淺談地區(qū)電網(wǎng)設備停電檢修的運行方式策劃

蔡璐璇

摘 要：電網(wǎng)設備停電檢修是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，保障設備停電檢修期間的電網(wǎng)安全運行和供電可靠性關鍵在于合理的運行方式策劃。面對日益龐大的電網(wǎng)，設備停電運行方式策劃分析系統(tǒng)可以提高方式人員的工作效率及策劃結果的科學合理性，保證電網(wǎng)安全運行。

關鍵詞：地區(qū)電網(wǎng) 設備停電檢修 運行方式策劃

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0088-02

1 概述

電網(wǎng)設備停電檢修是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，包括設備定期檢修、設備故障檢修、設備退役更換。檢修行為是為了降低設備故障的頻率，減小設備故障的影響，延長設備使用壽命確保電網(wǎng)安全運行，從而達到提高電網(wǎng)供電可靠性的目的。設備停電檢修期間的電網(wǎng)安全運行和供電可靠性關鍵在于合理的運行方式策劃。

2 設備停電檢修的運行方式策劃原則

地區(qū)電網(wǎng)是分片區(qū)開環(huán)運行，單設備停電檢修時的電網(wǎng)運行方式策劃應根據(jù)電網(wǎng)結構進行分析：

（1） 設備停電，是否引起整個變電站停電，對用戶供電存在影響。

（2） 設備停電，是否通過調整電網(wǎng)運行方式可以將負荷轉移由其他設備供電，需要校核方式調整后設備的熱穩(wěn)定電流是否越限。

電網(wǎng)的熱穩(wěn)定電流校核原則是：

母線取設備額定電流核定。

變壓器按額定容量、各側間隔設備額定電流二者的最小值核定。

輸電線路按線路額定電流（夏季取20°C、冬季取35°C的值，耐熱導線另外考慮）、阻波器的額定電流、CT的一次電流三者的最小值核定，一般不考慮進站線與跳線的限流。

（3） 對采取電網(wǎng)運行方式調整后運行設備N-1時存在的電網(wǎng)運行風險進行評估，確定風險結果及可能采取的處理預案。

電網(wǎng)運行風險的評估工作，應該按照電網(wǎng)事故事件調查規(guī)程和電網(wǎng)安全生產(chǎn)風險評估管理規(guī)定等開展。若存在多種運行方式調整策略，需要對不同策略出現(xiàn)的不同風險結果進行比較，選取最優(yōu)策略以確保電網(wǎng)安全運行。

電網(wǎng)運行的現(xiàn)狀是眾多設備同時存在停電檢修需求、停電時段交叉重疊，運行方式策劃時還需要同時分析以下情況：

（1）不同設備停電是否對電網(wǎng)運行存在同樣的影響，是否可以整合開展檢修工作。若出現(xiàn)對用戶供電影響或電網(wǎng)運行方式多次調整的情況，應該整合開展。

（2）交叉開展的設備停電，電網(wǎng)運行方式調整策略之間是否存在安全沖突。若存在安全沖突或會提高電網(wǎng)運行風險等級的設備停電，應該錯開安排。

（3）交叉開展的設備停電，對調度和運行人員操作、檢修班組工作等是否存在時間沖突。應合理均衡各班組工作量，減少人為隱患。

調度方式人員進行設備停電檢修的運行方式策劃工作時，需要考慮電網(wǎng)的安全約束、供電可靠性約束、不同設備停電的互斥性與協(xié)調性，需要協(xié)調生技、變電、輸電、基建、營銷等多個生產(chǎn)部門，均衡各工作班組工作量等，需要同時應用電網(wǎng)調度監(jiān)視控制與信息采集系統(tǒng)（SCADA）、電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)（MIS）、電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）等提取數(shù)據(jù)資料進行分析。

3 信息系統(tǒng)智能輔助運行方式策劃

面對日益龐大的電網(wǎng)，調度方式人員的工作量與日俱增，信息資料缺失與分散、工作量大、效率低及主觀因素的偏差可能出現(xiàn)運行方式策略的不合理性，信息系統(tǒng)的智能輔助分析可以提高方式人員的工作效率及策劃結果的科學合理性，保證電網(wǎng)安全運行。

