淺談地區(qū)電網(wǎng)設(shè)備停電檢修的運(yùn)行方式策劃

蔡璐璇

摘 要：電網(wǎng)設(shè)備停電檢修是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，保障設(shè)備停電檢修期間的電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電可靠性關(guān)鍵在于合理的運(yùn)行方式策劃。面對日益龐大的電網(wǎng)，設(shè)備停電運(yùn)行方式策劃分析系統(tǒng)可以提高方式人員的工作效率及策劃結(jié)果的科學(xué)合理性，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：地區(qū)電網(wǎng) 設(shè)備停電檢修 運(yùn)行方式策劃

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0088-02

1 概述

電網(wǎng)設(shè)備停電檢修是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，包括設(shè)備定期檢修、設(shè)備故障檢修、設(shè)備退役更換。檢修行為是為了降低設(shè)備故障的頻率，減小設(shè)備故障的影響，延長設(shè)備使用壽命確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，從而達(dá)到提高電網(wǎng)供電可靠性的目的。設(shè)備停電檢修期間的電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電可靠性關(guān)鍵在于合理的運(yùn)行方式策劃。

2 設(shè)備停電檢修的運(yùn)行方式策劃原則

地區(qū)電網(wǎng)是分片區(qū)開環(huán)運(yùn)行，單設(shè)備停電檢修時的電網(wǎng)運(yùn)行方式策劃應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：

（1） 設(shè)備停電，是否引起整個變電站停電，對用戶供電存在影響。

（2） 設(shè)備停電，是否通過調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式可以將負(fù)荷轉(zhuǎn)移由其他設(shè)備供電，需要校核方式調(diào)整后設(shè)備的熱穩(wěn)定電流是否越限。

電網(wǎng)的熱穩(wěn)定電流校核原則是：

母線取設(shè)備額定電流核定。

變壓器按額定容量、各側(cè)間隔設(shè)備額定電流二者的最小值核定。

輸電線路按線路額定電流（夏季取20°C、冬季取35°C的值，耐熱導(dǎo)線另外考慮）、阻波器的額定電流、CT的一次電流三者的最小值核定，一般不考慮進(jìn)站線與跳線的限流。

（3） 對采取電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整后運(yùn)行設(shè)備N-1時存在的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險進(jìn)行評估，確定風(fēng)險結(jié)果及可能采取的處理預(yù)案。

電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險的評估工作，應(yīng)該按照電網(wǎng)事故事件調(diào)查規(guī)程和電網(wǎng)安全生產(chǎn)風(fēng)險評估管理規(guī)定等開展。若存在多種運(yùn)行方式調(diào)整策略，需要對不同策略出現(xiàn)的不同風(fēng)險結(jié)果進(jìn)行比較，選取最優(yōu)策略以確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。

電網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)狀是眾多設(shè)備同時存在停電檢修需求、停電時段交叉重疊，運(yùn)行方式策劃時還需要同時分析以下情況：

（1）不同設(shè)備停電是否對電網(wǎng)運(yùn)行存在同樣的影響，是否可以整合開展檢修工作。若出現(xiàn)對用戶供電影響或電網(wǎng)運(yùn)行方式多次調(diào)整的情況，應(yīng)該整合開展。

（2）交叉開展的設(shè)備停電，電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整策略之間是否存在安全沖突。若存在安全沖突或會提高電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險等級的設(shè)備停電，應(yīng)該錯開安排。

（3）交叉開展的設(shè)備停電，對調(diào)度和運(yùn)行人員操作、檢修班組工作等是否存在時間沖突。應(yīng)合理均衡各班組工作量，減少人為隱患。

調(diào)度方式人員進(jìn)行設(shè)備停電檢修的運(yùn)行方式策劃工作時，需要考慮電網(wǎng)的安全約束、供電可靠性約束、不同設(shè)備停電的互斥性與協(xié)調(diào)性，需要協(xié)調(diào)生技、變電、輸電、基建、營銷等多個生產(chǎn)部門，均衡各工作班組工作量等，需要同時應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)視控制與信息采集系統(tǒng)（SCADA）、電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)（MIS）、電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）等提取數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析。

3 信息系統(tǒng)智能輔助運(yùn)行方式策劃

面對日益龐大的電網(wǎng)，調(diào)度方式人員的工作量與日俱增，信息資料缺失與分散、工作量大、效率低及主觀因素的偏差可能出現(xiàn)運(yùn)行方式策略的不合理性，信息系統(tǒng)的智能輔助分析可以提高方式人員的工作效率及策劃結(jié)果的科學(xué)合理性，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

設(shè)備停電運(yùn)行方式策劃分析系統(tǒng)對設(shè)備停電進(jìn)行統(tǒng)一管理，以設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系、實(shí)時負(fù)荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將主網(wǎng)生產(chǎn)、配網(wǎng)生產(chǎn)、調(diào)度自動化、電網(wǎng)GIS、營銷等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緊密集成，對設(shè)備停電進(jìn)行多維度的分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備停電事前優(yōu)化決策的精細(xì)化管理，優(yōu)化設(shè)備停電運(yùn)行方式，降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險、減少用戶停電次數(shù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

