鄭丹鳳
摘 ?要:在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中,系統(tǒng)對安全穩(wěn)定運行的要求不斷提升,電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量大、系統(tǒng)實時性強、功能日益復(fù)雜,調(diào)度運行中安全風(fēng)險不斷增大,電力調(diào)度如何有效應(yīng)對系統(tǒng)運行中的各項安全風(fēng)險,成為亟待解決的問題。文章基于此分析了電力調(diào)度運行中面臨的安全風(fēng)險,并提出了防護策略。
關(guān)鍵詞:電力調(diào)度;安全風(fēng)險;防護策略
中圖分類號:F407.61 ? ? 文獻標識碼:A ? ? ?文章編號:1006-8937(2014)35-0109-02
電力調(diào)度被譽為電網(wǎng)的“神經(jīng)系統(tǒng)”,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,電網(wǎng)向著高電壓、大容量、遠距離方向發(fā)展,電網(wǎng)交直流混聯(lián)使得系統(tǒng)暫態(tài)特性更加復(fù)雜,系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險不斷增加,對電力調(diào)度運行提出了更高的要求,因此,應(yīng)加強對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)安全運行措施的研究,提升對安全風(fēng)險的辨識,并做好積極的防范措施。
1 ?電力調(diào)度技術(shù)新發(fā)展與系統(tǒng)安全風(fēng)險
2009年,我國提出建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,調(diào)度運行呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。智能電網(wǎng)發(fā)展以自動化、智能化、自愈化為主要特征,智能電網(wǎng)的發(fā)展也給電力調(diào)度技術(shù)帶來了新的變化,作為智能電網(wǎng)的支撐體系,調(diào)度自動化系統(tǒng)必須實時獲取電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù),實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)測與控制。智能電網(wǎng)是一個多元化、多尺度、多對象的復(fù)雜統(tǒng)一體,調(diào)度自動化系統(tǒng)具有以下特征。
1.1 ?數(shù)據(jù)容量大
調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展需要基于全局,我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,調(diào)度系統(tǒng)需要管理的信息不斷增加。集中體現(xiàn)為以下幾個方面:
①電網(wǎng)交直流互聯(lián),規(guī)模迅速擴大,需要對電網(wǎng)的整體模型統(tǒng)一分析。
②與傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)相區(qū)別,調(diào)度自動化的趨勢是實現(xiàn)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)采集、智能分析。
③傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)僅限于對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)工況的分析,調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢是靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體。
1.2 ?系統(tǒng)實時性強
智能電網(wǎng)需要在時間尺度上進行穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)相結(jié)合,在空間尺度上實現(xiàn)各級調(diào)度協(xié)調(diào),強調(diào)監(jiān)測、分析、調(diào)度的統(tǒng)一性,因此,對系統(tǒng)的實時性要求更高,通過高密度采集的相量測量單元(PMU)實現(xiàn)閉環(huán)控制,對分析和決策軟件的實時性要求也相對較高。
系統(tǒng)的實時性要求還體現(xiàn)在調(diào)度自動化控制平臺的一體化趨勢,現(xiàn)代調(diào)度自動化逐漸向著分布式、一體化、標準開放方向發(fā)展,支撐軟件平臺將向著統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)和參數(shù)共享、RTU與PMU融合、SCADA與WAMS融合,調(diào)度自動化控制平臺一體化趨勢不斷增強,電網(wǎng)調(diào)度的數(shù)據(jù)將能夠?qū)崿F(xiàn)同時間尺度下的廣域測量。
