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文檔簡介

1、總結經驗分析存在問題不斷提高電力安全水平 我國電力工業實踐的總結,強調了國家立法對確保電力安全的重要性,指出嚴格執 行電力有關規程,加強電力企業管理,不斷實施電力工業的技術進步和技術改造,將電力安全管理與電力可靠性管理有機結合,認真分析電力事故,接受教訓,是提 高電力安全水平的幾個要素,是多年實踐行之有效的經驗,同時通過對美國814大停電事故的分析,提出了中國電力的應對措施。 電力安全供應是現代社會重要的基本條件之 一。中國電力工作者長期堅持安全第一,預防為主的方針,積累了豐富的經驗及教訓,電力運行和電力供應的安全水平越來越好,電力安全管理水平也不斷提高。實 現電力安全是一個復雜的系統工程,需

2、要全過程重視安全工作。從2002年底開始中國電力管理體制開始步入重大改革之路,已組建兩大電網公司和五大發電公司 及其他有關公司。新體制和新機制對電力的安全供應和安全管理提出了新的課題和任務。為了提高電力安全水平,應不斷結合電力工業實際,加強對電力安全的研究 和交流,中國電機工程學會要積極地為電力安全論壇提供平臺,促進這種研究和交流,為提高中國電力安全水平做出貢獻。總結我國電力工業的實踐,應該堅持以下 幾方面行之有效的經驗。 1 國家立法,強調確保電力安全的重要性 電力安全是國家安全的重要組成部分,鑒于電力安全的重要性,國家一系列立法中對電力安全提出了明確要求。在電力法和電力法規如電力設施保護條

3、 例、電網調度管理條例和供用電管理條例中都強調確保電網安全運行和電力安全供應的重要性。 國家電力管理部門的一系列規定和要求,不但把國家對電力安全的要求具體化,而且針對安全方面的問題,適時地提出改進安全管理、提高安全水平的要求和措 施,總結確保安全的經驗,例如電力企業實行安全第一,預防為主的方針,再如企業要實行安全責任制,企業一把手是企業安全第一責任人。能源部、電力部和國家 電力公司每年召開兩次會議或電話會議,研究和布置安全工作。前不久,國務院明確由電力監管委員會負責中國電力改革后電力安全的監管,國家電力監管委員會將 出臺一系列的規定和要求,確保電力的安全。 2 執行電力規程是電力安全的必要條件

4、 電力安全規程是電力工業戰線長期工作實踐的經驗總結,應當在生產現場得到認真落實。電力安全的管理性規程如事故調查規程,關于事故的調查程序和事故的認 定,需要隨著生產力的發展和管理機構的改革而修改。而現場的安全作業、運行和檢修等規程,需要隨著設備的改造、系統改動而修改。不言而喻,規程對保證安全 起著十分重要的作用,隨著電網的發展和技術進步也要制定新規程。電力系統穩定導則的制定和執行,就是一個明顯的例子。1981年,當時的電力工業部主 持制訂了電力系統穩定導則,有效地減少了電力系統的穩定破壞事故。據統計在未制訂穩定導則之前的上世紀70年代,中國電力系統每年發生的穩定破壞事故 達20多次,造成巨大影響

5、和損失;開始執行導則的前10年即80年代,平均每年發生10次穩定破壞事故;90年代以來,電網穩定破壞事故進一步大幅減少, 1997年以來,全國再沒有發生電網穩定破壞事故,電力系統穩定導則對中國電網的安全運行,起了十分重要的作用。 3 電力企業管理工作是電力安全的基礎 中國電力企業管理水平普遍得到切實提高是經過達標、創一流工作來實現的。電力企業達標工作開展之前,領導去一些電廠的生產現場,需要穿雨衣、雨鞋,機組運 行也不穩定,安全第一未得到落實,當時有一個日本電力代表團參觀一個發電廠的現場后,到辦公室看到一系列的規程時說看了你們的現場,不知道你們還有如此完 備的規程。當時有不少規程規定都是貼在墻上

6、,放在柜子里,而沒有落實到現場。電力工業的達標和創一流工作有全面的總結,只說其對安全的巨大作用,達標、創 一流徹底扭轉了生產不穩定的被動局面,改變了火電廠昔日臟、亂、差的面貌,電力設備泄漏情況基本得到根治,夯實了安全工作基礎,電網安全運行得到了保證, 涌現出一大批長周期安全無事故的企業。如今廠區整潔干凈,管理有序,環境優美的花園式工廠遍布電力行業。可以實事求是地說,電力企業開展安全文明生產達標 和創一流工作縮小了中國電力工業的生產現場管理與發達國家的差距,有效地提高了中國電力工業的安全水平。 4 電力工業的技術進步和技術改造是進一步提高電力安全水平的保證 電力工業以新技術改造老設備的技術改造是

7、從200 mw汽輪機改造開始的。近10年來,電力企業對電力設施進行了徹底的、大規模的技術改造,使我國電力工業的技術裝備水平顯著提高,設備的環保、效率和安全 性得到了改善,大大縮短了與國際同業先進水平的差距。提高安全性的主要工作是: (1) 采用世界新技術對老的大中型火電廠的控 制系統進行了改造,從而實現了電廠的集中監控,提高了機組的效率和可控性; (2) 城鄉電網改造和建設工作,不但提高了供 電水平,實現了設備無油,而且在優化網架結構的基礎上,加快了配網自動化建設。目前城市供電企業基本實現集環網自動化、負荷管理、配變監測、載波抄表等為 一體的配電綜合管理系統; (3) 電網調度自動化系統不斷改

