蘇麗瓊

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提高地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行方式科學(xué)實(shí)用性的措施

蘇麗瓊

泉州電業(yè)局

電力系統(tǒng)運(yùn)行方式是指導(dǎo)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、基建、生產(chǎn)和運(yùn)行的技術(shù)方案。運(yùn)行方式的制定就是通過對(duì)電網(wǎng)可調(diào)整的手段進(jìn)行合理的安排，最終確定一系列調(diào)整方案（運(yùn)方確定的結(jié)果），而這些每一個(gè)確定的結(jié)果必須滿足電網(wǎng)的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、對(duì)用戶連續(xù)可靠供電。隨著新時(shí)期電網(wǎng)的不斷發(fā)展，做好地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行方式工作是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)精細(xì)化管理的要求，是提高調(diào)度部門駕馭大電網(wǎng)的能力以及提高電網(wǎng)節(jié)能水平的前提。只有定期對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析，采取有效的控制措施，不斷地優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式，才能避免系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)擴(kuò)大停電范圍，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。筆者就多年的工作經(jīng)驗(yàn)從運(yùn)行方式編制、預(yù)警到危險(xiǎn)點(diǎn)分析及預(yù)控措施方面，得出提高電網(wǎng)運(yùn)行方式科學(xué)性及實(shí)用性的措施。

1 運(yùn)行方式編制

1.1 編制電力系統(tǒng)年度運(yùn)行方式

年度運(yùn)行方式主要包括兩大部分，即當(dāng)年運(yùn)行方式總結(jié)與下一年度運(yùn)行方式。當(dāng)年運(yùn)行方式總結(jié)主要對(duì)當(dāng)年電網(wǎng)的規(guī)模、生產(chǎn)運(yùn)行情況、電網(wǎng)安全狀況分析、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況、水火電運(yùn)行情況進(jìn)行總結(jié)；下一年度運(yùn)行方式主要包括負(fù)荷電力電量平衡預(yù)測(cè)、新設(shè)備投產(chǎn)與檢修計(jì)劃、地區(qū)各供電分區(qū)負(fù)荷平衡分析及正常方式確定、地區(qū)主網(wǎng)事故處理預(yù)案、電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題和措施、典型潮流計(jì)算、安全穩(wěn)定水平計(jì)算、短路容量計(jì)算分析、安全穩(wěn)定控制方案以及無功分區(qū)分層平衡及控制方案、主網(wǎng)降損措施、對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行2～5年的展望等。電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律要求提前、科學(xué)地安排年度運(yùn)行方式，并通過月度調(diào)度計(jì)劃和日調(diào)度計(jì)劃，不斷細(xì)化、完善和修正年度運(yùn)行方式，才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致、安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

1.2 月度調(diào)度計(jì)劃與日調(diào)度計(jì)劃的編制

月度調(diào)度計(jì)劃與日調(diào)度計(jì)劃是年度運(yùn)行方式的細(xì)化。通過月度調(diào)度計(jì)劃與日調(diào)度計(jì)劃的編制與執(zhí)行可不斷完善和修正年度運(yùn)行方式。月度調(diào)度計(jì)劃主要根據(jù)氣象局提供的月氣象條件進(jìn)行月度的電力電量平衡、月末各直調(diào)電廠的水位進(jìn)行控制；根據(jù)基建投產(chǎn)計(jì)劃及月度檢修計(jì)劃對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整細(xì)化，若采取特殊運(yùn)行方式提前向安監(jiān)部門報(bào)備并發(fā)出預(yù)警；下達(dá)所轄變電站各等級(jí)母線的電壓曲線以及各地區(qū)力率的考核指標(biāo)。

