地區(qū)電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷的研討與實踐

王雙柱 宋元江

摘要：隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷建設(shè)與發(fā)展，開展負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移已經(jīng)成為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和用戶不間斷供電的重要手段，主要探討負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移在地區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地區(qū)電網(wǎng);負(fù)荷;快速轉(zhuǎn)移

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0185-02

淄博電網(wǎng)位于山東電網(wǎng)中部，擔(dān)負(fù)著淄博市六區(qū)三縣的供電任務(wù)。目前淄博地調(diào)管轄公司所屬35千伏及以上變電站103座，變電總?cè)萘窟_(dá)到1295.77萬千伏安;35千伏及以上線路196條，10kV配電線路761條。隨著電力設(shè)備的迅速增長，電網(wǎng)規(guī)模日益壯大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，原有的電網(wǎng)調(diào)度模式已經(jīng)不能滿足要求。尤其是在電網(wǎng)事故應(yīng)急處置中，為縮小事故范圍，消除設(shè)備過載以及減少對用戶停電時間，我們結(jié)合當(dāng)前實際情況，在調(diào)控一體化運(yùn)行模式的框架下，依托先進(jìn)的調(diào)度支撐系統(tǒng)，建立了新形勢下的電網(wǎng)方式快速調(diào)整和負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移模式。

一、實施負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移的原因分析

1.電網(wǎng)安全運(yùn)行要求

電網(wǎng)的安全運(yùn)行是建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的前提和必要條件。為加強(qiáng)對電網(wǎng)的分析和控制，努力降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險，不斷豐富電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理經(jīng)驗，對電網(wǎng)負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移需求迫切。依托調(diào)度自動化系統(tǒng)等先進(jìn)的支持管理技術(shù)，根據(jù)電網(wǎng)實際需求，在電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程中對具備“四遙”功能的電網(wǎng)設(shè)備采用遠(yuǎn)程遙控的方法進(jìn)行快速操作，完善電網(wǎng)事故應(yīng)急處理手段，實現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行的可控、能控、在控，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

目前，淄博電網(wǎng)形成了以500千伏為中心、220千伏電網(wǎng)為主網(wǎng)架，淄博南、北部電網(wǎng)開環(huán)的電網(wǎng)分層、分區(qū)運(yùn)行方式。不同電網(wǎng)長時間環(huán)路運(yùn)行，有可能導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定破壞，發(fā)生事故時保護(hù)不能在省集團(tuán)公司關(guān)于下發(fā)《山東電網(wǎng)跨供電區(qū)110kV系統(tǒng)合環(huán)調(diào)負(fù)荷運(yùn)行規(guī)定》的通知（魯電集團(tuán)調(diào)〔2012〕498號）中，要求處于省網(wǎng)跨供電區(qū)的110kV系統(tǒng)合環(huán)調(diào)負(fù)荷操作應(yīng)在10分鐘內(nèi)完成。為滿足各級調(diào)度需要，保證調(diào)度指令能夠正確、快速執(zhí)行，需要電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷，縮短調(diào)整時間。

2.快速消除設(shè)備過載的需求

通過對歷年運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，目前為消除設(shè)備過載而進(jìn)行的快速負(fù)荷轉(zhuǎn)移占主要部分。消除設(shè)備過載的主要方法有調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓、改變電網(wǎng)運(yùn)行方式以及負(fù)荷的調(diào)整和轉(zhuǎn)移等?，F(xiàn)行調(diào)度規(guī)程中明確規(guī)定了各類設(shè)備過載的時間限制，針對電力線路和電流互感器過載的處理時限要求更為嚴(yán)格和明確：線路電流互感器過負(fù)荷超過10%或線路過負(fù)荷不超過15%時，值班調(diào)度員下令在受電地區(qū)限電或拉閘。若10分鐘內(nèi)仍未消除過負(fù)荷，值班調(diào)度員在受電地區(qū)按事故拉閘順序直接拉閘，使過負(fù)荷時間不超過20分鐘;線路過負(fù)荷超過15%時，淄調(diào)值班調(diào)度員立即在受電地區(qū)按事故拉閘順序直接拉閘，拉至過負(fù)荷不超過15%，再按上款的規(guī)定處理。

3.重要負(fù)荷的要求

目前，部分重要用戶負(fù)荷如醫(yī)院、交通、電解鋁、鋼廠等，備用電源不能與主供電源環(huán)網(wǎng)或者需要不在同一供電區(qū)域，需要停電調(diào)電。一旦長時間停電，可能導(dǎo)致重大損失或影響。因此，需要盡量縮短負(fù)荷轉(zhuǎn)移時間。

二、負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移的具體實踐

淄博電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷模式是依托強(qiáng)大的調(diào)度自動化系統(tǒng)（EMS）、調(diào)度生產(chǎn)管理（OMS）等技術(shù)支撐系統(tǒng)，實行調(diào)度監(jiān)控專業(yè)聯(lián)動操作、必要時采用應(yīng)急指令下發(fā)現(xiàn)場操作的方式進(jìn)行旨在滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行或應(yīng)急處置需求的電網(wǎng)負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移調(diào)整手段。

