(国网天津市电力公司检修公司 300230)
摘要:随着国民经济的迅速发展,我国电力系统规模日益扩大,全国大区电网互联逐步加快,网省间电力电量交换容量不断增加,电网设备和控制技术不断更新,电网安全随之面临着许多新问题、新情况。本文统计分析了近些年来电网运行的各类故障,总结了电网运行中常见事故的原因,分析并提出了相应的解决办法和应对策略。
关键词:电网安全;故障;事故分析;安全运行
1影响电网安全稳定运行的问题
如果电力系统在运行过程中出现故障,运行失衡,那么就会造成整个电力系统瘫痪,使大范围用户停电,不仅影响到了人们的生活与工作,更是损害了社会的利益,带来巨大的损失。随着计算机与电子技术的普及,我们将各种先进技术应用在电力系统的管理中,此时在电网安全稳定运行中又出现了许多亟待解决的问题,主要体现在以下几个方面:
1.1数据提供的信息量不足
操作人员在电网运行过程中所获取的数据有数字仿真数据、电力系统各个设备中的实测数据两个方面,获取的方式是操作人员通过管理信息系统或者地理信息系统等方式。但是在实际工作中,操作人员所获取的数据价值不足,很多更有价值的信息并没有掌握,而这些往往决定着电力系统运行的稳定状况,从电力系统管理人员方面来讲,这些隐蔽信息具有较高的参考价值。
1.2安全稳定性的定量显示
目前,电力系统配电网的覆盖率越来越广,运行环境越来越复杂,安全裕度也逐渐减小,这给电力系统的管理人员带来了严峻的挑战,所以在当前的市场环境之下,管理人员需要不断探索,准确无误的探索系统的失稳原因,预测电力系统的发展趋势。另外,管理人员还需要利用更多更有价值的信息来估量与分析电力系统的安全稳定运行。
1.3安全稳定性的评价及控制
在实际工作中,由于电力系统的运行受到各个方面的影响,且影响因素非常复杂,所以管理人员很难将电力系统的失稳原因完全预测,只有通过经验丰富的专家以及更有价值的数据,采取行之有效的控制措施来保障电力系统的安全运行,而这就给管理人员提出了更高的要求。
2故障成因及其具体应对措施
2.1自然灾害
自然灾害一直是危害电网安全,尤其是电网设备安全的主要因素,而且近几年自然灾害的破坏力逐年增强,危害逐年增大。例如2008年上半年,我国中南部地区电网、四川地区电网先后遭受罕见低温雨雪冰冻灾害和“5•12”特大地震灾害侵袭,对电网安全造成了极大的影响,灾区电力设施在灾害中损毁严重,主网结构遭到严重破坏,电网损失历史罕见。此外,局部恶劣天气对远距离送电走廊也会造成较大危害。由于我国特殊的能源格局分布模式,远距离跨区输电方式正在被越来越广泛的采用。这种输电系统受到局部地区突发性极端恶劣天气侵袭,易发生风偏、雷击、冰闪跳闸等事故,甚至造成送电断面全失,对电网安全稳定运行构成极大威胁。为应对恶劣天气造成的跨区送电断面全失这类电网故障,各级调度机构要积极应对,制定出详细可靠的事故预案,开展事故预想,尤其是对同杆并架线路及紧凑型线路输电通道,有针对性地实施反事故演习,建立起完善的应急制度,提高此类事故的应变处置能力。同时,协同有关部门,加强对局部地区气候跟踪研究分析,对特殊地区特殊气候,有针对性地提高电力设施设计、建设、维护的标准,加强电力设施抗灾害能力。对于特别重要的送电断面,加装安全自动装置并完善动作策略,将事故的影响有效地控制在最小的范围内,保证主网的安全。
2.2设备故障
设备故障也是诱发电网事故的主要因素。从历年电网事故诱因统计分析来看,设备故障的原因多样,而且十分隐蔽,不易发现。设备故障及隐患治理是一项长期而艰巨的任务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对设备故障,要加强维护与管理,定期开展电网设备运行分析,不断加强设备运行监视,及时发现、诊断、处理设备隐患及缺陷,加大设备改造力度,应用新技术,合理安排设备检修,加强对同类设备的家族性缺陷的治理,有效提高设备运行的可靠性,避免设备故障发生。同时在厂站内开展安全分析,制订设备故障隔离措施、方法,尽可能将故障影响限制在有限范围内。
2.3人员违章
人员违章作业是威胁电网安全运行的主观因素。在人员责任事故中,检修、施工人员责任事故占绝大多数。人员责任事故的发生,一方面说明在电网规模不断扩大,设备维护量不断增加,潜在危险增多的情况下,对于运行、检修人员的技术水平和综合素质要求越来越高;另一方面也说明部分单位的安全活动流于形式,现场安全监督管理松懈,安全责任落实不到位,标准化作业不到位,安全责任事故屡禁不止。
