高 强,孙 瑜,林 烨,张 峰
(1.国网浙江省电力公司,浙江 杭州 310007;2.国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江 台州 317000)
近年来,电网规模的不断扩大,极端气象灾害的增多,加剧了电网大面积停电事故的发生,这不仅给社会经济造成了巨大的损失,也给电网公司带来了很大的社会舆论压力。因此,对电网风险的预控成为电网工作者的重要任务。
目前,国内对电网风险预警的理论和手段探讨较多,但缺乏涵盖全省并投入运行的成熟管理体系。为此,国网浙江省电力公司在全省开展了电网风险管控体系的研究与实践,同时结合公司“大运行”体系建设,建成了省、地、县一体化的电网风险管控体系。该体系在实际应用中成效显著,有力地保障了电网的安全稳定运行和可靠供电。
全省一体化电网风险管控涉及省、地、县3个层面。各级调控中心按照调控权限划分,对各自管辖范围内的电网开展风险评估与预防控制,其目标是实现省、地、县3级电网风险的有效控制与防范,保障电网安全稳定运行,提高供电可靠性。
省、地、县一体化电网风险管控理念以规范工作人员作业标准及电网风险预警通知书为基础,通过风险辨识、风险评价、风险预控等环节,建立省、地、县一体化闭环的电网风险管控体系——纵向实现省、地、县3级电网的分层、分级管理,提高各部门对检修工作风险的认知水平;横向以调控中心电网风险评估为主导,将运检、安监、基建、营销等相关部门统一纳入整个风险管控体系中,强化各部门之间的联系,实现跨部门资源整合,确保风险预控措施得到有效落实,最终实现风险的一体化闭环管理。整个一体化电网风险管控体系如图1所示。
图1 省、地、县一体化电网风险管控体系示意
电网风险管控的关键环节主要有以下3个。
风险辨识是指按照相关标准,结合电网实际运行特点,对固有和潜在的影响电网安全的各种因素进行系统科学的分析、归纳和鉴别,并对事故可能引起的后果进行客观评价的过程。
结合浙江电网的实际特点,当前省、地、县电网风险辨识的主要内容包括静态安全分析、暂态稳定、频率稳定、电压稳定、小干扰稳定、短路电流、电力电量平衡等。事故类型主要考虑设备“N-1”故障、同杆并架线路同时故障等。
近年来,由于线路走廊紧张等多重因素的影响,电网同杆双回甚至多回架设的线路不断增加。据统计,截至2013年底,浙江电网同杆并架长度比例超过50 %的500 kV和220 kV线路分别为39对和297对,占浙江电网500 kV线路的58 %和220 kV线路的75 %。随着同杆双回甚至多回架设线路的不断增加,同杆线路同跳发生的次数也随之增多。此外,随着近年来台风、雷击等极端天气的频发,母线故障甚至双母线同跳概率、线路因雷击跳闸概率也不断增大。结合上述分析,本体系将母线故障和同杆并架线路同跳都考虑在内,要求确保在母线故障、同杆并架线路同跳等故障情况下,电网负荷尽量不损失。如确实无法避免负荷损失,则必须确保损失负荷量低于《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(国务院599号令)所列的事故等级标准。
风险评价是指在电网风险辨识的基础上,根据电网事故后果的严重程度,对风险进行等级划分。综合考虑国务院599号令、《国家电网公司安全事故调查规程》对事故等级的划分以及浙江电网的实际特点和需求,将风险划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ3个等级,如表1所示。
风险预控是指根据安全生产的目标和宗旨,在科学的风险辨识和风险评价基础上,选择最优的风险预控方案,避免或降低风险。
按照我国电网“统一调度、分级管理”的原则,省、地、县3级电网应分别采取不同的风险预控措施。以省级电网为例,当前采取的风险预控措施主要包括运行方式调整(电网分层分区方式调整、母线接排方式调整、转移负荷、电厂出力安排等),负荷控制与有序用电,安全稳定控制系统(装置)调整,变电所防全停,设备特巡等。
为确保省、地、县一体化电网风险管控工作的正常运行,明确规定了管理体系的组织机构、岗位设置及要求,并制定了详细的工作流程。
省调控中心是浙江电网运行方式风险预警的管理部门,负责编制月度《浙江电网运行方式风险评估表》(以下简称《风险评估表》);负责督促检查省检修分公司、市级供电企业电网运行方式风险预控措施的落实情况并协调解决存在的问题;负责做好向电监办报备电网风险的工作。
各地调控中心根据省调控中心下发的《风险评估表》,编制管辖范围内的电网《预警通知书》;根据《风险评估表》中的风险预控措施,合理安排电网运行方式,控制事故可能的减供负荷比例,加强相关设备运行监控,做好事故预案;并向涉及单位和部门发布《预警通知书》;负责编写《浙江电网运行方式风险管理月报》(以下简称《风险管理月报》),将每月风险预控管理工作落实情况上报省调控中心汇总。
各县调控中心负责编制管辖范围内的电网《预警通知书》,并根据《预警通知书》中的风险预控要求,具体落实预控措施。
表1 电网风险等级划分
省检修分公司负责编制500 kV及以上电网《预警通知书》;负责落实相关安全措施和技术方案,组织人员对相关设备加强运行监控或进行特巡、特保,根据规定和需要恢复有人值班;负责做好《预警通知书》涉及的相关设备消缺和抢修应急准备工作;负责编写《风险管理月报》,并将每月风险预控管理工作落实情况上报省调控中心。
