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调控电网安全运行能力探究

2020-11-30张海涛许云峰于洋王子瑜

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:安全运行

张海涛 许云峰 于洋 王子瑜

摘要:随着社会的发展,国家电网调控控制工作正处于发展和转型的关键时期,这一时期电网安全运行能力面临着非常紧张的上升需求。在保障电网安全稳定运行的诸多机构当中,电力调控中心是最为核心的机构之一,其职能也从最开始负责的单一电网调度转变成为当前兼具设备管理与调度运行的双重职能。未来伴随着电网运行复杂性和综合性的提升,电网安全运行工作还将面临着更多的改革需求。因此,我们必须要时刻关注电网发展的实际需求,紧跟电网的发展步伐与节奏,在第一时间内提供有效的解决方案。以下是笔者结合自己多年的相关工作经验,就此议题提出自己的几点看法和建议。

关键词:调控电网;安全运行;能力探究

引言

我国的智能电网建设正在不断加快进度,特高压交直流混联电网的建设力度不断加大,各种新能源电能所占比重不断提升,逐渐显示出非常明显的电网一体化特征。在这种背景下,电网运行过程中逐渐表现出许多前所未有的新特征。基于此,对于电网的稳定控制更应当得到高度重视,尤其是电网负荷不断加大,电网所受潮流冲击越发严重,在这种情况下,必须要持续加强电网安全稳定控制策略技术。

1问题分析

1.1变电站布点问题

变电站的布点主要取决于供电区域的负荷密度与供电半径。变电站站址的选择将直接影响电力系统的供电可靠性、经济性和灵活性。变电站的布点一是要尽量接近负荷中心,变电站站址的选择必须适应电力系统发展规划和布局的要求,尽可能地接近主要用户,靠近负荷中心,减少电网投资和电能的损耗。二是使高低压进出线方便,应考虑各级电压出线的走廊问题,不仅要使电送得进来走得出去,而且要使线路交叉跨越少、转角少。三是要考虑地形地质条件的适应性。所选站址应避开山洪、断层、滑坡、积水、塌陷等地质条件地带。四是要考虑与周围设施的相互影响。变电站设备是易燃易爆物质,要保证与周围设施的安全距离。

1.2高危重要客户的供电安全问题

高危重要客户中断供电将直接引发人身伤亡、重大设备损坏,影响交通、通信等重要基础设施。一方面,严格按照负荷的分类规划电源供电问题,确保在发生事故的情况下,能有效转移负荷,保证对特别重要的负荷供电要求。另一方面,重要电力用户供电电源应采用多电源、双电源或者双回路供电,当任何一路或一路以上电源发生故障时,至少仍有一路电源应能满足保安负荷持续供电能力。

1.3线路路径选择问题

电网线路路径选择不当,将可能直接导致线路投资过高,迂回供电,电网系统损耗增加;没有避开特殊区域,例如风景保护区、军事保护区、名胜古迹等,导致和敏感区域的相互影响,最终影响工程进度;塔基和路径选择时地质条件考虑不当,将有可能受山体滑坡、泥石流等自然灾害的影响。针对上述种种情况,在做前期电网工程接入系统方案设计时,针对路径的选择要考虑多种方案的比选,综合技术、经济两方面的比选,选择出长度最短、特殊跨越少、地质条件好的路径方案。此外,要取得相应级别政府规划部门、国土部门、军事机构、文物主管部门、民航部门、林业主管部门的意见及协议。