日調(diào)度計(jì)劃由地調(diào)運(yùn)行方式專責(zé)與負(fù)荷預(yù)測(cè)專責(zé)共同編制，繼保專責(zé)會(huì)簽，經(jīng)由調(diào)度所領(lǐng)導(dǎo)審核批準(zhǔn)后下達(dá)執(zhí)行。日調(diào)度計(jì)劃主要包括對(duì)本地區(qū)電網(wǎng)的每15分鐘的網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)計(jì)、直調(diào)發(fā)電廠機(jī)組有功、無功出力曲線的編制、地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變更及繼電保護(hù)安全自動(dòng)裝置的調(diào)整要求、預(yù)定的重大操作計(jì)劃的電網(wǎng)運(yùn)行方案及新設(shè)備送電調(diào)試方案的編制。日調(diào)度計(jì)劃要求調(diào)度員根據(jù)當(dāng)日的運(yùn)行方式進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析并提出預(yù)控措施，做好事故預(yù)案。

1.3 特殊運(yùn)行方式的編制

在重大節(jié)日、重大活動(dòng)期間以及當(dāng)電網(wǎng)中設(shè)備停役檢修，造成局部電網(wǎng)無法滿足“N-1”要求，事故后可能引起220千伏變電站全停、縣網(wǎng)全?；蚓植看竺娣e停電時(shí)，編制電網(wǎng)處于特殊時(shí)期的運(yùn)行方式，采取防范措施，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。例如2008年奧運(yùn)會(huì)及農(nóng)運(yùn)會(huì)，我們編制地區(qū)電網(wǎng)保供電方案，確保地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 發(fā)出預(yù)警

根據(jù)年度運(yùn)行方式中的潮流計(jì)算及危險(xiǎn)點(diǎn)分析，對(duì)電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，滿超載潮流斷面對(duì)相關(guān)政府及電力公司發(fā)出年度預(yù)警，要求抓快相關(guān)基建工程的進(jìn)度及做好有序用電工作，為電網(wǎng)迎峰度夏工作做好充分準(zhǔn)備。例如我局在2009年12月份向晉江市政府發(fā)出某供電區(qū)域4月份～11月份有序用電的預(yù)警文件，懇請(qǐng)政府抓緊部署該供電區(qū)4月份～11月份的有序用電工作，科學(xué)安排用電和壓荷，努力減少因壓荷限電對(duì)社會(huì)造成的影響和損失，并督促有關(guān)部門、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府加強(qiáng)電力建設(shè)的協(xié)調(diào)力度，推進(jìn)基建工程建設(shè)進(jìn)度。

根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷水平，不斷滾動(dòng)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)，密切根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)有可能超滿載的供電區(qū)域再次發(fā)出月度有序用電的預(yù)警，確保主設(shè)備安全度夏。例如我局在×年×月向某電力公司發(fā)出某甲變電站重載運(yùn)行的預(yù)警，要求解除110kV某乙變、某丙變備自投裝置，防止某甲變電站220kV母線或主變N-1的方式下運(yùn)行變壓器將嚴(yán)重過載，超過變壓器的過載能力，從而損壞變壓器。

3 危險(xiǎn)點(diǎn)分析及預(yù)控

運(yùn)行方式確定后，因客觀原因，在各個(gè)環(huán)節(jié)存在著多方面的危險(xiǎn)點(diǎn)。應(yīng)定期對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析，采取有效的預(yù)防控制措施，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1 檢修計(jì)劃編制不合理

安排周檢修計(jì)劃時(shí)，未考慮檢修方式下負(fù)荷的轉(zhuǎn)移方向，未進(jìn)行設(shè)備N-1方式下的潮流計(jì)劃，備用容量考慮不周，從而造成設(shè)備過載運(yùn)行。

預(yù)制措施：詳細(xì)編制檢修計(jì)劃，選擇最優(yōu)的、嚴(yán)謹(jǐn)合理的運(yùn)行方式，并經(jīng)潮流計(jì)劃軟件PAS或DTS校驗(yàn)。不批準(zhǔn)N-2及以上的檢修申請(qǐng)，針對(duì)重大檢修方式，必須提前制電網(wǎng)特殊運(yùn)行方式下的運(yùn)行方案，做好事故預(yù)防。例如：某甲變電站1回110kV線路停役時(shí)，某乙變電站約50MW負(fù)荷轉(zhuǎn)由某丙供電，此方式下不得再安排某丙變電站# 2主變停役，否則某丙變電站#1、3主變?cè)贜-1方式下將過載運(yùn)行，造成負(fù)荷損失。