1.3 ?功能日益復(fù)雜
智能電網(wǎng)下電網(wǎng)的運行特性更加復(fù)雜,調(diào)度自動化系統(tǒng)承載的功能不斷增多,隨著電網(wǎng)中各類復(fù)雜電力電子元件、非線性元件、新型一次設(shè)備的接入,傳統(tǒng)的僅能進行電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的監(jiān)測和分析控制的EMS系統(tǒng)已經(jīng)不再能夠滿足需求,例如,對于系統(tǒng)偶發(fā)性的低頻振蕩或長周期動態(tài)擾動,EMS系統(tǒng)則無法反應(yīng)。
新發(fā)展下電力調(diào)度應(yīng)實時追蹤系統(tǒng)動態(tài)特性,并結(jié)合先進的保護與控制技術(shù),不僅滿足傳統(tǒng)的分析和監(jiān)視功能,還要進一步拓展到廣域控制保護和安全防御協(xié)調(diào),以及各類綜合信息的應(yīng)用,整合EMS、WAMS等系統(tǒng)功能,成為一個綜合性平臺化的大系統(tǒng)。
根據(jù)上文分析,隨著電力調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量不斷增大、系統(tǒng)功能日益復(fù)雜,且系統(tǒng)實時性要求不斷提升,受到光纖信道、通訊穩(wěn)定性、系統(tǒng)架構(gòu)等各類因素的影響,調(diào)度運行中的安全風(fēng)險也隨之增大。
2 ?電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險分析
電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險是多方面的,可能是技術(shù)原因造成的,也可能是管理原因造成的,或生產(chǎn)原因造成的,還有可能與天氣、通信、系統(tǒng)因素有關(guān)。根據(jù)電力調(diào)度運行安全風(fēng)險發(fā)生的頻率,大致可以分為以下幾方面。
2.1 ?系統(tǒng)運行中的安全風(fēng)險
調(diào)度自動化系統(tǒng)運行中,所面臨的安全風(fēng)險主要體現(xiàn)在:
①產(chǎn)品設(shè)計風(fēng)險,如系統(tǒng)設(shè)計缺陷、技術(shù)資料和圖紙與現(xiàn)場不符、系統(tǒng)軟件存在問題等。
②設(shè)備老化風(fēng)險,如系統(tǒng)硬件配置問題,通信信道老化等。
③環(huán)境因素風(fēng)險(地震、雪災(zāi)、泥石流等),如2008年發(fā)生雪災(zāi)事故中,大量調(diào)度通信信道受到覆冰和低溫影響,給電網(wǎng)調(diào)度運行帶來較大風(fēng)險。
2.2 ?系統(tǒng)管理安全風(fēng)險
系統(tǒng)管理風(fēng)險是指在對調(diào)度自動化系統(tǒng)進行管理的過程中,因人為因素、管理不當(dāng)、制度不嚴等造成的風(fēng)險。主要體現(xiàn)在:
①制度管理不嚴,例如調(diào)度業(yè)務(wù)流程不清楚、調(diào)度安全責(zé)任未落實到位等。
②調(diào)度管理人員專業(yè)知識不到位,包括不熟悉系統(tǒng)特性、不了解調(diào)度規(guī)程、調(diào)度術(shù)語使用不規(guī)范、事故反映和處理能力不強等。
③調(diào)度管理人員責(zé)任心不強,包括不嚴格遵守調(diào)度操作流程、發(fā)現(xiàn)事故隱患后未及時處理、停電和恢復(fù)供電前不及時核對、不認真填寫相關(guān)的流程資料。例如,A變電站停電事故,就是因為調(diào)度員對系統(tǒng)運行方式不清楚,在某220 kV甲線路停電檢修,由另一個進線開關(guān)通過220 kV乙線給A變電站供電的情況下,誤下令斷開了220 kV乙線的開關(guān),導(dǎo)致了A變電站停電事故。
3 ?電力調(diào)度運行中安全風(fēng)險的防護策略探討
3.1 ?采取動態(tài)安全預(yù)警和協(xié)調(diào)防御技術(shù)
智能電網(wǎng)背景下,智能量測、傳感技術(shù)、同步測量、通訊控制技術(shù)不斷發(fā)展,為調(diào)度自動化的多目標時空協(xié)調(diào)在空間區(qū)域、時間尺度和目標功能上提供了更多優(yōu)化功能。包括局部電網(wǎng)和全局電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制、調(diào)度與規(guī)劃和控制環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)優(yōu)化、經(jīng)濟運行和電能質(zhì)量控制方面協(xié)調(diào)優(yōu)化等。
