陳 武 趙周芳
(1.國網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司 2.國網(wǎng)四川省電力公司技能培訓中心)
電網(wǎng)調度控制直接影響系統(tǒng)供電效率和質量,是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保障。隨著電網(wǎng)設備規(guī)模不斷增長、網(wǎng)架結構日趨復雜,電網(wǎng)事故的發(fā)生在所難免,電力調度運行中存在的安全管理問題越來越突出[1]。在規(guī)模龐大的電力系統(tǒng)中,造成電網(wǎng)事故的原因千差萬別[2-8],既有惡劣天氣、外力破壞、電網(wǎng)結構不完善等比較常見的原因,也有發(fā)生概率極低的如地震、海嘯、開關爆炸等小概率事件,都可能影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行甚至造成電網(wǎng)解列及大面積停電事故。國內外發(fā)生的如2011年美墨大停電、2011年日本大停電、2012年深圳大停電、2012年印度大停電、2016年南澳大利亞電網(wǎng)大停電、2019年委內瑞拉大停電、2019年英國大停電等一系列大停電事件,均造成了嚴重公共秩序混亂,影響巨大。
小概率事件[9]是刻畫隨機事件發(fā)生的可能性大小的量化指標,是概率論與數(shù)理統(tǒng)計學科中的一個基本原理。設某試驗中出現(xiàn)事件E的概率為p,則第一次試驗中E不出現(xiàn)的概率為1-p,前n次E都不出現(xiàn)的概率為(1-p)n,因此前n次試驗中E至少出現(xiàn)一次的概率為1-(1-p)n,當n趨于無窮大時,其出現(xiàn)概率趨近于1,這表示E遲早出現(xiàn)一次的概率為1。因此,無論p如何小,如果把試驗不斷獨立地重復下去,E遲早必然會出現(xiàn)一次,若在出現(xiàn)E以后,把下次試驗當作第一次試驗,重復上述推理,E必然再次出現(xiàn)。
如前所述,在電網(wǎng)運行過程中,雖然小概率事件出現(xiàn)的可能性相對較小,但由于其具有必然發(fā)生的特性,且事件發(fā)生后影響極為嚴重,已成為眾多專家學者重點關注的問題?,F(xiàn)有研究多側重于案例研究,對電網(wǎng)調度過程所發(fā)生的小概率高風險事件缺乏統(tǒng)計分析。本文基于小概率事件視角,從調度安全風險識別入手,分析電網(wǎng)安全風險與面臨的挑戰(zhàn),提出有效對策。
電磁合環(huán)[10]是指不同電壓等級運行的線路,通過變壓器電磁回路的聯(lián)接而構成的環(huán)路。對于長期分片區(qū)運行的電網(wǎng)而言,需重點關注此類問題。造成電磁合環(huán)的原因集中于開關偷合、誤操作等,其弊端主要有三點:①造成系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。②不利于電網(wǎng)經(jīng)濟運行。③需要裝設高壓線路因故障停運后聯(lián)鎖切機、切負荷等安全自動裝置。
繼電保護是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要防線,其不正確動作會引發(fā)連鎖故障,對電網(wǎng)造成嚴重危害[11]。在實際工程中,受設備制造質量、安裝工藝、運行環(huán)境、檢修維護、保護壓板誤投退、裝置接線錯誤、二次回路絕緣故障、電磁干擾等多種因素影響,易產生拒動作、誤動作,進而影響著電力系統(tǒng)的可靠性,甚至導致安全事故的發(fā)生。