8、造和完善,基 本上與國際水平接軌。自動發電控制系統網絡分析等功能基本實現,完善了電能自動計量系統,為實現電源的優化配置提供了技術手段,同時正在全國一批城市中構 建gis地理信息系統; (4) 電力通信網已建成并覆蓋全國主力電廠, 初步實現了電力通信的現代化,由于現代通訊和計算機的采用,使得對大電網的穩定監視成為可能; (5) 微機保護廣泛采用,不但有效降低調試工 作量,而且提高了保護的正確動作率。 5 認真分析電力事故,接受教訓,是提高電力安全水平的重要途徑 中國電力工業長期以來堅持三不放過的原則對事故進行分析統計,使事故真正成為安全之母。去年美國814停電以后,在中國電力界內外引起了廣泛的關

9、注,進 行了熱烈的討論。中國電機工程學會也在北京組織了專家座談會,提出了中國電機工程學會關于事故的分析以及中國電力應如何加強管理和從事故中接受教訓的意 見。 5.1 必須聯系我國電網實際吸取教訓 (1) 專家們認為,跟蹤美加814大面積停電事件,吸取教訓,防患于未然,必須深入研究中國電網的特點。由于我國一次能源和負荷中心分布的不均衡,實施西電東 送、南北互供、全國聯網是必然和正確的選擇。 (2) 在實現全面建設小康社會的進程中,中國 電網互聯的規模將不斷擴大,電網之間的聯系將越來越緊密。電網在經歷由當前比較薄弱到將來比較強固,電網互聯由當前弱聯系、弱阻尼到將來的強聯系的發展過 程中,是最容易引

10、發不穩定問題的。因此必須從電網規劃、運行管理、技術手段的配置和新技術新裝備的研發、應用以及防止輸電設施的外力破壞等方面下功夫,千 方百計防止類似事件在中國電網發生。 5.2 電網建設必須實行統一規劃、科學規劃、適度超前 電網結構是否合理,運行是否安全可靠,調度能否靈活,能否適應電力市場發展的需要,規劃建設是基礎,是前提。必須強調統一規劃、科學規劃。 (1) 統一規劃是指電源建設和電網建設要統一,輸電網的建設和配電網的建設要統一,一次系統的建設和二次系統(通信、自動化、信息網絡系統)的建設要統一,電源 項目和電網項目的建設在時間和空間上要統一。 (2) 科學規劃是指要符合電力系統安全、穩定、經濟

11、運行的要求。既要考慮有功功率的平衡,還要充分考慮受端電網的電壓支撐,保證其在系統故障情況下有充分的動態 無功供給,重視研究和防范受端電網的電壓崩潰問題。在主要跨區聯絡線上配置實時、在線的快速解列裝置,以便一旦電力系統出現失穩跡象時,及時有效解列故障 點,保證電網迅速、可靠地過渡到穩定狀態。 (3) 適度超前就是在電力建設中,電網的建設 (包括配電網的建設)要適當超前于電源的建設,這樣做既有利于提高輸電和供電的可靠性,也有利于電源送得出、落得下、用得上。 (4) 專家們提出當前統一規劃中十分重要的一點就是要盡快提出全國電網2010年、2020年的目標網架,研究確定同步電網的合理容量和區域電網之間

12、合理的聯網 方式。 專家們建議在跨大區聯網中優先采用超高壓直流或直流背靠背的聯網方式。認為這樣可以有效地防止一個電網的事故影響到另一個電網的運行,有效地防止大電 網事故的發生。 專家們還建議要有計劃地盡快解決部分電網中的500 kv和220 kv電磁環網問題,盡快合理優化、調整、加固電網結構,切實提高電網的輸電容量和穩定水平。 專家們認為,統一規劃、科學規劃、適度超前建設電網對于發展中國家建設不斷發展的大電網來講尤其重要。 5.3 堅持統一調度 (1) 在實施廠網分開,建立發電側電力市場的 條件下,電能不能儲存,電能的發、供、用瞬時完成,產、供、銷同時實現的技術特征和市場特征并沒有改變,電力系

13、統的整體性沒有改變。因此與此相適應的統一 調度在保證電網安全穩定運行方面,尤為重要。電網高度的第一要務應當是協調好發電、輸電、配電和用戶之間的關系,保證電網的安全、穩定運行,保證向用戶可 靠供電。 (2) 電網各級調度機構要嚴格執行電網調度 管理條例。這個條例和有關統一調度的要求是全網所有并網成員的共同意志的體現,并不是調度機構的權利。各級調度機構只不過是在運行中代表并網成員的意志 而承擔執行的責任。因此,各級調度必須按照廠網分開和建立區域電力市場的要求,堅持公平、公正、公開的原則,定期披露有關的調度信息,保證高度透明。 (3) 統一調度的內容應當包括對全網繼電保 護、安全穩定控制裝置、電力系

14、統穩定控制器(pss)等裝置的統一配置、統一管理和統一整定,對其在故障情況下的動作情況進行統計分析并提出不斷完善的要 求,各并網單位應當按照統一的要求來配置和改進。專家們指出,電力系統中,繼電保護裝置和安全穩定控制裝置對保證系統安全穩定是一道有效的屏障,因此,必 須加強和嚴格規范這方面的管理。 (4) 必須嚴格執行電力系統安全穩定導則, 堅持加強第三道防線建設。專家們認為,電力系統安全穩定導則是我國電力系統多年運行的寶貴經驗的總結,是引導我國電力系統安全穩定水平不斷提高的重要 指導性文件。經過修改后的導則,更加符合我國電網建設和發展的要求,因此必須嚴格執行。導則中關于第三級穩定標準的要求體現了

15、我國電網安全穩定策略的 特色。即在電力系統故障、開關拒動、繼電保護和安全自動裝置誤動或拒動、自動調節裝置失靈、多重故障、失去大容量發電廠等偶然事故導致穩定破壞時,必須采 取果斷措施,防止系統崩潰,避免造成長時間大面積停電和對重要用戶的災害性停電,使負荷損失盡可能減少到最小,使電力系統盡快恢復正常運行。 專家們建議,在全國聯網過程中,要認真研究和落實上述要求,在各級調度機構的統一部署下,有組織地統一配置聯鎖切機、切負荷、低頻減載、自動投切電容 器、電抗器及振蕩解列、過負荷解列等裝置,并定期進行檢查和復核。專家們認為,這一措施是保證不發生大電網瓦解、大面積停電的最后一道防線,必須保證自身 的可靠。

