電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效對(duì)策探討

崔文泉

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)供電公司，山東 東營(yíng) 257000）

隨著社會(huì)的發(fā)展，電力能源已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家最重要的能源，在進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活過(guò)程中主要依靠電力作為能源供給。因此，電網(wǎng)的安全運(yùn)行對(duì)于社會(huì)的發(fā)展都有著十分重要的影響作用，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行是關(guān)系國(guó)民生產(chǎn)生活的重要工作。我們每個(gè)人都要予以高度重視。另外，國(guó)家每年都會(huì)投入大量的精力分析研究電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，電力系統(tǒng)專家們?nèi)娜獾刂铝τ谘芯靠焖俑咝?、穩(wěn)定的電力系統(tǒng)理論和方法，從而使我國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展速度越來(lái)越快，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的供電要求越來(lái)越高，各地區(qū)的工業(yè)企業(yè)使用的電量越來(lái)越大。這對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行提出了更大的考驗(yàn)。因此，我們有必要加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的問(wèn)題分析，然后科學(xué)規(guī)劃，采取有效提高電網(wǎng)安全運(yùn)行的具體措施。

一、我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

電網(wǎng)運(yùn)行安全是影響國(guó)民生產(chǎn)的重要事件，保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)，避免大面積停電事故的出現(xiàn)是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)系統(tǒng)主要存在以下幾方面的問(wèn)題。

1.電網(wǎng)擾動(dòng)的沖擊問(wèn)題

電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)伴隨著多種類型的電網(wǎng)擾動(dòng)現(xiàn)象。造成這種問(wèn)題的主要原因有三點(diǎn)。第一，設(shè)備故障引起的電網(wǎng)擾動(dòng)，例如電路保護(hù)裝置出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象就會(huì)引起電網(wǎng)擾動(dòng)；第二，自然災(zāi)害可能造成電網(wǎng)擾動(dòng)。例如水災(zāi)、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣會(huì)使電路設(shè)施出現(xiàn)短路或跳閘的現(xiàn)象；第三，工作人員操作不當(dāng)也會(huì)引發(fā)跳閘現(xiàn)象，為了保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行采取有效措施來(lái)防范電網(wǎng)擾動(dòng)給我們帶來(lái)的沖擊和影響。尤其要防范電網(wǎng)擾動(dòng)會(huì)造成電路多處斷開(kāi)事故，線路若出現(xiàn)多處斷開(kāi)就會(huì)引發(fā)整個(gè)電力系統(tǒng)潮流大范圍轉(zhuǎn)移，與發(fā)生事故的供電線路相鄰的線路會(huì)因?yàn)樨?fù)荷過(guò)重而被切除，進(jìn)而引發(fā)一系列惡性連鎖反應(yīng)，形成多米諾效應(yīng)。這類事故對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的破壞十分嚴(yán)重，輕則裂解電力系統(tǒng)，重則會(huì)使整個(gè)電網(wǎng)全部瓦解。

2.局部信息保護(hù)裝置和穩(wěn)定控制裝置存在缺陷問(wèn)題

電力系統(tǒng)中有很多局部信息保護(hù)裝置和穩(wěn)定控制的設(shè)備，由于這些設(shè)備和裝置本身存在缺陷而引發(fā)電網(wǎng)擾動(dòng)時(shí)，就會(huì)對(duì)故障設(shè)備在第一時(shí)間內(nèi)切除，這種保護(hù)裝置能夠降低電網(wǎng)故障對(duì)供電系統(tǒng)的影響和沖擊。通常情況下，繼電保護(hù)裝置是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要關(guān)口，對(duì)于維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行起著十分重要的作用，然而在現(xiàn)實(shí)中使用的繼電保護(hù)裝置都是針對(duì)就地局部信息的，而非對(duì)于全網(wǎng)、全局信息詳細(xì)的參考。當(dāng)發(fā)生故障的元件被切除以后，一些正常的電力元件可能會(huì)無(wú)法正常工作，會(huì)被當(dāng)作故障元件切除，從而出現(xiàn)惡性的連鎖反應(yīng)。

