電網調度風險防范措施探討

摘要：隨著電力體制改革的深入，在電力產業結構調整工作中遇到了各種各樣的電網調度風險和不確定因素。電網調度工作作為電網企業管理的重點，提高電網調度的安全性是電網企業發展必須重視的一個課題。然而，目前我國很多地區仍然面臨供電短缺和跨區域電壓不穩定的問題，尤其是農村地區，其電力市場的運行狀況令人擔憂，對人們的生活和生產活動造成極大的負面影響。為此，將在對電網調度風險進行分析的基礎上，對如何防范風險提出了一系列的措施。

關鍵詞：電網調度；風險防范；電網安全

作者簡介：張宇樂（1981-），男，內蒙古呼和浩特人，內蒙古電力集團有限責任公司阿拉善電業局，工程師。（內蒙古 阿拉善 750306）

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0215-02

一、電網調度風險防范的必要性

電網調度是電網企業工作的重點和關鍵所在，如果安全管理措施不到位，其造成的事故往往都是突發和難以避免的。但電網調度工作的現狀是電網調度人員對風險出現的概率和后果存在預測差別現象，因此防御重點可能會參差不齊。電網風險管理體系不健全，但電網企業的現代化發展要求擴大電網的互聯規模，這讓原本在安全組織和管理體制方面都很薄弱的電網調度工作，面臨更大的事故風險威脅。譬如天津某火電廠，全開滿發5臺發電機，出力40.1萬千瓦，其中雙回線輸送的功率和聯絡線單回熱穩定極限分為37萬千瓦和30萬千萬，出現了聯絡線一回發生三相接地故障，造成另外一個回線路的負荷超標，出現了大面積停電。然而，這僅僅是電網調度最常見的負荷受損問題，如果上升到整個城市或者農村，那么出現的大面積停電，往往導致發生巨大的經濟損失，甚至是傷亡事故。因此，電網企業應該將電網安全風險管理的重心放在電網調度方面，以層層落實戰略布局，最大限度控制電網調度風險的發生。

二、電網風險事故特征分析

為了提高電網調度風險防范工作的針對性，需要在深入了解和把握電網事故特征的基礎上，對電網事故的來源、事故類型等進行匯總分析，然后總結出其事故特征。

風險來源方面，首先是自然災害。各個季節形成的影響因素都是不確定的，尤其是風雪、結冰、颶風等自然因素，不僅影響程度深，而且影響范圍廣。其次是電網設備本身在設計、制造、安裝、維護等過程中出現的設備故障，影響了電網運行和供電的可靠性與安全性。再次是電網設備在操作、整定、調度等過程中，由于出現人為失誤因素，從而造成事故發生。最后是外力的破壞，如飄物掛線、機械違章碰線等引起了電網的跳閘，這種因素造成的威脅最大，也最常見。

事故類型方面，電網事故的類型很多，除了傳統的電網機械設備故障和一次電氣設備故障外，繼電保護故障、安全自動裝置故障、通信系統故障、自動化系統故障等二次系統故障也會直接造成整個電網系統的失控。因此，電網調度工作的重點不僅僅在于一次系統的安全防范，還需要提高二次系統的安全性。

三、電網調度風險的防范措施

電網調度風險防范需要在明確防范目的的基礎上，對供電規劃和供電模式進行改善，并加強電力設備建設和信息化建設的力度，全面提高電網調度風險的防范水平。

1.電網調度風險防范的目的

防范電網調度風險需要提高電網運行的可靠性，并優化配變的設置，以及確保電網供電的安全。

（1）提高電網的運行可靠性。由于地理位置的限制，很多地區在線路架構以及電網維護等方面均存在一定的缺陷，尤其是位置偏遠的農村地區，本身電網建設投入資金有限，在電力裝備以及智能化水平方面也存在著較大的差異。隨著用電量的提升，低壓電網表現出了故障頻發、供電電路穩定性差等問題，因而在經濟性的條件下，只有提高電網調度的風險防范水平，提升網架的荷載能力才能保證用電保障水平，網架荷載能力的提高也是電網智能化改造的一部分內容。

（2）配變設置的優化。由于對供電規劃較為不明確，電網中變壓器的配置明顯不足，如農村在農忙時節，用電處于高峰期，此時就會出現負荷不足，配電設備故障頻發。據分析，電網在高位的用電負荷，受到天氣因素、經濟發展因素、生活用電量劇增等影響，會使得整個社會的用電量呈穩定增長態勢。如2013年4月份，北方等多個地區仍然出現降雪現象，加大了城鄉居民對“取暖”用電的需求，從而嚴重影響了城鄉正常用電需求。因而為了提高電網供電的穩定性，筆者認為應該根據不同地區用電峰值的數據，完成對變壓器的科學配置，這也是電網調度風險防范的重要組成部分。

