摘要：随着近年来重特大事故、严重自然灾害等事故灾难发生的概率越来越高，发生大面积事故停电或大面积限电的可能性依然存在。城市电网作为电力负荷中心，具有负荷密度高、安全可靠性和供电质量要求高等特点。这对城市电网防灾、抗灾水平及灾害应急处置能力提出了更高要求。国内纷纷开展了对城市电网应急处理技术的研究与应急处理系统建设，各城市供电公司的应急处理体系从最初的静态应急预案处理手段发展到具有动态响应的效果，从而做到提前预防、随时准备应对各类突发事件。
关键词：城市电网；防灾应急能力；措施
1导言
随着现代社会和人类文明的不断进步，电力的基础性作用越来越突出，停电造成的损失和影响越来越大，甚至给社会带来了灾难性的后果，21世纪以来国际上发生的几起大停电事件充分说明了这点。同时，极端天气如台风、雷雨以及地震等自然灾害在所难免，当今世界局部战争、恐怖组织活动等问题也值得考虑，这些因素对城市电网提出了新的要求，其供电应急处置也必须充分考虑。本文作者以两起电网遭受自然灾害引发的大范围停电为案例，分析灾变事故及暴露的问题，探讨提出了提高电网防灾应急能力的有关措施。
2电网遭灾案例及其暴露的问题
2.1超强台风“桑美”给福建、浙江局部电网造成巨大损失
2006年，50年一遇的第8号超强台风“桑美”于8月10日在浙江与福建交界的浙江省苍南县马站镇（霞关）登陆后马上折向福建省福鼎市，登陆时中心最大风力17级(60m/s)以上，福鼎局部（微地形）风力达70m/s以上。“桑美”台风挟17级以上风力，横扫闽东北和浙江温州南部地区，对福建宁德电网和浙江温州南部电网造成前所未有的严重破坏。宁双、德龙线跳闸，福建成孤网运行，宁德市区以及福鼎、霞浦、柘荣、福安等县市大面积停电，特别是福鼎市电网遭受灭顶之灾，仅福鼎电网就有13座变电站、4281km输电线路、1681台配电变压器处于瘫痪状态。福鼎市内陆地区线路倒杆、断杆达50%以上，沿海地区倒杆、断杆达到90%以上。220kV、110kV及35kV共13条线路累计断线长度54km，倒杆、断杆（塔）133基；10kV及以下电网90%以上受到摧毁，线路断线930.5km，倒杆、断杆达9284根；特别是主干输变电线路杆（塔）倒塌、断线严重，致使重灾区变电站全部停运，整个福鼎电网遭受毁灭性破坏，受灾损失达1亿元人民币，抢修福鼎电网几乎是再造一个福鼎电网。
2.2开封飑线风导致倒塔事故
2007年7月27日晚，开封供电区内肩负本地及豫东、豫南地区供电和输电任务的500kV郑祥线，遭受极强的飑线风破坏，6基铁塔倾倒，220kV杏明线、110kV杏河线因此直接跳闸，豫东、豫南及尉氏县等地的供电安全受到严重威胁。
造成配电网大范围长时间停电的主要原因分析如下：
（1）配电线路的覆冰厚度大大超过了设计标准，引起大范围的导线、地线断裂、倒塔。
（2）覆冰后导线承受的不平衡张力造成断线、倒塔。在一条线路的耐张段中一旦出现有某处断线、倒塔，就容易发生多米诺骨牌效应而发生连锁式损坏，因此在重冰区，出现连续或相邻多基杆塔倾斜或倒杆扭曲的现象。
（3）线路通道旁树木等杂物覆冰后压至线路造成倒杆断线。
（4）中低压配电网覆冰短时间难以排除、修复，造成停电时间长。这也是配电网遭遇冰灾有别于其他灾害的最大特点，而且冰灾过后又伴随着雨天，受灾线路杆位大多在山区等车辆难以到位的地区，造成修复期间安全隐患多、修复时间长。
（5）部分县级电网与省级主网的联络薄弱。几个重灾县几乎全县停电的原因之一是县级电网与省级主网的联络线路损坏，联网联络线有的仅是单回线路，联络薄弱，有的虽然是双回，但为同一路径，遭遇了同样的冰灾。
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3提高电网防灾应急能力的有关措施
参照《国家电网公司城区电力系统突发事件应急预案编制导则》对城区电力系统突发事件的定义，假设50ａ内发生1次Ⅰ级自然灾害（每次损失估算为300亿元），发生2次Ⅱ级自然灾害（每次损失估算为10亿元），发生5次Ⅲ级自然灾害（每次损失估算为1000万元）。按使用城市应急处理系统可以有效降低50％的损失计算（保障重要电力用户的可靠供电即可减少整个配电网经济损失的80％左右），每年可以减少损失近1.318亿元。
