電網調度運行工作中的危險點分析與預控研究

國網寧夏電力公司吳忠供電公司 馬 瓊

在電網系統運行期間，需要調度指揮、協調和控制，使其高效穩定運行，但在調度中存在一些誤操作行為。對此，電網調度人員應明確危險點類型與成因，并提前采取相應的預防控制措施，最大限度避免和減少事故發生，維護電力系統穩定運行。

1 電網調度運行中的危險點

當前，大多數電力調度系統采用自動化運行模式，各變電站借助計算機技術，監管電力系統運行情況，節約人力資源投入。盡管多種先進設備與技術的應用可提高促進電網運行效率提升，但在運行期間仍存在許多危險因素，為電網長久穩定發展帶來隱患，具體見表1[1]。

表1 電網調度運行中的危險點

1.1 系統自身缺陷

該項缺陷主要體現在以下幾方面，一是產品設計不合理或者施工不當，在后期使用時便會產生安全隱患；二是無價值信息過多，對有價值信息進行掩蓋，增加了危險程度；三是設備過于老化陳舊，使運行效率降低；四是仍使用單通道或假雙通道運行模式，對系統通道造成負面影響，且故障修復難度大，時間較長，對日常工作帶來較大影響。

1.2 倒閘操作危險點

因調度人員審核操作命令票時不夠嚴謹，未嚴格按照規定開展相應作業，導致電力系統難以正常運行。在命令下達期間，未對電力系統內潛在的危險點進行確定，制定應急預案，導致電網運行異常。此外，在交接班過程中沒有準確記錄，流程不夠完善，容易出現誤操作，使電力系統的故障率增加。

1.3 環境因素的危險點

設備運行環境復雜惡劣，例如周圍有陽光直射、通風不佳，溫度和濕度過高或過低，地基不夠結實穩固，表面不平整，導致設備運行期間出現異常振動，影響運行效果；一些安裝環境的空間質量不達標，未能做到遠離粉塵、液體飛濺、帶有腐蝕性氣體等，使設備的使用壽命縮短。部分操作者單純注重設備現實安裝環境的控制，忽視內部安全管理，導致監控網的防護措施不完善，容易受到黑客侵襲等，對調度信息安全構成嚴重威脅。

1.4 誤操作與事故處理危險點

首先，因操作人員對電網調度運行不夠熟悉，在故障形成后，未能及時準確地作出判斷，導致故障排查不到位，未能立即將故障設備隔離，使得故障范圍擴散，影響整體電網運行。其次，誤下命令。一般是指調度員的工作態度不嚴謹，或者交接班含糊、工作量較大，導致在寫調度令時出現失誤。

2 電網調度運行中危險點的預控措施

2.1 加強倒閘操作預控

電網使用期間，需要集中注意力完成相應操作，以免引發意外事故，為電網安全構成威脅。針對倒閘操作中的危險點，需要結合實際情況，制定和審查操作命令票，傳達調度操作指令，并采取相應的預控措施，具體如下。

一是規范工作申請書。在倒閘作業期間，要求設備與現場相同，停送電的內容與作業時間相匹配，運行設備在書面票據上使用中英文標記，申請人、負責人等都要由單位統一審批；在倒閘操作之前，調度人員應認真核對申請書，明確停電范圍、設備名稱與編號、接線形式等，避免后續工作與申請書內容不符。

二是調度人員應遵循“四環節”規定。部分電網故障是因人員誤操作所致，如調度員的工作態度不嚴謹，或者交接班含糊、工作量較大，導致在寫調度令時出現失誤。對此，作業者應嚴格遵循相關標準，確定電網方式，明確審批票據的注意事項，模擬現場操作設備與運行方法；在調度期間，注意隔離開關位置核對、接地線和斷路器、自動裝置位置以及運行狀態等。

三是合理選擇操作時間。調度過程中作業人員應始終保持注意力集中，錯開負荷高峰期，在運行系統正常的情況下開展調度倒閘；還要求調度人員掌握危險點，能夠提前判定和預防，編制應急預案；操作期間嚴格遵循票據內容和順序開展，一旦出現異常情況應停止作業，待事故妥善處理后，再繼續調度。

2.2 強化運行風險監控

在電網運行期間，可設置電力電壓警戒值，將智能調度監控系統引入進來，一旦超過預設的數值便會立即響起警報，實現自動化監控，通過值班人員查看監控畫面，對系統現存問題進行良好解決；同時，還要明確監控人員的職責范圍，要求經常檢查設備運行數據，如遙測數據、電流值、電壓值等，保證數據準確無誤；還要定期檢驗自動化系統，在使用新設備時，提前檢驗設備狀態，核對各項信息，待驗收合格才可投入使用。為了降低誤操作概率，還應在監控系統中增設防誤操作的工具，保證工作人員在操作期間能夠準確無誤。在靜態安全穩定模式下，對電網在線控制性能進行計算，公式如下：

式中，PIk代表的是電網在線控制性能指標；Sik代表的是可控措施k 的參與因子；Wi代表的是參與因子權重；Hk代表的是措施k 的經濟代價；Nc代表的是模式總數。按照上述公式，對每個措施的控制性能進行計算，排列順序后，與靈敏度分析技術結合起來，便可得到全部故障下安全風險調整方案，為電網運行控制決策提供輔助作用。