設(shè)備停電運(yùn)行方式策劃分析系統(tǒng)為運(yùn)行方式策劃提供以下的智能輔助分析。

（1） 設(shè)備停電計(jì)劃整合優(yōu)化。

一方面根據(jù)設(shè)備關(guān)聯(lián)性，對多個設(shè)備停電計(jì)劃進(jìn)行智能整合，減少停電次數(shù)和時間；另一方面通過對主、配網(wǎng)設(shè)備停電計(jì)劃中涉及的安全風(fēng)險、工作量等進(jìn)行監(jiān)控，提醒方式人員降低安全風(fēng)險、均衡工作量。整合優(yōu)化以下3種設(shè)備停電情況：

設(shè)備一致，但停電時間不同的多個設(shè)備停電計(jì)劃。

設(shè)備不同，但這些設(shè)備停電期間的運(yùn)行方式策劃會相互影響的多個設(shè)備停電計(jì)劃。

設(shè)備在生產(chǎn)系統(tǒng)中的周期性試驗(yàn)檢修、缺陷記錄等數(shù)據(jù)提示。

（2）安全風(fēng)險分析。

利用電網(wǎng)各個片區(qū)節(jié)點(diǎn)預(yù)測負(fù)荷，分析多個設(shè)備停電時各個片區(qū)設(shè)備的安全情況，發(fā)現(xiàn)并提醒存在的安全問題。安全風(fēng)險分析主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

①自動安全校驗(yàn)：自動對設(shè)備停電計(jì)劃進(jìn)行校驗(yàn)，對存在安全風(fēng)險的事件進(jìn)行分析，自動安全校驗(yàn)分成三種類型：

安全沖突分析：建立安全沖突校驗(yàn)規(guī)則，在設(shè)備電氣拓?fù)溥B接的基礎(chǔ)上，分析停電方案所對應(yīng)的停電設(shè)備可能帶來的安全沖突。

重載分析：在設(shè)備電氣拓?fù)溥B接的基礎(chǔ)上，當(dāng)停電方案所對應(yīng)的停電設(shè)備停電后，進(jìn)行運(yùn)方調(diào)整后，可能帶來的設(shè)備過載和超載。

假想故障分析：在設(shè)備電氣拓?fù)溥B接的基礎(chǔ)上，當(dāng)停電方案所對應(yīng)的停電設(shè)備停電后，進(jìn)行運(yùn)方調(diào)整后，可能帶來的設(shè)備N-1安全風(fēng)險。

②安全問題提醒：對安全校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的安全沖突、設(shè)備過載和超載、假想故障進(jìn)行提醒。

③電網(wǎng)安全風(fēng)險星級評估：根據(jù)安全風(fēng)險分析的規(guī)則及星級評級標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備停電計(jì)劃的安全性進(jìn)行自動的星級標(biāo)定；達(dá)到風(fēng)險相應(yīng)等級條件時自動提醒。

（3）工作量均衡

基于設(shè)定的電網(wǎng)工作量模型，評估計(jì)劃涉及的調(diào)度、運(yùn)行的工作負(fù)荷情況，均衡各個班組的每天的工作量，保證生產(chǎn)及關(guān)鍵資源利用的均衡性，降低設(shè)備的集中操作，提升生產(chǎn)的安全性：endprint

①工作量模型設(shè)定：由調(diào)度、運(yùn)行部門設(shè)定每種設(shè)備典型操作的工作量；

②調(diào)度工作量：基于調(diào)度設(shè)定每種設(shè)備典型操作（停役、復(fù)役）的工作量，統(tǒng)計(jì)計(jì)劃對應(yīng)的調(diào)度工作量，并用圖形進(jìn)行展示。

③變電所工作量：基于變電所設(shè)定每種設(shè)備典型操作的工作量，統(tǒng)計(jì)計(jì)劃對應(yīng)的工作量，并用圖形進(jìn)行展示。

④輸電所工作量：基于輸電所每天工作所涉及到的停電線路的多少進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲得對應(yīng)的工作量，并用圖形進(jìn)行展示。

⑤工作量圖形顯示：對編制好的計(jì)劃的調(diào)度、運(yùn)行工作量分析結(jié)果進(jìn)行用圖形進(jìn)行展示。

（4）配網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力評估。

基于配網(wǎng)的拓?fù)淝闆r以及配網(wǎng)線路負(fù)荷分布情況，在主網(wǎng)設(shè)備（110 kV變電站進(jìn)線母線、主變、10 kV出線母線）停電時分析配網(wǎng)負(fù)荷情況、配網(wǎng)負(fù)荷能夠通過配網(wǎng)其他線路轉(zhuǎn)供的能力以及配網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)供方式調(diào)整后，被轉(zhuǎn)供的主變是否超載、被轉(zhuǎn)供線路的負(fù)荷是否滿足要求（負(fù)荷、負(fù)載率等要素），評估被轉(zhuǎn)供設(shè)備的轉(zhuǎn)供能力，為運(yùn)行方式策略提供科學(xué)的依據(jù)。主要包括以下三方面內(nèi)容：