3调控电网安全运行能力

3.1实现电网调控配一体化运行

何为电网调控配一体化,其主要指的是一种电网调度监控中心+运维操作站的系统性、整体性的运行模式。首先,关于电网调度监控中心,其主要负责的工作是集主配网调度指挥、信息监控分析、远程操作以及负荷控制多项职能于一身,一旦电网运行系统出现故障或者发生问题时,通过自动化监控系统准确分析接收到的各种信息资料,并且在最短的时间内做出相应的解决措施。然后,关于运维操作站,其主要负责的工作内容是所管辖的变电站的运行维护、倒闸操作、设备巡视以及事故检测等等。如果实现了电网调度监控中心+运维操作站的电网调控配一体化运行模式,将二者的功能和效用紧密结合在一起,其对于提高电网运行的安全性和稳定性必然产生非常大的帮助作用。但是,要想实现电网调控配一体化运行,其必须要从以下几点来进行创新与完善:第一,要对原有自动化监控系统进行升级改造,完成信息优化任务,调度自动化系统的数据正确,及时上报,为电网安全运行提供强有力的信息支撑。第二,要进一步对自动化控制系统进行库表优化,重新梳理清楚变电站端的库点信息,随时根据监控调度员的指示来屏蔽或者剔除冗余信息,确保报文发出的时效性和准确性。

3.2频率与电压紧急控制装置

我国当前的电力系统中,采用三级调频方法来控制频率。一次调频是由发电机调速器执行的,二次调频是通过调控系统提升功频曲线执行的,三次调频是通过静態稳定平衡来实现的。而系统的电压控制,则是通过发电机励磁调节器、电力系统稳定控制系统(PSS)调节机端电压,抬升功角曲线提高电力系统暂态稳定性来实现的。然而这种常规的调节,仅仅能够对同步振荡的平衡产生效果,并不能够让系统的调频能力真正得到大幅提升。但是就现实情况来说,电网中新能源机组所占比重越来越大,甚至出现了新能源机组装机总量超过一半的情况。与传统的火电机组、水电机组相比,新能源机组在一次调频方面没有发挥相应的作用;再加上新能源机组本身的调频、调压能力相对不足,所以对于系统稳定性有较为严重的影响。而且交流电网振荡,会在一定程度上引发直流换相失败,使得电压有很高的崩溃风险。所以说在当前的特高压交直流电网混联模式下,控制电力系统的频率和电压的难度都进一步提升。

3.3提升技术人员的综合素质与专业能力

在电网安全运行系统中安全事故的发生很多情况下都是不可预见的,这就意味着相关技术人员必须要时刻做好本职工作,坚守本职岗位,全面提升自己的综合素质和专业能力。专业技术人员的综合素质和专业能力会对电网系统运行的安全性与稳定性产生至关重要的影响。因此,电网企业必须要注重提升技术人员的综合素质合专业能力。(1)在对技术人员进行培训的过程中,企业需要明确两点培训目标:第一,培训的目的之一就是要激发起技术人员的自觉意识和自认意识,要让技术人员意识到学习和提升自己的重要性。第二,培训要看重集体的力量,要针对全体技术人员开展培训,努力营造一个浓厚的学习氛围,让所有技术人员都能够感受到自己的价值和作用。此外,笔者建议企业可以结合自身的实际情况,适当引入竞争机制,在企业内部形成一种良性的竞争氛围,激发技术人员的竞争意识,促使他们不断提升自己。(2)建立电网事故预想机制。对于电网调控技术人员而言,他们的实践操作能力的提升还是要依靠实践演练来提升。企业可以在企业内部正式建立起电网事故预想机制,通过事故预想和反事故演练训练和提升调控技术人员的应变能力,多为调控技术人员创造这样参与实践联系的机会,让他们切身感受到事故发生的感觉,也在潜移默化中锻炼和提升他们的心理素质。

结语

通过本文的论述,我们可以看出,尽管针对电网稳定性,可以采取上面的各种技术,然而这些技术都存在着一定程度的不足;所以在实际引用过程中,通过电网调控管理,实施快速负荷控制依然具有重要的意义。我国当前已经基本完成了智能电网调度控制系统,这对于开发智能负荷批量控制功能奠定了良好的基础,所以根本上解决电力系统稳定性的措施应当是基于智能电网调度控制系统,实施智能负荷批量控制策略,这对于保障电网稳定性具有非常重要的价值。

参考文献

[1]卜广全,赵兵,胡涛,于之虹.大电网安全稳定控制对信息通信技术需求分析研究[J].电力信息与通信技术,2016,14(03):7-12.

[2]李栋凡.分析电网安全稳定控制系统的功能配置和控制[J].通讯世界,2016(05):148-149.

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