16、 (5) 采取措施切實防止大容量發電廠和重要樞 紐變電站全廠(站)停電事故的發生。在電力系統受到擾動而開始振蕩時,大機組的正確運行或停用,可以有利于使振蕩收斂,而大機組的不當運行方式,可能導致 或加速系統的穩定破壞。在我國電力發展過程中,一大批大型水電廠、核電廠、火電廠已經或即將投入運行,變電站的容量也在不斷擴大,因此應當有組織地統一協 調各發電機組低頻自動退出運行的要求,要采取措施,努力做到既保護大機組的安全,也有利于保證電網的安全穩定。建議各電網公司要具體研究大型樞紐變電站母 線的合理布局,防止母線的容量過大,過于集中。同時要進一步提高大型發電廠和樞紐變電站內的廠用電系統、消防系統等公用系

17、統的可靠性,加強安全管理,完善 組織措施和技術措施,防止公用系統的不可靠引發全廠(站)停電進而造成系統失穩問題。 5.4 堅持技術創新,促進技術進步,進一步完善電網安全的技術手段 專家們建議,應當盡快研制開發并推廣應用實時-在線快速解列裝置,在系統換穩初期即將故障點解列,保證系統穩定。 專家們建議,在有條件的情況下,應適當加快推廣應用靈活交流輸電(facts)技術,促進本土化的步伐,以便實現對交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅 度提高電力系統的穩定水平。 5.5 政府部門在加強監管的同時為電力行業創造寬松的經營環境 專家們建議,在電力管理體制改革過程中,有關政府部門在加強對電網企業嚴格監管的條件

18、下,應為其創造一個適當寬松的經營環境,使其有條件、有能力加強 電網的建設和改造,加強對電網的維護,更多地采用新技術,以改善電網的安全性,提高電網的可靠性。 建議一些要害部門配置自備電源,并時時處于正常備用狀態;建議加強城市公用系統包括水、煤氣、地鐵以及社會治安和交通管制方面建立重大電網事故的應急處理 系統。 6 電力安全管理與電力可靠性管理相結合 電力安全管理與可靠性管理相結合,這是電力部時期主管生產的部長向當時的生產司長提出的要求,也是現代化管理的需要。可靠性管理是發達國家對電力設備管理 的主要手段,中國電力管理部門從上世紀70年代開始研究,80年代開始建立可靠性管理系統,并逐步投入使用,9

19、0年代初開始進入達標考核并一年一度進行全 國發布。根據電力部主管生產部長的要求,當時的生產司組織修改了事故調查規程,把大量的屬于可靠性管理的內容,從事故調查規程轉入可靠性管理的有關規定 中,同時在工作上積極支持可靠性管理中心的工作,并且在達標、創一流工作中,把重要的可靠性指標作為必備指標予以考核。通過安全管理和可靠性管理的結合, 不僅使管理工作與國際接軌,而且使發供電設備的健康狀況普遍提高,發電機組性能和各項經濟技術指標有了顯著提高。我國發電機組平均等效可用系數已基本接近 國際同業先進水平。 以上6點經驗是電力系統長期積累總結的結果,堅持以上6點經驗,可以基本上保證電力系統的安全運行和對用戶的

20、安全供電。但是要不斷提高安全和經濟水 平,必須對一些從生產實踐提出的問題進行研究并提出針對性的改進措施。另一方面,電力進行市場化改革必然給電力安全帶來新的課題。為了在市場化條件下提高 安全水平,中國電機工程學會成立了電力安全專家委員會,專家委員會在電力監管委員會領導為組長的領導小組領導下工作,日常工作接受中國電機工程學會常務理 事會的技術指導。主要任務是:接受委托參與重大電力事故的技術調查與分析工作中重大技術問題的研究與協調;組織專家提出開展重大電力事故技術調查與分析的 建議;接受委托組織專家參與審查和制定有關重要技術規范、制度和防范措施等;接受委托組織專家進行并網發電廠的安全性評價等工作。相

21、信中國電機工程學會和 全體會員,一定能為中國電力安全水平的提高做出新的貢獻。防范全廠停電事故對于大型火電企業來說,全廠停電事故是災難性事故,除了造成自身嚴重經濟損失外,還可能破壞電力系統的運行穩定,甚至電網瓦解,而大面積停電又將引起社會不安定,因此,防范全廠停電事故意義重大。 1 確保直流系統可靠供電及通訊暢通 (1) 直流蓄電池的配置應滿足黑起動時全廠直流輔機連續運行1 h和電氣設備的控制、保護、信號及各控制室事故照明電源長時間不中斷,各組直流母線運行電壓不低于190 v;由直流蓄電池、ups供電的廠內電話交換機,至少應確保維持1 h主車間調度機、微波電話、省調微波直通及主控外線電話的通訊聯

22、系供電。 (2) 直流系統有關設備及直流母線嚴格按規程規定方式運行,各級直流保險配置合理,支路保險總容量小于上一級總容量,嚴防越級熔斷。遇事故時及時調整直流母線電壓,讓直流負荷運行穩定,確保自動裝置、繼電保護可靠動作。 (3) 做好直流蓄電池的維護管理,定期進行均衡充電,按時調整每個蓄電池的充電電流,經常保持合格的電壓和放電容量。遇大容量直流輔機啟動時,專業間加強聯系,以便及時調整蓄電池的充電電流和直流母線電壓。2 加強運行管理,防范事故發生 (1) 防止廠用電中斷事故。廠用電母線正常由各自機組的工作電源供電,廠用備用電源及其自投裝置應處于良好投入狀態,自投裝置定檢、定期自投試驗正常。針對特殊

