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地區電網調度機構電力安全事故的處置措施

2012-01-26 11:48高建軍
裝備制造技術 2012年2期
關鍵詞:調度電網事故

高建軍

(新鄉供電公司,河南 新鄉 453000)

電力是現代文明社會不可或缺的基礎能源,隨著我國經濟社會的快速發展,社會對電力的依賴程度越來越高,電力系統安全穩定運行和電力可靠供應,直接關系到國民經濟發展、人民財產安全和社會穩定。

為適應社會經濟發展需求,現代電力系統規模日趨擴大,結構日趨復雜,致使電網控制和管理難度不斷加大,加之自然災害和外力破壞,對電力系統的安全影響日趨嚴重,發生電力安全事故并導致電網大面積停電的風險時刻存在。

并且由于電力系統運行具有的網絡特性和發輸供同時、瞬間完成的物理特性,一旦發生電力安全事故,如果不及時進行事故處理,采取應急處置措施,極有可能引起連鎖反應,波及全網,造成事故范圍擴大,引起電網大面積停電,誘發嚴重的次生災害。

地區電網調度機構負責指揮調度管轄范圍(許可)內設備的運行操作和事故處理,機構的當值調度員在其值班期間,是該地區電網運行操作和事故處理的指揮人員,擔負著有效控制、減輕、和消除電力安全事故損害,防止事故范圍擴大,保證電力系統安全穩定運行和電力可靠供應的職責。

根據地區電網區域劃分與運行特點,地區調度機構主要承擔著地區電網運行中重大、較大和一般事故的事故預防與處置工作,主要涵蓋以下內容與任務:

(1)地區電網運行事故風險預控措施的制定與實施;

(2)以“保人身、保電網、保設備”為原則,迅速限制事故發展,正確判斷和及時消除事故根源,解除對人身、電網和設備安全的威脅,防止系統穩定破壞,保持正常設備的運行,盡一切可能維持對重要用戶正常、連續供電;

(3)按照事故處理“四不放過”原則,配合電網事故調查,參與事故原因分析,汲取事故經驗教訓,制定電網事故防范措施。

1 電力系統事故定義、分類與電網事故等級劃分

1.1 事故定義

事故是指電力系統中設備全部或部分故障、穩定破壞、人員工作失誤等原因,使電網的正常運行遭到破壞,以致造成對用戶的停止送電、少送電、電能品質變壞到不能容許的程度,嚴重時甚至毀壞設備等。

1.2 事故分類

電力系統事故從事故范圍角度出發,可分為局部事故和電網事故兩大類:

(1)局部事故,是指電網個別元件發生故障、使局部地區電壓發生變化,并造成用戶用電受到影響的事件;

(2)電網事故,是指電網內主干聯絡線跳閘或失去大電源,引起全網頻率、電壓的急劇變化,造成供電電能數量及品質超過規定范圍,甚至造成系統瓦解或大面積停電的事件。

1.3 事故等級劃分

(1)國家電網公司2005年3月頒發的《電力生產事故調查規程》第2.2條的有關規定中,對在不同容量的電網事故發生時,根據電網減供負荷,停電范圍及電能品質和安全水平降低的嚴重情況,將電網事故劃分為:特大電網事故,重大電網,一般電網事故,電網一類障礙,電網二類障礙共5個等級

(2)國務院2011年9月1日頒布施行的《電力安全事故應急處置和調查處理條例》的總則第3條的有關規定中,按照電力安全事故(以下簡稱事故)影響電力系統安全穩定運行或者影響電力(熱力)正常供應的程度,以減供負荷比例和供電用戶停電比例為判定依據,將電網事故劃分為:特別重大事故,重大事故,較大事故和一般事故這4個等級。

2 事故風險預控管理措施

為應對電網事故發生的不確定性與不可預測性,降低電網事故發生的概率,地區電網調度機構可以采取加強電網事故風險預控管理的措施,消除或減輕諸多不利因素對電網安全運行的影響,來綜合提高供電可靠性。