設備停電運行方式策劃分析系統(tǒng)對設備停電進行統(tǒng)一管理，以設備運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設備基礎數(shù)據(jù)拓撲關系、實時負荷數(shù)據(jù)為基礎，將主網(wǎng)生產(chǎn)、配網(wǎng)生產(chǎn)、調度自動化、電網(wǎng)GIS、營銷等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緊密集成，對設備停電進行多維度的分析，實現(xiàn)設備停電事前優(yōu)化決策的精細化管理，優(yōu)化設備停電運行方式，降低電網(wǎng)運行風險、減少用戶停電次數(shù)。系統(tǒng)架構如圖1所示。

設備停電運行方式策劃分析系統(tǒng)為運行方式策劃提供以下的智能輔助分析。

（1） 設備停電計劃整合優(yōu)化。

一方面根據(jù)設備關聯(lián)性，對多個設備停電計劃進行智能整合，減少停電次數(shù)和時間；另一方面通過對主、配網(wǎng)設備停電計劃中涉及的安全風險、工作量等進行監(jiān)控，提醒方式人員降低安全風險、均衡工作量。整合優(yōu)化以下3種設備停電情況：

設備一致，但停電時間不同的多個設備停電計劃。

設備不同，但這些設備停電期間的運行方式策劃會相互影響的多個設備停電計劃。

設備在生產(chǎn)系統(tǒng)中的周期性試驗檢修、缺陷記錄等數(shù)據(jù)提示。

（2）安全風險分析。

利用電網(wǎng)各個片區(qū)節(jié)點預測負荷，分析多個設備停電時各個片區(qū)設備的安全情況，發(fā)現(xiàn)并提醒存在的安全問題。安全風險分析主要實現(xiàn)以下功能：

①自動安全校驗：自動對設備停電計劃進行校驗，對存在安全風險的事件進行分析，自動安全校驗分成三種類型：

安全沖突分析：建立安全沖突校驗規(guī)則，在設備電氣拓撲連接的基礎上，分析停電方案所對應的停電設備可能帶來的安全沖突。

重載分析：在設備電氣拓撲連接的基礎上，當停電方案所對應的停電設備停電后，進行運方調整后，可能帶來的設備過載和超載。

假想故障分析：在設備電氣拓撲連接的基礎上，當停電方案所對應的停電設備停電后，進行運方調整后，可能帶來的設備N-1安全風險。

②安全問題提醒：對安全校驗發(fā)現(xiàn)的安全沖突、設備過載和超載、假想故障進行提醒。

③電網(wǎng)安全風險星級評估：根據(jù)安全風險分析的規(guī)則及星級評級標準，對設備停電計劃的安全性進行自動的星級標定；達到風險相應等級條件時自動提醒。

（3）工作量均衡

基于設定的電網(wǎng)工作量模型，評估計劃涉及的調度、運行的工作負荷情況，均衡各個班組的每天的工作量，保證生產(chǎn)及關鍵資源利用的均衡性，降低設備的集中操作，提升生產(chǎn)的安全性：endprint

①工作量模型設定：由調度、運行部門設定每種設備典型操作的工作量；

②調度工作量：基于調度設定每種設備典型操作（停役、復役）的工作量，統(tǒng)計計劃對應的調度工作量，并用圖形進行展示。

③變電所工作量：基于變電所設定每種設備典型操作的工作量，統(tǒng)計計劃對應的工作量，并用圖形進行展示。

④輸電所工作量：基于輸電所每天工作所涉及到的停電線路的多少進行統(tǒng)計，獲得對應的工作量，并用圖形進行展示。

⑤工作量圖形顯示：對編制好的計劃的調度、運行工作量分析結果進行用圖形進行展示。

（4）配網(wǎng)負荷轉供能力評估。

基于配網(wǎng)的拓撲情況以及配網(wǎng)線路負荷分布情況，在主網(wǎng)設備（110 kV變電站進線母線、主變、10 kV出線母線）停電時分析配網(wǎng)負荷情況、配網(wǎng)負荷能夠通過配網(wǎng)其他線路轉供的能力以及配網(wǎng)進行相應的轉供方式調整后，被轉供的主變是否超載、被轉供線路的負荷是否滿足要求（負荷、負載率等要素），評估被轉供設備的轉供能力，為運行方式策略提供科學的依據(jù)。主要包括以下三方面內(nèi)容：