23、情況(如:備變檢修)擬定廠用電備用運行方式預案,合理備用。 (2) 嚴防升壓站污閃全停電事故。掌握年末、春初污閃的季節性特點,認真巡視檢查,加強對未裝設增爬裙的絕緣支柱的夜間及有霧、陰雨天氣的觀察,發現隱患及時處理;做好升壓站設備鹽密測試與帶電測試工作,各開關、母線逢停必掃,提高除塵器電場投入率、有效率。 (3) 防止電纜起火事故。汽輪機油系統漏油及時處理,油跡及時擦干,避免油漏到高溫熱管道上起火,而將其附近的電纜引燃;制粉系統嚴禁正壓吐粉,鍋爐本體嚴禁正 壓燃燒以及熱風、熱灰焦(粉)噴出,防止噴到附近電纜引起火災;定期檢查、試驗控制室電纜層火災自動報警、自動滅火系統確認正常。電纜孔洞、電纜夾

24、層孔洞 及盤柜的電纜孔洞采取有效阻燃封堵措施,防止電纜起火后火災范圍擴大,引起全廠停電事故。 (4) 避免水淹水泵房事故。做好防洪防汛工作,確保水泵房排污設備完好,自啟停正常;嚴密監視排污井水位,發現格蘭漏水大或噴水、排污泵長時間運行后地溝水位下 降緩慢時應及時檢查處理,凡排污泵因缺陷退出檢修,需投入備用潛水泵;遇下暴雨河床水位猛漲,水質較臟時,運行泵的一次翻板濾網至少每半小時旋洗一次,連 續旋洗時間不少于15 min,并啟動水淹水泵房事故處理應急預案。 (5) 防止灰管堵塞事故。如灰管有堵時關閉相應的瑪泵出口門,全開高壓沖洗水泵的入口、出口門,全開管道泄壓閥,啟動高壓沖洗水泵,控制壓力在額定

25、值對管道進行頂壓沖灰。 (6) 防范燃油系統著火斷油事故。加強燃油系統有關設備檢修維護,定期做好燃油泵低油壓連鎖和備用泵自投試驗,以及油庫脫水和濾網吹掃等定期工作,做好油庫區域及燃油系統安全保衛和防火。 (7) 杜絕機組缺水停運事故。確保除鹽水制水出力,鍋爐各疏水箱、給水箱保持高水位運行。當除鹽水制水出力無法滿足機組補水要求時,采取有效措施,必要時按供熱緊急切除程序表切除供熱管線。3 做好單機運行時的事故防范 (1) 投入減溫減壓站或自用蒸汽系統運行,調整出口壓力保持正常,運行機組單元給水箱、疏水箱保持高水位;嚴格監控入爐煤灰分與水分,粉倉保持高粉位,投入適量油槍助燃。若機組負荷降低或鍋爐工況

26、不穩、液態爐出現明顯堆灰時增投油槍。 (2) 設定1臺爐為緊急備用爐(優先考慮未作氨保養且容量比較小的鍋爐),緊急備用爐油系統保持四角回油,輕油系統投入循環運行,并備足點火把及點火用油,隨時具備點火條件。 (3) 若由于電氣部分或汽機部分原因導致運行機組甩負荷時,鍋爐保持運行,故障消失即刻重新開機并網,如故障無法消除,則立即啟動緊急備用機組;若運行中鍋爐被迫停爐,則立即切斷非生產用汽,利用余汽保證除氧器及軸封供汽,同時,進行燃油大循環和緊急備用爐點火。4 啟動黑起動預案,正確進行脫網事故處理4.1 把好黑起動處理原則 (1) 當電網崩潰事故造成發供電設備脫網時,先維持有自帶廠用電能力的機組的穩

27、定運行,迅速恢復已停電的廠用母線供電,維持未帶廠用電運行機組空轉運行,對廠用電中斷且短時無法恢復的機組緊急停機。 (2) 如脫網且廠用電全部中斷,立即與省調、地調、市調取得聯系,做好等待外部倒送電的準備。4.2 嚴格落實黑起動注意事項 (1) 現場配備足夠的臨時照明工具,如應急燈等。 (2) 針對各機組自帶廠用電運行時形成多個獨立系統,切換廠用電時嚴防非同期并列。同時,為保證頻率、電壓的穩定,盡可能避免頻繁啟、停輔機。 (3) 廠用電中斷后,交流熱工電源全部中斷,熱力系統迅速采取手動操作。 (4) 做好預想,特別注意防止鍋爐干鍋、汽輪機超速、汽輪機斷油燒瓦、給水泵燒瓦、汽輪機倒汽、燃油系統堵管

28、等事故發生。 (5) 緊急停運鍋爐應避免向空排汽,保持鍋爐參數運行,要有足夠的蒸汽維持鍋爐燃油系統吹掃和汽機軸封供汽,其它對外供汽(包括供熱)應全部關閉。 (6) 緊急停運的機組要保證直流潤滑油泵運行,手動盤車,視直流母線電壓下降速度在汽輪機惰走結束后,改直流潤滑油泵間斷運行。4.3 正確實施黑起動程序 (1) 當電網崩潰事故發生后,根據事故現象、保護動作情況,準確判斷事故的全面情況。 (2) 立即切斷廠與系統的一次設備聯絡,迅速檢查各路開關是否斷開,否則手動斷開,只保留省調確定能快速啟動的就近水電機組聯絡線,等待送電。 (3) 一旦系統母線電壓恢復正常,迅速向廠用電系統送電。 (4) 廠用電

29、系統恢復后油庫和鍋爐值班人員迅速恢復燃油系統運行,原運行的鍋爐立即重新點火啟動。 (5) 各跳閘機組重新開機并網后,立即參加電網的調頻、調壓工作。解讀南方電網公司1號令第五條 加強電網安全運行管理,合理安排運行方式,保證電網留有足夠的事故備用容量。抓緊簽訂與各并網企業的并網協議、并網調度協議和購售電經濟合同,明確電網和各方的責任、權利和義務。【解 讀】第五條主要是針對影響電網安全運行的主要因素和關鍵工作提出來的,是做好電網安全的工作思路,要求我們在電網運行中必須堅持安全技術標準,不斷提高駕 馭電網的能力,針對廠網分開及對用戶無直接行政管理職能的現實,指出加強電網安全管理,合理安排運行方式的重要

