調(diào)控電網(wǎng)安全運(yùn)行能力探究

張海濤 許云峰 于洋 王子瑜

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)控控制工作正處于發(fā)展和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，這一時(shí)期電網(wǎng)安全運(yùn)行能力面臨著非常緊張的上升需求。在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的諸多機(jī)構(gòu)當(dāng)中，電力調(diào)控中心是最為核心的機(jī)構(gòu)之一，其職能也從最開(kāi)始負(fù)責(zé)的單一電網(wǎng)調(diào)度轉(zhuǎn)變成為當(dāng)前兼具設(shè)備管理與調(diào)度運(yùn)行的雙重職能。未來(lái)伴隨著電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜性和綜合性的提升，電網(wǎng)安全運(yùn)行工作還將面臨著更多的改革需求。因此，我們必須要時(shí)刻關(guān)注電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際需求，緊跟電網(wǎng)的發(fā)展步伐與節(jié)奏，在第一時(shí)間內(nèi)提供有效的解決方案。以下是筆者結(jié)合自己多年的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，就此議題提出自己的幾點(diǎn)看法和建議。

關(guān)鍵詞：調(diào)控電網(wǎng);安全運(yùn)行;能力探究

引言

我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)正在不斷加快進(jìn)度，特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)的建設(shè)力度不斷加大，各種新能源電能所占比重不斷提升，逐漸顯示出非常明顯的電網(wǎng)一體化特征。在這種背景下，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中逐漸表現(xiàn)出許多前所未有的新特征。基于此，對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定控制更應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁叨戎匾?，尤其是電網(wǎng)負(fù)荷不斷加大，電網(wǎng)所受潮流沖擊越發(fā)嚴(yán)重，在這種情況下，必須要持續(xù)加強(qiáng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制策略技術(shù)。

1問(wèn)題分析

1.1變電站布點(diǎn)問(wèn)題

變電站的布點(diǎn)主要取決于供電區(qū)域的負(fù)荷密度與供電半徑。變電站站址的選擇將直接影響電力系統(tǒng)的供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。變電站的布點(diǎn)一是要盡量接近負(fù)荷中心，變電站站址的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能地接近主要用戶(hù)，靠近負(fù)荷中心，減少電網(wǎng)投資和電能的損耗。二是使高低壓進(jìn)出線(xiàn)方便，應(yīng)考慮各級(jí)電壓出線(xiàn)的走廊問(wèn)題，不僅要使電送得進(jìn)來(lái)走得出去，而且要使線(xiàn)路交叉跨越少、轉(zhuǎn)角少。三是要考慮地形地質(zhì)條件的適應(yīng)性。所選站址應(yīng)避開(kāi)山洪、斷層、滑坡、積水、塌陷等地質(zhì)條件地帶。四是要考慮與周?chē)O(shè)施的相互影響。變電站設(shè)備是易燃易爆物質(zhì)，要保證與周?chē)O(shè)施的安全距離。

1.2高危重要客戶(hù)的供電安全問(wèn)題

高危重要客戶(hù)中斷供電將直接引發(fā)人身傷亡、重大設(shè)備損壞，影響交通、通信等重要基礎(chǔ)設(shè)施。一方面，嚴(yán)格按照負(fù)荷的分類(lèi)規(guī)劃電源供電問(wèn)題，確保在發(fā)生事故的情況下，能有效轉(zhuǎn)移負(fù)荷，保證對(duì)特別重要的負(fù)荷供電要求。另一方面，重要電力用戶(hù)供電電源應(yīng)采用多電源、雙電源或者雙回路供電，當(dāng)任何一路或一路以上電源發(fā)生故障時(shí)，至少仍有一路電源應(yīng)能滿(mǎn)足保安負(fù)荷持續(xù)供電能力。

1.3線(xiàn)路路徑選擇問(wèn)題

電網(wǎng)線(xiàn)路路徑選擇不當(dāng)，將可能直接導(dǎo)致線(xiàn)路投資過(guò)高，迂回供電，電網(wǎng)系統(tǒng)損耗增加;沒(méi)有避開(kāi)特殊區(qū)域，例如風(fēng)景保護(hù)區(qū)、軍事保護(hù)區(qū)、名勝古跡等，導(dǎo)致和敏感區(qū)域的相互影響，最終影響工程進(jìn)度;塔基和路徑選擇時(shí)地質(zhì)條件考慮不當(dāng)，將有可能受山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的影響。針對(duì)上述種種情況，在做前期電網(wǎng)工程接入系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)路徑的選擇要考慮多種方案的比選，綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面的比選，選擇出長(zhǎng)度最短、特殊跨越少、地質(zhì)條件好的路徑方案。此外，要取得相應(yīng)級(jí)別政府規(guī)劃部門(mén)、國(guó)土部門(mén)、軍事機(jī)構(gòu)、文物主管部門(mén)、民航部門(mén)、林業(yè)主管部門(mén)的意見(jiàn)及協(xié)議。