對調(diào)度運行中安全風(fēng)險防護可以依托這些新技術(shù),實施動態(tài)安全監(jiān)視和預(yù)警,并采取穩(wěn)定的協(xié)調(diào)防御和控制策略,新型電力調(diào)度運行應(yīng)用系統(tǒng)的集成整合如圖1所示。
該支撐平臺能夠方便的對應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行操作,并對調(diào)度數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)視和安全預(yù)警,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,能夠及時報警,調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)對安全風(fēng)險的能力不斷自動化與智能化。通過在線處理故障、實時決策,實現(xiàn)大面積的連鎖故障預(yù)防,提升調(diào)度運行人員駕馭復(fù)雜電網(wǎng)的能力。
3.2 ?提升電力調(diào)度系統(tǒng)的運行管理水平
根據(jù)上文分析,電力調(diào)度運行中很多事故都是運行管理不當(dāng)造成的,因此,除了從技術(shù)上積極采取動態(tài)預(yù)警和追蹤外,還應(yīng)該從制度、規(guī)范、流程上不斷優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的運行和管理水平。首先,嚴格各級調(diào)度規(guī)程,要求調(diào)度人員逐項執(zhí)行操作票,并逐項匯報,嚴禁跨項操作、私自增加工作內(nèi)容等現(xiàn)象。其次,落實安全責(zé)任制,進一步健全監(jiān)督和管理體系,對因為運行方式錯誤安排、調(diào)度誤操作、調(diào)度事故誤應(yīng)對等情況,將責(zé)任落實到人。
3.3 ?加強對調(diào)度系統(tǒng)運行人員的培訓(xùn)
隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,對調(diào)度運行人員的素質(zhì)要求也日益提升。調(diào)度工作對調(diào)度員的專業(yè)素質(zhì)要求較高,必須熟悉電網(wǎng)的運行特性、有扎實的專業(yè)知識、具有高度責(zé)任心,因此,應(yīng)積極組織調(diào)度運行管理人員加強學(xué)習(xí),熟悉調(diào)度運行中面臨的各項安全風(fēng)險,不斷總結(jié)系統(tǒng)安全風(fēng)險的應(yīng)對策略,提升安全防護水平。
4 ?結(jié) ?語
隨著智能電網(wǎng)下電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的新發(fā)展,電網(wǎng)安全防御也需要隨之升級,并體現(xiàn)出從局部向全局、從離線向在線、從單一防御向綜合安全防御方向發(fā)展的趨勢,并廣泛使用安全校核和輔助決策,進行網(wǎng)省協(xié)同安全校核,實現(xiàn)廣域保護和控制一體化,以推動我國電網(wǎng)安全水平的不斷提升。
參考文獻:
[1] 葉永忠.淺析電力系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度與自動化[J].東方企業(yè)文化,2011,(14).
[2] 周保國.淺談電網(wǎng)調(diào)度中危險點預(yù)控[J].中國城市經(jīng)濟,2011,(2).
[3] 金洪吉.電力調(diào)度安全風(fēng)險及防范措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011,(20).
摘 ?要:在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中,系統(tǒng)對安全穩(wěn)定運行的要求不斷提升,電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量大、系統(tǒng)實時性強、功能日益復(fù)雜,調(diào)度運行中安全風(fēng)險不斷增大,電力調(diào)度如何有效應(yīng)對系統(tǒng)運行中的各項安全風(fēng)險,成為亟待解決的問題。文章基于此分析了電力調(diào)度運行中面臨的安全風(fēng)險,并提出了防護策略。
關(guān)鍵詞:電力調(diào)度;安全風(fēng)險;防護策略
中圖分類號:F407.61 ? ? 文獻標識碼:A ? ? ?文章編號:1006-8937(2014)35-0109-02
電力調(diào)度被譽為電網(wǎng)的“神經(jīng)系統(tǒng)”,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,電網(wǎng)向著高電壓、大容量、遠距離方向發(fā)展,電網(wǎng)交直流混聯(lián)使得系統(tǒng)暫態(tài)特性更加復(fù)雜,系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險不斷增加,對電力調(diào)度運行提出了更高的要求,因此,應(yīng)加強對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)安全運行措施的研究,提升對安全風(fēng)險的辨識,并做好積極的防范措施。