電網事故的風險預控管理措施,包含的主要內容是:電網調度部門根據電網結構、運行方式和電網繼電保護及安全自動裝置配置狀況,考慮電網供電能力、系統潮流變化、薄弱運行方式下供電可靠性降低、惡劣氣候條件、某些易于發生人員過失等因素,而事先制定的防范對策和應急處理方法,電網事故風險預控措施,是電網調度反事故措施的重要組成部分。

地區電網事故風險預控措施的制定,應客觀遵循電網運行規律,充分汲取電網事故經驗教訓,隨電網各個時期、各個階段、各個方面的安全穩定程度不同,實時、動態調整,突出重點,兼顧全局。

2.1 合理完善的結構,是抵御事故風險的有效措施

(1)在地區電網規劃階段和建設發展時期,應以電力系統《穩定導則》和《技術導則》作為電網結構和可靠性的標準,合理配置電源、校核發電容量,輸電容量、平衡有功、無功功率,使之與電網中各地區負荷增長相適應,并留有足夠的電網備用容量,來提高電網穩定運行標準。

(2)電網結構要力爭合理,加強薄弱環節建設,避免和消除嚴重影響電網安全穩定運行的高低壓電磁環網和過長的單回線出線。

2.2 嚴格的運行管理,是降低事故風險的可靠措施

(1)電網運行控制極限,是保證系統安全穩定運行的主要技術措施,要做好電網運行控制極限的運行管理工作,嚴格執行電網運行控制要求,密切跟蹤系統的變化情況,及時調整電網運行控制極限,防止設備和線路過極限運行。

(2)合理安排地區電網各種運行方式,做好電源與負荷分層分區平衡,并使地區電網運行有一定備用容量。

(3)提高電力系統設備元件的健康水平,及時消除設備各類缺陷,加強開關運行維護和檢修管理,確保元件故障快速、可靠的切除。

(4)配置完善、快速的繼電保護和可靠的安全自動裝置,加強繼電保護裝置及自動裝置定值管理,隨電網運行方式改變及時調整、變化。

(5)加強電網運行安全穩定三道防線建設與措施管理,提高電網運行穩定控制水平。

2.3 嚴謹的應急處置預案,是處理事故的必要措施

(1)現代調度系統愈益集中,就愈易于拖延系統恢復時間,因此制定電網事故處置預案是十分必要的,即恢復的步序要事先詳盡而精心的進行安排,并根據系統的發展而相應地及時修訂,有了事先準備好的恢復步序和相應指令,配以相應的自動裝置與設備,可以大幅縮短系統恢復時間,迅速恢復供電。

(2)制定電網事故處置預案,必須制定系統恢復計劃,使系統恢復過程處于事先預定的可控狀態,從而使調度人員有一整套完整的考慮周全的步驟可以遵循,下達正確而可行的事故處理操作命令,避免在事故發生后,臨時研究和提出操作程序,致使系統恢復時間拖延或造成更大損失。

(3)為順利執行電網恢復任務,對于在恢復過程中可能遇到的,特別是影響設備安全及系統恢復的各種問題和困難,必須事先進行全面的研究和分析,保證電網事故處置預案中制定的順序正確無誤,避免遺漏和顛倒重要操作步序,防止人為責任事故的發生。

3 事故處置管理

3.1 遵循的原則

在地區電網事故發生時,調度值班員是所轄電網事故處理的指揮人,對事故處理的正確性和及時性負責,并應遵循以下原則:

(1)迅速限制事故發展,正確判斷和及時消除事故根源,解除對人身、電網和設備安全的威脅,防止系統穩定破壞;

(2)用一切可能的方法,保持正常設備的運行,維持對重要用戶正常、連續供電;

(3)盡可能保持或立即恢復發電廠的廠用電和樞紐變電站的自用電源;

(4)盡快恢復解列電網的并列運行;

