震后城市供电系统分析浅谈

张洪建/华北理工大学

震后城市供电系统分析浅谈

张洪建/华北理工大学

在当今飞速发展的经济环境下，新城镇化建设愈来愈迅速，但是近些年自然灾害发生的频率越来越频繁，尤其是地震灾害。供电系统是城市防灾减灾的重要基础设施之一，也是最为重要的生命线系统之一。若遭到强烈的地震破坏，一方面会产生造成电力系统正常运行的功能性破坏，另一方面会造成其他生命线工程的关联性损坏。 依据近些年来电力系统在地震中的毁坏情况，总结电力系统的受灾特点，仔细分析各种电力系统的震害原因和破坏机理，在此基础上，提出加强电网的规划、优化电源的布局、增强城市电网的运行控制技术等措施和建议，来建设坚强的城市电网，提高供电安全和抗震防灾能力。

震害；电力系统；功能结构；减灾对策

引言

城市防灾减灾体系中的生命线工程是确保居民生活水平，维持区域正常运转和基本机能的关联网络状公共工程，主要包括电力、供热、供水、交通、通信等多个领域[1-2]。其中，电力系统是生命线系统重要组成部分之一，当地震灾害发生时，主要表现为以下三个特征：

（1）以网络系统的形式存在，往往在城市空间上覆盖一个较大的区域范围；

（2）因为生命线工程客观载体为工程建筑，所以城市电力系统是由一系列建筑工程实体组建形成的

（3）电力系统在功能上与其他生命线系统具有偶联性[3]。研究发现，电力系统遭遇的震害越严重，上述特征表现得越明显。地震后的供电是至关重要的，不论是组织救灾，抢救伤员，还是恢复人民正常的生活和工农业的生产，都离不开电力的供给。一旦电力系统发生功能性破坏，不仅无法实现其自身的电力供应，而且还会影响生命线工程其他系统的工作能力，甚至导致其他系统完全瘫痪[4]。

通过大量地震灾害实例表明，在电力系统遭地遇震灾害过程后，其保持破坏状态时间越长，破坏影响范围愈广，本次电力系统的地震破坏造成的损失愈惨重。所以，一旦城市电力系统遭受地震灾害影响，必须提高震害应对效率，用最短的时间恢复其工作能力，把灾害造成的损失控制在最小的范围内。

一、总体功能结构

城市供电应急处理支持系统总体功能组成主要分为：灾害预警处理子系统、电力应急处理子系统、电力短缺预警处理子系统、保电管理子系统、模拟演练子系统、信息资源整合平台等六大综合性功能和内外部系统接口的标准和规范：

（一）灾害预警处理子系统

主要实现在接收外部系统送来的灾害等级以及类型的警报后，灾害预警处理子系统会综合分析这些数据，给出电力系统中面临危险的设备，并且提供与这些设备相关的应急处理方案[5]。

（二）电力应急处理子系统

依照接口程序采集的电网智能分析系统提供的分析结果与实时数据，对启动的故障类别及时的对用户做出提示，并且查看相关信息，依据分析结果与辅助决策建议，优化和自动生成有关的应急方案[6]。

（三）电力短缺预警处理子系统

主要实现在有电力短缺时，系统可以根据电力短缺程度，制定相应的避峰、拉路、限电方案。

（四）保电管理子系统

通过该市应急指挥中心和其他各专项应急系统建立数据接口，获取需要保电的数据，发送到 EMS 系统进行保电处理。

（五）模拟演练子系统

依据接口程序采集的人工模拟故障和EMS 历史断面数据，经过系统分析处理后，对启动的故障类别及时的对用户做出提示，并且查看相关信息，依据分析结果与辅助决策建议，模拟启动相应的应急预案[7]。