2.4局部地区电网结构薄弱
局部地区电网结构薄弱也是威胁电网安全运行的因素之一。局部地区电压等级低,电源支撑点少,小地区电网与主网间多为单线串联,单线送电距离长,电气联系弱,安全稳定储备水平低,系统稍有扰动即会发生局部电网解列或稳定破坏事故。电网运行方式薄弱或结构不合理,容易在某种故障下造成一条或者多条线路过负荷,进而自动装置不正确动作而扩大故障范围;或者次序反过来,继电保护的不正确动作,造成“大负荷”的突然转移,导致连锁反应:继电保护的一系列非正常动作最终演变成系统事故,而这一种是电网结构不当或者在异常运行时无功控制失败导致电压崩溃、系统瓦解。为应对当前突出的电网稳定问题,首先要加快电网建设,完善网架结构,提高电网运行可靠性;其次,应深入研究安全稳定自动控制装置的配置,制定科学的控制措施,合理调节不同控制装置的配合环节,在电网发生故障时,将故障威胁限制在最小范围内。同时,在网架结构满足不了安全运行的情况下,可采用智能型安全自动装置监视和控制电网的安全稳定运行,将这些先进的稳定控制技术应用于电力生产,用人为的控制策略和手段来弥补网架的不足,这是提高电网安全经济效益的有效途径。
2.5主网开关遮断容量不足和主网电压偏高
主网开关遮断容量不足和主网电压偏高是电网安全运行的极大隐患。随着用电负荷与电源的日益增加,由于电网分层配套建设未跟上,造成了大量的长时期电磁环网,致使220kV系统短路容量增加,220kV开关遮断容量不足问题日益突出。近年来,处于电网枢纽位置的厂站的220kV母线的短路容量增加很快,个别电网的部分厂站短路容量已达或接近50kA,对设备和电网的安全运行造成很大的威胁,一旦开关相邻处发生故障,不仅开关及相关设备有可能损坏,而且开关断不开,必然引起事故扩大,造成较多负荷停电。主网电压高低差幅度大、低谷电压太高,也已对电网安全运行造成威胁。造成电压过高的主要原因是电网计划设计部门未认真执行“技术导则”要求,按照电网本身的客观规律将感性、容性无功补偿容量装够。
3提高电网运行的安全稳定的策略
3.1规范电网调度运行的合理性
由于人工操作可能出现不规范、误调度等状况,电网的安全稳定性仍然很难得到完全控制,这些问题仍然无法得到圆满解决。因此,要使电网安全稳定运行,就要考虑到人为因素的影响,杜绝错误的操作和错误的调度等事故。电网调度方面,要规范交接班和调度的操作,提高工程技术人员对事故的分析、处理能力,使得电网运行更加安全稳定。
3.2利用电网一次调频的功能
要使电网的稳定性和安全性有更进一步的提高,则应该增强其应对事故的能力,使其运行的波动降低,使其电能质量有更大的提高。当然,这些措施首先应不能影响系统的安全运行,因此,可以考虑利用电网的一次调频功能。通过提高电网的发电质量,使电源侧和调度侧配合更加合理,从而提高电网的安全稳定性。为此应适当修正电源侧机组配合的参数,优化电力调节速度和品质,同时,可以考虑通过调整调度侧的调频参数,恰当分配调节的负荷,以此来使一次调频的质量得以提高和改善。
3.3加强电力设施保护力度
在电力系统中,电网是保障其安全运行的最主要的物质基础。因此,提高电网架构的可靠性成为加强电网建设的重要手段和主要方法。然而在最近几年,电力设施由于过旧或者遭到其他破坏,给电力企业造成了很大的经济损失,而且还破坏了电网的秩序,使得电网用户不满意。电力设施的保护对于国家经济发展相当重要,因此,我国应该尽快制定和实施一些比较好的办法,并保证其具有良好的操作性和实用性。
4结束语
电网运行过程中的调度工作需要调度员来完成,调度员需要协调各电力系统之间的运行关系,同时在区域性故障发生时通过调配和协调供电的方式降低故障对电力系统的影响,因此电网调度工作属于高强度、高风险的业务,对调度人员的素质要求极高,但是在调度指挥过程中不可避免的会出现失误,这时会给电网带来安全隐患,因此要采取一定的措施来避免电网调度运行风险和失误。
参考文献:
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[3]电网配电线路故障分析与对策[J].鲁光.化工管理.2017(14)
论文作者:朱婉齐,李杨青
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签:电网论文; 故障论文; 电力系统论文; 设备论文; 事故论文; 稳定论文; 人员论文; 《电力设备》2017年第30期论文;