3.電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱性問(wèn)題

這些年來(lái)，國(guó)家投入大量的資源來(lái)改善電網(wǎng)設(shè)施，使我們的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越完善，但是目前我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)依然需要進(jìn)一步完善。尤其是隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展步伐的加快，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求與日俱增，在500kV-220kV高低壓電磁環(huán)網(wǎng)在日常應(yīng)用中最為廣泛，然而，這些電網(wǎng)的運(yùn)行方式比其他的電網(wǎng)運(yùn)行方式更為復(fù)雜，如果其中某一處出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身，打破原有的電網(wǎng)運(yùn)行平衡，影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。也就是說(shuō)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)過(guò)于薄弱。如果500kV電網(wǎng)系統(tǒng)不正常運(yùn)行，就會(huì)在電網(wǎng)中形成大量的轉(zhuǎn)移潮流，還會(huì)導(dǎo)致局部地區(qū)的低壓電網(wǎng)更加薄弱，使電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮正常的功能。

4.傳統(tǒng)調(diào)動(dòng)模式不適問(wèn)題

電網(wǎng)的調(diào)度模式也是影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度模式一直是實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理。在這種模式下，為我國(guó)的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了積極的作用，但與此同時(shí)，隨著電網(wǎng)的發(fā)展也顯露出負(fù)面影響，電網(wǎng)運(yùn)行的各種弊病不斷出現(xiàn)，這是因?yàn)樵谖覈?guó)的電力系統(tǒng)中級(jí)別不同的調(diào)度機(jī)構(gòu)所負(fù)責(zé)的電壓等級(jí)和電網(wǎng)調(diào)度管理范圍各有不同。例如，省一級(jí)的調(diào)度負(fù)責(zé)220千伏的等級(jí)的電網(wǎng)調(diào)度工作，國(guó)家電網(wǎng)負(fù)責(zé)500KV等級(jí)的電網(wǎng)調(diào)度，地市負(fù)責(zé)110千伏的電網(wǎng)調(diào)度，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電網(wǎng)供電需求越來(lái)越多，500kV/220kV電網(wǎng)規(guī)模呈現(xiàn)倍增態(tài)勢(shì)，所需要的調(diào)度機(jī)構(gòu)也越來(lái)越多，所管轄的各種電網(wǎng)控制設(shè)備隨之增加，工作任務(wù)越來(lái)越繁多。造成在實(shí)際操作過(guò)程中電網(wǎng)調(diào)度人員無(wú)法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)督和控制能力減弱，各種設(shè)備的年檢維修缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)，設(shè)備維護(hù)不到位。

二、電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)下維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的對(duì)策

當(dāng)前電力行業(yè)不僅成為一個(gè)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，而且電網(wǎng)安全已經(jīng)上升到國(guó)家安全的高度，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行責(zé)任重大。尤其在目前的電力市場(chǎng)環(huán)境下，電網(wǎng)大互聯(lián)和電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜性更是給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn)，此時(shí)更需要我們提高思想認(rèn)識(shí)，不斷創(chuàng)新管理方法，提高科技手段，從多方面來(lái)增強(qiáng)電網(wǎng)安全運(yùn)行的能力。

1.統(tǒng)一協(xié)調(diào)電網(wǎng)安全管理

電力的市場(chǎng)化運(yùn)行增加了電網(wǎng)安全管理工作的負(fù)擔(dān)，會(huì)給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)沖擊，因此，必須加強(qiáng)電網(wǎng)安全管理，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)企業(yè)會(huì)采用統(tǒng)一協(xié)調(diào)的方式，與電網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的各責(zé)任主體進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。從而使當(dāng)前的電網(wǎng)市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)更加規(guī)范、有序。為此，政府主管部門要積極發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，從多方面支持節(jié)能發(fā)電調(diào)度的研究，認(rèn)真查找存在的問(wèn)題及時(shí)修正。同時(shí)，要不斷提高思想認(rèn)識(shí)，在電網(wǎng)管理運(yùn)行中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際需要改革創(chuàng)新管理模式，各個(gè)參與方也要落實(shí)主體責(zé)任。尤其是當(dāng)前的新形勢(shì)下，更應(yīng)該建立一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機(jī)制，使各方面的管理工作都能夠有條不紊地進(jìn)行。發(fā)電機(jī)組的管理工作也是電網(wǎng)管理中的最重要工作之一，對(duì)于新安裝入網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組，要進(jìn)行全面的審核評(píng)估，確保其安全性以后才能夠投入使用。