运检部、基建部、营销部、安监部负责检查电网运行方式风险预控要求落实情况,并协调解决存在的问题。
省调控中心每月中旬组织开展下月风险分析工作,根据风险辨识结果,对达到风险等级的工作编制《风险评估表》,经公司相关处室会签,由公司领导签发后下发地区局、省检修分公司。各地区局、省检修分公司根据下发的《风险评估表》及时编制《预警通知书》,组织相关部门召开协调会,将风险情况进行通报,并将风险预控任务进行分解;随后,地区局以工作联系单的形式向县局下发具体工作要求。各项风险预控措施均有效落实后,经省调批准,按期开展工作。检修工作结束后,县局、地区局、省检修分公司将风险预控工作落实情况逐级上报,同时结合工作开展中发现的电网问题提出整改措施。每月月初,省公司统一发布《风险管理月报》,对上月风险管控工作开展情况进行评价、考核。通过上述过程,可实现省、地、县一体化的全方位、全过程电网风险闭环管理。
以湖州电网某“Ⅰ级风险”的管控工作为例,对浙江省、地、县一体化电网风险管控体系进行说明。为配合±800 kV锦苏特高压直流架线施工,计划安排湖州电网500 kV王含5435、含店5436,220 kV由青4R23、由石4R24、花鸣2436共5条线路同停15天,相关电网系统接线如图2所示。
500 kV王含5435、含店5436线是湖州电网的重要电力受入通道,双线同停后,湖州电网仅通过500 kV瓶妙5823、妙武5905双回线路与主网相连。这2条线在浙江境内共有9 km为同杆架设(约占线路全长10 %)。若瓶妙5823、妙武5905同时跳闸,则整个湖州电网存在全停风险,损失负荷约2 300 MW。同时考虑现场工作的安全距离问题,还安排了含青4434、含石4435、花鸣2436等3条220 kV线路配合停电。上述线路均为湖州电网重要的对外备用联络通道,线路停运进一步削弱了事故后的紧急支援能力,加大了电网运行风险。
图2 湖州电网接线示意
对照国务院599号令,电网负荷600 MW以上的市电网负荷减供60 %以上属重大事故;对照《国家电网公司安全事故调查规程》,该风险属二级事件。结合本体系相关规定,最终将该工作风险等级定为Ⅰ级。
根据风险辨识结果,在浙江省调组织下,主要采取的风险预控措施有以下几点。
(1)严格执行电网稳定限额控制要求。
(2)将220 kV青石变、莫梁变负荷通过110 kV及以下电网分别转移至嘉兴、杭州供电,以减轻湖州电网的供电压力。
(3)确保湖州境内统调电厂(长兴二厂、德能电厂等)机组运行正常,做好顶峰发电准备。
(4)要求湖州局做好瓶妙5823、妙武5905、妙含5821、妙山5822等线路的特巡工作。
(5)要求湖州局投入备用低周减载容量,确保低周减载总容量不低于湖州电网负荷的60 %,并做好低周减载装置的维护,以备事故方式下湖州电网变成孤立系统后,低周减载装置可靠动作,尽可能维持小系统稳定运行。
(6)做好湖州地区负荷损失的事故预案,确保事故发生后可立即恢复重要负荷供电。
浙江省调编制《风险评估表》,将风险分析结果及风险预控要求下发至湖州局。湖州局根据要求编制《预警通知书》,组织相关部门召开协调会,将风险情况进行通报,并将工作任务进行分解,以工作联系单的形式,要求线路工区做好线路特保工作,对同杆并架等重要部位蹲点值守;要求运行单位做好变电设备特保及运行维护工作;要求湖州境内长兴、德清、安吉3个县局配合做好有序用电工作以及事故后的恢复预案。此外,湖州局还走访地方电厂,要求地方电厂在工作期间保证机组正常运行,做好顶峰发电准备以及低周减载装置的增配及检查工作。由于该项工作风险较大,在华东分中心牵头下,组织了各级调度机构联合参加的反事故演练。同时,华东分中心、浙江省调、湖州地调均以书面形式将该工作存在的风险向相应的电力监管机构进行了报备。在确保各项风险预控措施均已落实到位的情况下,经调度批准,按期开展工作。工作开展期间电网运行稳定,未发生停电及稳定破坏事故。工作完成后,各县局、湖州局将风险预控工作落实情况逐级上报,同时对此次工作开展过程中发现的电网问题,提出了整改措施。最终,实现了省、地、县一体化的全过程风险闭环管理。
(1)省、地、县一体化风险管控体系有效实现了浙江省电网风险的集约化、标准化和制度化管理。据统计,自该体系投入运行以来,已累计发布风险预警200余项,对存在重大风险的工作,如配合舟山与大陆220 kV联网施工、特高压建设配合停电施工等,都起到了很好的风险防范与控制作用,有力地保障了浙江电网的安全稳定运行。
(2)该体系的经济效益主要体现在有效提高浙江电网的安全稳定运行水平和供电可靠性及避免停电事故带来的经济损失等方面。
(3)随着国家对电力供应要求的不断提高,一旦发生电网大面积停电事故,则在造成重大经济损失的同时,极易成为全社会关注的焦点,电力企业将承受很大的社会舆论压力,甚至承担相关的行政和法律责任。该体系的应用,可实现对电网风险的有效管控,最大限度地避免电网停电事故的发生。
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