1 ?電力調(diào)度技術(shù)新發(fā)展與系統(tǒng)安全風(fēng)險
2009年,我國提出建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,調(diào)度運行呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。智能電網(wǎng)發(fā)展以自動化、智能化、自愈化為主要特征,智能電網(wǎng)的發(fā)展也給電力調(diào)度技術(shù)帶來了新的變化,作為智能電網(wǎng)的支撐體系,調(diào)度自動化系統(tǒng)必須實時獲取電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù),實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)測與控制。智能電網(wǎng)是一個多元化、多尺度、多對象的復(fù)雜統(tǒng)一體,調(diào)度自動化系統(tǒng)具有以下特征。
1.1 ?數(shù)據(jù)容量大
調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展需要基于全局,我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,調(diào)度系統(tǒng)需要管理的信息不斷增加。集中體現(xiàn)為以下幾個方面:
①電網(wǎng)交直流互聯(lián),規(guī)模迅速擴大,需要對電網(wǎng)的整體模型統(tǒng)一分析。
②與傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)相區(qū)別,調(diào)度自動化的趨勢是實現(xiàn)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)采集、智能分析。
③傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)僅限于對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)工況的分析,調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢是靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體。
1.2 ?系統(tǒng)實時性強
智能電網(wǎng)需要在時間尺度上進行穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)相結(jié)合,在空間尺度上實現(xiàn)各級調(diào)度協(xié)調(diào),強調(diào)監(jiān)測、分析、調(diào)度的統(tǒng)一性,因此,對系統(tǒng)的實時性要求更高,通過高密度采集的相量測量單元(PMU)實現(xiàn)閉環(huán)控制,對分析和決策軟件的實時性要求也相對較高。
系統(tǒng)的實時性要求還體現(xiàn)在調(diào)度自動化控制平臺的一體化趨勢,現(xiàn)代調(diào)度自動化逐漸向著分布式、一體化、標準開放方向發(fā)展,支撐軟件平臺將向著統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)和參數(shù)共享、RTU與PMU融合、SCADA與WAMS融合,調(diào)度自動化控制平臺一體化趨勢不斷增強,電網(wǎng)調(diào)度的數(shù)據(jù)將能夠?qū)崿F(xiàn)同時間尺度下的廣域測量。
1.3 ?功能日益復(fù)雜
智能電網(wǎng)下電網(wǎng)的運行特性更加復(fù)雜,調(diào)度自動化系統(tǒng)承載的功能不斷增多,隨著電網(wǎng)中各類復(fù)雜電力電子元件、非線性元件、新型一次設(shè)備的接入,傳統(tǒng)的僅能進行電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的監(jiān)測和分析控制的EMS系統(tǒng)已經(jīng)不再能夠滿足需求,例如,對于系統(tǒng)偶發(fā)性的低頻振蕩或長周期動態(tài)擾動,EMS系統(tǒng)則無法反應(yīng)。
新發(fā)展下電力調(diào)度應(yīng)實時追蹤系統(tǒng)動態(tài)特性,并結(jié)合先進的保護與控制技術(shù),不僅滿足傳統(tǒng)的分析和監(jiān)視功能,還要進一步拓展到廣域控制保護和安全防御協(xié)調(diào),以及各類綜合信息的應(yīng)用,整合EMS、WAMS等系統(tǒng)功能,成為一個綜合性平臺化的大系統(tǒng)。
