淺談電力系統電網的安全管理

曾德興

(廣東電網公司江門供電局,廣東江門 529000)

由于現在全國各地電力供應網絡間的聯系日趨緊密,一旦某區域內出現電網安全問題,很可能會影響到周邊地區供電活動的運行情況,繼而發生大規模的供電癱瘓事件。所以,我們有必要對電力系統電網的安全管理進行分析研究。

1 電力系統中電網的安全問題概述

1.1 電力系統電網安全問題的特點

第一,電網安全問題具有多樣化的特點。首先,暴露在外部環境中的線路網絡、變電設備等會受到暴雨、雷電等自然因素的破壞,繼而導致突發性的電網故障;其次,基于電力系統工作的特殊性,電網內的線路或設備內部會長期處于高溫、高壓的狀態,繼而產生絕緣層老化脫落、銅線燒斷等常規耗損情況。如不及時處理,會為單個線路或局域網內多條線路的故障埋下隱患;再次,供電人員的操作不當而產生的負荷分配不均、電壓控制不力等問題也會影響到電網內供電的穩定性;最后,春節、中秋日等節日內,用戶的用電需求會高出平時數倍,繼而導致一段時間內線路的超負荷運行,也會對電網安全造成影響[1]。

第二,電網安全問題具有連鎖化的特點。人們的生產生活對電具有高度依賴性,一旦電力系統發生故障,將會發生人身安全問題、社會生產問題、居民焦慮恐慌問題等一系列的“連鎖反應”。例如,當供電系統因為設施老化出現故障時,會同時造成居民生活受限、單位生產活動停滯、區域內電力供需不均等情況,繼而引發涉及范圍內的民眾焦慮恐慌、經濟發展受阻、電力調度失常等問題。同時,因老化而裸露在設備外的電線還會對設備搶修人員的人身安全造成威脅。

1.2 電力系統電網安全問題的構成

首先,從成因上看,電網安全的影響因素可分為人為因素、自然因素、社會因素和經濟因素。其中,人為因素包括工作人員操作失當、違法者盜竊或破壞電力設施、用戶私改線路等;自然因素包括暴雨、大風、雷電、地震等自然災害;社會因素包括節日用電超負荷、用戶日常用電高峰等;經濟因素包括政府經濟政策、經濟活動導致的電網失能。

其次,從后果上看,電網安全問題可分為身心損害問題、經濟影響問題、社會問題三種。其中,身心損害問題即居民因觸電或其他非接觸連鎖事故引發的健康問題和心理問題;經濟影響問題即因電力供需失衡、電網維修不及時引發的用戶需求問題;社會問題即受到“連鎖反應”影響,出現的單位停產、居民生活受限等情況。

2 電力系統中電網安全管理的作用

2.1 有利于確保電力系統內電壓等級的穩定性

當電網內線路或設備出現故障時,如不及時進行分流、穩壓、調度等安全管理措施,會出現電壓過大或過小的問題。如果電壓等級過大,將導致線路溫度升高,繼而引發絕緣層老化、線路壽命縮短等問題,甚至還會引發火災等大型事故;如果電壓等級過小,也會涉及到負荷分配不均、供電項目設計不符,繼而引發線路損毀等問題[2]。

2.2 有利于確保電力系統供電行為的合法性

我國《中華人民共和國電力法》第十八條和第十九條規定“電網運行應當聯系、穩定,保證供電可靠性”、“電力企業應當加強安全生產管理,應當對電力設施定期進行維修和維護,保證其正常運行”。據此,供電企業應保證電力系統內電網管理工作的科學性、安全性和時效性,以實現供電活動的合法運行。

2.3 有利于實現實現電網內負荷的合理分配

在電網中,一旦變壓器出現故障或用戶單位時間內用電量激增時,即會導致線路負荷問題的出現,繼而對電力系統的穩定運行造成影響。對此,工作人員通過穩壓、“削谷填峰”等合理的調度和管理措施,能有效地避免或改善電網內的負荷問題,實現“發”、“供”、“用”三者的有機統一。

3 電力系統電網的安全管理方法

3.1 建立健全電網安全評價體系

電網是一個復雜的系統,主要包括輸電設備、變電設備、配電設備以及各種輔助設備和子系統。與之相對的,電網安全的評價管理體系也應具有一定的復雜性和全面性,工作人員只有對系統內的多個指標進行分析和評價,才能了解到電網系統的整體安全情況。