30、性,將電網安全所需的技術要求和管理措施以 協議的方式給予明確,促使電網中的各個環節、各個單位都能來共同維護電網的安全。加強電網安全運行管理要求我們必須全方位的開展工作。不但要做好 電網企業本身的工作,還要通過合同、協議來督促電廠和用戶,一起自覺維護電網的安全。廠網分開后,客觀上增加了并網機組的運行管理難度,出現了部分并網機 組一次調頻、pss、agc等未嚴格按照調度要求投入運行,機組調峰深度、進相能力不滿足設計要求等情況,加上對機組保護與系統保護配合的管理、地方并網 小機組的管理尚存在薄弱環節,給電網安全運行增加了許多不確定因素,成為電網安全穩定運行的隱患,應該引起我們的高度重視。從近年情況看

31、,由于電廠事故引 發的電網事故不斷,數量有增多的趨勢。今年因為電廠事故而導致電網事故的就有3起,占今年22起一般事故總數的14%。這3起事故分別是:“1.17”小 龍潭電廠內人員責任造成220千伏母差保護動作,導致220千伏西湖變失電;“3.31”臨滄供電局220千伏漫新回線因漫灣發電廠內故障而跳閘, 220千伏新云變失電;“9.27”因以禮河電廠設備故障,導致昭通供電局110千伏巧家變全站失壓。公司有關部門要深入研究、嚴格把關,從系統安全的角 度對并網機組的技術參數、安自裝置等提出明確意見,堅決從技術上把好關,從源頭上為電網穩定、經濟運行打好基礎。另外,我們與用戶之間也存在責任不清,引 發爭

32、議的現象,因用戶因素導致電網事故的事例也不斷出現,例如近期煤礦供電方面發生的一些糾紛。這些問題說明了我們工作上的差距,這些差距也體現在用電協 議里,協議內容能否滿足電網安全運行規定的要求,技術條款和經濟條款是否適當,需要我們認真研究。第五條指出合理安排運行方式,保證留有足夠的電 網事故備用容量是保證電網安全穩定運行的基礎。運行方式安排不合理會造成電網運行不經濟、不靈活,甚至釀成重大事故,南方電網的年度運行方式是袁董事長親 自主持會議研究、審查,其重要性可見一斑,這要求我們加強對電網的計算和分析。備用是保證電網安全運行的技術保障,如果系統沒有足夠備用容量,一旦出問 題,就可能造成廣泛社會影響和重

33、大經濟損失。國外兩次大事故,美國的8.14和莫斯科的大停電從技術分析的角度上來講,就是備用不足導致大事故,備用的重 要性不言而喻。我們現在的備用問題在什么地方呢?去年以來我們也出現過類似備用不足的情況,其中就有各供電單位的問題。我們現在備用實行組合備用,但我們 的組合備用的現狀是:第一,看不到,要求對備用實行實時監控但實際上做不到。第二,用不上,真正需要使用備用的時候又用不上。這兩個問題非常突出,我覺得 大家要好好找差距,看看為什么會出現這種差距,怎樣彌補這種差距。第六條 依照各級人民政府,認真做好計劃用電和錯峰用電工作,要求并網發電企業嚴格執行發電計劃和檢修計劃,保證機組出力;燃油電廠備有足

34、夠的事故發電用油,保證 在電網事故情況下調得出來,頂得上去。要科學調度水電廠出力,最大限度地發揮水電的調峰能力。杜絕發生系統頻率崩潰。【解讀】第六條規定指出避免發生電網系統頻率崩潰的防范原則。當時,制定本條規定主要是考慮解決由于大范圍缺電而引發的系統問題,目前,本條規定的意義在于強調安全生產各項工作的有序性和計劃性,強調相關工作到位和措施到位,優化資源利用,保障電網安全。關于第六條,應該重點把握幾個層面的意思。一 是做好計劃用電和錯峰用電的工作。其實質就是在電力短缺的時候盡量少拉閘限電。近年來,云南電力供應緊張,拉閘限電沒有得到有效的控制,主要的原因就是在 計劃用電和錯峰用電的工作還不夠細致,

35、對電力需求的把握,對負荷的性質沒有完全搞清楚。即使今后不缺電,這項工作也非常重要,因為計劃用電和錯峰用電工作 是國家產業政策的要求,體現了公司主動承擔社會責任,因此,這是公司應該長期堅持做好的工作。二是并網發電企業要保證機組出力。就是要求電廠自覺按計劃發電,按計劃檢修,減少非計劃停運,減少對電網的沖擊。例如,今年8月,由于多起電廠非計劃停機,導致云南電網不得不首次在汛期進行限電。在督促電廠嚴格執行計劃,保障機組出力方面我們還有許多工作要做。三是要科學調度水電廠出力。最大限度地發揮水電廠的調峰能力,使資源得到有效的利用,充分掌握各類電源的特性,并使其發揮各自的優勢。四 是要堅決保證“杜絕發生系統

36、頻率崩潰”。頻率穩定問題是云南電網的一項重大安全隱患,云南電網的頻率穩定有兩方面突出的問題:一方面,云南電網在大規模外 送的時候,一旦發生通道的中斷,高周問題非常突出,機網協調的問題也非常突出。這方面的事故已經發生過,在云南電網與南方電網解列后,我們的機網協調也出 現了問題,造成了事故的擴大。另一方面,我們省內地區電網的問題也非常突出,主要是地區電網與主網的聯系薄弱,既存在機網協調,也存在低頻高周裝置方案的 優化問題,一旦中斷就往往造成豐水期高周,枯水期低周。這種情況我們也有教訓,在高周的時候由于頻率不一致,造成局部地區電網問題,低周的時候造成系統頻 率的瓦解。所以云南電網的頻率穩定問題非常突