根據(jù)上文分析,隨著電力調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量不斷增大、系統(tǒng)功能日益復(fù)雜,且系統(tǒng)實時性要求不斷提升,受到光纖信道、通訊穩(wěn)定性、系統(tǒng)架構(gòu)等各類因素的影響,調(diào)度運行中的安全風(fēng)險也隨之增大。
2 ?電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險分析
電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險是多方面的,可能是技術(shù)原因造成的,也可能是管理原因造成的,或生產(chǎn)原因造成的,還有可能與天氣、通信、系統(tǒng)因素有關(guān)。根據(jù)電力調(diào)度運行安全風(fēng)險發(fā)生的頻率,大致可以分為以下幾方面。
2.1 ?系統(tǒng)運行中的安全風(fēng)險
調(diào)度自動化系統(tǒng)運行中,所面臨的安全風(fēng)險主要體現(xiàn)在:
①產(chǎn)品設(shè)計風(fēng)險,如系統(tǒng)設(shè)計缺陷、技術(shù)資料和圖紙與現(xiàn)場不符、系統(tǒng)軟件存在問題等。
②設(shè)備老化風(fēng)險,如系統(tǒng)硬件配置問題,通信信道老化等。
③環(huán)境因素風(fēng)險(地震、雪災(zāi)、泥石流等),如2008年發(fā)生雪災(zāi)事故中,大量調(diào)度通信信道受到覆冰和低溫影響,給電網(wǎng)調(diào)度運行帶來較大風(fēng)險。
2.2 ?系統(tǒng)管理安全風(fēng)險
系統(tǒng)管理風(fēng)險是指在對調(diào)度自動化系統(tǒng)進行管理的過程中,因人為因素、管理不當(dāng)、制度不嚴等造成的風(fēng)險。主要體現(xiàn)在:
①制度管理不嚴,例如調(diào)度業(yè)務(wù)流程不清楚、調(diào)度安全責(zé)任未落實到位等。
②調(diào)度管理人員專業(yè)知識不到位,包括不熟悉系統(tǒng)特性、不了解調(diào)度規(guī)程、調(diào)度術(shù)語使用不規(guī)范、事故反映和處理能力不強等。
③調(diào)度管理人員責(zé)任心不強,包括不嚴格遵守調(diào)度操作流程、發(fā)現(xiàn)事故隱患后未及時處理、停電和恢復(fù)供電前不及時核對、不認真填寫相關(guān)的流程資料。例如,A變電站停電事故,就是因為調(diào)度員對系統(tǒng)運行方式不清楚,在某220 kV甲線路停電檢修,由另一個進線開關(guān)通過220 kV乙線給A變電站供電的情況下,誤下令斷開了220 kV乙線的開關(guān),導(dǎo)致了A變電站停電事故。
3 ?電力調(diào)度運行中安全風(fēng)險的防護策略探討
3.1 ?采取動態(tài)安全預(yù)警和協(xié)調(diào)防御技術(shù)
智能電網(wǎng)背景下,智能量測、傳感技術(shù)、同步測量、通訊控制技術(shù)不斷發(fā)展,為調(diào)度自動化的多目標時空協(xié)調(diào)在空間區(qū)域、時間尺度和目標功能上提供了更多優(yōu)化功能。包括局部電網(wǎng)和全局電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制、調(diào)度與規(guī)劃和控制環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)優(yōu)化、經(jīng)濟運行和電能質(zhì)量控制方面協(xié)調(diào)優(yōu)化等。
對調(diào)度運行中安全風(fēng)險防護可以依托這些新技術(shù),實施動態(tài)安全監(jiān)視和預(yù)警,并采取穩(wěn)定的協(xié)調(diào)防御和控制策略,新型電力調(diào)度運行應(yīng)用系統(tǒng)的集成整合如圖1所示。
該支撐平臺能夠方便的對應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行操作,并對調(diào)度數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)視和安全預(yù)警,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,能夠及時報警,調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)對安全風(fēng)險的能力不斷自動化與智能化。通過在線處理故障、實時決策,實現(xiàn)大面積的連鎖故障預(yù)防,提升調(diào)度運行人員駕馭復(fù)雜電網(wǎng)的能力。
3.2 ?提升電力調(diào)度系統(tǒng)的運行管理水平
根據(jù)上文分析,電力調(diào)度運行中很多事故都是運行管理不當(dāng)造成的,因此,除了從技術(shù)上積極采取動態(tài)預(yù)警和追蹤外,還應(yīng)該從制度、規(guī)范、流程上不斷優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的運行和管理水平。首先,嚴格各級調(diào)度規(guī)程,要求調(diào)度人員逐項執(zhí)行操作票,并逐項匯報,嚴禁跨項操作、私自增加工作內(nèi)容等現(xiàn)象。其次,落實安全責(zé)任制,進一步健全監(jiān)督和管理體系,對因為運行方式錯誤安排、調(diào)度誤操作、調(diào)度事故誤應(yīng)對等情況,將責(zé)任落實到人。
