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高鹏:为经济社会发展提供可靠电力保障

保证电网安全稳定运行 为经济社会发展提供可靠电力保障

山西生物质新材料产业研究院有限公司管理部项目主管高鹏

  随着我国经济社会的高速发展,作为清洁、高效、便捷的二次能源,电能在我国经济社会高质量发展中起到了越来越重要的作用。因而,对电网安全稳定运行进行广泛而深入的研究,是为经济社会发展提供可靠的电力保障进行的积极探索和有益实践。

  一、目前我国电网安全运行基本情况

  电网是一个国家重要的基础设施、战略设施。近年来,随着我国电网基础设施的不断完善和经济社会的快速发展,我国发电量持续上涨。2020年国民经济和社会发展统计公报显示,2020年末,全国发电装机容量220058万千瓦,比上年末增长9.5%。其中,火电装机容量124517万千瓦,增长4.7%;水电装机容量37016万千瓦,增长3.4%;核电装机容量4989万千瓦,增长2.4%;并网风电装机容量28153万千瓦,增长34.6%;并网太阳能发电装机容量25343万千瓦,增长24.1%。

  与此同时,电网安全的重要性也日益凸显,保证电网安全稳定运行责任重大,事关国家安全、政治安全。从近20多年来看,我国建成了多项特高压输电工程,成为世界上输电能力最强、新能源并网规模最大的电网,并创造了全球特大型电网最长安全纪录。但在目前电力市场需求迅猛增的大背景下,电网大互联和电力市场化运营给电网安全稳定运行带来了新的挑战,需要我们不断强化安全意识,树立安全思维,加大电网安全科技运用,全方位提高电网安全稳定运行保障能力。

  二、我国电力网络系统运行中存在的问题

  电网运行安全严重影响着经济社会健康发展和国民生产生活正常运转。因此,保证电力的持续稳定供应,避免出现电网安全运行事故是保证国民经济发展的重要前提。笔者在调研走访中发现,电网系统在实际运行中主要存在以下问题:

  1.电网扰动现象需要进一步消除。我们知道,电网在实际运行过程中经常会伴随着多种类型的电网扰动现象。主要由以下三方面原因:一是电路保护装置跳闸等设备故障引起的电网扰动;二是台风、暴雨等自然灾害造成的电网扰动;三是操作不当引发的电网扰动。而电网扰动会引发电路断开事故,电路若出现多处断开进而就会引发整个电力系统潮流大范围转移,同时与事故线路相邻的供电线路就可能会因为负荷过重而被切除,造成重大电网安全事故。此类事故对整个电网的破坏十分严重,轻则裂解电力系统,重则会使整个电网全部瓦解。

  2.安全装置缺陷需要进一步改进。电力系统中有很多如继电保护装置等局部信息保护装置和稳定控制的设备,按照设计,一旦这些设备由于自身缺陷而引发电网扰动,就会在第一时间切除故障元件,降低电网故障对供电系统的影响和冲击。但在实际中,继电保护装置都是针对就地局部信息设置的,当发生故障的元件被切除后,一些其他正常运行的电力元件也可能会无法正常工作,被当作故障元件切除,从而出现恶性连锁反应。

  3.电网调度模式需要进一步优化。电网的调度模式是影响电力系统稳定运行的重要因素,在传统电网调度模式下,电网实行统一调度、分级管理。但随着经济社会的不断发展,这一模式也有待进一步优化。我国电力系统中不同级别的调度机构所负责的电压等级(110千伏至500千伏之间)和电网调度管理范围各不相同。近年来各地对电网供电需求越来越多,500kV/220kV电网规模大幅增加,所需的调度机构越来越多,电网调度人员工作任务较为繁重。在实际操作过程中电网调度人员无法对电网进行实时监控,对电网的监督和控制能力减弱,可能引发不必要的安全隐患。

  三、维护电网安全稳定的对策

  针对调研走访发现的问题,笔者认为应该从以下三方面入手,切实保障电力市场化运营下我国电网安全稳定运行。

  1.加强电网安全运行管理,有效消除电网扰动现象。电网运营企业要建立适应新形势的统一协调的管理机制,与电网系统相关的各责任主体进行沟通协调,从而使电网市场化经营更加规范、有序,有条不紊地进行。政府主管部门要积极发挥宏观调控作用,加大节能发电调度研究的支持力度,找准影响电网安全的病症并及时修正,要不断总结电网管理运行中好经验、好做法,结合实际,创新管理思维和管理模式。要做好发电机组的安全管理工作,对新安装入网的发电机组,由专门机构进行全面审核评估,确保安全后方可投入使用。

  2.加强电网安全技术研究,提高电网安全防御能力。随着社会的发展和电网规模日益庞大,依靠传统的技术手段已经很难有效管理当前的电网运行,必须利用现代化信息技术、互联网技术、云计算等多种手段,对现代化电网安全防御体系进行技术升级,全面加强电网安全管理和控制。一方面,要研发主动防御和有针对性防御的安全防御系统,针对不同的外来破坏制定有效的防御策略;另一方面,加强对广域电网监控和防御系统的研究,利用广域全局信息对电网动态模型进行科学的修正、校对,增强电网状态估计的精确度,在这个基础上实时动态监控电网的运行状况,及时发现问题并针对性加以解决,从而减少各种因素对电网造成的冲击和影响。

  3.优化调整电网调度模式,确保电网安全稳定运行。随着社会发展对电力需求日益增加,传统的电网模式已经与当前的电网发展水平不相适应,必须与时俱进地优化调整电网调度模式,引入先进的管理模式,将调度设备的操作权限层层下放,在对电力资源进行交易时,以区域进行划分,主要利用各区域之间的联络线实现交换潮流,采用统一管理、分区调度的方式大幅度地提高电力调度水平,更好地促进电力网络管理和发展。这种管理模式对于电网设备的调度来说也同样适用,调度的权限下放,各级管理机构就能够更加灵活地掌握调度权限,使调度工作更加科学合理,确保电网安全稳定运行。

  总之,电网安全直接关系着一个国家的经济社会发展和国民生产生活,我们应该采取有力有效措施,不断提高电网安全意识,全面提高电网调度管理水平,加快推进电网自动化调度技术投入使用,从而不断提高电网安全保障能力,为我国经济社会实现高质量发展提供坚强的电力保障。

责任编辑:高慧君  投稿邮箱:网上投稿

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