提高地區電網運行方式科學實用性的措施

蘇麗瓊

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提高地區電網運行方式科學實用性的措施

蘇麗瓊

泉州電業局

電力系統運行方式是指導電力系統規劃設計、基建、生產和運行的技術方案。運行方式的制定就是通過對電網可調整的手段進行合理的安排，最終確定一系列調整方案（運方確定的結果），而這些每一個確定的結果必須滿足電網的安全穩定、經濟運行、對用戶連續可靠供電。隨著新時期電網的不斷發展，做好地區電網的運行方式工作是實現電網精細化管理的要求，是提高調度部門駕馭大電網的能力以及提高電網節能水平的前提。只有定期對電網運行方式進行危險點分析，采取有效的控制措施，不斷地優化電網運行方式，才能避免系統發生事故時擴大停電范圍，確保系統的安全穩定運行。筆者就多年的工作經驗從運行方式編制、預警到危險點分析及預控措施方面，得出提高電網運行方式科學性及實用性的措施。

1 運行方式編制

1.1 編制電力系統年度運行方式

年度運行方式主要包括兩大部分，即當年運行方式總結與下一年度運行方式。當年運行方式總結主要對當年電網的規模、生產運行情況、電網安全狀況分析、經濟運行情況、水火電運行情況進行總結；下一年度運行方式主要包括負荷電力電量平衡預測、新設備投產與檢修計劃、地區各供電分區負荷平衡分析及正常方式確定、地區主網事故處理預案、電網運行中存在的問題和措施、典型潮流計算、安全穩定水平計算、短路容量計算分析、安全穩定控制方案以及無功分區分層平衡及控制方案、主網降損措施、對電網進行2～5年的展望等。電力系統的運行規律要求提前、科學地安排年度運行方式，并通過月度調度計劃和日調度計劃，不斷細化、完善和修正年度運行方式，才能實現電力系統協調一致、安全穩定運行的目的。

1.2 月度調度計劃與日調度計劃的編制

月度調度計劃與日調度計劃是年度運行方式的細化。通過月度調度計劃與日調度計劃的編制與執行可不斷完善和修正年度運行方式。月度調度計劃主要根據氣象局提供的月氣象條件進行月度的電力電量平衡、月末各直調電廠的水位進行控制；根據基建投產計劃及月度檢修計劃對運行方式進行調整細化，若采取特殊運行方式提前向安監部門報備并發出預警；下達所轄變電站各等級母線的電壓曲線以及各地區力率的考核指標。

日調度計劃由地調運行方式專責與負荷預測專責共同編制，繼保專責會簽，經由調度所領導審核批準后下達執行。日調度計劃主要包括對本地區電網的每15分鐘的網供負荷預計、直調發電廠機組有功、無功出力曲線的編制、地區電網運行方式的變更及繼電保護安全自動裝置的調整要求、預定的重大操作計劃的電網運行方案及新設備送電調試方案的編制。日調度計劃要求調度員根據當日的運行方式進行危險點分析并提出預控措施，做好事故預案。

1.3 特殊運行方式的編制

在重大節日、重大活動期間以及當電網中設備停役檢修，造成局部電網無法滿足“N-1”要求，事故后可能引起220千伏變電站全停、縣網全停或局部大面積停電時，編制電網處于特殊時期的運行方式，采取防范措施，確保電網安全穩定運行。例如2008年奧運會及農運會，我們編制地區電網保供電方案，確保地區電網安全穩定運行。

2 發出預警

根據年度運行方式中的潮流計算及危險點分析，對電網薄弱環節，滿超載潮流斷面對相關政府及電力公司發出年度預警，要求抓快相關基建工程的進度及做好有序用電工作，為電網迎峰度夏工作做好充分準備。例如我局在2009年12月份向晉江市政府發出某供電區域4月份～11月份有序用電的預警文件，懇請政府抓緊部署該供電區4月份～11月份的有序用電工作，科學安排用電和壓荷，努力減少因壓荷限電對社會造成的影響和損失，并督促有關部門、鄉鎮政府加強電力建設的協調力度，推進基建工程建設進度。

根據電網負荷水平，不斷滾動電網負荷預測，密切根據電網負荷的增長趨勢，對有可能超滿載的供電區域再次發出月度有序用電的預警，確保主設備安全度夏。例如我局在×年×月向某電力公司發出某甲變電站重載運行的預警，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的方式下運行變壓器將嚴重過載，超過變壓器的過載能力，從而損壞變壓器。

3 危險點分析及預控

運行方式確定后，因客觀原因，在各個環節存在著多方面的危險點。應定期對電網運行方式進行危險點分析，采取有效的預防控制措施，確保系統的安全穩定運行。

3.1 檢修計劃編制不合理

安排周檢修計劃時，未考慮檢修方式下負荷的轉移方向，未進行設備N-1方式下的潮流計劃，備用容量考慮不周，從而造成設備過載運行。

預制措施：詳細編制檢修計劃，選擇最優的、嚴謹合理的運行方式，并經潮流計劃軟件PAS或DTS校驗。不批準N-2及以上的檢修申請，針對重大檢修方式，必須提前制電網特殊運行方式下的運行方案，做好事故預防。例如：某甲變電站1回110kV線路停役時，某乙變電站約50MW負荷轉由某丙供電，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主變在N-1方式下將過載運行，造成負荷損失。

