電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行初探

陳俊

摘要：文章從電力調(diào)度的重要性、管理機(jī)制、改革與電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的內(nèi)在需求和電力調(diào)度工作挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存方面著手，探討了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一調(diào)度，僅供參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)系統(tǒng)；電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；安全運(yùn)行；統(tǒng)一調(diào)度；電網(wǎng)建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM734 文章編號(hào)：1009-2374（2015）18-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.074

社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)步明顯，人們的生活質(zhì)量逐步提高，由此對(duì)電力需求和依賴(lài)程度加大，而電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行越來(lái)越關(guān)鍵。但是，我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)在自身方面和外部干擾條件下往往不夠穩(wěn)定，而導(dǎo)致電力事故頻發(fā)。如此一來(lái)，給我國(guó)電力事業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益造成極大的損失，同時(shí)也對(duì)用電客戶帶來(lái)無(wú)法估量的威脅。因此，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分關(guān)鍵，必須作為重大戰(zhàn)略問(wèn)題予以

解決。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要性

電力自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電力系統(tǒng)優(yōu)化配置資源的目的，使得互通有無(wú)和相互支援成為了現(xiàn)實(shí)。但是，牽一發(fā)而動(dòng)全身，某個(gè)局部故障勢(shì)必影響全系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而在電網(wǎng)事故處置方面，電力調(diào)度要保持高度統(tǒng)一和及時(shí)反映。通過(guò)美國(guó)電網(wǎng)的案例分析來(lái)看，自1996年以來(lái)美國(guó)西部曾發(fā)生過(guò)兩次重大的停電事故，美國(guó)電力系統(tǒng)的監(jiān)管需要做重大改進(jìn)。至今，美國(guó)電力公司超過(guò)了3000家，它們互聯(lián)成網(wǎng)，構(gòu)成龐大的北美電力系統(tǒng)，但電力調(diào)度與監(jiān)管各自為政、相對(duì)分離，也缺少可監(jiān)管全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)的組織或機(jī)構(gòu)來(lái)負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)運(yùn)行與事故處置工作。某一部分出現(xiàn)電力故障，其他部分并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和反映，如此惡性循環(huán)勢(shì)必形成連鎖反應(yīng)。

從我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)情況來(lái)看，較之國(guó)外，顯然在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面體現(xiàn)的不足更多一些，如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不緊密、供輸電能力差等。我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)雖然起步較晚，但如今也逐步形成跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的布局形式。從華北地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)看，自南向北該電網(wǎng)系統(tǒng)主要以相對(duì)獨(dú)立的500kV“西電東送”作為整個(gè)系統(tǒng)的主干通道，而京津地區(qū)主要利用雙回500kV支路形成聯(lián)接，京唐地區(qū)主要利用一回500kV支路形成聯(lián)接，河北地區(qū)主要利用雙回500kV支路與京津地區(qū)形成聯(lián)接，唐山地區(qū)則通過(guò)一回500kV支路與東北地區(qū)形成交流互聯(lián)布局形式。以上的電網(wǎng)布局方式中，如在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生局部事故且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理和限制傳播，將有可能造成整個(gè)電力系統(tǒng)的完全失控，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失將不可估量。鑒于此，我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的管理工作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)度勢(shì)在必行，且在建立相應(yīng)的電力安全運(yùn)行管理機(jī)制的前提下，保障我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全和運(yùn)行

經(jīng)濟(jì)。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的管理機(jī)制

我國(guó)《電力法》第3章第21條中這樣規(guī)定：“電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理要逐步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和分層次管理，每個(gè)單位或個(gè)人均不得采取非法手段來(lái)干預(yù)調(diào)度工作?！卑凑漳壳笆┬械摹峨娋W(wǎng)調(diào)度條例》來(lái)看，我國(guó)電力電網(wǎng)調(diào)度工作以五級(jí)分層次管理為主，即國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、市調(diào)和縣調(diào)，電網(wǎng)調(diào)度管理機(jī)構(gòu)的分層次原則也是通過(guò)法律規(guī)定形成的。國(guó)調(diào)是國(guó)家電力電網(wǎng)系統(tǒng)層次最高的調(diào)度單位，而跨省份的電網(wǎng)管理又可分別設(shè)置四級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)，獨(dú)立省份則設(shè)置三級(jí)調(diào)度。這種層級(jí)劃分也是我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)通過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)形成的，它是一種已經(jīng)通過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)，并能夠有效提高電力系統(tǒng)調(diào)度管理的機(jī)制。

統(tǒng)一調(diào)度和分層次管理機(jī)制也作為國(guó)家電網(wǎng)實(shí)施調(diào)度與管理的基本要求和原則?！秶?guó)家電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程》中強(qiáng)調(diào)：“統(tǒng)一調(diào)度和分層次管理作為我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度的基本原則。而《電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程》同樣做出規(guī)定：“電力部分相關(guān)值班調(diào)度工作人員是電網(wǎng)出現(xiàn)事故后第一時(shí)間做出應(yīng)急響應(yīng)的指揮者，同時(shí)也要為電網(wǎng)事故處理的正確性選擇和及時(shí)性負(fù)有相應(yīng)的責(zé)任?！?/p>