2.3 注重事故處理危險點控制

在事故處理期間，危險點的控制方式有以下幾種，一是在事故發生后，調度人員應立即采集相關信息，了解設備保護動作狀態。現行電網調度監控系統在生產階段已經出現許多不足，特別是在事故狀態下，許多復雜的信號報文使監控人員很難及時找到有價值的事故信息，延長故障處理時間。這就要求故障發生后，調度人員應快速采集信息，針對尚未明確設備狀態的變電站，應立即告知相關人員，第一時間到場檢驗，針對事故的成因、類型、位置等做出準確判斷。

二是調度人員應嚴格遵循事故處理原則。部分調度人員職業素質不高，心理素質不高，未能充分掌握電力系統運行情況，特別是在事故處理中，對工作程序模糊，事故處理帶有較大的盲目性、隨意性。對此，調度人員應端正態度，快速將故障隔離開來，以免影響其他線路、設備運行，盡快恢復特殊機構的用電，如黨政機關、醫院等。

三是調整運行方式，使設備運行狀態得以優化，發電處理更加協調，還要綜合分析整個電網內潮流、電壓等指標發生的改變，以免產生超負荷情況。在事故處理期間，還要預防帶地線合閘送電，預防帶負荷拉、合刀閘等，使輸電設備能夠始終處于穩定狀態，為電力系統持續運行提供保障。

3 智能電網調度技術在安全風險防控中的應用

3.1 基本情況

以某省會電網為例，是全省最大負荷中心，具有貫穿南北的重要作用。截至2020年年底，已經運行35～220kV 變電站260座，主變壓器453臺，變電總容量2654.14萬kV。在國家電網“大運行”體系背景下，要求創建高度集中的電網監控體系，急需創建監控設備與信息管理平臺，使調度人員的電網安全風險監控能力、事故處理能力得以提升。但現行電網調度監控系統在生產階段已經出現許多不足，特別是在事故狀態下，許多復雜的信號使監控人員很難及時找到有價值的事故信息，延長故障處理時間，為企業運行帶來較大負面影響。對此，將智能電網調度技術引入進來，對原本的調度監控系統進行優化改造，使設備運行信息更加真實完整，可及時發現和判斷故障情況，達到快速高效解決事故的目標。

3.2 設計方案

智能電網調度系統中硬件系統配置較為完善，包括前端采集裝置、實時數據庫服務器、磁盤交換機、歷史庫服務器、工作站與其他設備等，軟件源于國電南瑞集團，功能豐富，可拓展性強，結合實際需求，從以下方面制定優化方案。

一是監控界面分層優化設置。將其分成以下系統，即數據采集、監控系統、無功電壓調節等，上述為縱向分層，還要對各個子項橫向分層。調控重點在于實時關注數據系統中的各個子項變化情況，并為每個子項分層排列。

二是重過載統計分類顯示。采用分類顯示法，在D5000系統平臺上，新增“設備重過載”模塊，立足于現實需求，要求顯示系統全部重過載設備分類設定，便于監控。

三是監控信息精細化管理。先將變電站傳遞的信息按照統一原則分類整合，將監控信號分類；再對信息光字牌標準化命名，因設備廠家較多，信息名稱不統一，有時盡管是相同故障，但信息顯示不同，導致判定偏差增加。對此，需要標準化命名，統一報文描述，使其與光字牌名稱相同，提高事故異常處理效率。

3.3 實際應用

3.3.1 監控界面分層設置

在SCADA 系統中采用分層設置，將實時數據采集與監控情況展示出來，見表2。上述為縱向分層，還需要對各個子項橫向分層，便于監控人員進行數據查詢，見表3。

表2 SCADA 系統分層排列表

表3 廠站接線列表

3.3.2 重過載統計記錄分類顯示

在D5000系統中新增“設備重過載”模塊，以遙測數據為依據，在后臺判定設備為“重載”或者是“過載”，對于重載設備，可直接添加相關說明，報文變成橙色，過載則添加“過載”說明，報文顏色為紅色，用不同顏色提醒調度人員注意。在數據庫編程中，可對間隔電流負載率自動計算，并結合實際需求，將原本的越限率變成負載率，計算公式如下：

式中，Kp代表的是負載率；I 代表的是電流值；Imax代表的是設備載容量最大值。在設定完畢后，將電流基值輸入到間隔限制表內，便會自動生成負載率。同時，充分利用D5000圖形編輯功能，可按照設備調度權限，將過重載信息分類顯示出來，并對負載率自動計算。

3.3.3 信號精細化管理

一是變電站傳輸信息分類匯總。將監控信號按照類型不同合并，并起草信號管理劃分原則，可將其分成一次設備故障/異常、二次設備故障/異常，遙測越線信號應單獨列入菜單欄內，不與其他界面混合。

二是統一光字牌命名與報文描述。將信息光字牌統一命名，即＊＊＊開關一次設備故障/告警、＊＊＊開關二次設備故障/告警、＊＊＊回路故障，等等。報文描述內容與光字牌相符，且按照信息重要性的大小，用不同顏色區分，事故為紅色、異常為粉紅、變位為綠色、越限為黃色、提示為藍色。

綜上所述，國家經濟發展離不開電力供應，在國家電網“大運行”體系背景下，要求創建高度集中的電網監控體系，急需創建監控設備與信息管理平臺，使調度人員的電網安全風險監控能力、事故處理能力得以提升。在電力系統運行中，應重視電網調度工作，對潛在的危險點全面挖掘，并探尋切實可行的防范措施，促進電力調度工作效率提升。