4一些现有安全技术不适应电网要求随着电力的迅速发展,目前电网已发展成为超高压、高参数和大容量的电网。但是在目前的电网运行中,从保证电网安全稳定运行的角度出发,现有一些电网安全技术的应用需要重新思考和斟酌。(l)目前全国电网执行的《电力系统安全稳定导则》是保证电力系统安全稳定运行的重要技术措施,是从电网结构上对电力系统安全稳定提出的基本要求,是从分清主次、保全大局的原则出发制定的电网安全稳定标准。其中没有考虑适合各个局部利益和地区竞争的要求,并防止未来的电力交易带来的不合理潮流威胁电力系统安全稳定运行的何耀文:市场化运营的电网经营企业安全风险辨识内容。也就是说目前电网稳定技术中还没有保证市场化运营下的电网安全高效的稳定标准,这是电网安全的主要技术风险。(2)检同期重合闸问题。对于网络结构比较薄弱的电网,大量存在一条线路停运或跳闸而引起系统解列的情况,如湖北电网110kV系统就大量存在这种电网结构,几乎全部的小水电、小火电都是通过一条1lokv线路上网。通过联络线将两系统实现差频并网的成功率与频差有密切关系,当频差很大时由同期闭锁继电器接点提供的合闸回路接通时间非常短,使重合闸或手动合闸几乎成为不可能。小水电群的容量较当地负荷有较大功率缺口,当联络线三相跳闸导致系统解列后,两侧频差急速增大,传统的检同期重合闸根本无法实现联络线的快速安全并网,在联络线跳闸后,大都会造成小网崩溃,有的还会造成较大范围的停电。这也是现在我省电网110kv检同期重合闸大都停用的原因,给电网安全可靠供电带来技术上的困难。(3)220kv输电线路重合闸的使用方式问题。目前电网对220kV输电线路自动重合闸一直存在着重合方式单一的问题,没有根据电网实际情况来合理安排重合闸方式,以致于没有更好地发挥重合闸的纠错作用。如湖北电网对220kV输电线路的自动重合闸一律采用“单重”方式,这是由系统稳定要求所决定的。但对于馈电线路,由于对系统保单永稳定没有影响,单相重合方式就没有综合重合方式纠错能力强,在相间故障或单相故障馈电侧保护误跳三相后均不能重合,造成变电站全停,影响较大范围的供电。在输电线路外部运行环境日益恶劣的情况下,这种故障的概率还比较大。近几年湖北电网曾多次发生因瞬时故障馈电侧三跳而造成220kv终端变电站全停事故,如果线路重合闸采用综合重合方式可以避免事故发生。(4)备用电源自投技术的应用问题。由于传统概念的根深蒂固,电网经营企业过于担心对一次设备造成的冲击,电网对备用电源自投技术的使用也过于慎重,即使有双电源供电,仍会发生110kV及以上的电网事故,影响安全供电。这也是源于过去一次设备的制造质量不良、制造工艺不精、绝缘强度不够,抗短路能力不足等原因,使一次设备不能不承受近距离再次故障的能力,担心会造成设备烧损。但随着一次设备制造质量的全面提高,抗短路能力的加强,电网应积极考虑各种备用电源自投技术的使用,包括备自投变压器,以提高供电安全可靠性。
二、 电网经营企业规避安全风险的主要措施
1.建立符合市场运营的安全管理机制十几年来,世界电力体制改革尚无十分成熟的经验借鉴,这需要我们在改革与发展中认真探索,提高电力安全水平,把握电力的特殊性、复杂性,努力创新体制和机制。在电力市场化改革的过程中,电网经营企业必须正确处理好市场化与安全生产之间的关系,始终把“安全第一”作为一条基本原则,在国家有关部门法律、法规的基础上,坚持和发扬安全生产的优良传统,建立符合市场运营的电力生产安全管理新体制和新机制,完善与安全生产有关的规章制度。其中重点是在市场模式设计、市场规则制订、市场技术支持系统建设、市场监管等方面,坚持尊重电力运行的客观规律,明确各市场主体的权利和责任,注意电力安全研究和市场风险防范,建立一套科学完整的覆盖电力市场和电力生产全过程的安全管理制度体系,实现电力企业安全生产的责权利统一,促进电力安全生产。
