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强化电网安全保障可靠供电

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2007/12/27 19:01:09   

 关键词:  电网 安全 电网安全


强化电网安全保障可靠供电——美加“8·14”停电事件给我们的启示赵希正(国家电网公司,北京100031)
摘要:分析了美加“8·14”大停电事故的主要原因,介绍了我国电网的现状。认为我国虽然由于一向重视电网安全问题,多年来未发生过大面积停电事故,但在新的形势下,电网仍存在许多薄弱环节,类似美加大停电的电网事故在我国也不是不可能发生的,为此提出了我国电网管理上应加强的工作。
关键词:美加大停电;电网安全;电网管理;统一调度
1引言
21世纪的今天,中国的电力发展已步入了大电网、大机组、高参数、超高压和自动化、信息化的新阶段,电力已成为经济发展和人民生活须臾不可或缺的生产资料和生活资料,保证安全可靠的电力供应至关重要。电网瓦解和大面积停电事故不仅会造成巨大的经济损失,影响人民的正常生活,还会危及公共安全,造成严重的社会影响。美加“8·14”停电事件引起了我们对电网安全问题的深入思考。
2美加停电事件反映的主要问题
美国东部时间8月14日16:11(北京时间8月15日4:11)开始,美国东北部和加拿大联合电网发生了大面积停电事故。事故发生的最初3min内,包括9座核电站在内的21座电厂停止了运行。随后美国和加拿大的100多座电厂跳闸,其中包括22座核电站。负荷损失总计61.80GW,停电范围9300多平方英里,涉及美国的密歇根、俄亥俄、纽约、新泽西、马萨诸塞、康涅狄格等8个州和加拿大的安大略、魁北克两个省,受影响的居民约5000万人。到8月15日晚21:30,纽约城在停电29h后全面恢复供电。
这次事件造成了巨大的经济损失和社会影响,引起了世界各国的普遍关注。目前,美国和加拿大有关部门正在联合调查,对事故原因、扩大过程等进行分析。美加停电事件是一起由电网局部故障扩大到电网稳定破坏、电压崩溃、最后造成电网瓦解,引起大面积停电的严重恶性事故,波及面之广、影响之大是北美历史上没有过的,也是世界上从未有过的。“8·14”停电事件本身反映了北美在电网规划、建设、调度和管理等方面存在一些突出问题。
(1)电网缺乏科学统一的规划,没有形成合理的网架结构。北美电网由多个电网逐步联合而成,由于没有实行统一规划,因此形成了电网电压等级多、网络结构复杂、电磁环网交错、事故时很难实施有效的控制和解列措施的状况。
(2)电网建设滞后,网络输送能力不足。美国过于强调市场机制的作用,特别是控制销售电价、放开上网电价的政策,使电网的利润水平下降、投资回报率降低,投资商对电网建设失去了兴趣,从而影响了电网的发展。据美国电力研究协会分析,过去10年美国电力需求增长了30,而电力输送能力仅增长了15。由于电网建设滞后,夏季负荷高峰时段线路负载过重,一旦有异常情况容易引起连锁反应,导致大面积停电事故。
(3)电网管理缺乏有效的协调机制,难以统一调度,统一指挥。电力的发、供、用是瞬间同时完成的,电力的生产和消费必须保持瞬时平衡。大电网必须实行统一调度,协调控制,事故时统一指挥,这是由电力生产的客观规律决定的,这在美国却因电网管理体制和运行机制的制约而难以实现。美国电网采取分散管理模式,每个电网在管理上相对独立,运行时没有统一调度,事故时缺乏统一指挥。在电力市场中,市场主体众多(负责电力传输的输电商有100多个),每个主体容易为了局部经济利益,忽视电网安全,忽视电力生产的客观规律。在事故时常常出现优先考虑局部利益,而置全局利益于不顾的情况,结果导致事故扩大。1965年以来,美国电网曾多次发生大面积停电事故,电网管理体制和机制上的问题不能不说是一个重要原因。
另外,这次事故从局部发生,经过一个多小时没能及时处理,而发展成电网瓦解,又经过长达29h后才得以恢复,表明美国电网事故时的应急处理机制也不健全。美国以前虽然已意识到这些问题,并采取过改进措施,如在1965年11月的事故后成立了北美电力可靠性协会,但它仅仅是一个行业组织,由于缺乏强制性的管理手段,收效并不明显。