1.完善管理制度

制訂完善的規(guī)章制度。按照省調(diào)規(guī)程補(bǔ)充規(guī)定以及“大運(yùn)行”體系建設(shè)要求，修訂不同處于供電區(qū)域的110千伏變電站調(diào)電管理規(guī)定，編寫和完善地調(diào)規(guī)程補(bǔ)充規(guī)定。

監(jiān)控、自動化等人員加強(qiáng)利用調(diào)度EMS系統(tǒng)對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行“四遙”功能，尤其是對電網(wǎng)設(shè)備的遙調(diào)和遙控驗收時，結(jié)合設(shè)備改造或停電檢修逐個進(jìn)行，確保設(shè)備遙調(diào)和遙控的正確執(zhí)行。按照變電站標(biāo)準(zhǔn)信息量配置要求，對變電站監(jiān)控信息進(jìn)行合并優(yōu)化，嚴(yán)把新改擴(kuò)建設(shè)備監(jiān)控信息入網(wǎng)關(guān)。實施并不斷改進(jìn)調(diào)控一體化運(yùn)行后的管理模式，加強(qiáng)運(yùn)行溝通，在電網(wǎng)異常事故、操作情況下簡化匯報環(huán)節(jié)，提高匯報質(zhì)量，縮短調(diào)度指令下達(dá)及遙控操作匯報時間。

2.強(qiáng)化調(diào)度指令執(zhí)行

嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程，正確使用應(yīng)急指令。所謂應(yīng)急指令是值班調(diào)度員發(fā)布應(yīng)急處理操作的調(diào)度指令。而在事故處理過程中，為縮小事故范圍、防止設(shè)備損壞、解救觸電人員以及對電網(wǎng)的緊急調(diào)整等進(jìn)行的操作稱之為應(yīng)急處理操作。是否為應(yīng)急處理操作，由值班調(diào)度員認(rèn)定。

受令單位接到值班調(diào)度員發(fā)布的應(yīng)急指令后，在保證安全的前提下應(yīng)盡可能提高應(yīng)急處理操作的速度。執(zhí)行應(yīng)急指令時可不用操作票，但應(yīng)做好記錄。對于無人值守變電站，操作單位執(zhí)行應(yīng)急指令時，能遙控的設(shè)備必須用遙控操作。應(yīng)急處理過程中，現(xiàn)場可采取一切通信方式盡快與調(diào)度聯(lián)系。執(zhí)行應(yīng)急指令需要解鎖操作時，可由操作隊或變電站當(dāng)值負(fù)責(zé)人下令緊急使用解鎖工具，發(fā)電廠由當(dāng)值值長下令緊急使用解鎖工具，操作完畢后應(yīng)及時向防誤閉鎖專責(zé)人匯報。執(zhí)行應(yīng)急指令優(yōu)先于執(zhí)行正常操作指令。

3.制定具體技術(shù)措施

編制電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷方案時，要進(jìn)行全過程的電網(wǎng)潮流分析?？焖俎D(zhuǎn)移負(fù)荷操作應(yīng)盡可能使用遙控操作，遙控失敗或?qū)τ诓荒苓b控的設(shè)備，必要時也可以通過下達(dá)應(yīng)急指令的方式進(jìn)行現(xiàn)場操作。進(jìn)行電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷的過程中，凡是涉及到電網(wǎng)環(huán)路時調(diào)度人員應(yīng)利用調(diào)度EMS系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能（調(diào)度員潮流）進(jìn)行電網(wǎng)潮流計算，確保合環(huán)后線路過流不應(yīng)超過15%，變壓器過載不應(yīng)超過40%，只有在不加重設(shè)備過負(fù)荷程度且未對其他設(shè)備造成嚴(yán)重影響時可采用快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作?？焖俎D(zhuǎn)移負(fù)荷操作時應(yīng)盡量縮短合環(huán)時間，不得超過規(guī)定時間，快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷后應(yīng)避免形成新的高低壓電磁環(huán)網(wǎng)。若確定不能進(jìn)行合環(huán)轉(zhuǎn)移負(fù)荷時，應(yīng)盡可能地利用備用電源自投裝置或負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行停電調(diào)電。有發(fā)電機(jī)的廠站在進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷時，防止機(jī)組解列或非同期并列，保持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