主要措施包括：
3.1制定电网防灾应急预案
每年要对预案进行滚动修编，并进行模拟演练，以提高相关业务人员的应急处理能力。同时要提请政府将电网防灾应急预案纳入城市危机应急处理预案之中，与政府及重要社会设施的管理部门联动，并加强对公众的应急教育，增强自助自救意识，保证应急设施在紧急情况下能够正常运转，最大限度地减少损失。
3.2定期进行电网防灾应急能力的评价和检查
城市电网防灾应急能力如何，必须成立专家组定期进行科学评价。评价主要内容包括：城市灾害管理及城市危机应急预案；城市灾变趋势；电网防灾应急处理机制；电网年度运行指标实绩（如可靠性、故障率等）；城市应急保安电源的配备状况；城市重要地区、重要用户的供电设施装备状况等，通过评价，提出存在的风险及主要薄弱环节，明确下一阶段提高电网防灾应急能力的方向和措施。
3.3同步制定电网防灾应急措施规划
把防灾应急措施规划作为电网发展规划的重要组成部分并同步制定和滚动，明确电网防灾应急目标、措施及分年度实施的项目，进行灾变风险评估及防灾应急资金的筹划等。
3.4设置城市基本保安电网
这是城市电网“生命通道”,是电网防灾应急的物质基础，一般是由城市应急电源辅于地下电缆网络构成，在紧急情况下能保证向社会要害或战备重要性机构供电。设置专用的城市基本保安电网是不经济的，因此首先从规划入手，在正常情况下，城市基本保安电网是城市配电网的组成部分，有正常的潮流分布，而在出现灾变的情况下，按照预案要求通过电网调度指挥操作即可形成基本保安电网，向社会要害机构供电。城市基本保安电网以地下电缆网络为基本构成，对于以架空线和电缆混合网的城市配电网，应通过网络改造来实现。
3.5配备应急保安电源
城市重点部门和单位如供水、新闻媒介、金融、政府机关等，要各自配备应急保安电源，并保证在紧急情况下能够正常运转。提供重点部门的应急保安电源的方式有多种：一是对城市基本保安电网覆盖的单位，即由城市基本保安电网来提供；二是单位自行配备发电机组，做好日常维护，避免应急情况无法启动；三是采用移动发电机组，这更为灵活，但时效性差些，发电容量受到限制。
同样，一个城市（地区）也需要配备（明确）一定容量的应急电源。城市应急电源可由城市中的一站或多站中小容量发电厂构成，应急发电厂应具有启动快速的特点，如燃气电厂等。
3.6采取差异化设计，适当提高特殊地区电网规划设计标准
电网的规划设计必须充分考虑灾变因素，如沿海台风地区应优先选用绝缘导线、地下电缆；注重“微地形”区的问题，在风口地带适当提高线路设计最大风速的取值，以避免台风引起倒塔事故；又如在有水患的地区，应适当提高配电室地坪高程，选用全绝缘的材料设备等。
4结语
随着中国城市化进程的不断推进，未来城市电网与城市经济发展之间的联系将更加紧密，电网突发性事件对社会政治经济生活的影响将会达到前所未有的高度，因此高度重视城市电网应急管理工作是保证未来经济社会平稳发展的重要手段之一。笔者作为两起案例的亲身经历者及抢修组织的参与者，结合近几年电网的建设与改造经验体会，进行了初步的探讨，提出了若干方面的措施，这些还需在实践中不断探索与完善。
参考文献
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［2］范明天，刘思革，张祖平，等．城市供电应急管理研究与展望［J］．电网技术，2007，31（10）：38－41．
［3］张文亮，周孝信，白晓民，等．城市电网应对突发事件保障供电安全的对策研究［J］．中国电机工程学报，2008，28（22）：1－7．
论文作者:王卓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：电网论文; 城市论文; 福鼎论文; 线路论文; 保安论文; 灾变论文; 措施论文; 《电力设备》2018年第18期论文;