(4)电网继电保护和安全自动装置的协调性差,没能阻止事故扩大。由于电网不能统一调度和管理,美国电网的二次系统无法进行统一配置和整定,因此在这次事故中,没能根据事故状况及时有效地消除故障影响,导致了一系列连锁反应,发展为大面积停电事故。这表明北美电网二次系统的配置及其协调存在明显缺陷,功能不完善。
(5)各电网公司为了降低成本,对高压输电线路未进行正常的维护。美国电网曾有过因未及时清理输电线路通道内的树木而引发的事故,这个问题在1996年西部大停电事故中已经暴露,今年又再一次成为事故的导火索。
北美电网存在的这些问题,值得我们认真对照和反思。
3我国电网安全管理现状
3.1概况
我国电网基本上是以行政区划为基础,由小到大逐步发展起来的。20世纪80年代初,我国第一项500kV超高压输变电工程(平武工程)的建设,启动了跨省和超高压电网建设的进程。80年代末投运的±500kV葛上直流输电工程拉开了跨大区联网的序幕。到2000年,全国已形成东北、华北、华中、华东、西北、川渝、南方共7个跨省(区)大电网,以及山东、福建、新疆、海南等独立省(区)网。
3.2我国电网管理现状
进入21世纪,随着经济发展和西部大开发战略的实施,电力需求快速增长,电力建设不断加强,我国电网发展开始进入全面推进西电东送、南北互供和全国联网,实现更大范围资源优化配置的新阶段。2001年5月,华北与东北电网通过500kV线路实现了第一个跨大区的交流联网;2001年10月,华东电网与福建电网通过单回500kV交流线路实现联网;2002年5月,川渝与华中通过川电东送工程实现了联网。
今年,随着三峡电站机组的陆续投产和华中-华北联网工程的投入,将形成由东北、华北、华中、川渝电网互联、容量超过140GW的交流同步电网。该系统东部通过直流线路与华东电网(含福建)相联,南部将通过正在建设的三峡-广东直流工程与南方电网相联,形成全国联网的基本框架。但目前各区域电网的网架结构以及区域之间的联系还较为薄弱。
在电力发展方面,我国坚持统一规划,力争做到电力发展与国民经济发展相协调、电网建设与电源建设相协调。近年来国务院确定的西电东送、南北互供、全国联网战略得到了积极贯彻,电网建设不断加强。国家发行国债进行城市和农村电网改造,初步扭转了重发、轻供的状况。实践表明,统一规划是保证电力持续健康发展的前提,应长期坚持下去。
在电网管理方面,我国始终坚持“安全第一、预防为主”的方针,牢牢把握安全生产这个关键环节不动摇。国家通过颁布和实施《电力法》、《电网调度管理条例》、《电力设施保护条例》和《电力系统安全稳定导则》等一系列法律法规,从法律上确立了我国电网实行统一调度的基本原则,保证了电网运行、管理、指挥的协调和统一,奠定了电网安全运行的基础。在统一调度原则的指导下形成了一套行之有效的电网安全管理模式,使供电可靠性逐年提高。
在电网安全管理上,我国一直坚持做好6个方面的工作:
(1)统一安排电力系统运行方式,合理安排系统备用容量和检修。
(2)统一电网运行标准,按照《电力系统安全稳定导则》的要求,制定统一的电网稳定运行规定,全网统一进行系统安全稳定分析和校核。
(3)统一配置和整定电网继电保护装置和安全稳定控制装置,对继电保护装置进行了普遍更新,采用了当前国际上先进的微机保护,大大提高了正确动作率,能够实现正确、可靠动作,及时隔离故障,防止事故扩大。
(4)建立统一、可靠的专用通信和调度自动化系统,保证通信畅通,并采用逐级采集、传递信息的方式,使运行信息能够准确、可靠、快速地传递。
(5)统一进行事故处理,服从调度命令,缩短事故处理时间。通过预先组织联合反事故演习和制定电网“黑启动”方案等措施,不断提高调度人员和生产一线人员应付电网突发事故的能力。
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来源:中国电力资料网
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