2.與時(shí)俱進(jìn)地調(diào)整電網(wǎng)調(diào)度模式

隨著社會(huì)發(fā)展的日新月異，人們對(duì)電力需求的供應(yīng)越來(lái)越大。傳統(tǒng)的電網(wǎng)模式已經(jīng)與當(dāng)前的電網(wǎng)發(fā)展水平不相適應(yīng)，必須與時(shí)俱進(jìn)地調(diào)整電網(wǎng)調(diào)度模式，才能夠使電網(wǎng)調(diào)度模式更好地為電網(wǎng)的發(fā)展提供更多的助力。目前，電網(wǎng)管理部門也在不斷地研究創(chuàng)新管理模式，例如，將調(diào)度設(shè)備的操作權(quán)限層層下放，同時(shí)，還要引入其他先進(jìn)的管理模式。在電力市場(chǎng)化推進(jìn)過(guò)程中，對(duì)電力資源進(jìn)行交易時(shí)，以區(qū)域進(jìn)行劃分，主要利用各區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)交換潮流，為了能夠更好地促進(jìn)電力網(wǎng)絡(luò)管理和發(fā)展，電網(wǎng)的調(diào)度模式也需要隨著市場(chǎng)化的運(yùn)營(yíng)而改變，要用統(tǒng)一管理、分區(qū)調(diào)度的方式大幅度地提高電力調(diào)度水平。這種管理模式對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備的調(diào)度來(lái)說(shuō)也同樣適用，調(diào)度的權(quán)限得到下放。各級(jí)的管理機(jī)構(gòu)就能夠更加靈活地掌握調(diào)度權(quán)限，能夠使調(diào)度工作更加科學(xué)合理。

3.加強(qiáng)電網(wǎng)安全運(yùn)行和穩(wěn)定控制的技術(shù)研究創(chuàng)新

隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代化的電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，日常運(yùn)行管理也越來(lái)越復(fù)雜，依靠傳統(tǒng)的技術(shù)和手段已經(jīng)很難再有效地管理當(dāng)前的電網(wǎng)運(yùn)行工作，必須不斷創(chuàng)新技術(shù)手段，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算等多種手段，全面加強(qiáng)電網(wǎng)安全管理和控制，特別要對(duì)現(xiàn)代化電網(wǎng)安全防御體系進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，提高其電網(wǎng)安全防御能力。對(duì)于這方面的研究，目前主要有兩種思路，一方面，研究人員要開(kāi)發(fā)研究主動(dòng)防御和有對(duì)策防御的安全防御系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有主動(dòng)防御外來(lái)破壞的能力，同時(shí)，能夠針對(duì)不同的外來(lái)破壞制定有針對(duì)性的防御策略。這種研究思路和防御設(shè)想雖然能夠發(fā)揮一定作用，但還是難以滿足現(xiàn)代化復(fù)雜電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際需求；另一方面，只有根據(jù)局部電網(wǎng)信息的保護(hù)裝置和穩(wěn)定控制裝置，才能夠獲得廣域電網(wǎng)數(shù)據(jù)，但是目前的局部電網(wǎng)信息保護(hù)裝置設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)的高速發(fā)展需求。所以，廣域建模和電網(wǎng)數(shù)值仿真理論出現(xiàn)在人們的視野中。研究人員利用廣域全局信息對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行科學(xué)的修正、校對(duì)，這樣能夠充分增強(qiáng)電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的精確度，并在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步完成各項(xiàng)分析工作。不斷加強(qiáng)對(duì)廣域電網(wǎng)監(jiān)控和防御系統(tǒng)的研究，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取有效措施加以解決，從而減少各種因素對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊和影響。

三、結(jié)論

電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)系統(tǒng)的管理。直接關(guān)系著一個(gè)國(guó)家的國(guó)民生產(chǎn)、生活，必須高度重視。尤其是在當(dāng)前電力市場(chǎng)化運(yùn)行模式下，我們應(yīng)該采取有效措施，加強(qiáng)地方管理。減少市場(chǎng)化運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定安全帶來(lái)的沖擊和影響，全面提高電網(wǎng)調(diào)度管理水平，引入電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)，不斷提高電網(wǎng)抵御各種事故擾動(dòng)的能力，防范電網(wǎng)大范圍停電事故。