3.2 未進(jìn)行運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

檢修及特殊方式下，未進(jìn)行該方式下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，未采取防范措施，在單回進(jìn)線或單變運(yùn)行的方式下，可能造成變電站全停的事故。

預(yù)制措施：編制《重大檢修項(xiàng)目電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警》，提出特殊運(yùn)行方式下的注意事項(xiàng)及重要潮流斷面，做好危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控工作，做好事故預(yù)防，并通知運(yùn)行單位加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的巡視。方式上除了盡量轉(zhuǎn)移負(fù)荷外，對(duì)于220kV變電站由單回進(jìn)線或單臺(tái)變壓器供電的，可利用與其他站的110kV聯(lián)絡(luò)線，將部分負(fù)荷通過母線轉(zhuǎn)供，安排轉(zhuǎn)供的負(fù)荷應(yīng)盡可能選擇較重要的變電站，盡量滿足多數(shù)變電站在運(yùn)行中的單臺(tái)主變跳閘時(shí)能實(shí)現(xiàn)備自投，如圖1所示的220kV 進(jìn)線1檢修方式下，若220kV 進(jìn)線2發(fā)生永久性故障跳閘，那么變電站A失去了電源，發(fā)生了全停事故，勢(shì)必造成大面積停電，造成了不良的社會(huì)影響及重大的經(jīng)濟(jì)損失。為避免變電站A發(fā)生全停事故，在方式上可利用變電站A與變電站B間的站間聯(lián)絡(luò)線作為變電站A的第二路電源，轉(zhuǎn)供變電站A的部分負(fù)荷，具體方式調(diào)整為：變電站A的110kVⅠ段母線僅接出線2及站間聯(lián)絡(luò)線182、189開關(guān)或視聯(lián)絡(luò)線的負(fù)載情況可再多轉(zhuǎn)供一回線路，其他110kV 開關(guān)轉(zhuǎn)接Ⅱ段母線運(yùn)行，由變電站A主變供電；而110kVⅠ段母線上的負(fù)荷通過站間聯(lián)絡(luò)線由變電站B供電，母聯(lián)開關(guān)熱備用。

圖1 110kV站間聯(lián)絡(luò)線接線示意圖

對(duì)于110kV變電站單供的，可由相關(guān)區(qū)域配網(wǎng)調(diào)度配合做好N-1后主變的負(fù)荷安排，同時(shí)選擇其中一條負(fù)荷轉(zhuǎn)出的10kV饋線開關(guān)作為事故備用電源，該線路開關(guān)應(yīng)一側(cè)運(yùn)行，另一側(cè)熱備用。

4 不熟悉設(shè)備參數(shù)

對(duì)線路或設(shè)備的參數(shù)不熟悉，方式誤安排，從而造成線路或設(shè)備長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行，設(shè)備嚴(yán)重發(fā)熱，降低了設(shè)備的使用壽命。

預(yù)制措施：編制運(yùn)行方式時(shí)，必須再次查閱設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，特別應(yīng)注意線路的型號(hào)以及電流互感器各繞組變比的不同之處，并根據(jù)方式變化或負(fù)荷增長(zhǎng)提出調(diào)整變比的要求，以防電流互感器過載運(yùn)行；進(jìn)行設(shè)備N-1后的潮流計(jì)算，根據(jù)設(shè)備的長(zhǎng)期允許載流量及過載能力，對(duì)于N-1后可能過載的設(shè)備，可事先轉(zhuǎn)移部分負(fù)荷。

5 業(yè)務(wù)不精，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程不熟

不同廠家生產(chǎn)的變壓器有著不同的過載能力，若對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程不熟，未能掌握變壓器的過載能力，方式誤安排，在變壓器N-1的方式下有可能損壞變壓器。

