摘 要:本文基于筆者多年從事電力調(diào)度的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),以電力調(diào)度穩(wěn)定安全運(yùn)行為研究對象,分析了當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度中的事故與存在的問題,進(jìn)而詳細(xì)探討了電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對體系,全文是筆者長期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。
關(guān)鍵詞:電力調(diào)度 安全運(yùn)行 措施 應(yīng)對體系
中圖分類號:TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0161-02
1 一般電網(wǎng)事故的特點(diǎn)
1.1 事故來源多樣性
(1)自然災(zāi)害日益頻繁。具有一定的季節(jié)性,影響程度一般較大,但影響范圍具有很大的不確定性。(2)設(shè)備故障依然突出。因設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)等原因所導(dǎo)致的設(shè)備故障,尤其是母線設(shè)備故障對電網(wǎng)的安全運(yùn)行和可靠供電影響較大。(3)人為事故時(shí)有發(fā)生。如:誤操作、誤整定、誤調(diào)度、誤碰事故等,往往性質(zhì)比較惡劣。(4)外力破壞尤為突出。近年來由于風(fēng)箏、飄物掛線、機(jī)械違章碰線以及電力設(shè)施破壞等引發(fā)的系統(tǒng)跳閘日益頻繁,外力破壞已逐漸成為影響電網(wǎng)安全的最大威脅(如圖1)。
1.2 事故類型多樣化
除了傳統(tǒng)的機(jī)械故障和一次電氣設(shè)備故障外,繼電保護(hù)及安全自動裝置、通信及自動化第二次系統(tǒng)故障在某些情況下將直接導(dǎo)致系統(tǒng)失控、事故擴(kuò)大。這一點(diǎn)在美加大停電事故中表現(xiàn)得尤為突出。因此,二次系統(tǒng)的安全正受到越來越多的關(guān)注。
1.3 故障后果甚為嚴(yán)重
嚴(yán)重的電網(wǎng)事故,加上電網(wǎng)運(yùn)行分析的考慮不足,電網(wǎng)3道防線配置欠合理或二次系統(tǒng)重復(fù)故障,極易引發(fā)現(xiàn)代電網(wǎng)連鎖反應(yīng),輕則導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定水平的大幅下降,單一設(shè)備事故、單一廠站停電,重則引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定破壞、電網(wǎng)瓦解和大面積停電,造成重大的政治、經(jīng)濟(jì)和社會影響。
2 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對體系
2.1 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度應(yīng)對體系框架
為了有效地開展電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理,調(diào)度機(jī)構(gòu)作為電網(wǎng)安全生產(chǎn)的最重要環(huán)節(jié),必須建立起一套切實(shí)有效、嚴(yán)密閉環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對體系,并以電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)為平臺,實(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)安全管理三大體系—風(fēng)險(xiǎn)識別—風(fēng)險(xiǎn)評估與管理—提升風(fēng)險(xiǎn)防范能力—風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)調(diào)控—風(fēng)險(xiǎn)管理能力持續(xù)改進(jìn)的全過程閉環(huán)管理,不斷提升調(diào)度系統(tǒng)對電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)控能力,以最大限度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、最快速度地平息事故、最大可能地減少損失。
2.2 電網(wǎng)安全管理體系
一個(gè)嚴(yán)密、完善的電網(wǎng)安全管理體系是確保電網(wǎng)安全常態(tài)化管理、高效執(zhí)行的前提和有力保障。具體而言,應(yīng)抓好三方面建設(shè):(1)構(gòu)建電網(wǎng)安全管理的組織體系、執(zhí)行體系和監(jiān)督體系。(2)建立明確的安全生產(chǎn)責(zé)任制、強(qiáng)化電網(wǎng)安全生產(chǎn)的全員、全面、全過程管理。(3)規(guī)范電網(wǎng)安全管理的工作流程。
2.3 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)識別
2.3.1 外部與內(nèi)部
