電網(wǎng)防冰融冰工作機(jī)制及流程分析

安甦 姚剛 黃曉旭 朱欏方 張旭 張丹 安成

研究背景

隨著2008年冰災(zāi)后融冰技術(shù)措施的逐步建設(shè)和融冰工作的逐步深入開(kāi)展，增強(qiáng)了電網(wǎng)的抗冰能力，但直流融冰裝置受多方面因素影響，存在作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、使用效率低的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)歷年來(lái)的融冰工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在目前直流融冰裝置使用原理與方法情況下，影響直流融冰效率的主要因素表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：操作時(shí)間、調(diào)度模式、人員協(xié)調(diào)、信息交互。

因此，需要對(duì)防冰融冰的工作機(jī)制和制度流程進(jìn)行優(yōu)化，如何針對(duì)電網(wǎng)防冰、融冰工作機(jī)制和管理制度等方面存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度防冰、融冰效率的工作模式和技術(shù)手段，保證電網(wǎng)在冰期的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

電網(wǎng)防冰融冰工作機(jī)制的時(shí)間優(yōu)化

基于影響融冰效率的四個(gè)因素，將操作時(shí)間和調(diào)度模式方面考慮為時(shí)間上的優(yōu)化主要可以從兩方面進(jìn)行，一方面是在冰期到來(lái)前超前進(jìn)行預(yù)案的編制、技術(shù)保障和防冰演練，做好相關(guān)準(zhǔn)備；另一方面是在冰期從調(diào)度模式和操作時(shí)間上著手，進(jìn)行優(yōu)化。

1.1 防冰融冰超前工作優(yōu)化

1.1.1 防冰預(yù)案和應(yīng)急預(yù)案編制

積極開(kāi)展極端凝凍災(zāi)害下電網(wǎng)保底運(yùn)行研究工作，根據(jù)保底網(wǎng)架確定原則，在認(rèn)真統(tǒng)計(jì)分析電網(wǎng)融冰裝置分布和全網(wǎng)線路融冰情況及融冰能力的基礎(chǔ)上，提出極端凝凍災(zāi)害下主網(wǎng)和各地區(qū)電網(wǎng)的保底原則、保底網(wǎng)架、保底負(fù)荷情況及一、二次系統(tǒng)及線路融冰保障措施，同時(shí)認(rèn)真分析保底情況下全網(wǎng)電力電量平衡及電網(wǎng)穩(wěn)定性，對(duì)保底情況下縣城供電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行梳理，提出縣城保供電工作要求。

1.1.2 防冰抗冰技術(shù)保障

提前對(duì)觀冰融（除）冰設(shè)備布置和維護(hù)、應(yīng)急物資準(zhǔn)備、應(yīng)急隊(duì)伍準(zhǔn)備、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制、防冰應(yīng)急演練等方面進(jìn)行詳細(xì)安排部署，列出安排表，明確各項(xiàng)工作的完成時(shí)間及其責(zé)任部門單位，確保各方工作人員能及時(shí)到位，確保在冰期來(lái)臨前完成防冰應(yīng)急相關(guān)準(zhǔn)備工作。積極配合相關(guān)部門和單位加快完成防冰抗冰技改項(xiàng)目（如500kV、220kV線路抗冰加固、融冰線路首末端優(yōu)化及直流融冰裝置安裝及線路保護(hù)防冰改造等）；統(tǒng)籌安排融冰裝置定檢預(yù)試工作，以及覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的消缺工作，確保檢測(cè)裝置和融冰裝置在冰期能正常、高效率地進(jìn)行工作。

1.1.3 防冰融冰應(yīng)急演練

為檢驗(yàn)融冰操作能力，每年應(yīng)統(tǒng)一部署，開(kāi)展重要線路融冰實(shí)戰(zhàn)演練，有效提高應(yīng)急處置能力；同時(shí)開(kāi)展通信應(yīng)急演練，對(duì)應(yīng)急光纜、租用公網(wǎng)2M資源、衛(wèi)星通信三大部分進(jìn)行演練。對(duì)不滿足要求的應(yīng)急通道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)督辦；對(duì)應(yīng)急衛(wèi)星通道進(jìn)行投入業(yè)務(wù)測(cè)試；積極開(kāi)展冰災(zāi)應(yīng)急情況下通信系統(tǒng)模擬分析；與電信建立響應(yīng)機(jī)制，確保根據(jù)災(zāi)害需要開(kāi)通應(yīng)急通信資源。

1.2 調(diào)度操作過(guò)程優(yōu)化

由于調(diào)度操作模式在融冰效率中的重要性，操作時(shí)間的縮減以及操作模式的變化可以使融冰效率大大提升，優(yōu)化融冰操作時(shí)間，起到時(shí)間上的優(yōu)化作用，具體的改進(jìn)如下：

1.2.1 調(diào)度操作模式優(yōu)化

各廠站需優(yōu)化操作模式，簡(jiǎn)化操作流程，提前準(zhǔn)備操作票。有兩套融冰裝置的變電站需配置兩組操作人員，并保證能夠同時(shí)進(jìn)行兩項(xiàng)操作。