3.2 未進行運行方式的風險評估

檢修及特殊方式下，未進行該方式下的風險評估，未采取防范措施，在單回進線或單變運行的方式下，可能造成變電站全停的事故。

預制措施：編制《重大檢修項目電網安全風險預警》，提出特殊運行方式下的注意事項及重要潮流斷面，做好危險點預控工作，做好事故預防，并通知運行單位加強對設備的巡視。方式上除了盡量轉移負荷外，對于220kV變電站由單回進線或單臺變壓器供電的，可利用與其他站的110kV聯絡線，將部分負荷通過母線轉供，安排轉供的負荷應盡可能選擇較重要的變電站，盡量滿足多數變電站在運行中的單臺主變跳閘時能實現備自投，如圖1所示的220kV 進線1檢修方式下，若220kV 進線2發生永久性故障跳閘，那么變電站A失去了電源，發生了全停事故，勢必造成大面積停電，造成了不良的社會影響及重大的經濟損失。為避免變電站A發生全停事故，在方式上可利用變電站A與變電站B間的站間聯絡線作為變電站A的第二路電源，轉供變電站A的部分負荷，具體方式調整為：變電站A的110kVⅠ段母線僅接出線2及站間聯絡線182、189開關或視聯絡線的負載情況可再多轉供一回線路，其他110kV 開關轉接Ⅱ段母線運行，由變電站A主變供電；而110kVⅠ段母線上的負荷通過站間聯絡線由變電站B供電，母聯開關熱備用。

圖1 110kV站間聯絡線接線示意圖

對于110kV變電站單供的，可由相關區域配網調度配合做好N-1后主變的負荷安排，同時選擇其中一條負荷轉出的10kV饋線開關作為事故備用電源，該線路開關應一側運行，另一側熱備用。

4 不熟悉設備參數

對線路或設備的參數不熟悉，方式誤安排，從而造成線路或設備長期過負荷運行，設備嚴重發熱，降低了設備的使用壽命。

預制措施：編制運行方式時，必須再次查閱設備的相關參數，特別應注意線路的型號以及電流互感器各繞組變比的不同之處，并根據方式變化或負荷增長提出調整變比的要求，以防電流互感器過載運行；進行設備N-1后的潮流計算，根據設備的長期允許載流量及過載能力，對于N-1后可能過載的設備，可事先轉移部分負荷。

5 業務不精，現場運行規程不熟

不同廠家生產的變壓器有著不同的過載能力，若對現場運行規程不熟，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。

預制措施：熟悉現場運行規程，梳理地區電網變壓器負載能力及過載能力，匯總后指導運行方式的編制。例如：220kV變電站主變的過載能力一般是1.5倍額定電流下可運行30分鐘，正常方式下若負荷未超過240MW可安排變壓器并列運行，可某變電站#1主變在過載1.1倍的方式下只能運行15分鐘，方式上只能在該變電站負荷達190MW時安排#1、2主變分裂運行，降低了該片區供電可靠性。

6 電網負荷變化規律不熟練

未能隨時掌握電網的負荷變化情況，及時調整運行方式，造成系統事故時擴大事故范圍，損壞設備。

預制措施：重視年度運行方式的編制及迎峰度夏分析，對電網存在的問題，應密切跟蹤負荷的變化情況，采取措施，發出預警。例如，某變電站在負荷達256MW時，若未能及時解除該供電區域110kV變電站備自投裝置，在該變電站220kV母線或主變N-1的方式下運行變壓器將嚴重過載，超過變壓器的過載能力，從而損壞變壓器。

7 對新設備不熟悉，造成方式誤安排

如圖2所示，10kV母分600開關備自投功能僅在1號主變601開關、2號主變602開關運行，且600開關在熱備用狀態的方式下才具備投入條件；若方式誤安排2號主變604開關運行，而602開關斷開的方式下，10kV母分600開關備自投功能失去作用，若主變發生N-1，將損失負荷。

圖2 變電站送電示意圖

控制措施：深入現場熟悉設備和有關圖紙資料，核對設備名稱編號，明確設備管轄范圍,確定運行方式和主變分接頭。要求生產單位提出投運計劃，包括啟動送電程序、試運項目、接帶負荷、對電網的要求等。明白設備核相、試驗要求。

8 保護配合與運行方式不協調

當系統處于特殊運行方式下，若運行方式與保護不協調，系統故障時可能發生保護越級跳閘事故，造成大面積停電。

控制措施：掌握地區電網繼電保護整定方案及運行規定，掌握保護配置情況和定值配合情況。運行方式調整，必須實行流程管理，保護專業人員會簽制度。如運行中出現特殊運行方式，超出年度整定方案、調度運行說明、申請書會簽意見范圍之外時，運行方式人員應與繼電保護有關人員聯系，商定處理辦法。

9 結束語

科學實用的運行方式還需與調度運行執行、事故預案應急工作有效整合，并成立電網運行方式研究小組，定期分析解決電網運行方式安排中的實際問題，優化電網正常、保電、檢修、事故和特殊過渡方式事故預案，不斷提升電網調度管理水平。