明確監(jiān)控人員利用調(diào)度EMS系統(tǒng)的SCADA功能對具備“四遙”條件的設(shè)備必須進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，《淄博電力系統(tǒng)調(diào)度管理規(guī)程補(bǔ)充規(guī)定》中規(guī)定可由值班監(jiān)控人員遙控操作的項目包括：拉合開關(guān)的單一操作;調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭（遙調(diào)）;遠(yuǎn)方投切電容器組;帶有專用間隙CT的220kV變壓器中性點刀閘;110kV變壓器中性點刀閘;各級調(diào)度允許的其他遙控操作。對于遙控操作后的設(shè)備狀態(tài)，規(guī)定值班監(jiān)控員遙控操作后，應(yīng)通過監(jiān)控系統(tǒng)檢查設(shè)備的狀態(tài)指示、遙測、遙信信號的變化情況，至少應(yīng)有兩個非同樣原理或非同源的指示發(fā)生對應(yīng)變化，且所有這些確定的指示均已同時發(fā)生對應(yīng)變化才能確認(rèn)該設(shè)備已操作到位。

不同供電區(qū)域合環(huán)調(diào)負(fù)荷之前，兩供電區(qū)之間必須先經(jīng)過220kV系統(tǒng)形成環(huán)路。兩供電區(qū)之間220kV線路完成合環(huán)操作后，方可進(jìn)行連接兩個供電區(qū)的110kV及以下系統(tǒng)合環(huán)調(diào)負(fù)荷。110kV系統(tǒng)調(diào)負(fù)荷操作完成并解環(huán)后，恢復(fù)220kV系統(tǒng)方式。

若不能通過220kV系統(tǒng)形成環(huán)路的，實行停電調(diào)電。對于停電調(diào)電可能引起的重要用戶停電，用戶管理部門應(yīng)提前通知用戶。在調(diào)電前，運(yùn)行值班人員必須趕到現(xiàn)場，做好現(xiàn)場就地操作的準(zhǔn)備工作。變電站或線路停電調(diào)電時調(diào)度可下綜合指令，變電值班人員就地拉開運(yùn)行線路開關(guān)，合上備用線路開關(guān)，操作完畢向調(diào)度匯報。調(diào)電過程中，有電廠在此變電站并網(wǎng)，電廠在停電調(diào)電前自行調(diào)整平衡后，先解列運(yùn)行，待調(diào)電結(jié)束后，再并網(wǎng)運(yùn)行。

如果快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變電站方式變化較檢查一次設(shè)備狀況并進(jìn)行相應(yīng)二次方式調(diào)整，應(yīng)先將負(fù)荷調(diào)出后再進(jìn)行方式調(diào)整，負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移后相關(guān)單位盡快到現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)整。

三、當(dāng)前存在問題

通過對電網(wǎng)負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行全面匯總研究，多角度、多方面查找影響電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的因素，分析結(jié)果主要如下：

調(diào)度自動化系統(tǒng)RTU設(shè)備、通道故障導(dǎo)致遙控失敗，影響遙控成功率。調(diào)度自動化系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能有待進(jìn)一步增強(qiáng)，尤其是調(diào)度員潮流計算、安全分析等模塊有時計算結(jié)果跟實際潮流超過誤差允許值，影響到調(diào)度人員的正確判斷。

負(fù)荷轉(zhuǎn)移時間過長。對不具備“四遙”功能的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷時，部分電廠、縣公司所屬110千伏變電站以及用戶變電站值班人員不能按照規(guī)程規(guī)定及時執(zhí)行應(yīng)急指令，影響了電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移速度。

四、改進(jìn)方向

按照公司“大運(yùn)行”體系建設(shè)要求和計劃，投入新的一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)，全面實現(xiàn)“四遙”功能，提供可靠的硬件支持。逐步完善用戶“四遙”功能設(shè)備接入。

加強(qiáng)調(diào)度機(jī)構(gòu)相關(guān)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。結(jié)合新版調(diào)度規(guī)程以及規(guī)程補(bǔ)充規(guī)定，重點對發(fā)電廠、縣公司所屬110千伏變電站以及用戶變電站值班人員進(jìn)行規(guī)程制度的培訓(xùn);另外，不斷積累和總結(jié)“調(diào)控一體化”新模式下的運(yùn)行管理經(jīng)驗，實現(xiàn)調(diào)控專業(yè)高度融合，綜合提升調(diào)控人員的業(yè)務(wù)技能素養(yǎng)。定期開展電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷實戰(zhàn)演練，不斷積累和豐富調(diào)控運(yùn)行管理經(jīng)驗，提升電網(wǎng)駕馭水平和應(yīng)急處理能力，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

隨著“大運(yùn)行”體系建設(shè)的深入推進(jìn)和調(diào)控一體化運(yùn)行管理模式的實現(xiàn)，電網(wǎng)調(diào)度與監(jiān)控運(yùn)行業(yè)務(wù)逐步融合，為電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)移負(fù)荷提供了客觀條件和必要基礎(chǔ)。通過進(jìn)一步優(yōu)化管理模式，加大對遠(yuǎn)程遙控的使用，減少現(xiàn)場操作時間，提高遙控范圍和遙控成功率，保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行和用戶供電。

（責(zé)任編輯：王祝萍）