電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和預(yù)警管理

【摘要】分析了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)、分類和根源，介紹了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的方法。闡述了浙江電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系工作職責(zé)、內(nèi)容和要求，并提出相應(yīng)的預(yù)防性控制措施。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng);風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別;預(yù)警管理

引言

電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和預(yù)警是電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急管理重要環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了電力應(yīng)急管理“以防為主”的原則。開展電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別預(yù)警就是要準(zhǔn)確識(shí)別電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)因素和潛在危險(xiǎn)，并通過風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估來研判突發(fā)事件發(fā)生的可能性，進(jìn)而采取科學(xué)有效的措施實(shí)現(xiàn)避免災(zāi)害發(fā)生或降低危害程度的過程。有效的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和預(yù)警管理，對(duì)于提高電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制水平和提升應(yīng)急管理能力具有重要意義。

一、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別

電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)作為一種特殊的危機(jī)存在種類，它也具備著一般風(fēng)險(xiǎn)的普遍特征，包括：風(fēng)險(xiǎn)存在的普遍性、風(fēng)險(xiǎn)潛伏的屏蔽性、風(fēng)險(xiǎn)爆發(fā)的緊急性、風(fēng)險(xiǎn)傳播的公開性。同時(shí)，它又具有一些獨(dú)特的特征，如：受產(chǎn)業(yè)鏈影響嚴(yán)重、風(fēng)險(xiǎn)來源極多、風(fēng)險(xiǎn)帶來損失巨大等[1]。電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的爆發(fā)會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)穩(wěn)定和人民正常生活。電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的根源包括以下幾個(gè)方面：

1.自然災(zāi)害的不斷沖擊。近年來世界各地臺(tái)風(fēng)、洪水、地震、海嘯等災(zāi)難性氣候頻發(fā)，對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)造成了巨大破壞，嚴(yán)重影響了正常供電。

2.電網(wǎng)自身問題。我國電網(wǎng)尚處在建設(shè)期，新輸電線路及變電站的相繼投運(yùn)，都會(huì)給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)。

3.電力應(yīng)急準(zhǔn)備不足。當(dāng)前，我國電網(wǎng)應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害事件的評(píng)估體系還不夠完善，尚未完全形成高效成熟的應(yīng)急管理體系。

二、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的方法

近年來，為了研究電力系統(tǒng)在不同因素影響下的發(fā)生大面積停電的特征和規(guī)律，專家們先后提出了OPA模型、CASCADE模型、隱故障模型、Manchester模型及基于交流最優(yōu)潮流的停電模型等多種模型來模擬電力系統(tǒng)大面積停電事故[2]。針對(duì)電力應(yīng)急管理對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的實(shí)質(zhì)性要求，電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的方法研究也逐漸被重視起來，預(yù)警方法逐步完善，實(shí)用性也不斷增強(qiáng)。雖然預(yù)警方法日益增多，但大體可以歸為指數(shù)類預(yù)警方法、統(tǒng)計(jì)類預(yù)警方法和模型類預(yù)警方法三種類型。

1.指數(shù)類預(yù)警方法。主要應(yīng)用于宏觀經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，通過制定綜合指數(shù)來判斷被監(jiān)測(cè)對(duì)象所處的狀態(tài)，不僅能預(yù)測(cè)到經(jīng)濟(jì)周期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也可以用來分析經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)幅度等。例如景氣指數(shù)法。

2.統(tǒng)計(jì)類預(yù)警方法。主要應(yīng)用于企業(yè)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警中，通過統(tǒng)計(jì)方法來發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的波動(dòng)規(guī)律，具有使用變量少、數(shù)據(jù)容易收集、操作較簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。例如Logistic回歸分析法、多元判別分析法等。

3.模型類預(yù)警方法。主要通過建立數(shù)學(xué)模型來評(píng)價(jià)被監(jiān)測(cè)對(duì)象所處的狀態(tài)，適用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)比較多、比較復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警環(huán)境中。例如概率分類的模型識(shí)別、人工智能等。

三、浙江電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系

為適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展需求，不斷加強(qiáng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電，浙江電網(wǎng)建立了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系，對(duì)省、地、縣各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理職責(zé)分工進(jìn)行了明確，規(guī)范了相應(yīng)的工作職責(zé)、內(nèi)容和要求，并提出相應(yīng)的預(yù)防性控制措施。

1.電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析內(nèi)容。（1）靜態(tài)安全分析，重點(diǎn)考慮設(shè)備N-1故障、同桿并架線路同時(shí)故障等;其中，N-1故障考慮的范圍包括發(fā)電機(jī)、線路、變壓器、母線等設(shè)備;同桿并架線路原則上定義為同桿并架長(zhǎng)度比例50%以上者，對(duì)同桿比例低于50%的線路，視電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況及線路同跳后果決定是否作為同桿并架線路考慮。（2）暫態(tài)穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、短路電流計(jì)算、小干擾穩(wěn)定。（3）電力電量平衡、局部電網(wǎng)供電能力。（4）確定風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)和預(yù)控措施要求。

