【摘要】我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與電力能源主產(chǎn)區(qū)在地理上相距較遠(yuǎn)，為了滿足沿海發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)電能的大量需求，因此建設(shè)特高壓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離和大容量輸送已經(jīng)成為我國(guó)解決發(fā)達(dá)地區(qū)能源匱乏的首要選擇，但是特高壓電網(wǎng)在優(yōu)化我國(guó)能源配置的同時(shí)也增大了電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模事故的風(fēng)險(xiǎn)。本文對(duì)特高壓電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中面對(duì)的各種風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行深入闡述和分析，最后提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】特高壓電網(wǎng)；風(fēng)險(xiǎn)；因素；對(duì)策

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)東部沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)有了飛躍式的發(fā)展，對(duì)電能的需求與日俱增。但是由于我國(guó)能源分布的不均衡，大容量的電廠往往位于我國(guó)的內(nèi)陸地區(qū)，這就造成了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)處于電能緊缺的態(tài)勢(shì)，而欠發(fā)達(dá)地區(qū)的發(fā)電能力飽和，處于“窩電”狀態(tài)，這對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的阻礙。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的優(yōu)化配置，采用特高壓電網(wǎng)可以有效地實(shí)現(xiàn)電能從內(nèi)陸煤電基地向主要電力負(fù)荷中心進(jìn)行長(zhǎng)距離、大容量輸送，這是我國(guó)解決能源分布不均現(xiàn)狀的有效方法，對(duì)于促進(jìn)全國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。

隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)步伐的快速推進(jìn)，大電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的態(tài)勢(shì)，各個(gè)省級(jí)、區(qū)域電網(wǎng)之間的相互影響和依賴性逐漸加強(qiáng)，不確定因素在電網(wǎng)中造成的影響也在逐漸加深。因此隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)的逐步深入，全國(guó)實(shí)現(xiàn)了“一張網(wǎng)”的全覆蓋態(tài)勢(shì)，使得整個(gè)特高壓電網(wǎng)面臨著很多風(fēng)險(xiǎn)因素的威脅，因此對(duì)于特高壓電網(wǎng)的建設(shè)既要采用科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)保障運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，還要采取一定的防范措施來(lái)避免風(fēng)險(xiǎn)的威脅，這對(duì)于保證特高壓電網(wǎng)在今后能夠后實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的實(shí)際意義。

1、影響特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素種類及成因分析

在電力系統(tǒng)中，低電壓等級(jí)的電網(wǎng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)主要是供電可靠性的降低，而對(duì)于特高壓電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)在電網(wǎng)發(fā)生故障后能否及時(shí)切除故障點(diǎn)，減少事故范圍擴(kuò)大，保障特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性才是重中之重。對(duì)特高壓電網(wǎng)帶來(lái)運(yùn)行威脅的主要因素包括負(fù)荷側(cè)風(fēng)險(xiǎn)、電源側(cè)風(fēng)險(xiǎn)、特高壓線路風(fēng)險(xiǎn)、高壓電力設(shè)備以及相應(yīng)的二次保護(hù)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。其中高壓電力設(shè)備以及特高壓線路發(fā)生的故障是特高壓電網(wǎng)面臨的最主要風(fēng)險(xiǎn)威脅。一旦發(fā)生此類事故往往造成特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生線路過(guò)負(fù)荷、電壓崩潰等連鎖故障反應(yīng)。

總體來(lái)說(shuō)，本文將特高壓電網(wǎng)在運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)主要?dú)w納為三類，主要包括：負(fù)荷側(cè)與電源側(cè)波動(dòng)引起的潮流控制風(fēng)險(xiǎn)、安穩(wěn)裝置與繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)以及特高壓線路與高壓設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，下文將對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)以及成因進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1電網(wǎng)潮流控制風(fēng)險(xiǎn)因素

