、機(jī)械違章碰線以及電力設(shè)施破壞等引發(fā)的系統(tǒng)跳閘日益頻繁，外力破壞已逐漸成為影響電網(wǎng)安全的最大威脅（如圖1）。

1.2 事故類型多樣化

除了傳統(tǒng)的機(jī)械故障和一次電氣設(shè)備故障外，繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、通信及自動(dòng)化第二次系統(tǒng)故障在某些情況下將直接導(dǎo)致系統(tǒng)失控、事故擴(kuò)大。這一點(diǎn)在美加大停電事故中表現(xiàn)得尤為突出。因此，二次系統(tǒng)的安全正受到越來越多的關(guān)注。

1.3 故障后果甚為嚴(yán)重

嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，加上電網(wǎng)運(yùn)行分析的考慮不足，電網(wǎng)3道防線配置欠合理或二次系統(tǒng)重復(fù)故障，極易引發(fā)現(xiàn)代電網(wǎng)連鎖反應(yīng)，輕則導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定水平的大幅下降，單一設(shè)備事故、單一廠站停電，重則引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定破壞、電網(wǎng)瓦解和大面積停電，造成重大的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。

2 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對(duì)體系

2.1 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對(duì)體系框架

為了有效地開展電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理，調(diào)度機(jī)構(gòu)作為電網(wǎng)安全生產(chǎn)的最重要環(huán)節(jié)，必須建立起一套切實(shí)有效、嚴(yán)密閉環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)體系，并以電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)安全管理三大體系—風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別—風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理—提升風(fēng)險(xiǎn)防范能力—風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)調(diào)控—風(fēng)險(xiǎn)管理能力持續(xù)改進(jìn)的全過程閉環(huán)管理，不斷提升調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)控能力，以最大限度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、最快速度地平息事故、最大可能地減少損失。

2.2 電網(wǎng)安全管理體系

一個(gè)嚴(yán)密、完善的電網(wǎng)安全管理體系是確保電網(wǎng)安全常態(tài)化管理、高效執(zhí)行的前提和有力保障。具體而言，應(yīng)抓好三方面建設(shè)：（1）構(gòu)建電網(wǎng)安全管理的組織體系、執(zhí)行體系和監(jiān)督體系。（2）建立明確的安全生產(chǎn)責(zé)任制、強(qiáng)化電網(wǎng)安全生產(chǎn)的全員、全面、全過程管理。（3）規(guī)范電網(wǎng)安全管理的工作流程。

2.3 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

2.3.1 外部與內(nèi)部

從電力體制改革、自然災(zāi)害、外力破壞、人為事故等因素識(shí)別電網(wǎng)外部安全風(fēng)險(xiǎn)；也可通過對(duì)輸電網(wǎng)安全性評(píng)價(jià)及調(diào)度系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)來識(shí)別電網(wǎng)內(nèi)部自身固有隱藏的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 電力與電網(wǎng)

可通過對(duì)電力供需預(yù)測(cè)及電力市場(chǎng)運(yùn)行的分析來識(shí)別電力供需平衡方面的矛盾；或通過對(duì)電網(wǎng)網(wǎng)架及運(yùn)行方式的分析來識(shí)別電網(wǎng)方面存在的矛盾。

2.3.3 未來與當(dāng)前

可通過對(duì)電網(wǎng)年度運(yùn)行方式的分析超前識(shí)別未來電網(wǎng)運(yùn)行存在的問題；也可通過對(duì)電網(wǎng)日常滾動(dòng)運(yùn)行分析和特殊運(yùn)行方式的分析，來識(shí)別當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行隱藏的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.4 目標(biāo)與過渡

通過對(duì)電力規(guī)劃與電力建設(shè)最終目標(biāo)的分析，識(shí)別電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架存在的安全風(fēng)險(xiǎn)；也可通過對(duì)電力規(guī)劃與電力建設(shè)過渡過程的分析，識(shí)別電網(wǎng)過渡期潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.5 設(shè)備異常與電網(wǎng)事故

可通過對(duì)省內(nèi)外電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況的分析識(shí)別電網(wǎng)設(shè)備異常；也可通過對(duì)國內(nèi)外電網(wǎng)事故的統(tǒng)計(jì)分析識(shí)別電網(wǎng)存在的安全隱患及事故處理過程的欠缺。

2.4 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及調(diào)度調(diào)控策略

2.4.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在這一階段，將重點(diǎn)通過定性的統(tǒng)計(jì)分析和定量的仿真計(jì)算，確定電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性、嚴(yán)重性，評(píng)估對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的可預(yù)見性、可控性以及承受能力，并在此基礎(chǔ)上對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行多維度的排序，繪制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理圖，以確定各階段電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)與輕重緩急。

2.4.2 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度調(diào)控策略

（1）滾動(dòng)修訂電網(wǎng)事故處理預(yù)案從年度層面，應(yīng)針對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化，及時(shí)滾動(dòng)調(diào)整年度電網(wǎng)事故處理預(yù)案和年度電網(wǎng)迎峰度夏預(yù)案，并滾動(dòng)修訂電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案。從短期層面，應(yīng)制定日前電網(wǎng)方式事故處理預(yù)案及調(diào)度臺(tái)實(shí)時(shí)運(yùn)行反事故預(yù)想，或根據(jù)需要制定特殊時(shí)期或特殊方式下電網(wǎng)保電預(yù)案。