假設(shè)我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)如同美國(guó)那么大的停電事故，可按照《電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程》對(duì)電網(wǎng)送電符合不平衡區(qū)域進(jìn)行事故拉路，控制重潮流線路，以此防止其他線路超過(guò)極限負(fù)荷而掉閘。這種措施僅犧牲少數(shù)用戶的用電來(lái)確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，不會(huì)發(fā)展成為更重大的停電事故，同時(shí)也可在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)所有停電，極大縮短停電的時(shí)間，且避免了更為嚴(yán)重的事故蔓延。

3 電力系統(tǒng)改革和電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的內(nèi)在需求

至今，我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)管理尚處于改革階段，電廠與電網(wǎng)的分離，主導(dǎo)更為激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，以此打破了長(zhǎng)期以來(lái)電力行業(yè)壟斷的局面。在新形勢(shì)下，如何促進(jìn)廠網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系和保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。顯然，采取一定手段，在企業(yè)內(nèi)部繼續(xù)挖掘潛力，降低投入成本和繼續(xù)保持企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力勢(shì)在必行。但是，以上手段能否直接影響我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性尚不得而知。

我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的改革工作剛剛展開(kāi)，是否違背統(tǒng)一調(diào)度的情況并沒(méi)有突出顯現(xiàn)，并不意味著他們之間不存在矛盾關(guān)系。除此以外，受到“西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”等指導(dǎo)方針影響，我國(guó)500kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化，并逐步達(dá)成全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)。大電網(wǎng)（即包含有發(fā)電廠、變電站、輸電線路網(wǎng)、配電變壓器和低壓線路網(wǎng)）為國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)促進(jìn)聯(lián)網(wǎng)效益增長(zhǎng)，同時(shí)也帶來(lái)了很多事故風(fēng)險(xiǎn)。要規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)，不僅要從技術(shù)措施方面進(jìn)行加強(qiáng)防范，也需主動(dòng)強(qiáng)化相關(guān)的安全調(diào)度管理機(jī)制。

近十年中，我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)也出現(xiàn)過(guò)不同程度的拉閘問(wèn)題，在社會(huì)空前渴望電力的前提下，電力電網(wǎng)事故的安全性備受擔(dān)憂。20世紀(jì)70年代末期，法國(guó)大停電事故發(fā)生的主要原因就在于電力電網(wǎng)系統(tǒng)的超負(fù)荷過(guò)于嚴(yán)重，以此引起備用不足問(wèn)題，相關(guān)調(diào)度管理人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和切除超負(fù)荷，從而導(dǎo)致鄰國(guó)的諸多聯(lián)絡(luò)線過(guò)載，最終使得無(wú)功電力出現(xiàn)不足，直至整個(gè)電力電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰和癱瘓。在此情況中，確保我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)安全的問(wèn)題更加嚴(yán)峻。首先，國(guó)家要給予下屬有關(guān)調(diào)度部門(mén)充分權(quán)限，在面臨事故可直接根據(jù)自身所掌握的情況直接下達(dá)各項(xiàng)拉路限電指令；其次，分層次調(diào)度下級(jí)部門(mén)要絕對(duì)服從上級(jí)的調(diào)度指令。

4 電力調(diào)度工作挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

“京津唐”電力電網(wǎng)霸州變電站采用環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，以220kV線路構(gòu)成，其中某條線路出現(xiàn)故障直接影響整個(gè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)供電負(fù)荷也會(huì)造成影響，甚至于引起電力設(shè)備的局部過(guò)載問(wèn)題，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

以3·11霸州停電事故為例。2005年3月11日下午4點(diǎn)40分，該變電站先后出現(xiàn)兩次主變壓器掉閘的故障，龍和、康縣、策城和廣安等部分220kV變電站隨之失電，進(jìn)而引起“京津唐”地區(qū)中南部的停電事故，這也是建國(guó)以來(lái)該地區(qū)發(fā)生的最大的一次停電事故。事故當(dāng)時(shí)，值班調(diào)度工作人員通過(guò)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)和SCADA畫(huà)面在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，并及時(shí)判斷事故的根源，立即連線霸州500kV變電站詢查詳情。同時(shí)將這一情況通報(bào)給涉事的220kV變電站和110kV變電站的相關(guān)負(fù)責(zé)人，立即啟動(dòng)了事故應(yīng)急實(shí)施方案，使得事故得以控制。

此次事故從發(fā)現(xiàn)到解決僅僅過(guò)去了110min，從調(diào)度角度講，它也體現(xiàn)出了統(tǒng)一調(diào)度的及時(shí)性和高效性。通過(guò)此案例說(shuō)明，我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化保障系統(tǒng)安全運(yùn)行要具備完全統(tǒng)一化的管理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上方可良好保障我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全與可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

鑒于電網(wǎng)事故影響因素的復(fù)合性特點(diǎn)，本文基于統(tǒng)一調(diào)度的原則，維護(hù)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行，充分掌握電力電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行保障措施，確保我國(guó)電力電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性。

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（責(zé)任編輯：陳 倩）