(5)盡快恢復對已停電的地區或用戶供電,尤其對重要用戶保安電源應優先恢復供電;

(6)及時調整電網運行方式,使其恢復正常,

3.2 調度權限的劃分與調度關系

電網是一個有機整體,在電網運行中,各設備之間存在著電或磁的聯系,電網事故一旦發生,在極短的瞬間,就會影響到整個系統的其他部分。為迅速、正確消除故障、限制電網事故發展,電網事故處理必需在各級電網調度機構的統一指揮和協調運作下,才能保持電網安全穩定運行。

(1)《電網調度管理條例》中,將電網調度機構劃分為5級,地區電網調度機構為第四級,上級調度機構為省調,下級調度機構為縣調。

(2)各級電網調度機構應遵循“統一調度、分級管理”原則,按照批準的調度范圍行使調度權,統一指揮所轄電網內的運行操作與事故處理。

(3)在電網事故處理中,下級調度機構有協助、配合上級調度機構進行電網事故處理的職責,下級調度機構必須服從上級調度機構的調度管理,上級調度機構可以越級對下級調度管轄電網進行調度。

(4)上、下級調度機構調度管轄范圍發生電網事故,應首先執行上級調度機構電網事故處理調度指令,然后再進行本調度范圍內的事故處理。

(5)當上級管轄系統發生事故,造成下級局部電網孤網運行時,地區電網調度值班員應保持局部電網運行的穩定,按照上級調度要求,調整頻率和電壓,由上級調度負責指揮管轄系統的并列操作,盡快恢復并網運行。

(6)電網事故處理中,下級調度機構必須妥善處理局部與整體利益的關系,采取一切措施,避免波及上級調度機構管轄電網。

(7)當地區電網發生影響或有可能影響上級(省調)管轄系統安全運行的事故時,地區調度值班調度員,應盡快將事故簡要情況匯報上級值班調度員,事故處理完畢后,值班調度員應及時提出事故原始報告,并向上級值班調度員匯報詳細情況。

(8)電網事故處理中,如認為上級值班調度員的命令有錯誤或疑問時,應予以指出,并講明原因;若上級值班調度員確認自己的命令是正確的,應立即執行。如果上級值班調度員的命令直接威脅人身、設備安全,引起電網事故進一步發展的,可拒絕執行,但同時應將拒絕執行的理由及改正命令內容的建議,報告發令的值班調度員和本單位直接領導人。

3.3 信息問題與處置對策

隨著現代電子科技與通信技術發展,通信、遠動自動化裝置在電網中大量使用,為電網調度機構監視、調控電網,處理電網事故提供了有力的平臺支撐。但同時也顯現出一些問題:

(1)事故發生時,通信、遠動自動化裝置在短時間內大量的電網告警信號、事故信息傳輸至地區調度機構監控終端,調度人員將淹沒在信息的海洋中,帶來了信息溢出問題。如果不能快速篩選與提取關鍵、核心信息,將延遲事故護理正確分析、判斷、處理時間;

(2)事故發生時,通信、遠動自動化裝置電源失去,或裝置異常故障,將不能向地區調度機構提供準確、完備的信息,甚至可能傳送錯誤信息,帶來了信息不足與錯誤問題。如果不能獲取完備的關鍵、核心信息,甄別、剔除錯誤與虛假信息,將使調度人員無法進行事故的正確的判斷與處理,甚至引發責任事故。

(3)事故發生時,大量的信息進入地區調度機構計算機監控系統,無法及時消化,因而在事件發生后的一段時間內,無法加以利用,帶來了信息、數據處置遲滯反應問題。影響綜合自動化系統遙測、遙調及遙控能力。

為解決以上問題,減輕地區調度機構壓力和誤判風險,可采取以下對策:

(4)在遠動綜合自動化系統將電網告警信號、事故信息,預先按照重要程度、核心級別劃分等級管理,優先傳輸與顯示與電網事故有關的關鍵、核心信息。

(5)設置專職電網監控人員,對電網事故有關信息進行快速篩選與甄別,剔除錯誤與虛假信息,將準確、完備的電網事故信息提供給地區調度機構,為調度人員正確、快速處理電網事故創造有利條件。