（2）制定并實(shí)施電網(wǎng)整改反措計(jì)劃在日常運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)根據(jù)電網(wǎng)事故統(tǒng)計(jì)分析、電網(wǎng)潛在風(fēng)險(xiǎn)和自身薄弱環(huán)節(jié)，制定有針對(duì)性的電網(wǎng)反措計(jì)劃，在規(guī)定時(shí)間落實(shí)整改，并完善相關(guān)規(guī)章制度。

（3）反省電網(wǎng)規(guī)劃和系統(tǒng)三道防線建設(shè)。

①超前介入電網(wǎng)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，提出建設(shè)性意見，不斷消除電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性隱患；②滾動(dòng)規(guī)劃與實(shí)施電網(wǎng)三道防線建設(shè)，避免極端事故情況下電網(wǎng)穩(wěn)定破壞和大面積停電。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)防范能力設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.5.1 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估分析能力

為了科學(xué)地對(duì)電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量分析評(píng)估，應(yīng)逐步使用先進(jìn)的電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估工具改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理的模型，建立和完善電網(wǎng)事故統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)庫，以不斷提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的量化評(píng)估分析能力。應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)的要求決定風(fēng)險(xiǎn)量化的方法、假設(shè)、精度，而不一定每類風(fēng)險(xiǎn)都進(jìn)行詳細(xì)、復(fù)雜的量化。此外，風(fēng)險(xiǎn)度量方法的確定還取決于以下關(guān)鍵因素：風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重性和易變性；風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜程度；量化數(shù)據(jù)的可得性；企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)量化的技能；風(fēng)險(xiǎn)度量的成本等。

2.5.2 電網(wǎng)仿真計(jì)算分析能力

（1）針對(duì)近年來出現(xiàn)的大區(qū)聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定突出、局部地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定矛盾突出等新情況，調(diào)度部門一方面應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展需要，適時(shí)更新電網(wǎng)離線綜合仿真計(jì)算軟件，擴(kuò)充電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定等計(jì)算功能，完善模型參數(shù)，解決電網(wǎng)過渡時(shí)期出現(xiàn)的新問題；另一方面根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度調(diào)控和電網(wǎng)集約化運(yùn)行的需要，逐步推廣與運(yùn)用電力系統(tǒng)在線計(jì)算仿真工具，滿足電網(wǎng)在線智能決策調(diào)度的需要。（2）大力推進(jìn)電網(wǎng)精確仿真計(jì)算是實(shí)施電網(wǎng)精細(xì)化管理和集約化經(jīng)營(yíng)的必然要求。通過積極開展電力系統(tǒng)四大元件建模和參數(shù)實(shí)測(cè)（發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、負(fù)荷），并利用電網(wǎng)廣域測(cè)量系統(tǒng)記錄的系統(tǒng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)事故和系統(tǒng)大擾動(dòng)試驗(yàn)的反演，來不斷修正主要設(shè)備的計(jì)算模型、調(diào)整參數(shù)和校核仿真軟件計(jì)算功能，從而提高電網(wǎng)仿真計(jì)算的精確度和可信度。

2.5.3 培訓(xùn)仿真與演習(xí)能力

（1）電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）功能完善實(shí)用，并在此基礎(chǔ)上實(shí)施針對(duì)性地電網(wǎng)調(diào)度培訓(xùn)。（2）系統(tǒng)反事故演習(xí)常態(tài)化和特殊事件（迎峰度夏、重大節(jié)假日和特殊保電時(shí)期等）反事故演習(xí)相結(jié)合，不斷提高調(diào)度實(shí)戰(zhàn)演習(xí)能力。（3）定期實(shí)施廠站黑啟動(dòng)試驗(yàn)，確保黑啟動(dòng)電源的安全可靠。

2.5.4 能量管理系統(tǒng)（EMS）及電網(wǎng)在線智能化監(jiān)控技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)

（1）根據(jù)電網(wǎng)安全形勢(shì)變化和生產(chǎn)實(shí)際需要逐步完善EMS系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件功能（電網(wǎng)N-1靜態(tài)安全分析、電網(wǎng)在線穩(wěn)定裕度分析、超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)及發(fā)電計(jì)劃自動(dòng)安全校核等）；同時(shí)，盡快完善EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全校核、設(shè)備越限提示、事故預(yù)警、事故推畫面、事故反演等功能以及EMS系統(tǒng)中基于GPS技術(shù)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和分析功能。（2）推廣實(shí)施系統(tǒng)廣域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和穩(wěn)定預(yù)決策系統(tǒng)、自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)以及繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)等，不斷提升電網(wǎng)的在線調(diào)度監(jiān)控能力。