（六）信息资源整合平台

主要实现在业务系统和平台之间实现数据的分布式交换；完成网络数据更新入库；实现更新数据的审核机制和检查；实现统一的应用系统开发接口。

（七）和内外部系统接口的标准和规范的制定

经过接口标准和规范的制定，尽量减少系统应接口规范不一致造成的影响，接口标准规范包括电力系统内部接口标准和规范以及外部系统接口标准规范。

另外还需要有支撑系统运行的系统登录、日志管理、权限管理等系统管理功能[8]。

二、城市应急供电系统的建设

城市应急供电系统，应统一考虑城市电网正常运行的需要与灾害情况下的应急措施。依照灾害情况下的特殊用电需求，建设城市应急供电系统开展以下内容。

（一）保证城市电网战略输送通道的畅通

加强局部电网和主网关键输电通道，以及地区间的重要输电联络线建设，逐步清除电网的薄弱环节，形成具有高可靠安全水平与灵活的互供能力的输配电网络，提高整个电网的抗震防灾能力。

（二）推进微网技术和分布式发电

分布式电源是重要的发电形式之一，能够作为应急电源来发挥重要作用，应综合考虑微网与城市供电网络的相互支援能力和供电能力，努力推进联网的分布式电源建设，在灾害发生时保证应急供电，维持重要的供电。

（三）建立电网抗震防灾的应急机制

通过系统地整理不同用户的用电需求，提出适合不同类别供电故障的应急预案;配备移动式成套的紧急抢修专用设备;建立城市电网故障迅速处理机制，完善事故抢修规程、管理制度与操作规范;提高系统仿真能力，能够稳定的进行快速而准确的在线安全预警，及时发现隐患，提高系统运行的可信性。

三、电力系统的防震减灾

（一）震前防灾工作措施

基本原则就是防患于未然。组织上形成多层次防御系统,各司其职,把各项防震减灾工作落到实处。明确电力工业局各处室震前的职能作用及岗位责任。

（二）震时应对措施

1.本着“地震就是命令”的原则,政府各部门负责人应立即主动到岗,实施指挥防震救灾工作。

2.实施消防、人员疏散、医疗救护、交通管制、抢险抢修、汇亥保卫和器材物资供应应急对策。全系统人员、资金、物资的调配无条件服从防震减灾领导小组的命令。

3.及时实施安全停机预案和震时安全生产,开展防止次生灾害发生和控制其蔓延的应急处理。

4.做好恢复生活房屋和职工办公及正常生产前工程设施的全面检查与鉴定。

5.及时向当地上级、政府报告灾情,争取外援和支援。

6.检查和抢修线路和通讯设备,保证上下、内外、主要通讯畅通联络。

7.组织搭建抗震房屋,使灾区人员有安全的临时生活场所,保证灾员安全,维持好生活、生产秩序。

（三）震后防灾减灾应急对策

1.做好受灾人员的安置、救护工作；

2.调查、统计和上报灾情情况,总结救灾经验；

3.及时处理震损的临时性工程,对永久性工程的鉴定需要加固或拆除的要报上级主管部门经批准后实施；

4.在防震减灾领导小组统一指挥下,进行电力抢修,抢险救灾工作；

5. 迅速恢复正常生活生产活动,不能恢复的列入重建计划,报上级主管部门经批准后实施。

6.编制恢复和重建的规划、措施；

四、结束语

综上所述，城市抗震防灾是一项非常复杂的系统工程，问题难度大、涉及面广。我们要增加城市应急供电系统的建设投入，进一步加强电网规划建设，加速抗震防灾系统与设备的研究和开发工作，建设坚强可靠的电网，提高城市供电系统抵抗灾害的能力。

[1]徐政.交直流电力系统动态行为分析[M].机械工业出版社:3－4.

[2]赵遵廉.中国电网的发展与展望[J].中国电力.2004.(1):1-6.

[3]魏巍.电网安全稳定运行的思考[J].云南电业. 2004. (4): 39-40.

[4]鲁斯伊. 现代电力系统防灾措施的构想[J].四川水利发电.2011.30(5):171-174.

[5]陈洪云;程韧俐;古宇军等.电网安全预警及保障决策支持系统的开发与实现，华东电力，2011，36 卷第 6 期.

[6]朱少如.电力应急系统的研究，[硕士学位论文]，华北电力大学 2007

[7]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，中国电机工程学报，2008年22期

[8]天辉软件公司.TH 城市供电应急处理技术支持系统,中国专利，2008 年 4 月

[9]宁夏电力工业局抗震防灾减灾对策方案1991年