從電力體制改革、自然災(zāi)害、外力破壞、人為事故等因素識別電網(wǎng)外部安全風(fēng)險(xiǎn);也可通過對輸電網(wǎng)安全性評價(jià)及調(diào)度系統(tǒng)安全性評價(jià)來識別電網(wǎng)內(nèi)部自身固有隱藏的風(fēng)險(xiǎn)。
2.3.2 電力與電網(wǎng)
可通過對電力供需預(yù)測及電力市場運(yùn)行的分析來識別電力供需平衡方面的矛盾;或通過對電網(wǎng)網(wǎng)架及運(yùn)行方式的分析來識別電網(wǎng)方面存在的矛盾。
2.3.3 未來與當(dāng)前
可通過對電網(wǎng)年度運(yùn)行方式的分析超前識別未來電網(wǎng)運(yùn)行存在的問題;也可通過對電網(wǎng)日常滾動運(yùn)行分析和特殊運(yùn)行方式的分析,來識別當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行隱藏的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
2.3.4 目標(biāo)與過渡
通過對電力規(guī)劃與電力建設(shè)最終目標(biāo)的分析,識別電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架存在的安全風(fēng)險(xiǎn);也可通過對電力規(guī)劃與電力建設(shè)過渡過程的分析,識別電網(wǎng)過渡期潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.3.5 設(shè)備異常與電網(wǎng)事故
可通過對省內(nèi)外電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況的分析識別電網(wǎng)設(shè)備異常;也可通過對國內(nèi)外電網(wǎng)事故的統(tǒng)計(jì)分析識別電網(wǎng)存在的安全隱患及事故處理過程的欠缺。
2.4 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估及調(diào)度調(diào)控策略
2.4.1 風(fēng)險(xiǎn)評估
在這一階段,將重點(diǎn)通過定性的統(tǒng)計(jì)分析和定量的仿真計(jì)算,確定電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性、嚴(yán)重性,評估對電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的可預(yù)見性、可控性以及承受能力,并在此基礎(chǔ)上對上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行多維度的排序,繪制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理圖,以確定各階段電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)與輕重緩急。
2.4.2 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)度調(diào)控策略
(1)滾動修訂電網(wǎng)事故處理預(yù)案從年度層面,應(yīng)針對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化,及時(shí)滾動調(diào)整年度電網(wǎng)事故處理預(yù)案和年度電網(wǎng)迎峰度夏預(yù)案,并滾動修訂電網(wǎng)黑啟動方案。從短期層面,應(yīng)制定日前電網(wǎng)方式事故處理預(yù)案及調(diào)度臺實(shí)時(shí)運(yùn)行反事故預(yù)想,或根據(jù)需要制定特殊時(shí)期或特殊方式下電網(wǎng)保電預(yù)案。
(2)制定并實(shí)施電網(wǎng)整改反措計(jì)劃在日常運(yùn)行中應(yīng)及時(shí)根據(jù)電網(wǎng)事故統(tǒng)計(jì)分析、電網(wǎng)潛在風(fēng)險(xiǎn)和自身薄弱環(huán)節(jié),制定有針對性的電網(wǎng)反措計(jì)劃,在規(guī)定時(shí)間落實(shí)整改,并完善相關(guān)規(guī)章制度。
(3)反省電網(wǎng)規(guī)劃和系統(tǒng)三道防線建設(shè)。
①超前介入電網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃,提出建設(shè)性意見,不斷消除電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性隱患;②滾動規(guī)劃與實(shí)施電網(wǎng)三道防線建設(shè),避免極端事故情況下電網(wǎng)穩(wěn)定破壞和大面積停電。
2.5 風(fēng)險(xiǎn)防范能力設(shè)計(jì)與實(shí)施
2.5.1 電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評估分析能力