2.風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)范圍劃分。依據(jù)“統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理”的原則，對(duì)各級(jí)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)范圍進(jìn)行劃分。（1）省調(diào)風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)范圍。1）事故后造成四級(jí)以上電網(wǎng)事件者。2）事故后造成3座220千伏廠站（含用戶變、牽引站）全停，或事故前為單線（單母線）帶2座以上220千伏廠站（含用戶變、牽引站）方式者。3）事故后造成變電站內(nèi)220千伏以上任一電壓等級(jí)母線非計(jì)劃全停者;其中雙母接線的變電站，一條母線檢修方式下另一條母線跳閘，造成本變電站內(nèi)220千伏以上任一電壓等級(jí)母線非計(jì)劃全停除外。4）事故后造成裝機(jī)總?cè)萘?000兆瓦以上的發(fā)電廠全廠對(duì)外停電者。5）事故后造成電網(wǎng)電能質(zhì)量降低，頻率偏差超出（50±0.2）赫茲;或220千伏電壓監(jiān)視控制點(diǎn)電壓偏差超出±5%，延續(xù)時(shí)間30分鐘以上;或500千伏以上電壓監(jiān)視控制點(diǎn)電壓偏差超出±5%，延續(xù)時(shí)間1小時(shí)以上。6）事故后造成±400千伏以上直流輸電系統(tǒng)雙極閉鎖或多回路同時(shí)換相失敗者。7）220千伏以上電網(wǎng)非正常解列成三片以上，其中至少有三片每片內(nèi)解列前發(fā)電出力和供電負(fù)荷超過100兆瓦。8）220千伏系統(tǒng)中，并列運(yùn)行的兩個(gè)或幾個(gè)電源間的局部電網(wǎng)或全網(wǎng)引起振蕩，且振蕩超過一個(gè)周期（功角超過360度）。9）省調(diào)管轄電網(wǎng)輸電斷面超穩(wěn)定限額連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超1小時(shí)。（2）地調(diào)風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)范圍。1）事故后造成電網(wǎng)減供負(fù)荷40兆瓦以上者。2）雙母接線的220千伏變電站一條母線檢修方式下另一條母線跳閘，或單條220千伏線路送220千伏變電站線路跳閘，造成變電站非計(jì)劃全停者。3）事故后造成220千伏變電站內(nèi)110千伏母線非計(jì)劃全停者。4）事故后造成3座以上110千伏變電所全停者。5）地調(diào)管轄電網(wǎng)輸電斷面超穩(wěn)定限額連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超1小時(shí)。6）造成地市級(jí)以上地方人民政府有關(guān)部門確定的特級(jí)或一級(jí)重要電力用戶電網(wǎng)側(cè)供電全部中斷者。（3）縣調(diào)風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)范圍。1）事故后造成縣域范圍內(nèi)1座110千伏變電站全停者。2）事故后造成變電站內(nèi)35千伏母線非計(jì)劃全停者。3）事故后造成地市級(jí)以上地方人民政府有關(guān)部門確定的二級(jí)或臨時(shí)性重要電力用戶電網(wǎng)側(cè)供電全部中斷者。

3.風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施。可采取的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施包括但不限于：（1）電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整。主要包括電網(wǎng)分層分區(qū)方式調(diào)整、變電站母線接排方式調(diào)整，等等。（2）電廠運(yùn)行方式控制。根據(jù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、發(fā)用電平衡等要求，合理安排電廠開停機(jī)組、優(yōu)化機(jī)組出力，提出對(duì)機(jī)組功率因數(shù)、母線電壓水平以及PSS投退狀態(tài)等控制要求等。（3）負(fù)荷轉(zhuǎn)移與控制。結(jié)合電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，對(duì)事故后造成負(fù)荷損失，可能達(dá)到有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的，提前做好負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作;對(duì)影響全省或局部地區(qū)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電的，需事先編制有序用電、錯(cuò)避峰方案并予以落實(shí);對(duì)事故后可能造成供電缺額的，需提前落實(shí)足夠容量的緊急拉限電容量。（4）安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)（裝置）調(diào)整。對(duì)可能影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)（裝置），需根據(jù)運(yùn)行方式要求及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)（裝置）投退狀態(tài)及切負(fù)荷量，確保系統(tǒng)（裝置）有效發(fā)揮作用。（5）防全停措施。主要包括防全停技術(shù)措施和防全停組織管理措施，以減少事故后減供負(fù)荷。（6）設(shè)備巡視。

四、結(jié)束語

風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和預(yù)警是應(yīng)急管理的基礎(chǔ)，致力于從根本上防止災(zāi)害的發(fā)生。電網(wǎng)安全運(yùn)行是整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，正確的認(rèn)識(shí)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的存在，制定合理有效的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別預(yù)警機(jī)制，建立健全電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理體系，對(duì)提升電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急管理能力具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

楊揚(yáng)（1983-），男，浙江杭州人，國網(wǎng)浙江省電力公司，工程師，工程碩士，從事安全監(jiān)督管理工作.