基于此,電網安全評價體系的建立要遵循以下幾個原則：第一,科學性原則,即評價指標要圍繞輸、變、配三者的多個細化層次入手,保證無所遺漏;第二,針對性原則,即除了科學全面的常規評價外,工作人員還要注意具體問題具體分析,以電網故障發生的原因為著力點,針對節日用電、晚高峰用電等特殊情況進行安全評估;第三,可操作性,即工作人員在設計電網安全評價指標時,要選擇安全風險小、數據易于采集的元素,以保證安全評價的可行性。具體來講,當前的電網安全評價體系共包括安全供電能力、拓撲結構脆弱性、暫態安全性、風險指標、靜態電壓安全性等五大方面及其細分的N-1校驗、有功裕度、節點脆弱性、最大供電區域指標、過負荷風險指標、低電壓風險指標等二十個具體指標項。

3.2 提高電網安全管理工作的技術水平

在科學技術飛速發展的今天,供電企業的電網安全管理工作也應與時俱進,積極研究和引入先進的管理技術和控制技術,在保證居民用電安全、電力系統穩定運行的同時,不斷提高供電網絡的綠色節能屬性和技術先進性,促進經濟效益與社會效益的共同發展,實現供電企業行業競爭力的提升。

例如,河南省電力科學研究院創新提出了“閉環式矩陣制管理模式理論”,并將其應用到了河南省的電網管理工作當中,成功實現了電力系統在電能質量、供電可靠性評估、配電智能化運行等多個方面的飛躍式發展。其后,該理論獲得了“2014年度全國電力行業管理創新成果一等獎”,在實現河南電網管理創新的同時,為企業贏得了重大的榮譽。

3.3 加強電網安全管理的監督工作

技術監督是保證電網工作人員操作規范、企業供電行為合法、電力系統穩定運行的重要工作環節。首先,我國《國家電網公司技術監督管理規定》中明確指出,技術監督工作要貫穿于規劃設計、設備采購、線路調試、后期檢修、設備報廢更換等電力系統運作的全過程之中,通過分析電網內線路及設備的使用情況、運行安全、故障隱患,將監督所得數據反饋給檢修、設計、調度、采購等供電企業的相關部門,以保證電網的安全穩定。

其次,技術監督人員要通過學習、培訓不斷提升自己的專業技術水平,以便應對當前理論、技術不斷革新的行業現狀。因為只有了解了一項新技術的應用標準、應用流程,技術監督人員才能制定出相應的安全評判標準,對不符和標準的技術行為進行及時的預警、反饋和處理,為不斷發展的電力系統保駕護航。

3.4 加強對電網安全問題的控制和預防

首先,自然災害是當前引發重大電網安全事故的主要元兇之一。以2010年8月7日我國甘肅甘南藏族自治州舟曲縣發生的暴雨為例,這場暴雨引起的特大泥石流災害破壞了該區域內的172個配電臺,共造成1.1萬用戶停電。據此,電力系統相關人員應積極與當地氣象部門進行合作聯結,通過建立專項通信渠道、氣象圖共享等方式,加強供電企業對自然災害的防控,以保證對電網安全問題做出有效的應急策略。

其次,隨著當前用電用戶的不斷增多,電網內常常出現供電超負荷的問題,造成了極大的電力系統運行負擔,為線路高溫短路、絕緣層老化甚至電網崩潰埋下了隱患。據此,電網安全管理人員應對居民用電高峰期、用電習慣等方面基于大數據技術進行分析研究,結合每年、每季度的用戶用電曲線提前做出合理的調度預案,以保證電網內線路和設備的負荷量始終保持在正常范圍內。

4 結語

總之,加強電力系統電網的安全管理工作,是供電企業保證工作質量、實現社會和諧發展的重要舉措。分析可知,通過研究電力系統電網安全問題的成因和后果,供電企業結合法律規定、先進技術等多個方面對管理工作進行優化創新,能有效地實現管理、監督與控制的有機統一,為日后電力系統電網的安全運行提供保障。

[1] 馬騫,祁達才,李建設,周劍,高志華.電網安全風險管理研究與實踐[J].南方電網技術,2014,8(04)：11-16.

[2] 王明.我國電力系統的電網安全管理措施[J].價值工程,2014,33(15)：110-111.