為了科學(xué)地對電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量分析評估,應(yīng)逐步使用先進(jìn)的電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評估工具改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理的模型,建立和完善電網(wǎng)事故統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)庫,以不斷提高對風(fēng)險(xiǎn)的量化評估分析能力。應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)的要求決定風(fēng)險(xiǎn)量化的方法、假設(shè)、精度,而不一定每類風(fēng)險(xiǎn)都進(jìn)行詳細(xì)、復(fù)雜的量化。此外,風(fēng)險(xiǎn)度量方法的確定還取決于以下關(guān)鍵因素:風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重性和易變性;風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜程度;量化數(shù)據(jù)的可得性;企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)量化的技能;風(fēng)險(xiǎn)度量的成本等。
2.5.2 電網(wǎng)仿真計(jì)算分析能力
(1)針對近年來出現(xiàn)的大區(qū)聯(lián)網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定突出、局部地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定矛盾突出等新情況,調(diào)度部門一方面應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展需要,適時(shí)更新電網(wǎng)離線綜合仿真計(jì)算軟件,擴(kuò)充電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定等計(jì)算功能,完善模型參數(shù),解決電網(wǎng)過渡時(shí)期出現(xiàn)的新問題;另一方面根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度調(diào)控和電網(wǎng)集約化運(yùn)行的需要,逐步推廣與運(yùn)用電力系統(tǒng)在線計(jì)算仿真工具,滿足電網(wǎng)在線智能決策調(diào)度的需要。(2)大力推進(jìn)電網(wǎng)精確仿真計(jì)算是實(shí)施電網(wǎng)精細(xì)化管理和集約化經(jīng)營的必然要求。通過積極開展電力系統(tǒng)四大元件建模和參數(shù)實(shí)測(發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、負(fù)荷),并利用電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)記錄的系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)對電網(wǎng)事故和系統(tǒng)大擾動試驗(yàn)的反演,來不斷修正主要設(shè)備的計(jì)算模型、調(diào)整參數(shù)和校核仿真軟件計(jì)算功能,從而提高電網(wǎng)仿真計(jì)算的精確度和可信度。
2.5.3 培訓(xùn)仿真與演習(xí)能力
(1)電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)功能完善實(shí)用,并在此基礎(chǔ)上實(shí)施針對性地電網(wǎng)調(diào)度培訓(xùn)。(2)系統(tǒng)反事故演習(xí)常態(tài)化和特殊事件(迎峰度夏、重大節(jié)假日和特殊保電時(shí)期等)反事故演習(xí)相結(jié)合,不斷提高調(diào)度實(shí)戰(zhàn)演習(xí)能力。(3)定期實(shí)施廠站黑啟動試驗(yàn),確保黑啟動電源的安全可靠。
2.5.4 能量管理系統(tǒng)(EMS)及電網(wǎng)在線智能化監(jiān)控技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)
(1)根據(jù)電網(wǎng)安全形勢變化和生產(chǎn)實(shí)際需要逐步完善EMS系統(tǒng)高級應(yīng)用軟件功能(電網(wǎng)N-1靜態(tài)安全分析、電網(wǎng)在線穩(wěn)定裕度分析、超短期負(fù)荷預(yù)測及發(fā)電計(jì)劃自動安全校核等);同時(shí),盡快完善EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全校核、設(shè)備越限提示、事故預(yù)警、事故推畫面、事故反演等功能以及EMS系統(tǒng)中基于GPS技術(shù)的數(shù)據(jù)自動采集和分析功能。(2)推廣實(shí)施系統(tǒng)廣域?qū)崟r(shí)監(jiān)測和穩(wěn)定預(yù)決策系統(tǒng)、自動電壓控制系統(tǒng)以及繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)等,不斷提升電網(wǎng)的在線調(diào)度監(jiān)控能力。
2.5.5 建立和完善電網(wǎng)事故應(yīng)急處理機(jī)制
(1)研究防止電網(wǎng)大面積停電、穩(wěn)定破壞事故的措施,研究電網(wǎng)重大事故危機(jī)管理策略。(2)探索備用調(diào)度體系的建設(shè),進(jìn)一步完善電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)急處理機(jī)制。
2.6 調(diào)度實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控