3.3 ?加強對調(diào)度系統(tǒng)運行人員的培訓(xùn)
隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,對調(diào)度運行人員的素質(zhì)要求也日益提升。調(diào)度工作對調(diào)度員的專業(yè)素質(zhì)要求較高,必須熟悉電網(wǎng)的運行特性、有扎實的專業(yè)知識、具有高度責(zé)任心,因此,應(yīng)積極組織調(diào)度運行管理人員加強學(xué)習(xí),熟悉調(diào)度運行中面臨的各項安全風(fēng)險,不斷總結(jié)系統(tǒng)安全風(fēng)險的應(yīng)對策略,提升安全防護水平。
4 ?結(jié) ?語
隨著智能電網(wǎng)下電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的新發(fā)展,電網(wǎng)安全防御也需要隨之升級,并體現(xiàn)出從局部向全局、從離線向在線、從單一防御向綜合安全防御方向發(fā)展的趨勢,并廣泛使用安全校核和輔助決策,進行網(wǎng)省協(xié)同安全校核,實現(xiàn)廣域保護和控制一體化,以推動我國電網(wǎng)安全水平的不斷提升。
參考文獻:
[1] 葉永忠.淺析電力系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)度與自動化[J].東方企業(yè)文化,2011,(14).
[2] 周保國.淺談電網(wǎng)調(diào)度中危險點預(yù)控[J].中國城市經(jīng)濟,2011,(2).
[3] 金洪吉.電力調(diào)度安全風(fēng)險及防范措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011,(20).
摘 ?要:在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中,系統(tǒng)對安全穩(wěn)定運行的要求不斷提升,電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量大、系統(tǒng)實時性強、功能日益復(fù)雜,調(diào)度運行中安全風(fēng)險不斷增大,電力調(diào)度如何有效應(yīng)對系統(tǒng)運行中的各項安全風(fēng)險,成為亟待解決的問題。文章基于此分析了電力調(diào)度運行中面臨的安全風(fēng)險,并提出了防護策略。
關(guān)鍵詞:電力調(diào)度;安全風(fēng)險;防護策略
中圖分類號:F407.61 ? ? 文獻標識碼:A ? ? ?文章編號:1006-8937(2014)35-0109-02
電力調(diào)度被譽為電網(wǎng)的“神經(jīng)系統(tǒng)”,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,電網(wǎng)向著高電壓、大容量、遠距離方向發(fā)展,電網(wǎng)交直流混聯(lián)使得系統(tǒng)暫態(tài)特性更加復(fù)雜,系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險不斷增加,對電力調(diào)度運行提出了更高的要求,因此,應(yīng)加強對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)安全運行措施的研究,提升對安全風(fēng)險的辨識,并做好積極的防范措施。
1 ?電力調(diào)度技術(shù)新發(fā)展與系統(tǒng)安全風(fēng)險
2009年,我國提出建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,調(diào)度運行呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。智能電網(wǎng)發(fā)展以自動化、智能化、自愈化為主要特征,智能電網(wǎng)的發(fā)展也給電力調(diào)度技術(shù)帶來了新的變化,作為智能電網(wǎng)的支撐體系,調(diào)度自動化系統(tǒng)必須實時獲取電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù),實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)測與控制。智能電網(wǎng)是一個多元化、多尺度、多對象的復(fù)雜統(tǒng)一體,調(diào)度自動化系統(tǒng)具有以下特征。
1.1 ?數(shù)據(jù)容量大
