电力系统大面积停电事故原因与应对策略分析
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电力系统大面积停电事故原因与应对策略分析
摘要在对电力系统发生大面积停电事故的5大主要原因进行简单归纳总结后,结合笔者多年工作经验,对提高电力系统安全经济调度运行水平的应对策略进行了认真探讨,尤其对构建完善电网安全性评价体系、全面加强电网安全运行管理、以及电力信息安全等应对策略进行了详细分析研究。
关键词电力系统;大面积停电事故;安全;应对策略
随着智能电网建设步伐的不断加快,电力系统规模变得越来越大,结构变得越来越复杂,监理全国统一、甚至跨国的互联大电网系统,已成为我国电力系统发展的必然方向。电网系统互联程度的不断提高,其运行方法相应也变得越来越复杂,影响电网安全可靠、节能经济运行的因素也越来越多,这就对保证电力系统安全经济稳定运行的技术措施提出了更高的要求。在现代智能大电网中,各区域、各部分相互联系、密切相关,尤其是风电、太阳能、自备发电站等分布式微电网系统接入到电网系统后,一个局部的小扰动或异常运行均可能引起整个电网系统发生连锁反应,甚至还会引起大面积停电甚至系统崩溃等恶性事故发生。因此,充分利用电网经济调度运行管理过程中特有的地位和条件,发挥经济调度运行管理中应有的纽带与桥梁功能作用,不断提高电网安全水平和电能供应人性化服务水平,就显得非常有理论研究和实践应用
价值。
1 电力系统大面积停电事故发生原因分析
从大量实际案例分析可知,导致电力系统发生大面积停电事故的主要因素包括不可抗拒自然外力破坏、电力设备故障、电力需求侧供需失衡、人为蓄意破坏以及管理存在不足等5个大的因素。
1)不可抗拒的自然外力破坏。从大量实际工作经验可知,造成电力系统中电力设备发生损坏的主要原因还是自然外力的破坏作用。如:严重覆冰导致线路断线、舞动发生短路故障;凝露、冻雾、雷电等引起线路绝缘子发生闪络故障;架空线路对树发生闪络等。我国2008年发生南方雪灾引起大面积的停电事故,就是遭遇极端灾害性天气所引起的。
2)电力设备故障。电力设备是电能输送、分配调度最为重要的设备。电力设备故障是引发电力系统发生大面积停电事故的最常见形式,除了由于上述气候和自然环境外力破坏引起设备故障外,设备自身电气性能和机械性能异常等均可能引起设备发生“拒动”、“误动”等故障,甚至整个设备功能失效。
3)电力需求侧供需失衡供需平衡破坏。需求侧电力负荷或发电容量由于某些原因出现较大突变波动,导致电力系统中功率供需出现严重不平衡,也是引起电力系统发生大面积停电的另一主要原因。气候条件引起需求侧负荷发生突增或
锐减、受电端电能输送通道终端、系统中重要负荷发生解列等,均可能引起需求侧供需失衡,进而引起大面积停电事故发生。
4)人为蓄意破坏。在电能生产、输送、分配、消耗等环节中,人为失误均可能引起大面积停电事故发生。另外,恐怖分子和心怀不满的极端分子等制造的蓄意破坏也会造成大面积停电事故发生。
5)管理存在不足。完善的管理制度、确实的管理落实等是电力系统安全稳定运行的重要保证。电力系统中电能生产、输送、分配、消耗等各环节均离不开完善可靠的管理,如果存在管理制度不完善、管理力度不强、管理不到位等情况,就可能导致实际管理模式不能有效适应复杂大电网中存在的各种影响因素,从而导致电力系统发生大面积停电
事故。
2 提高电力系统安全的应对策略
1)构建完善电网安全性评价体系。结合电网实际情况,构建完善电网运行安全性、经济性动态评价指标体系,对电网运行的安全性、可靠性、经济性等技术指标进行动态评估分析,不仅可以了解电网实时的运行工况状态,同时可以找到影响电网高效稳定运行的制约性因素,通过对各个关键性技术指标的综合比较评价分析,精准把握各方面因素的实际情况,有针对性的采取相应的技术措施,确保电网具有较高安全运行水平。电网安全经济评价指标体系的构建是综合评价电网度运行安全性、可靠性、经济性的重要内容和核心环节。
评价体系的制定,在遵循科学合理的评价原则的基础上,应采用从整体到局部的分层详解构建方法,总结设计出完善的电网经济调度运行安全性评价指标体系。要从电网结构安全、经济调度运行安全、供电可靠性、方案稳定性、富裕性等方面构建完善的指标体系,同时每一个评价指标下面还应结合各自功能特点划分详细的分指标体系,包括:N-1结构校验合格率、变配电变压器负载率、变压器容载比、分支线路负载率、电力负荷预测、变电事故发生率、输电事故发生率、频率稳定性、电压稳定性、旋转容量备用率等多个具体评价指标。
2)全面加强电网安全运行管理。在电力系统安全调度运行生产过程中,要充分深入贯彻落实国家电网关于保障大电网安全调度运行的重要工作部署,将分地区电力系统的实际情况与大电网特点有机结合起来,全面开展加强电网安全运行管理工作,以确保电网、电力通信网、以及综合自动化保护系统具有较高的安全运行水平,为电力用户可靠经济用电打下坚实的基础。对电网调度运行管理人员、安全技术措施、以及安全防护设备等方面均提出具体要求和性能指标,通过详细合理的安排和策划,对可能危害电网安全运行的所有要素进行彻底排查,从而有效确保电力系统高效稳定的正常运行发展。
3)电力信息安全。电力系统信息安全是电网系统安全经济调度运行的重要保障条件,数据中心标准化技术体系是电力企业生产运行管理各部门间数据资源
共享、互操作、以及高级应用功能系统互联互通至关重要的基础。为此,在进行电力信息数据系统构筑时,数据中心要按照标准化进行总体设计,确定标准统一的数据中心体系架构,制定实用化标准规范,开发出完善标准管理系统,从而为电力企业建立标准符合性安全检验机制。将不同空间、不同位置、不同资产中分散分布的电力设备的数据信息进行统一汇总、过滤、以及动态关联分析,对电力系统中存在的威胁与风险进行动态响应和实时处理,并提供对电力运营中核心业务的风险评估,从生产控制系统信息安全、管理信息系统信息安全、电能营销系统信息安全、互联数据共享信息系统信息安全以及安全管理等5个方面出发,构筑完善的电力信息安全保障系统,确保电力企业电力信息安全稳定运行。
3 结束语
为了确保电力系统调度运行具有较高安全性、可靠性、经济性,除了制定完善的安全运行管理制度措施和防范策略体系外,还需要进一步加大电力系统安全基础自动化设施的投入,深化安全管理机制改革,积极开拓有限的电力市场,加强运营安全监管力度,保持电网始终处于安全可靠、节能经济的高效持续安全运营状态。
参考文献
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