37、出,但我們在頻率穩定方面做的工作還有不少差距,主要體現在事故的防范上,工作還沒有做到位,各單位在一些系 統裝置的使用與維護上,認識有不足,低頻減載裝置沒有得到很好應用,需要我們認真反思和分析。第七條 各級調度要加強對無功的調度和管理,嚴格考核。高度重視南方電網中部和受端缺少足夠電壓支撐的問題,有效地利用無功補償設備,不允許電壓越限運行。杜絕發生系統電壓崩潰。【解讀】該條規定針對南方電網大規模西電東送和網架特性,指出避免電網系統電壓崩潰的防范原則。“中部支撐不足”主要是指廣西,“無功不足”主要指作為受電端的廣東,但我們云南電網也存在類似的風險。電 網系統電壓崩潰后果極其嚴重,可能導致區域性電網甚

38、至全網瓦解的災難性事故。作為電網企業必須全力杜絕系統電壓崩潰事件。云南電網作為送端電網,低電壓引 發的穩定問題相對不突出,調壓難度主要體現在下半夜小方式下感性無功不足,高電壓問題突出。例如,滇西、版納等負荷較低的電網邊緣地區存在感性無功不足的 問題,重負荷地區電網存在局部容性無功不足、綜合電壓指標不高等問題。究其原因,一方面是技術手段沒有完全利用起來,人員需要進一步培訓,另一方面是供電 單位發現問題不及時,措施處理周期長,另外,小電管理不當也可能造成局部電壓不穩定,也會導致系統電壓的崩潰。我們要認真做好電網薄弱環節和潮流分析,加 強二次系統管理,掌握電網運行的難點問題,有針對性地提出解決方案,

39、杜絕發生系統電壓崩潰。第八條 高度重視系統低頻振蕩問題。調度要對各種工況下的系統運行方式,進行穩定計算校核,制定相關的運行規定。電網與各并網企業都要嚴格按照系統穩定運行的要求,配置和改造繼電保護裝置及電網安全穩定控制裝置,做好確保電網安全穩定運行的基礎工作。【解讀】嚴重的系統低頻振蕩對電網穩定運行危害極大,第八條規定指出系統低頻振蕩的防范原則,要求調度認真研究電網運行方式,在深入分析計算的基礎上制定相關的運行規定,電網和各并網企業都要做好相關安全保護和電網穩定的基礎性工作。南 方電網公司把系統低頻振蕩單獨列為1號令的其中一條,足以證明低頻振蕩對電網安全的威脅的嚴重程度。在大規模的西電東送方式下

40、,南方電網電力低頻振蕩問題 比較突出,2001年、2002年各發生了1次,2003年發生了5次,2005年發生了2次。今年8月29日,又發生了1次低頻振蕩,大量的分析和計算 表明,這次振蕩直接是由于云南西部的小水電引起的,這說明云南電網和整個南方電網已經成為一個整體,我們考慮問題不能只從云南電網來考慮,要從南方電網整 個全局來考慮。關于第八條規定,有三個方面需要注意:一是要高度重視電網的分析工作,尤其在各個地調,對電網分析不透,認識不深,有盲調的現象, 可能導致非常嚴重的后果。二是要結合云南電網特點,全方位做好工作,加強對小水電的管理。三是要高度重視二次問題,電網對二次系統的要求非常高,我們二

41、次 系統的工作情況與實際需要的差距非常大。今年,南方電網公司針對二次系統開展了“二次系統管理年”活動,公司也在開展相應的活動,但實際情況很讓人擔心, 今年發生的幾次事故都是因為二次系統的問題造成了事故的擴大。這需要我們的繼電保護、二次系統技術人員要認真反思一下工作中的差距,各級領導也要反思目前 的措施是否到位,對二次系統的關注夠不夠。電力系統災變防治系統研究的現狀與目標摘要:從防止電力系統災變發生的角度,闡述了進行電力系統災變防治研究的必要性和迫切性。文中分析了電力系統災變防治問題的難點和電力系統災變防 治系統研究中的特殊問題,對電力系統動態安全分析、穩定控制、恢復控制、電力系統隱患的探測和預

42、防以及連鎖性故障發生的機理和控制策略等方面的研究現狀及 存在問題進行了簡要概述,并指出了該系統最終應達到的目標和實現的可能性。關鍵詞:電力系統; 災變防治; 動態安全分析; 穩定控制; 連鎖性故障來源:輸配電設備網 引言 來源:輸配電設備網 自60年代以來,在世界范圍內已發生了多起災變性的重大電力系統事故,造成了巨大的經濟損失和社會影響。這些事故的起因均為某一局部故障,但由 于控制措施采取不當或不及時、電網結構的不合理、繼電保護裝置的誤動或拒動,或者是上述多種因素的綜合作用,最終導致了系統的連鎖性故障以致于大面積停 電,即所謂災變的發生。 大區電網的互聯和電力市場機制的引進在給人們帶來巨大利益

43、的同時,也帶來了潛在的威脅1,即電網的運行增加了更多的不可預知性,電網運行在穩定極限邊 緣的可能性也大為增加。多次電力系統災變事故發生的事實告訴我們,只按現有的可靠性準則來保證電力系統的安全是不夠的。為此文獻2建議應建立電力系統 的第三道安全穩定防線,即必須對系統中可能出現的最壞情況做好準備。盡早開展電力系統災變防治系統的研究,避免災難的重演已成為目前電力系統研究的當務之 急。 來源:輸配電設備網 1電力系統災變防治系統的功能及特點 來源:現實的電力系統同復雜的甚至是不可預測的環境相聯系,它隨時都可能受到來自自然或人為因素的干擾,要完全防止事故的發生是不可能的