調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展需要基于全局,我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,調(diào)度系統(tǒng)需要管理的信息不斷增加。集中體現(xiàn)為以下幾個方面:
①電網(wǎng)交直流互聯(lián),規(guī)模迅速擴大,需要對電網(wǎng)的整體模型統(tǒng)一分析。
②與傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)相區(qū)別,調(diào)度自動化的趨勢是實現(xiàn)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)采集、智能分析。
③傳統(tǒng)的EMS系統(tǒng)僅限于對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)工況的分析,調(diào)度自動化的發(fā)展趨勢是靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體。
1.2 ?系統(tǒng)實時性強
智能電網(wǎng)需要在時間尺度上進行穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)相結(jié)合,在空間尺度上實現(xiàn)各級調(diào)度協(xié)調(diào),強調(diào)監(jiān)測、分析、調(diào)度的統(tǒng)一性,因此,對系統(tǒng)的實時性要求更高,通過高密度采集的相量測量單元(PMU)實現(xiàn)閉環(huán)控制,對分析和決策軟件的實時性要求也相對較高。
系統(tǒng)的實時性要求還體現(xiàn)在調(diào)度自動化控制平臺的一體化趨勢,現(xiàn)代調(diào)度自動化逐漸向著分布式、一體化、標準開放方向發(fā)展,支撐軟件平臺將向著統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)和參數(shù)共享、RTU與PMU融合、SCADA與WAMS融合,調(diào)度自動化控制平臺一體化趨勢不斷增強,電網(wǎng)調(diào)度的數(shù)據(jù)將能夠?qū)崿F(xiàn)同時間尺度下的廣域測量。
1.3 ?功能日益復(fù)雜
智能電網(wǎng)下電網(wǎng)的運行特性更加復(fù)雜,調(diào)度自動化系統(tǒng)承載的功能不斷增多,隨著電網(wǎng)中各類復(fù)雜電力電子元件、非線性元件、新型一次設(shè)備的接入,傳統(tǒng)的僅能進行電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的監(jiān)測和分析控制的EMS系統(tǒng)已經(jīng)不再能夠滿足需求,例如,對于系統(tǒng)偶發(fā)性的低頻振蕩或長周期動態(tài)擾動,EMS系統(tǒng)則無法反應(yīng)。
新發(fā)展下電力調(diào)度應(yīng)實時追蹤系統(tǒng)動態(tài)特性,并結(jié)合先進的保護與控制技術(shù),不僅滿足傳統(tǒng)的分析和監(jiān)視功能,還要進一步拓展到廣域控制保護和安全防御協(xié)調(diào),以及各類綜合信息的應(yīng)用,整合EMS、WAMS等系統(tǒng)功能,成為一個綜合性平臺化的大系統(tǒng)。
根據(jù)上文分析,隨著電力調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量不斷增大、系統(tǒng)功能日益復(fù)雜,且系統(tǒng)實時性要求不斷提升,受到光纖信道、通訊穩(wěn)定性、系統(tǒng)架構(gòu)等各類因素的影響,調(diào)度運行中的安全風(fēng)險也隨之增大。
2 ?電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險分析
電力調(diào)度運行中的安全風(fēng)險是多方面的,可能是技術(shù)原因造成的,也可能是管理原因造成的,或生產(chǎn)原因造成的,還有可能與天氣、通信、系統(tǒng)因素有關(guān)。根據(jù)電力調(diào)度運行安全風(fēng)險發(fā)生的頻率,大致可以分為以下幾方面。
2.1 ?系統(tǒng)運行中的安全風(fēng)險
調(diào)度自動化系統(tǒng)運行中,所面臨的安全風(fēng)險主要體現(xiàn)在:
①產(chǎn)品設(shè)計風(fēng)險,如系統(tǒng)設(shè)計缺陷、技術(shù)資料和圖紙與現(xiàn)場不符、系統(tǒng)軟件存在問題等。
②設(shè)備老化風(fēng)險,如系統(tǒng)硬件配置問題,通信信道老化等。
③環(huán)境因素風(fēng)險(地震、雪災(zāi)、泥石流等),如2008年發(fā)生雪災(zāi)事故中,大量調(diào)度通信信道受到覆冰和低溫影響,給電網(wǎng)調(diào)度運行帶來較大風(fēng)險。
2.2 ?系統(tǒng)管理安全風(fēng)險
系統(tǒng)管理風(fēng)險是指在對調(diào)度自動化系統(tǒng)進行管理的過程中,因人為因素、管理不當(dāng)、制度不嚴等造成的風(fēng)險。主要體現(xiàn)在:
①制度管理不嚴,例如調(diào)度業(yè)務(wù)流程不清楚、調(diào)度安全責(zé)任未落實到位等。
②調(diào)度管理人員專業(yè)知識不到位,包括不熟悉系統(tǒng)特性、不了解調(diào)度規(guī)程、調(diào)度術(shù)語使用不規(guī)范、事故反映和處理能力不強等。
③調(diào)度管理人員責(zé)任心不強,包括不嚴格遵守調(diào)度操作流程、發(fā)現(xiàn)事故隱患后未及時處理、停電和恢復(fù)供電前不及時核對、不認真填寫相關(guān)的流程資料。例如,A變電站停電事故,就是因為調(diào)度員對系統(tǒng)運行方式不清楚,在某220 kV甲線路停電檢修,由另一個進線開關(guān)通過220 kV乙線給A變電站供電的情況下,誤下令斷開了220 kV乙線的開關(guān),導(dǎo)致了A變電站停電事故。
3 ?電力調(diào)度運行中安全風(fēng)險的防護策略探討
3.1 ?采取動態(tài)安全預(yù)警和協(xié)調(diào)防御技術(shù)
智能電網(wǎng)背景下,智能量測、傳感技術(shù)、同步測量、通訊控制技術(shù)不斷發(fā)展,為調(diào)度自動化的多目標時空協(xié)調(diào)在空間區(qū)域、時間尺度和目標功能上提供了更多優(yōu)化功能。包括局部電網(wǎng)和全局電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制、調(diào)度與規(guī)劃和控制環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)優(yōu)化、經(jīng)濟運行和電能質(zhì)量控制方面協(xié)調(diào)優(yōu)化等。
對調(diào)度運行中安全風(fēng)險防護可以依托這些新技術(shù),實施動態(tài)安全監(jiān)視和預(yù)警,并采取穩(wěn)定的協(xié)調(diào)防御和控制策略,新型電力調(diào)度運行應(yīng)用系統(tǒng)的集成整合如圖1所示。
該支撐平臺能夠方便的對應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行操作,并對調(diào)度數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)視和安全預(yù)警,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,能夠及時報警,調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)對安全風(fēng)險的能力不斷自動化與智能化。通過在線處理故障、實時決策,實現(xiàn)大面積的連鎖故障預(yù)防,提升調(diào)度運行人員駕馭復(fù)雜電網(wǎng)的能力。
3.2 ?提升電力調(diào)度系統(tǒng)的運行管理水平
根據(jù)上文分析,電力調(diào)度運行中很多事故都是運行管理不當(dāng)造成的,因此,除了從技術(shù)上積極采取動態(tài)預(yù)警和追蹤外,還應(yīng)該從制度、規(guī)范、流程上不斷優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的運行和管理水平。首先,嚴格各級調(diào)度規(guī)程,要求調(diào)度人員逐項執(zhí)行操作票,并逐項匯報,嚴禁跨項操作、私自增加工作內(nèi)容等現(xiàn)象。其次,落實安全責(zé)任制,進一步健全監(jiān)督和管理體系,對因為運行方式錯誤安排、調(diào)度誤操作、調(diào)度事故誤應(yīng)對等情況,將責(zé)任落實到人。
3.3 ?加強對調(diào)度系統(tǒng)運行人員的培訓(xùn)
隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,對調(diào)度運行人員的素質(zhì)要求也日益提升。調(diào)度工作對調(diào)度員的專業(yè)素質(zhì)要求較高,必須熟悉電網(wǎng)的運行特性、有扎實的專業(yè)知識、具有高度責(zé)任心,因此,應(yīng)積極組織調(diào)度運行管理人員加強學(xué)習(xí),熟悉調(diào)度運行中面臨的各項安全風(fēng)險,不斷總結(jié)系統(tǒng)安全風(fēng)險的應(yīng)對策略,提升安全防護水平。
4 ?結(jié) ?語
隨著智能電網(wǎng)下電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的新發(fā)展,電網(wǎng)安全防御也需要隨之升級,并體現(xiàn)出從局部向全局、從離線向在線、從單一防御向綜合安全防御方向發(fā)展的趨勢,并廣泛使用安全校核和輔助決策,進行網(wǎng)省協(xié)同安全校核,實現(xiàn)廣域保護和控制一體化,以推動我國電網(wǎng)安全水平的不斷提升。
參考文獻:
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