3調(diào)控電網(wǎng)安全運(yùn)行能力

3.1實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)控配一體化運(yùn)行

何為電網(wǎng)調(diào)控配一體化，其主要指的是一種電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心+運(yùn)維操作站的系統(tǒng)性、整體性的運(yùn)行模式。首先，關(guān)于電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心，其主要負(fù)責(zé)的工作是集主配網(wǎng)調(diào)度指揮、信息監(jiān)控分析、遠(yuǎn)程操作以及負(fù)荷控制多項(xiàng)職能于一身，一旦電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者發(fā)生問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確分析接收到的各種信息資料，并且在最短的時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)的解決措施。然后，關(guān)于運(yùn)維操作站，其主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容是所管轄的變電站的運(yùn)行維護(hù)、倒閘操作、設(shè)備巡視以及事故檢測(cè)等等。如果實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心+運(yùn)維操作站的電網(wǎng)調(diào)控配一體化運(yùn)行模式，將二者的功能和效用緊密結(jié)合在一起，其對(duì)于提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性必然產(chǎn)生非常大的幫助作用。但是，要想實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)控配一體化運(yùn)行，其必須要從以下幾點(diǎn)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新與完善：第一，要對(duì)原有自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，完成信息優(yōu)化任務(wù)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)正確，及時(shí)上報(bào)，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供強(qiáng)有力的信息支撐。第二，要進(jìn)一步對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行庫(kù)表優(yōu)化，重新梳理清楚變電站端的庫(kù)點(diǎn)信息，隨時(shí)根據(jù)監(jiān)控調(diào)度員的指示來(lái)屏蔽或者剔除冗余信息，確保報(bào)文發(fā)出的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

3.2頻率與電壓緊急控制裝置

我國(guó)當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，采用三級(jí)調(diào)頻方法來(lái)控制頻率。一次調(diào)頻是由發(fā)電機(jī)調(diào)速器執(zhí)行的，二次調(diào)頻是通過(guò)調(diào)控系統(tǒng)提升功頻曲線(xiàn)執(zhí)行的，三次調(diào)頻是通過(guò)靜態(tài)穩(wěn)定平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而系統(tǒng)的電壓控制，則是通過(guò)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（PSS）調(diào)節(jié)機(jī)端電壓，抬升功角曲線(xiàn)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而這種常規(guī)的調(diào)節(jié)，僅僅能夠?qū)ν秸袷幍钠胶猱a(chǎn)生效果，并不能夠讓系統(tǒng)的調(diào)頻能力真正得到大幅提升。但是就現(xiàn)實(shí)情況來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)中新能源機(jī)組所占比重越來(lái)越大，甚至出現(xiàn)了新能源機(jī)組裝機(jī)總量超過(guò)一半的情況。與傳統(tǒng)的火電機(jī)組、水電機(jī)組相比，新能源機(jī)組在一次調(diào)頻方面沒(méi)有發(fā)揮相應(yīng)的作用;再加上新能源機(jī)組本身的調(diào)頻、調(diào)壓能力相對(duì)不足，所以對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性有較為嚴(yán)重的影響。而且交流電網(wǎng)振蕩，會(huì)在一定程度上引發(fā)直流換相失敗，使得電壓有很高的崩潰風(fēng)險(xiǎn)。所以說(shuō)在當(dāng)前的特高壓交直流電網(wǎng)混聯(lián)模式下，控制電力系統(tǒng)的頻率和電壓的難度都進(jìn)一步提升。

3.3提升技術(shù)人員的綜合素質(zhì)與專(zhuān)業(yè)能力

在電網(wǎng)安全運(yùn)行系統(tǒng)中安全事故的發(fā)生很多情況下都是不可預(yù)見(jiàn)的，這就意味著相關(guān)技術(shù)人員必須要時(shí)刻做好本職工作，堅(jiān)守本職崗位，全面提升自己的綜合素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)能力。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)能力會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。因此，電網(wǎng)企業(yè)必須要注重提升技術(shù)人員的綜合素質(zhì)合專(zhuān)業(yè)能力。（1）在對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)的過(guò)程中，企業(yè)需要明確兩點(diǎn)培訓(xùn)目標(biāo)：第一，培訓(xùn)的目的之一就是要激發(fā)起技術(shù)人員的自覺(jué)意識(shí)和自認(rèn)意識(shí)，要讓技術(shù)人員意識(shí)到學(xué)習(xí)和提升自己的重要性。第二，培訓(xùn)要看重集體的力量，要針對(duì)全體技術(shù)人員開(kāi)展培訓(xùn)，努力營(yíng)造一個(gè)濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，讓所有技術(shù)人員都能夠感受到自己的價(jià)值和作用。此外，筆者建議企業(yè)可以結(jié)合自身的實(shí)際情況，適當(dāng)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，在企業(yè)內(nèi)部形成一種良性的競(jìng)爭(zhēng)氛圍，激發(fā)技術(shù)人員的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，促使他們不斷提升自己。（2）建立電網(wǎng)事故預(yù)想機(jī)制。對(duì)于電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)人員而言，他們的實(shí)踐操作能力的提升還是要依靠實(shí)踐演練來(lái)提升。企業(yè)可以在企業(yè)內(nèi)部正式建立起電網(wǎng)事故預(yù)想機(jī)制，通過(guò)事故預(yù)想和反事故演練訓(xùn)練和提升調(diào)控技術(shù)人員的應(yīng)變能力，多為調(diào)控技術(shù)人員創(chuàng)造這樣參與實(shí)踐聯(lián)系的機(jī)會(huì)，讓他們切身感受到事故發(fā)生的感覺(jué)，也在潛移默化中鍛煉和提升他們的心理素質(zhì)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的論述，我們可以看出，盡管針對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性，可以采取上面的各種技術(shù)，然而這些技術(shù)都存在著一定程度的不足;所以在實(shí)際引用過(guò)程中，通過(guò)電網(wǎng)調(diào)控管理，實(shí)施快速負(fù)荷控制依然具有重要的意義。我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)基本完成了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，這對(duì)于開(kāi)發(fā)智能負(fù)荷批量控制功能奠定了良好的基礎(chǔ)，所以根本上解決電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施應(yīng)當(dāng)是基于智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，實(shí)施智能負(fù)荷批量控制策略，這對(duì)于保障電網(wǎng)穩(wěn)定性具有非常重要的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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