在線路電氣操作效率的基礎(chǔ)上壓縮操作時(shí)間：將500kV線路運(yùn)行狀態(tài)和熱備用狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換操作時(shí)間、熱備用狀態(tài)和冷備用狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)間、冷備用狀態(tài)和檢修狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)間以及220kV線路運(yùn)行狀態(tài)和熱備用狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)間、熱備用狀態(tài)和冷備用狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)間、冷備用狀態(tài)和檢修狀態(tài)互為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)間進(jìn)行有效壓縮。壓縮操作時(shí)間后500kV線路融冰操作時(shí)間約為1小時(shí)；220kV線路融冰操作時(shí)間約為50分鐘。供電局加強(qiáng)對(duì)直流融冰裝置的維護(hù)，保證采用直流融冰方案的線路融冰時(shí)間在1小時(shí)左右。

運(yùn)檢公司提前做好線路三相短接及與融冰母線搭接的人員、設(shè)備、桿塔除冰等準(zhǔn)備工作，避免因設(shè)備運(yùn)輸不便及上線人員工作效率低等造成線路短接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。此外，為充分利用固定式直流融冰裝置融冰能力，采取220kV和110kV出線同時(shí)停電交叉進(jìn)行直流融冰和串聯(lián)融冰的方式，要求至少配備兩組線路首端引線搭接及拆除人員來(lái)減少操作時(shí)間。

1.2.2 直流融冰時(shí)間

通過(guò)上述調(diào)度優(yōu)化操作過(guò)程的措施，一條次500kV線路及220kV線路直流融冰總時(shí)間構(gòu)成為：操作時(shí)間+電話聯(lián)系時(shí)間+線路搭接、拆除時(shí)間+線路升流融冰時(shí)間，均可控制在4小時(shí)左右。

電網(wǎng)防冰融冰工作機(jī)制的空間優(yōu)化

在冰凍期間，參與融冰的人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各相關(guān)部門會(huì)有交叉進(jìn)行的項(xiàng)目，信息也會(huì)在多個(gè)部門間進(jìn)行交互，如何在人員協(xié)調(diào)和信息交互方面對(duì)融冰過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)直流融冰各環(huán)節(jié)見(jiàn)的銜接，對(duì)提高融冰效率具有較大意義。將融冰操作過(guò)程中各部門的人員協(xié)調(diào)和信息交互優(yōu)化歸納為空間上的優(yōu)化，采取如下優(yōu)化措施。

2.1 防冰融冰人員協(xié)調(diào)優(yōu)化

2.1.1 為了提高融冰效率，可設(shè)立融冰操作工作組，由融冰操作工作組負(fù)責(zé)根據(jù)線路覆冰情況，組織、協(xié)調(diào)線路運(yùn)維單位向調(diào)度機(jī)構(gòu)提交融冰申請(qǐng)，指揮線路融冰操作。

2.1.2 應(yīng)該明確各部門的職責(zé)，詳細(xì)劃分哪些線路由哪個(gè)部門進(jìn)行融冰方式接線和恢復(fù)線路正常狀態(tài)。

2.1.3 可由中調(diào)直接確定線路是否已轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)，然后由變電運(yùn)行部門和輸電運(yùn)行部門分別進(jìn)行融冰操作和觀察覆冰融化的操作，并將各自的融冰情況和覆冰變化情況分別匯報(bào)給中調(diào)，再由中調(diào)下發(fā)融冰結(jié)束指令。

2.2 防冰融冰信息交互優(yōu)化

在冰雪凝凍期間，防冰融冰過(guò)程中信息量很多，主要的相關(guān)信息有氣象信息、覆冰信息、融冰信息和運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，各種信息的收集、處理、統(tǒng)計(jì)、傳遞的自動(dòng)化程度還不高，各部門間的信息交互過(guò)程還需要進(jìn)一步優(yōu)化，優(yōu)化的理念是在原來(lái)的由下向上匯報(bào)信息的功能基礎(chǔ)上，新增由上向下主動(dòng)了解信息及下達(dá)指令的功能。如氣象信息在氣象部門和中調(diào)部門之間傳遞，中調(diào)應(yīng)主動(dòng)了解天氣預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)的氣象數(shù)據(jù)；覆冰信息和融冰信息需要中調(diào)、運(yùn)維部門和融冰部門均能查看；運(yùn)行狀態(tài)信息除了運(yùn)維部門了解外，中調(diào)部門也必須了解。然后中調(diào)在對(duì)多條線路進(jìn)行融冰排序前，需根據(jù)線路的重要程度（運(yùn)行狀態(tài)信息）、氣象預(yù)報(bào)和最新冰情等信息來(lái)綜合考慮，制定線路排序方案。

結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)電網(wǎng)防冰融冰工作機(jī)制的時(shí)空優(yōu)化，可使各部門的工作職責(zé)劃分得更為清楚。采用時(shí)空協(xié)調(diào)優(yōu)化的防融冰工作機(jī)制和制度流程可以大大縮短覆冰對(duì)線路影響的時(shí)間，降低了線路故障停電的風(fēng)險(xiǎn)，減少對(duì)用戶的影響，并且每次融冰所需費(fèi)用也大大降低，增強(qiáng)了電網(wǎng)抗冰凍災(zāi)害的能力，全力保障了生產(chǎn)、生活的正常穩(wěn)定。（作者單位：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心）