44、。減少電力系 統災變發生的可能性、使系統事故(或災變)的范圍盡可能小、持續的時間盡可能短是一個良好的電力系統災變防治系統(power systems collapse prevention system,縮寫為pscps)所應具備的功能。該系統應能快速、準確地發現電力系統當前及潛在的危險,并及時采取最小的控制代價使其脫離危險,達到一 個安全合理的運行狀態;一旦災變發生,它又能及時給出正確的恢復控制措施,使電力系統在最短的時間內得以恢復。從這一意義上講,電力系統災變防治系統應具 有傳統動態安全分析與暫態穩定控制系統所具有的安全分析、預防控制和緊急控制的功能以及電力系統恢復控制的功能。電力系統災變

45、防治系統的特點主要表現在: a.具有極強的綜合性。pscps研究幾乎涉及到電力系統中的所有重要問題,因此在研究中必然會遇到電力系統原有的眾多難題,如系統的動態等值與簡化、 穩定判據的選擇、負荷的動態模型難以獲得、控制方法的適應性以及系統的強非線性和時變性等問題3,4。幾乎每一起電力系統災變事故均與系統失去穩定有 關,解決好電力系統穩定問題也是pscps研究所不能回避的。 來源: b.更注重杜絕連鎖性事故的發生。常規的動態安全分析是依據n-1(或n-2)規則對預想事故集進行安全穩定分析,該預想事故集往往是根據經驗人為給定的,不包含對連鎖性事故的分析。而pscps

46、研究的主要對象為連鎖性故障,其機理較為復雜,已有的研究還不夠深入。 c.連鎖性故障發生時的控制方式及策略與常規情形不同。往往是罕見的嚴重事故引起了系統災變的發生,因此要求在pscps研究中應考慮罕見嚴重故障發生 時的控制方式和策略,這與以往的基于個別故障發生后采用的控制方式和策略明顯不同,目前這方面的研究還很少見諸于文獻。d.對判斷的準確性和 功能的可靠性要求更高。pscps研究所采用的方法和得出的結論應是準確的,功能的執行應是可靠的。目前人們大量采用計算機和仿真軟件進行研究,但仿真模 型和計算方法均需經過驗證才能確保仿真結果的準確性4。為了將來研究的可驗證性,有必要建立一個國家級pscps研

47、究實驗中心。e.更注重于系統隱患的探測和預防。它能根據系統的運行工況和實時信息發現系統正在發生的和潛在的危險,并能及早發現系統的隱性故障(hidden failure)。f.應具備一套預警系統。應包括一系列重要的穩定裕度指標(電壓穩定、功角穩定和頻率穩定等),而且這些指標應是基于參數空間的,具有可操作性和直觀性。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息 g.對實時性的要求更高。連鎖性事故具有不可預見性和突發性,因此要求pscps能在盡可能短的時間內完成故障檢測、做出控制決策并發出控制執行信號。h.應提供正確的恢復控制措施。一旦系統災變發生后,它應能為系統操作人員提供正確的恢復控制措施,使系統恢復所

48、需的時間最短,并保證恢復過程的安全可靠。 來源:輸配電設備網2電力系統災變防治系統研究的現狀 來源:電力系統災變防治系統研究涉及到電力系統中的很多重要內容,具有極強的綜合性和復雜性,除了會遇到電力系統原有的眾多難題外,還要對連鎖性故障 發生的機理、連鎖性故障發生時的控制方式及策略、電力系統隱患的探測和預防、決策準確性與快速性的兼顧和建立一套完善的預警系統等問題進行研究。 電力系統動態安全分析與暫態穩定控制系統所具有的安全分析、預防控制和緊急控制功能以及電力系統恢復控制功能應是電力系統災變防治系統必備的基本功能, 前人已做了大量有益的工作。本文僅對這幾個方面以及

49、連鎖性故障的機理及控制策略等新問題的研究現狀及存在問題進行簡要的回顧。2.1電力系統動態安全分析 截至90年代初,動態安全分析(dynamic security analysis,縮寫為dsa)主要局限于暫態功角穩定的預想事故集分析。其研究熱點是,為了滿足實時性要求,如何選擇一種快速準確的方法對預想事故集 中的每一預想事故進行篩選和排隊,目的在于正確識別出預想事故集中所有可能導致系統失穩或系統狀態嚴重越限的預想事故5,以便對其進行更詳細的潮流和 暫態穩定分析。目前用于dsa預想事故篩選及排隊的方法主要有基于暫態能量函數的和神經網絡的研究方法。由于它們各自的局限性,使得最終得到的嚴重預想事 故可

50、能存在一定的誤差,即某些危險的預想事故被誤認為是安全的。 來源: 基于系統實例,文獻6提出了在篩選期間所有預想事故的可校正性均應被加以檢驗,而不僅僅是那些所謂嚴重的預想事故。這一思想提示我們在電力系統災變 防治的研究中應確保所采用方法的準確性。目前用于預想事故篩選和排隊的方法較多,今后還需對所用方法的準確性和快速性、系統等值的有效性、采用評價指標的 合理性等諸多方面進行改進。有關電壓穩定的動態安全分析研究也應得到重視。2.2電力系統穩定控制電力系統穩定控制按構成原理可分 為開環的離散控制和閉環的反饋控制。由于電力系統擾動引起的暫態過程發展很快,檢測到輸出量的變化后再進

51、行控制,往往為時已晚,這使得傳統的反饋控制不易 滿足電力系統穩定控制的快速要求7。目前預防控制和緊急控制的研究多集中于開環的離散控制,充分利用先進的控制理論,開發滿足電力系統穩定控制快速性 要求的閉環反饋控制裝置應是今后的一個發展方向。此外,直流輸電系統也可作為對交流輸電系統的一種緊急支援手段。2.2.1預防控制預防控制的主要措施有調整發電機出力和改變潮流等。目前的研究方法主要有:a.基于暫態能量函數(tef)等方法的各種直接法,其原理是利用穩定裕度相對于發電機組有功和無功的靈敏度來確定發電機組輸出功率的修正值。考慮系統的詳細模型以獲得更高的計算精度和準確度,并解決方法的保守性和模型的適應性是