2.5.5 建立和完善電網(wǎng)事故應(yīng)急處理機(jī)制

（1）研究防止電網(wǎng)大面積停電、穩(wěn)定破壞事故的措施，研究電網(wǎng)重大事故危機(jī)管理策略。（2）探索備用調(diào)度體系的建設(shè)，進(jìn)一步完善電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)急處理機(jī)制。

2.6 調(diào)度實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控

2.6.1 電網(wǎng)運(yùn)行安全實(shí)時(shí)預(yù)警

通過調(diào)度員事故預(yù)想、EMS系統(tǒng)越限提示和在線穩(wěn)定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)時(shí)預(yù)警，可以使調(diào)度運(yùn)行值班人員及時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行薄弱環(huán)節(jié)，提前采取針對(duì)性的、有效的措施及時(shí)將事故隱患消滅在萌芽中或?qū)⑾到y(tǒng)恢復(fù)到一定的安全裕度內(nèi)，從而有效避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。

2.6.2 調(diào)度事故處理與恢復(fù)

（1）遵循調(diào)度事故處理原則。（2）調(diào)度事故處理的依據(jù)及電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行規(guī)程；電網(wǎng)特殊時(shí)期確保電網(wǎng)安全運(yùn)行工作規(guī)范；電網(wǎng)重要廠站全停和電網(wǎng)重要斷面N-2事故處理預(yù)案；發(fā)電廠全廠停電時(shí)保廠用電事故處理預(yù)案；電網(wǎng)迎峰度夏及特殊時(shí)期保電預(yù)案；電網(wǎng)事故拉限電序位表；電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案；其它電網(wǎng)必要的事故處理預(yù)案和規(guī)定等。

2.6.3 信息溝通與披露

及時(shí)的信息溝通與披露是電網(wǎng)事故處理的重要組成部分，是迅速有效地組織協(xié)調(diào)電網(wǎng)事故處理、共享事故處理信息、引導(dǎo)輿論報(bào)導(dǎo)的要求。在現(xiàn)代危機(jī)管理中，已成為不容忽視、不可替代的重要一環(huán)。

2.7 風(fēng)險(xiǎn)管理能力持續(xù)改進(jìn)

在調(diào)度處理完每一次電網(wǎng)事故后，都應(yīng)及時(shí)對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)管理措施的有效性進(jìn)行盡快評(píng)估，并針對(duì)評(píng)估意見擬定整改反措計(jì)劃，以不斷提升電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的調(diào)度調(diào)控能力，提高風(fēng)險(xiǎn)管理的效率與效益。

2.7.1 事后風(fēng)險(xiǎn)管理評(píng)估

事后風(fēng)險(xiǎn)管理評(píng)估是為了對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理的全過程進(jìn)行反省、評(píng)價(jià)，并為今后風(fēng)險(xiǎn)管理能力的持續(xù)改進(jìn)提供參考。

2.7.2 更新完善事故分析數(shù)據(jù)庫

電網(wǎng)事故分析數(shù)據(jù)庫應(yīng)詳細(xì)記錄事故的分類、原因、損失、處理過程、處理措施的適用性、效果、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)等。

2.7.3 事故反演校核仿真計(jì)算軟件

通過對(duì)每次電網(wǎng)的事故反演，不斷校核仿真計(jì)算軟件使用數(shù)據(jù)模型及設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確性，不斷提高電力系統(tǒng)計(jì)算仿真軟件的適用性與正確性，為電網(wǎng)事故精確仿真計(jì)算分析打下基礎(chǔ)。

2.7.4 反措完善技術(shù)支持系統(tǒng)

通過對(duì)電網(wǎng)事故發(fā)生、發(fā)展、處理、恢復(fù)全過程的分析，及時(shí)總結(jié)反思相關(guān)技術(shù)支持系統(tǒng)的欠缺，制定反措改進(jìn)方案，不斷完善EMS相關(guān)功能及其它提升調(diào)度調(diào)控能力的技術(shù)支持系統(tǒng)。

2.7.5 安全規(guī)章制度閉環(huán)管理

電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理必須實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，這是高效應(yīng)對(duì)下次電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的有力保障。為此，應(yīng)根據(jù)事故處理過程中反映出來的問題及時(shí)修訂相應(yīng)的事故處理預(yù)案等技術(shù)文件、進(jìn)一步完善事故搶險(xiǎn)與堅(jiān)持處置體系，滾動(dòng)修正風(fēng)險(xiǎn)管理策略，健全電網(wǎng)安全規(guī)章制度的閉環(huán)管理，并通過跟蹤、反饋，落實(shí)改進(jìn)意見，不斷提高調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)管理水平。

3 結(jié)語

綜上所述：隨著電力體制改革的逐步深入，電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的改變將引發(fā)一系列不確定因素，原有的電網(wǎng)生產(chǎn)組織體系和安全責(zé)任體系發(fā)生了巨大變化，而相應(yīng)配套法律法規(guī)還處于進(jìn)一步完善中，電網(wǎng)企業(yè)正面臨著前所未有的巨大風(fēng)險(xiǎn)和由此帶來的巨大挑戰(zhàn)。

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