电力调度过程中的安全控制探讨

2011-12-31孙逊

中国新技术新产品 2011年23期

孙逊

（海南电网公司电力调度控制中心调度科，海南海口 570203）

电力系统是实时运行的，每时每刻均会受到扰动，查明这种扰动是如何影响电力系统的正常运作，并且提出相应的技术措施将扰动降低到最小，同时对电力系统进行改造以提高其抗扰动能力，在这其中电力调度安全控制起到了关键的作用。

1 风险管理

电力系统的扰动往往是随机发生的，受其影响，电力系统的运行存在一定的风险性。而电力系统的安全与电力调度是密不可分的，降低电力系统调度过程中的风险可以减少电力系统事故发生，从而保障电力系统的安全。所以可以将电力调度过程中的安全问题看成是一个风险管理的过程，首先找出风险，进而对风险进行控制。

电力调度系统主要存在以下风险:

1.1 备用风险

随着国内经济的迅速发展，对电力的需求也随之加大，电力负荷屡创新高，而前几年国家通过宏观调控手段控制发电厂的装机规模，这导致电力的缺口越来越大，电网没有足够的发电备用，电力调度只能通过有序用电及拉闸限电来确保电力系统的安全稳定运行。

1.2 燃料风险

近年来电煤价格的波动及天气的反常导致了燃煤电厂存煤及水电厂来水不足，进而造成电网发电备用不能满足要求。

1.3 网架结构风险

由于电力规划存在的滞后性、网架结构不合理、电力设备检修、以及变电站、线路走廊征地受阻等多方面影响，导致电力系统网架存在着很多薄弱环节，出现局部地区电力输送负荷过大、输电设备长期超载运行、相关主变压器或者断面潮流过载严重、单电源供电等影响电力调度安全运行的局面。

1.4 恶劣天气影响

受恶劣天气的影响，许多电力设备将出现故障，严重时可能导致线路跳闸、杆塔倒塌等影响电力系统的安全运行。

针对电力系统以上情况，可以采取以下措施进行风险控制。

（1）事前控制

以每周为一个周期，为保证本周负荷需求得到满足，对本周需要的一些资源包括燃料等提前进行调度准备。对各个电力设备的传输容量、最大发电量进行了解，编制计划。明确有功调度中关于备用决策的风险控制，将备用容量留足，并对电网各种运行方式做好事故预想。

（2）实时控制

从事电网调度运行的调度员必须具有较高的业务素质，能够随时应付各种突发事件，具体负责的工作包括：发电备用监视和分配、输电网电压和潮流控制、输电系统稳定性和安全性监视、反映市场交易的变化情况和输电控制的继电保护协调等。

（3）事后控制

加强通信基础设施建设，使电力调度过程中控制中心和电力市场的其他主体之间能够随时进行相应的交流。为了对实际的输电线路进行相应的管理，应该在强化通信的同时建立大区电网模型，对交易路径进行有效的分析。最后还要对输电过程中的线损等费用进行事后的分析。

2 运用电力技术对调度运行进行分析和控制

2.1 建立完善的AEMS系统

AEMS系统即先进的能量管理系统以WAMS为基础进行建造的。WAMS包括动态测量系统、同步定时系统、通信系统和中央处理机等几个部分，可以对发电机内电势的正序分量和母线电压等空间矢量族进行测定。所以可以对发电机的动态行为以及其他现象进行测试，从而实现动态估计的目的，达到实施控制电力调度过程。主要表现在以下几个方面：

（1）适应电力市场机制的要求

在线核算和定价功能是AEMS系统的两个主要功能模块，可以使分析计算能力大大增强，同时强化电网的决策能力。尽量减少经营性的争论对技术决策以及电力调度过程的影响。

（2）进行全网范围的运行分析

整个电网状态可以通过AEMS系统来进行估计。在对负荷进行准确预测的前提下，分析由于联络线跳闸或者输电断面中两条重要线路同时跳闸导致的负荷大转移。同时，分析最不利运行方式，如，对影响电网安全运行的严重故障和网架变化有针对性的提出相应应对措施。制定突发事故预案，根据预案对可能发生的各种情况进行有针对性的反复演练，在反复演练之中发现问题，进一步完善突发事故预案，一旦电网事故发生，能够在最短的时间之内拿出解决问题的方案。保障能够对整个电网实现在线实时的监控。

（3）实现动态调度

为了实现优化电力调度，针对原有EMS系统只能分析控制某一个时间段面的局限，AEMS系统的采用，可以对系统负荷连续、动态的变化进行实时的分析。同等对待并网电厂以及小电网，对它们进行涉网安全性评价，这样可以及时发现电网运行过程中存在的一些安全隐患，在隐患变成事故之前及时的进行排除。

（4）实现对事故连锁发展的预防性自动控制

在电网发生紧急情况时，可以通过AEMS系统进行集中控制和统一的调度，自动控制连锁事故。

2.2 变电站综合自动化技术

随着信息技术的突飞猛进，以计算机技术为核心，以信息技术为方法，以资源共享为目标的变电站综合自动化技术，具有以下的一些功能：电度采集、保护和重合闸、四遥、五防、故障录波，同时可以实现专家系统。与传统的面向功能设计相比，分层分布式综合自动化系统在现在的变电站中使用最为广泛，它是面向间隔的设计的，在以下几个方面对电力系统进行安全控制:

(1)建立实时数据库

以VB为核心MSEXCEL作为界面的数据库能够对计算机产生的数据进行储存。该数据库具有存档功能，操作人员可以修改和组合原有的操作票代替以往的手工写票，减少人工操作失误的可能性。

(2)数据共享

数据共享的实现需要在开关设备附近或者在开关设备之上安装数据采集装置，使其和专业的通信网络相连接，这样就可以达到数据共享的目的。

3 强化调度员安全意识和操作规范，增强责任感

调度员操作失误常常可能造成大范围内的停电等严重后果，造成很坏的社会影响。因此，为了保证电力调度的安全运行，应该加强现场控制，防止操作失误，增强调度员自身责任感的培养也必不可少，主要从以下几个方面着手。

（1）运行值班的质量

建立健全值班人员的规章制度，明确值班人员的责任分工，加强沟通和监护工作。要求值班人员在值班过程中要详细记录历史数据以及填写设备运行记录，做到对电网设备的运行状况了然于胸，加强控制，并根据每天的气象状况以及电网正常运行方式、检修运行方式、事故后运行方式等各种运行方式运用技术手段进行危险点分析，做好突发事故的事故预想。

（2）严格执行调度规程杜绝习惯性违章

调度员在收到工作票时，应该详细查看票上所写的任务以及相应的安全措施，如果工作票不规范，应该拒绝执行。在填写调度指令票的时候，应该对停电面积、设备编号等进行严格的审核，确认无误之后方可填写，填写好的操作票要提交给监护人进行审核，通过后要交由调度长进行最后的审核并签字，然后再执行。同时，可以建立健全相应的绩效考核制度，将工作票填写与绩效考核挂钩，提高工作票的合格率。