采用特高壓電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)區(qū)域、長(zhǎng)距離的電能輸送，這也是特高壓電網(wǎng)具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。為了使特高壓電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)安全運(yùn)行，可以對(duì)跨區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線的功率控制。特高壓電網(wǎng)的潮流控制在理論上可以通過(guò)各區(qū)域的調(diào)峰調(diào)頻以及功率控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是實(shí)際上由于各區(qū)域電網(wǎng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)各有不同，對(duì)于發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力各異，極易出現(xiàn)各區(qū)域電網(wǎng)之間對(duì)潮流的協(xié)調(diào)控制出現(xiàn)一定的困難。除此之外，風(fēng)電、光伏等間歇性電源大規(guī)模接入電網(wǎng)也會(huì)對(duì)各區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷帶來(lái)波動(dòng)，而聯(lián)絡(luò)線的功率控制無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)做出有效反應(yīng)，進(jìn)而造成整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)或穩(wěn)態(tài)平衡被打破。

1.2線路及設(shè)備故障引發(fā)的特高壓電網(wǎng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)

特高壓輸電線路故障會(huì)造成線路出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷以及功率失衡的后果，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性會(huì)造成非常大的影響。特高壓電網(wǎng)故障主由內(nèi)部和外部故障組成，造成外部故障的主要因素是極端自然天氣、電氣誤操作等，內(nèi)部故障主要是因?yàn)殡姎庠O(shè)備以及線路的絕緣老化造成。

特高壓電網(wǎng)具有電壓等級(jí)高、輸送電能容量大的特點(diǎn)，因此一旦發(fā)生故障往往會(huì)造成嚴(yán)重的后果。首先，特高電網(wǎng)因故障出現(xiàn)波動(dòng)會(huì)造成發(fā)電機(jī)功角擺動(dòng)幅度增大，引起電網(wǎng)系統(tǒng)電壓的突變或者功角的震蕩；其次，因繼電保護(hù)裝置將故障通道從電網(wǎng)中切除后會(huì)造成其他非故障通道潮流的突變，造成電網(wǎng)系統(tǒng)電壓出現(xiàn)超限現(xiàn)象，影響電網(wǎng)的靜態(tài)穩(wěn)定。最后，在電網(wǎng)潮流向非故障通道轉(zhuǎn)移過(guò)程中有可能造成線路的過(guò)負(fù)荷跳閘，進(jìn)而引起其他連鎖故障的發(fā)生。同時(shí)特高壓電網(wǎng)的次級(jí)線路之間容易形成電磁環(huán)網(wǎng)，一旦特高壓電網(wǎng)因故障造成潮流升高，往往會(huì)引起次級(jí)線路的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)而造成特高壓電網(wǎng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的升高。

1.3安穩(wěn)及繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)

由于特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電壓等級(jí)高，因此繼電保護(hù)以及安穩(wěn)裝置的配置較為復(fù)雜且數(shù)量較多，一旦這些二次設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致穩(wěn)定性的降低，勢(shì)必會(huì)對(duì)特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，其穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自于保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，如果在特高壓電網(wǎng)中配置的保護(hù)過(guò)于簡(jiǎn)單，一旦僅有的一套繼保裝置失靈，會(huì)造成事故范圍的擴(kuò)大化。而安穩(wěn)設(shè)備主要包括震蕩解列、切負(fù)荷、低頻減負(fù)載裝置等電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置，如果安穩(wěn)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)或者失靈時(shí)，例如切負(fù)荷失靈或者容量不夠時(shí)，會(huì)造成電網(wǎng)線路出現(xiàn)嚴(yán)重的過(guò)載，進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)大面積跳閘停電等連鎖故障。

2、控制特高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的解決策略

綜上所述，特高壓電網(wǎng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)類型復(fù)雜且無(wú)預(yù)知性，因此采取一定措施來(lái)加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的可控性、降低損失，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性以及穩(wěn)定性的目的，從以下幾個(gè)方面來(lái)提高特高壓電網(wǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