2.6.1 電網(wǎng)運(yùn)行安全實(shí)時(shí)預(yù)警
通過調(diào)度員事故預(yù)想、EMS系統(tǒng)越限提示和在線穩(wěn)定監(jiān)測系統(tǒng)等實(shí)時(shí)預(yù)警,可以使調(diào)度運(yùn)行值班人員及時(shí)了解電網(wǎng)運(yùn)行薄弱環(huán)節(jié),提前采取針對性的、有效的措施及時(shí)將事故隱患消滅在萌芽中或?qū)⑾到y(tǒng)恢復(fù)到一定的安全裕度內(nèi),從而有效避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。
2.6.2 調(diào)度事故處理與恢復(fù)
(1)遵循調(diào)度事故處理原則。(2)調(diào)度事故處理的依據(jù)及電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行規(guī)程;電網(wǎng)特殊時(shí)期確保電網(wǎng)安全運(yùn)行工作規(guī)范;電網(wǎng)重要廠站全停和電網(wǎng)重要斷面N-2事故處理預(yù)案;發(fā)電廠全廠停電時(shí)保廠用電事故處理預(yù)案;電網(wǎng)迎峰度夏及特殊時(shí)期保電預(yù)案;電網(wǎng)事故拉限電序位表;電網(wǎng)黑啟動方案;其它電網(wǎng)必要的事故處理預(yù)案和規(guī)定等。
2.6.3 信息溝通與披露
及時(shí)的信息溝通與披露是電網(wǎng)事故處理的重要組成部分,是迅速有效地組織協(xié)調(diào)電網(wǎng)事故處理、共享事故處理信息、引導(dǎo)輿論報(bào)導(dǎo)的要求。在現(xiàn)代危機(jī)管理中,已成為不容忽視、不可替代的重要一環(huán)。
2.7 風(fēng)險(xiǎn)管理能力持續(xù)改進(jìn)
在調(diào)度處理完每一次電網(wǎng)事故后,都應(yīng)及時(shí)對其風(fēng)險(xiǎn)管理措施的有效性進(jìn)行盡快評估,并針對評估意見擬定整改反措計(jì)劃,以不斷提升電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的調(diào)度調(diào)控能力,提高風(fēng)險(xiǎn)管理的效率與效益。
2.7.1 事后風(fēng)險(xiǎn)管理評估
事后風(fēng)險(xiǎn)管理評估是為了對電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理的全過程進(jìn)行反省、評價(jià),并為今后風(fēng)險(xiǎn)管理能力的持續(xù)改進(jìn)提供參考。
2.7.2 更新完善事故分析數(shù)據(jù)庫
電網(wǎng)事故分析數(shù)據(jù)庫應(yīng)詳細(xì)記錄事故的分類、原因、損失、處理過程、處理措施的適用性、效果、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)等。
2.7.3 事故反演校核仿真計(jì)算軟件
通過對每次電網(wǎng)的事故反演,不斷校核仿真計(jì)算軟件使用數(shù)據(jù)模型及設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確性,不斷提高電力系統(tǒng)計(jì)算仿真軟件的適用性與正確性,為電網(wǎng)事故精確仿真計(jì)算分析打下基礎(chǔ)。
2.7.4 反措完善技術(shù)支持系統(tǒng)
通過對電網(wǎng)事故發(fā)生、發(fā)展、處理、恢復(fù)全過程的分析,及時(shí)總結(jié)反思相關(guān)技術(shù)支持系統(tǒng)的欠缺,制定反措改進(jìn)方案,不斷完善EMS相關(guān)功能及其它提升調(diào)度調(diào)控能力的技術(shù)支持系統(tǒng)。
2.7.5 安全規(guī)章制度閉環(huán)管理
電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理必須實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理,這是高效應(yīng)對下次電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的有力保障。為此,應(yīng)根據(jù)事故處理過程中反映出來的問題及時(shí)修訂相應(yīng)的事故處理預(yù)案等技術(shù)文件、進(jìn)一步完善事故搶險(xiǎn)與堅(jiān)持處置體系,滾動修正風(fēng)險(xiǎn)管理策略,健全電網(wǎng)安全規(guī)章制度的閉環(huán)管理,并通過跟蹤、反饋,落實(shí)改進(jìn)意見,不斷提高調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)管理水平。
3 結(jié)語
綜上所述:隨著電力體制改革的逐步深入,電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及競爭態(tài)勢的改變將引發(fā)一系列不確定因素,原有的電網(wǎng)生產(chǎn)組織體系和安全責(zé)任體系發(fā)生了巨大變化,而相應(yīng)配套法律法規(guī)還處于進(jìn)一步完善中,電網(wǎng)企業(yè)正面臨著前所未有的巨大風(fēng)險(xiǎn)和由此帶來的巨大挑戰(zhàn)。
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