①待轉供負荷分析：基于計劃日被轉供線路的負荷預測結果以及轉供供電線路的負載情況，提供轉供決策各項所需參數(shù)展示。

②被轉供線路安全影響分析：分析被供電線路是否滿足轉供的要求。

③主變轉供安全影響分析：基于主配網(wǎng)的拓撲聯(lián)系關系，提供轉供決策時，主變各項參數(shù)展示，分析轉供后主變是否超載。

（5）主網(wǎng)設備停電對配網(wǎng)的影響。

基于主配網(wǎng)的拓撲關系、連接關系分析出配網(wǎng)饋線所連接的變電站內(nèi)10 kV母線、110 kV主變以及110 kV線路的主網(wǎng)停電計劃，從而為運行方式調整提供決策依據(jù)：

①主網(wǎng)10 kV母線停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓撲連接關系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站內(nèi)10 kV母線的停電計劃。

②主網(wǎng)110 kV主變停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓撲連接關系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站內(nèi)110 kV主變的停電計劃。

③主網(wǎng)110 kV線路停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓撲連接關系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站所連接的110 kV線路的停電計劃。

（6）用戶影響分析。

配網(wǎng)設備停電往往會造成部分用戶的停電，主網(wǎng)設備停電有時也會造成用戶的停電，如10 kV出線母線的檢修工作等。這些停電將直接影響電能質量管理的重要指標供電可靠性。本功能依據(jù)歷史停電記錄，分析出某時間段、某區(qū)域、某條線路的停電對用戶的影響，對影響相關指標的設備停電進行提示。

①雙電源用戶停電提醒：根據(jù)雙電源用戶信息，檢查是否有設備停電引起雙電源用戶停電；如果有，則提醒計劃制定和審批人員注意。

②多次重復停電提醒：將當年設備停電影響用戶的停電次數(shù)、變電站饋線開關停電次數(shù)分別進行統(tǒng)計，按從大到小的順序進行排列，對停電次數(shù)較大的用戶及變電站饋線開關進行多次重復停電提醒。

③重要用戶影響分析功能：根據(jù)重要用戶信息，檢查設備停電是否造成重要用戶停電或供電可靠性下降；如果有，則提醒方式人員注意。

④供電安全風險星級評估：根據(jù)安全風險分析的規(guī)則及星級評級標準，對設備停電的安全性進行自動的星級標定；達到風險相應等級條件時自動提醒。

（7）設備停電輔助編排。

基于整合優(yōu)化、工作量均衡、電網(wǎng)安全分析、主配網(wǎng)設備停電計劃協(xié)調的目標函數(shù)，在電網(wǎng)拓撲、負荷的約束下，綜合考慮用戶設定的設備停電輔助編排參數(shù)，對眾多設備停電計劃進行自動編排，提供給方式人員方案，提供優(yōu)化前后的指標對比分析結果，提高運行方式策劃效率。

4 結語

該文對設備停電運行方式策劃分析系統(tǒng)如何智能輔助調度方式人員進行運行方式的策劃分析進行介紹。隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，電力行業(yè)高速發(fā)展，電力網(wǎng)絡不斷擴大，檢修運行方式策劃的難度也隨之加大，有信息系統(tǒng)支撐的專業(yè)人員能更精細化的開展工作。

參考文獻

[1] 廣東電網(wǎng)公司.廣東電力系統(tǒng)輸變配電設備檢修調度管理規(guī)定[S].2010.endprint