2.1強(qiáng)化安穩(wěn)及繼保裝置性能

由于特高壓電網(wǎng)的特殊性，因此需要配置安穩(wěn)裝置來(lái)保障對(duì)人們對(duì)特高壓電網(wǎng)的可控性，在故障時(shí)切除部分發(fā)電機(jī)組或者負(fù)載，來(lái)維持電網(wǎng)整體不出現(xiàn)較大波動(dòng)，因此安穩(wěn)裝置的穩(wěn)定與否事關(guān)重大。在對(duì)特高壓電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重強(qiáng)化對(duì)安穩(wěn)控制措施的配置及應(yīng)用，并對(duì)安穩(wěn)裝置定期進(jìn)行巡檢，保障其運(yùn)行狀態(tài)始終處于良好。此外，特高壓電網(wǎng)應(yīng)配置多套繼電保護(hù)裝置，除主保護(hù)外還應(yīng)注意對(duì)后備保護(hù)的配置，實(shí)現(xiàn)多位一體的保護(hù)策略，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。同時(shí)還應(yīng)該強(qiáng)化安穩(wěn)及繼保裝置的協(xié)調(diào)配置，保證特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生重特大事故時(shí)采取將必要措施來(lái)降低事故范圍的擴(kuò)大。

2.2優(yōu)化電網(wǎng)架構(gòu)及運(yùn)行方式

對(duì)特高壓電網(wǎng)的網(wǎng)架進(jìn)行優(yōu)化能夠從根本上減少風(fēng)險(xiǎn)因素的威脅，在網(wǎng)架設(shè)計(jì)施工過(guò)程嚴(yán)格遵守電力系統(tǒng)安穩(wěn)條例。同時(shí)，可以通過(guò)交直流的相互協(xié)調(diào)來(lái)提高特高壓電網(wǎng)調(diào)控的能力，減少因大規(guī)模潮流轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致線路出現(xiàn)的過(guò)載威脅。對(duì)特高壓電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化也可以使得電網(wǎng)達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的目的，通過(guò)科學(xué)制定系統(tǒng)的事故檢修預(yù)案，減少因高風(fēng)險(xiǎn)檢修方式引起的負(fù)荷轉(zhuǎn)移及連帶故障的出現(xiàn)。在風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下充分的保證特高壓電網(wǎng)檢修工作的順利完成。

2.3強(qiáng)化特高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警與管控

除了采取一定的技術(shù)措施來(lái)規(guī)避特高壓電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)威脅外，電網(wǎng)主管部門還應(yīng)該對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警與管控工作采取足夠的重視。一方面，特高壓電網(wǎng)運(yùn)行主管部門應(yīng)建立事故預(yù)警機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案的制定，根據(jù)事故特點(diǎn)和等級(jí)進(jìn)行科學(xué)合理的分類，同時(shí)制定行之有效的處理措施；一方面，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員的管理和培訓(xùn)工作，使其對(duì)特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)有正確的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程的要求進(jìn)行工作，避免因人為操作失誤造成事故的發(fā)生，同時(shí)具備對(duì)事故類別進(jìn)行判斷的能力，能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)事故的處理，恢復(fù)特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控的常態(tài)化管理并將使工作流程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求。

3、結(jié)論

特高壓電網(wǎng)的建設(shè)對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)“西電東送”有著重大的推動(dòng)意義，不但促進(jìn)了沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，避免了這些地區(qū)承受的拉閘限電之苦，而且對(duì)于我國(guó)西北煤電基地的電力外送有著重要意義，實(shí)現(xiàn)了雙贏的結(jié)果。但是由于特高壓電網(wǎng)的復(fù)雜性而導(dǎo)致的各類風(fēng)險(xiǎn)因素也摻雜其中，給特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不利影響。因此實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的人工管控和預(yù)防是十分必要的，以此來(lái)提高特高壓電網(wǎng)抵抗事故風(fēng)險(xiǎn)的能力，保證特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的安全、平穩(wěn)和可靠，使其更好的為我國(guó)的民生和經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介

李鵬偉（1986），性別男，籍貫.山西省代縣，工作單位.國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司，學(xué)歷.本科，職稱.助理工程師.