（3）電網供電的安全。隨著電網規模擴大，電網調度的安全運行成為人們關注的焦點。美國東部和加拿大在2003年發生過一次聯合電網的大規模停電，直接受到影響的有5000萬人。此次大停電事故的主要原因是沒有建立有效的協調機制，以致難以統一調度。因此，需要提高電網調度的風險防范水平，為電力資源配置提供最直接、有效的手段，基于生態環境的改善，城鄉綠色植被樹木的增多，增加了供電線路維護的難度。但通過電網調度風險防范可以在供電線路中安裝智能化檢測設備，對電路中的電力信號進行監控，或者采用新技術、新工藝、新材料，從而提升低壓電網的安全性能。

2.電網調度供電模式的改善

改善電網供電模式是電網調度的關鍵和前提，需要根據實際的用電情況，建立具有針對性的典型區域配電網供電模式。為了能夠保證配電網規劃的科學性，可以構建電網輔助策劃決策平臺，從而提出滿足互動化要求和應對多能源互補需求的電網負荷特性及負荷預測方法，以及區域電壓等級優化、區域智能配電網接線方式、智能配電網布局優化方法、智能配電網裝備優化選擇等互動式和多能源互補的智能配電網供電模式。

（1）電網智能化電力設備的建設。首先是建設智能化變電站，為了能夠解決電網變電設備在線監測的關鍵技術，應該提出適宜國內各地區數字化變電站的建設方案。通過智能化設備應用，能夠提升變電站的可維護性，同時也能夠實現變電站控制的自動化以及智能化；通過智能化裝置的精準控制，能夠保證變電站主設備壽命周期達到最大化。其次是提高電網配電開關的智能化水平，配電系統中的配電開關往往直接關系到電網內部的電能轉換，而且能夠保證電網運行的安全可靠性，因此通過改善接觸開關的常規結構，并且對高性能開關的性能評價方式進行科學設計，對電網調度的風險防范具有很大的促進作用。

（2）電網信息化管理的建設。建立電網統一數據管理平臺，提出基于分布式地理信息平臺的運行管理技術和信息集成技術的解決方案，以及提出適合中國電網管理模式的電網統一數據管理體系架構，解決相關關鍵技術，開發高性能、實用化的軟件系統，為電網運行管理和經營服務提供有效的統一數據管理平臺，并通過工程試點和制定配套標準，推動電網統一數據管理平臺在電網管理中的實用化水平。

3.電網調度的監管和分析技術

從電網系統角度，構建統一的電網企業發展戰略體系，建立統一的電網調度業務監管模型，以及建設能夠為電網企業提供輔助決策分析的供電經營指標分析系統。同時基于電網企業經營和績效管理評價模型的績效評估及考核系統，建立電網調度發展戰略模型和經營發展戰略專家信息系統，為電網調度的信息化管理提供核心支持。

（1）配電線路的自動化管理。基于電網實際運行的經驗，配電網中經常會出現供電質量的問題，即電壓不穩以及停電等情況，其最突出的特點是維護時間長，而且影響范圍較大。這對于用戶需求以及供電系統的穩定性均有一定的干擾。因此，應該根據電網運行的實際情況，改善電網內部的饋線結構，即提高饋線的自動化程度。

（2）智能用電系統的建設。一方面需要完善電量采集機制，努力實現數據采集以及電費結算的智能化水平，并改進負荷管理機制，逐步開展遠程購電以及自動計算線損的功能業務；另一方面是完善服務平臺系統，盡最大努力的保證服務人員能夠有效地與用戶以及維修人員實現信息互動，以此來提高電網調度服務水平，改變以往的單一繳費模式，爭取做到多元化調度管理，最終利用光纖+寬帶可編程邏輯控制器通信媒介，實現利用網絡繳納電費并實現送費到表服務。目前可行的收費設備是壁掛式的自助繳費設備，現在正在研究開發短信催繳電費的方式以及POS機繳費方式。

總之，電網調度風險防范對提高電能的利用效率以及改善用電環境具有一定的價值意義。電網調度風險防范需要具備一定的條件，如電力裝備的使用、強有力的通信網絡以及電網作支持。隨著智能電網信息控制平臺的建立，實現了對線路架構中線損的計算能力以及故障信息的反饋能力，從而有效地提高了農村電網的可維護性能以及運行可靠性。

四、小結

綜上所述，電網是國家電網建設的基礎部分，傳統電網在安全性以及穩定性方面存在一定的問題，提高電網調度的風險防范水平，對于智能電網發展具有重要的推動作用。電網調度工作不僅具有供電穩定、優良的特點，在能源轉換及控制方面也能夠實現快速化，在很大程度上實現了無人化自動排除電網中的故障，且具備較強的信息傳輸能力，能夠對電網的運行情況進行自動檢查，并將該信息傳遞到電網運行的管理部門，很好地解決偏遠地區供電質量差、電網架設安全性低等問題，提高電網運行的安全性。為了達到這個目的，一方面需要明確電網調度風險防范的目的，提高電網運行的可靠性，優化配變的設置，確保電網供電的安全，以及構建電網輔助策劃決策平臺，從而提出滿足互動化要求和應對多能源互補需求的電網負荷特性及負荷預測方法。另一方面需構建統一的電網企業發展戰略體系，建立統一的電網調度業務監管模型，以及建設能夠為電網企業提供輔助決策分析的供電經營指標分析系統。

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（責任編輯：孫晴）