(6)在電網事故處理中,地區調度機構調度員應遵循現場為主的處置原則,認真聽取現場值班人員事故匯報,按照規程操作程序對現場值班人員下達操作指令,謹慎使用遠動綜合自動化系統的遙調、遙控功能,避免責任事故的發生。

3.4 繼電保護及穩定自動裝置處置措施

(1)電網事故發生后,在事故處理與恢復過程中,電網往往處于比正常運行狀態惡劣的工況下運行,如不及時更改繼電保護及自動裝置運行狀態,調整保護定值,與電網非正常運行狀態匹配,就可能引起繼電保護裝置不正確工作,中斷或延誤電網的恢復。

(2)電網事故處理與恢復過程中,更改繼電保護裝置及自動裝置運行狀態,調整保護定值,應力求簡單、可靠。受電網非正常運行方式、裝置本身性能影響,當保護定值不能兼顧速動性、選擇性和靈敏要求時,可按照局部服從整體、下級服從上級,保證重要用戶供電的原則,進行合理的取舍。

(3)對于微機保護裝置,可以實現預先存儲多套保護定值,分區存放,由地區電網調度機構下達保護調整指令,現場值班運行人員調整,縮短電網事故處理與恢復時間。

(4)上級調度機構管轄安全穩定自動裝置動作,斷開的開關或切除的負荷,沒有上級調度機構命令,不準恢復供電,也不準倒至其他線路供電。

3.5 事故現場及處理證據保留

為保證事故調查工作的順利開展,地區調度機構人員應在電網在事故處理與恢復時,全過程錄音,妥善保管好電網事故處置中的工作日志、工作票、操作票等相關材料,及時保存故障錄波圖、電力調度數據、發電機組運行數據和輸變電運行數據等相關資料,這些材料與資料,記錄了事故發生前后的電力系統或電力設施、設備的運行狀況、是查明事故原因和認定責任的重要依據。

事故現場,是追溯判斷發生事故原因和事故責任人責任的客觀物質基礎。為此,地區調度機構人員在事故處理與恢復過程中,應安排好事故現場保護與相關物證的留存工作,為以后的事故調查工作提供客觀、準確證據,

3.6 事故調查處理原則

電網事故處置結束后,地區調度機構應積極配合事故調查組的事故調查處理工作,按照事故調查實事求是、尊重科學、分級分責的原則,堅持做到事故原因未查清不放過,責任人員未處理不放過,整改措施未落實不放過,有關人員為受到教育不放過。深刻汲取事故經驗教訓,制定電網事故防范和整改措施,防止事故的再次發生

4 結束語

正確、迅速處置所轄電網事故,控制、減輕和消除電力安全事故損害,是地區電網調度機構擔負的職責,高度重視電網運行中的事故應對措施與全過程管理,綜合提高對電網事故的在控、可控與能控能力,是確保電網安全、穩定運行,電力的可靠供應有效措施。

[1]中華人民共和國國務院令第115號,電網調度管理條例[S].

[2]中華人民共和國國務院令第599號,電力安全事故應急處置和調查條例[S].

[3]中華人民共和國國務院令第432號,電力監管條例[S].

[4]DL755—2001,電力系統安全穩定導則[S].

[5]DL/T 1040—2007,電網運行準則(試行)[S].

[6]DL588—1994,電業生產事故調查規程[S].

[7]國家電網安監[2005]145號,國家電網公司電力生產事故調查規程[S].

[8]國家電網安監[2009]664號,國家電網公司電力安全工作規程·線路部分[S].

[9]國家電網安監[2009]664號,國家電網公司電力安全工作規程·變電部分[S].

[9]國家電網公司2005-01-19發布,全國互聯電網調度管理規程(試行)[S].

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