預(yù)制措施：熟悉現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，梳理地區(qū)電網(wǎng)變壓器負(fù)載能力及過載能力，匯總后指導(dǎo)運(yùn)行方式的編制。例如：220kV變電站主變的過載能力一般是1.5倍額定電流下可運(yùn)行30分鐘，正常方式下若負(fù)荷未超過240MW可安排變壓器并列運(yùn)行，可某變電站#1主變?cè)谶^載1.1倍的方式下只能運(yùn)行15分鐘，方式上只能在該變電站負(fù)荷達(dá)190MW時(shí)安排#1、2主變分裂運(yùn)行，降低了該片區(qū)供電可靠性。

6 電網(wǎng)負(fù)荷變化規(guī)律不熟練

未能隨時(shí)掌握電網(wǎng)的負(fù)荷變化情況，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，造成系統(tǒng)事故時(shí)擴(kuò)大事故范圍，損壞設(shè)備。

預(yù)制措施：重視年度運(yùn)行方式的編制及迎峰度夏分析，對(duì)電網(wǎng)存在的問題，應(yīng)密切跟蹤負(fù)荷的變化情況，采取措施，發(fā)出預(yù)警。例如，某變電站在負(fù)荷達(dá)256MW時(shí)，若未能及時(shí)解除該供電區(qū)域110kV變電站備自投裝置，在該變電站220kV母線或主變N-1的方式下運(yùn)行變壓器將嚴(yán)重過載，超過變壓器的過載能力，從而損壞變壓器。

7 對(duì)新設(shè)備不熟悉，造成方式誤安排

如圖2所示，10kV母分600開關(guān)備自投功能僅在1號(hào)主變601開關(guān)、2號(hào)主變602開關(guān)運(yùn)行，且600開關(guān)在熱備用狀態(tài)的方式下才具備投入條件；若方式誤安排2號(hào)主變604開關(guān)運(yùn)行，而602開關(guān)斷開的方式下，10kV母分600開關(guān)備自投功能失去作用，若主變發(fā)生N-1，將損失負(fù)荷。

圖2 變電站送電示意圖

控制措施：深入現(xiàn)場(chǎng)熟悉設(shè)備和有關(guān)圖紙資料，核對(duì)設(shè)備名稱編號(hào)，明確設(shè)備管轄范圍,確定運(yùn)行方式和主變分接頭。要求生產(chǎn)單位提出投運(yùn)計(jì)劃，包括啟動(dòng)送電程序、試運(yùn)項(xiàng)目、接帶負(fù)荷、對(duì)電網(wǎng)的要求等。明白設(shè)備核相、試驗(yàn)要求。

8 保護(hù)配合與運(yùn)行方式不協(xié)調(diào)

當(dāng)系統(tǒng)處于特殊運(yùn)行方式下，若運(yùn)行方式與保護(hù)不協(xié)調(diào)，系統(tǒng)故障時(shí)可能發(fā)生保護(hù)越級(jí)跳閘事故，造成大面積停電。

控制措施：掌握地區(qū)電網(wǎng)繼電保護(hù)整定方案及運(yùn)行規(guī)定，掌握保護(hù)配置情況和定值配合情況。運(yùn)行方式調(diào)整，必須實(shí)行流程管理，保護(hù)專業(yè)人員會(huì)簽制度。如運(yùn)行中出現(xiàn)特殊運(yùn)行方式，超出年度整定方案、調(diào)度運(yùn)行說明、申請(qǐng)書會(huì)簽意見范圍之外時(shí)，運(yùn)行方式人員應(yīng)與繼電保護(hù)有關(guān)人員聯(lián)系，商定處理辦法。

9 結(jié)束語

科學(xué)實(shí)用的運(yùn)行方式還需與調(diào)度運(yùn)行執(zhí)行、事故預(yù)案應(yīng)急工作有效整合，并成立電網(wǎng)運(yùn)行方式研究小組，定期分析解決電網(wǎng)運(yùn)行方式安排中的實(shí)際問題，優(yōu)化電網(wǎng)正常、保電、檢修、事故和特殊過渡方式事故預(yù)案，不斷提升電網(wǎng)調(diào)度管理水平。