電網(wǎng)調度擔負著電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟、優(yōu)質運行的重要職能,誤調度將危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,甚至威脅人們的生命財產安全。造成誤調度的主要原因有:①調度員安全意識淡漠,調度規(guī)程執(zhí)行不嚴。②使用不規(guī)范調度術語。③調度交接班不規(guī)范,同值調度員之間缺乏有效溝通。④倒閘操作時對運行方式考慮不周引起誤停電。⑤電網(wǎng)設備非計劃停運檢修時安全措施考慮不周。⑥未認真執(zhí)行 “兩票” 制度,操作票審核不仔細,不按規(guī)定核對檢修內容、工作進展情況、人員是否撤離現(xiàn)場、接地線拆除情況和現(xiàn)場是否具備送電條件等。⑦新設備啟動時間倉促,未提前熟悉接線方式及啟動方案,啟動出現(xiàn)異常情況時易發(fā)生誤調度。⑧事故預想不足,對電網(wǎng)突發(fā)事故和異常采取措施不力,造成處理不及時或人為擴大事故范圍。⑨電網(wǎng)新投、異動資料管理不到位,現(xiàn)場設備改動后,未及時更新圖紙資料及有關臺帳,造成調度資料與現(xiàn)場不符,使調度員缺乏決策依據(jù)。
①電網(wǎng)運行方式發(fā)生變化后應及時分析潛在風險,提出相應控制措施。②合環(huán)倒換負荷前,詳細核查上下級電網(wǎng)運行方式,對設備運行狀況做到心中有數(shù),不能存有僥幸心理及以慣性思維思考問題。③認真執(zhí)行交接班制度,交接過程中必須查閱各種記錄,掌握當日電網(wǎng)運行方式及工作完成情況等。④研究構建電磁解、合環(huán)仿真系統(tǒng),合環(huán)操作前進行風險提示。
①加強繼電保護裝置常見的誤動作及拒動作案例、家族型缺陷的統(tǒng)計與分析,針對其產生的原因采取可行性、有效性的預防措施。②對繼電保護裝置堅持開展常態(tài)化專項檢查,加強設備巡視力度,確保保護設備質量安全可靠。③及時對老舊繼電保護設備進行改造。④加強入網(wǎng)設備質量管控。⑤積極推行智能變電站保護裝置就地化、小型化、智能化運維體系等繼電保護關鍵技術。⑥熟練掌握電網(wǎng)繼電保護工作原理和整定方案,正確指揮保護裝置的投退。
①增強調度人員安全風險防范意識,強化專業(yè)技能培訓。針對電網(wǎng)建設快速發(fā)展,新設備、新技術的大量應用和網(wǎng)絡接線、運行方式不斷變化的特點,加強對調度員的技能培訓,結合檢修計劃和季節(jié)特點開展事故預想,積極開展無腳本式反事故演習,提高大型事故應急處置能力。②嚴格規(guī)范執(zhí)行調度操作流程。在遵守調度控制管理規(guī)程、電氣設備操作規(guī)程等調度相關規(guī)程的前提下,分析工作過程環(huán)節(jié),制定切實可行的工作程序和標準,使調度各項工作規(guī)范化、標準化,確保調度工作安全高效開展。③開展調度防誤機制的研究與應用。調度端面臨著檢修工作量大、工作流程復雜、應用系統(tǒng)不夠智能化、操作風險高等問題。因此,優(yōu)化調度端檢修流程,研究一套適用于調度端檢修過程的全方位防誤機制具有重要意義。④加快推行調度網(wǎng)絡發(fā)令系統(tǒng)功能的開發(fā)與使用,解決環(huán)境干擾、諧音誤擾等傳統(tǒng)電話下令模式的固有不足,增強調度命令執(zhí)行過程中的監(jiān)護功能,提高電網(wǎng)調度操作的安全性。⑤建立電網(wǎng)運行方式精細化管理方法。⑥加強現(xiàn)場調度管理及其與遠方調度的溝通協(xié)調。⑦強化設備新投異動流程管控。
電網(wǎng)調度管理過程中存在諸多小概率高風險事件,調度人員需以大概率思維防范小概率不安全事件的發(fā)生,在工作中堅持“安全第一、預防為主、綜合治理” 的原則,認真總結歷史經(jīng)驗教訓,采用創(chuàng)新的運行管理手段,積極探索電網(wǎng)調度安全管理的方法和途徑,有效遏制電網(wǎng)事故。