52、各種直接法的有待改進之處8。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息b.用神經網絡和模式識別方法確定各發電機組的安全經濟出力9,10。智能化方法在非線性逼近和對參數的自適應方面能彌補精確方法的不足,其缺點在于很難做到樣本空間和規則的完備。c.將發電機組出力經濟調度作為優化問題處理的方法11,即在解決電力系統安全性的同時也要考慮其經濟合理性。其關鍵在于如何解決計算量大的問題,以滿足pscps在線計算的要求。將facts裝置用于改善電力系統的可控性(如改變潮流)是90年代以來的研究熱點之一,但要使其達到實用化,仍有很長的路要走12。2.2.2緊急控制 緊急控制作為預防控制的補充是必不可少的,目前大多集

53、中于緊急切負荷及切機控制算法的研究。文獻13描述了我國在緊急控制方面的研究與應用現狀,指 出目前廣泛使用并有運行經驗的仍是基于離線確定策略表或控制邏輯的傳統方式,今后的目標是開發出有實際使用價值的在線準實時決策及在線實時決策的穩定控制 系統。緊急控制今后的研究方向應考慮到系統的各種動態安全約束,改善算法的準確性和快速性,并能計及系統的動態過程,考慮其與已有控制裝置的協調作用及經濟合理性。2.2.3直流輸電系統對交流輸電系統的緊急支援直流輸電系統的換流器控制變量(電壓和電流)可以快速調節,因而可利用直流輸電作為電力系統動態調節的手段,其最重要和最常用的功能是阻尼低頻振蕩并提高電力系統的暫態穩定性

54、14,15。 來源: 交直流輸電系統中交直流間的相互作用十分復雜,當交流系統較弱或交流系統負荷較重時,系統的運行便可能產生一系列問題,如功角/電壓不穩定、逆變器發生 換相失敗、直流系統在擾動后難以快速恢復、產生交流過電壓,此外還可能引起諧波等問題1618。交流系統發生故障時,易導致直流系統中的逆變器發生 換相失敗和功率輸送的短時中斷,因此要求這時的直流系統能快速進行自我恢復并對交流系統提供緊急支援。與兩端直流輸電系統相比,多饋入(或多端)直流輸電 系統間的相互作用更為復雜,直流系統控制器之間的相互影響和協調都需進行深入的研究。2.3電力系統的恢復控制電力系統災

55、變防治系統的最終目的是防止災變的發生。一旦災變發生而采取的恢復措施不當或不及時,都將給電力系統帶來重大的損失,因此要求電力系統災變防治系統在災變發生后能夠提供必要的恢復控制措施。 電力系統的規模、結構、電源組成及配置、故障范圍的大小等多方面因素都會影響系統的恢復控制策略19,20。系統黑啟動(black-start) 電源的配置、系統無功及有功功率的平衡、系統解列及子系統劃分的原則以及變電所、發電站和控制中心的備用電源等幾個共性問題是在系統恢復過程中必須考慮 的。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息此外,在系統的恢復過程中,諸如斷路器狀態識別與操作、合閘暫態過電壓、控制中心的通信能力、低頻及低

56、壓繼電器的閉鎖以及調度運行人員的模擬訓練等問題也應考慮。電力系統恢復控制的目標是使電力系統恢復所需的時間最短并使恢復過程安全可靠,可以將其看做為一個多目標、多階段、滿足不同約束的優化問題。當故障系統規模很大時,該問題的求解存在組合爆炸問題,目前要找到一個通用的系統化的分析工具存在相當難度。 電力系統災變防治系統提供的恢復控制措施應具有實時性和針對性,即能夠反映系統目前的結構配置和真實狀態,這里的實時性要比緊急控制中的要求有所放松。 它所提供的恢復控制措施應作為運行人員的參考,并具有和運行人員交互的功能,具體的決策由運行人員決定。運行人員可根據實際情況提出不同的恢復措施,但其 可行性應得到電力系

57、統災變防治系統的檢驗。人工智能技術中的啟發式方法與傳統的系統分析工具相結合,并使其具有優化或準優化功能,已成為目前恢復控制未來 的研究和發展方向21,22。2.4電力系統隱患的探測和預防目前,電力系統隱患的探測和預防研究主要集中在系統薄弱點及薄弱 環節的尋找方面。從系統的角度來講,其中的某些點(母線)或環節相對來講是薄弱的,即在這類母線或環節上系統經受擾動的能力較差。導致薄弱的原因有可能是 電力系統結構的不合理、控制措施或方法的不當,也可能是系統對無功或有功支持的不足。 來源: 從電壓穩定的角度來識別系統中的臨界母線(或最薄弱母線)是預防電壓崩潰的有效方法。許多研究表明,

58、某一不穩定母線的存在可能導致整個系統的電壓失穩。 如果能及時發現這類母線,并采取一些措施使這類母線的電壓得到及時控制,便可能防止電壓崩潰的發生。因此問題的關鍵在于如何能夠在一個實際的系統中快速準 確地識別出這類母線。文獻2326從電壓穩定的角度考察了系統的薄弱點。與電壓穩定的研究一樣,它們均是從不同的側面對此問題進行了考慮,也存在研究方法、判定指標各異等問題。今后的研究方向應是找到一個公認而合理的評判指標,并計及系統的動態過程,確保結論的準確性。 系統的薄弱環節包括不合理的電網結構和繼電保護系統中的隱性故障等。長距離或聯系阻抗大的單回路輸電線、高低壓電磁環網、受端聯系過弱或頭重腳輕的電網 等均屬不合理的電網結構,繼電保護系統中的隱性故障27也是導致系統連鎖性故障發生的一個主要原因。統計表明,由電網結構不合理和繼電保護系

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