①待轉(zhuǎn)供負(fù)荷分析：基于計(jì)劃日被轉(zhuǎn)供線路的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果以及轉(zhuǎn)供供電線路的負(fù)載情況，提供轉(zhuǎn)供決策各項(xiàng)所需參數(shù)展示。

②被轉(zhuǎn)供線路安全影響分析：分析被供電線路是否滿足轉(zhuǎn)供的要求。

③主變轉(zhuǎn)供安全影響分析：基于主配網(wǎng)的拓?fù)渎?lián)系關(guān)系，提供轉(zhuǎn)供決策時，主變各項(xiàng)參數(shù)展示，分析轉(zhuǎn)供后主變是否超載。

（5）主網(wǎng)設(shè)備停電對配網(wǎng)的影響。

基于主配網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系、連接關(guān)系分析出配網(wǎng)饋線所連接的變電站內(nèi)10 kV母線、110 kV主變以及110 kV線路的主網(wǎng)停電計(jì)劃，從而為運(yùn)行方式調(diào)整提供決策依據(jù)：

①主網(wǎng)10 kV母線停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓?fù)溥B接關(guān)系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站內(nèi)10 kV母線的停電計(jì)劃。

②主網(wǎng)110 kV主變停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓?fù)溥B接關(guān)系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站內(nèi)110 kV主變的停電計(jì)劃。

③主網(wǎng)110 kV線路停電對配網(wǎng)影響分析：基于主配網(wǎng)的拓?fù)溥B接關(guān)系分析配網(wǎng)饋線所連接的主網(wǎng)變電站所連接的110 kV線路的停電計(jì)劃。

（6）用戶影響分析。

配網(wǎng)設(shè)備停電往往會造成部分用戶的停電，主網(wǎng)設(shè)備停電有時也會造成用戶的停電，如10 kV出線母線的檢修工作等。這些停電將直接影響電能質(zhì)量管理的重要指標(biāo)供電可靠性。本功能依據(jù)歷史停電記錄，分析出某時間段、某區(qū)域、某條線路的停電對用戶的影響，對影響相關(guān)指標(biāo)的設(shè)備停電進(jìn)行提示。

①雙電源用戶停電提醒：根據(jù)雙電源用戶信息，檢查是否有設(shè)備停電引起雙電源用戶停電；如果有，則提醒計(jì)劃制定和審批人員注意。

②多次重復(fù)停電提醒：將當(dāng)年設(shè)備停電影響用戶的停電次數(shù)、變電站饋線開關(guān)停電次數(shù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按從大到小的順序進(jìn)行排列，對停電次數(shù)較大的用戶及變電站饋線開關(guān)進(jìn)行多次重復(fù)停電提醒。

③重要用戶影響分析功能：根據(jù)重要用戶信息，檢查設(shè)備停電是否造成重要用戶停電或供電可靠性下降；如果有，則提醒方式人員注意。

④供電安全風(fēng)險星級評估：根據(jù)安全風(fēng)險分析的規(guī)則及星級評級標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備停電的安全性進(jìn)行自動的星級標(biāo)定；達(dá)到風(fēng)險相應(yīng)等級條件時自動提醒。

（7）設(shè)備停電輔助編排。

基于整合優(yōu)化、工作量均衡、電網(wǎng)安全分析、主配網(wǎng)設(shè)備停電計(jì)劃協(xié)調(diào)的目標(biāo)函數(shù)，在電網(wǎng)拓?fù)洹⒇?fù)荷的約束下，綜合考慮用戶設(shè)定的設(shè)備停電輔助編排參數(shù)，對眾多設(shè)備停電計(jì)劃進(jìn)行自動編排，提供給方式人員方案，提供優(yōu)化前后的指標(biāo)對比分析結(jié)果，提高運(yùn)行方式策劃效率。

4 結(jié)語

該文對設(shè)備停電運(yùn)行方式策劃分析系統(tǒng)如何智能輔助調(diào)度方式人員進(jìn)行運(yùn)行方式的策劃分析進(jìn)行介紹。隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，電力行業(yè)高速發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大，檢修運(yùn)行方式策劃的難度也隨之加大，有信息系統(tǒng)支撐的專業(yè)人員能更精細(xì)化的開展工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 廣東電網(wǎng)公司.廣東電力系統(tǒng)輸變配電設(shè)備檢修調(diào)度管理規(guī)定[S].2010.endprint