2.高度重视和正确处理电力市场安全随着我国经济的持续增长,当前电力供应再度出现了严重的短缺,也正是因为今年全国性的缺电而使电力市场运营紧急叫停。但是“改革一旦开始,就不可逆转”。在市场化运营下,电力市场安全直接影响电网安全稳定,这是不容忽视,更是不能掉以轻心的。但也应认识到市场与安全并不对立,电力事故与电力市场也没有必然的因果关系,只是电力市场对电力安全提出了更新、更高的要求,因此在电力市场建设过程中,一定要注意科学合理的市场制度设计,明确界定各市场主体的安全责任,促进厂网建设的协调,促进电力企业安全生产管理水平的提高。没有一个安全有效的电网系统,电力市场将不复存在。也就是说,安全为了市场,而市场必须安全,这种已被公认的辩证关系正合了中国那句老话:“皮之不存,毛将焉附”。3.协调市场与安全,找准平衡点市场要求尽可能地开放,交易尽可能地灵活,而电网安全的运行方式安排则要求留出足够多的裕度,来确保电网的调度。市场选择低价电力上网,而电网安全则根据负荷的布局合理安排运行计划。如何在“三公”前提下化解两者的冲突,实现市场安全高效的目标,对电网经营企业是一种严峻考验。为保证电力市场安全,在进行电力市场制度设何翅文:市场化运营的电网经营企业安全风险辨识计时,应以合约交易为主,现货交易为辅,使得大部分电量提前完成交易,余下少部分电量进行实时交易。电网经营企业应在合约交易的购售电合同签订之前进行安全校核,确认是否满足系统安全要求。对不能满足要求的要予以调整,要明确市场环境下电网对各发电企业的安全要求,并以安全标准和法律法规形式将其固定下来,构成市场与安全运行的基本框架。
4.积极发展分布式能源技术,改善电网结构合理的电网结构是电网安全的重要物质基础。信息时代与工业时代最明显的区别就是,工业时代的生产、销售、管理都是金字塔结构,而信息时代则是一个扁平化网络结构。从理论上说,扁平化网络结构是最稳定的结构。在能源行业中,只有分布式能源技术最具有这一特征。所谓分布式能源技术就是那些不依附“大机组、大电网、超高压”的,分散在用户端或靠近用户端的各种高效节能的能源梯级利用和资源综合利用,以及可再生能源系统,如热电联产设施等。电力系统要积极转变观念,特别是电网经营企业应该积极参与发展和掌控分布式能源技术,以提高电网安全稳定水平和供电可靠性。当今电网电压稳定已越来越突出,美欧的大停电事故有的就是因为系统内无功崩溃而导致。尽管每个变电站都安装了无功补偿设备,但当电网出现事故振荡后,大量无功补偿设备自动保护停机或跳闸,系统因无功失去支撑而崩溃。如果电网中能够星罗棋布地保持一些运行状态的转动设备,并在关键时为系统提供无功支持,将可以大大改变系统的安全状况。只有分布式能源和分布式电网能够做到这一点,在合适的地方,以合适的容量,按照合适的方式接人电网,不仅能保证安全,而且还能减少能源损耗。因为分布式能源是一种用户端能源系统,输电环节相对较少,有的根本没有。而超高压输电的运行效率再高,每一次降压必然会导致电损增加。因此分布式能源和分布式电网无疑是未来电网规划和建设的新方式和新方向。
5.始终坚持“三统一”原则不动摇无论电力体制如何改,都必须坚持电网的统一调度,这是我国电力工业安全生产的基本经验。当然在电网规划和建设中必须考虑电网安全稳定运行的要求,因为电网的安全问题是一个系统工程。没有秩序的竞争比没有竞争的秩序更可怕。因此,电力系统要始终坚持统一规划、统一调度、统一指挥的原则,并将其贯彻落实在电力生产的全过程。统一规划主要是指电源与电网要协调发展,电网建设适度超前于电源建设,电力增长适度超前于国民经济增长。统一调度就是完全按照交易合同、市场规则和电网稳定要求进行调度。统一指挥是指在电网发生事故的情况下,为尽快恢复系统,必须由电网统一指挥系统的应急处理,系统再启动和重建,否则就会越忙越乱。“三统一”原则并不是电网经营企业拿安全生产来压市场,用统一调度来提高电网运行价格水平,而是电网安全稳定的需要。因此也可以说加强统一调度,高度重视电力安全,加快配套改革,落实监管责任,确保电网稳定更是电力币场化正常运营的保证。
6.商业化运行电网辅助服务按照市场规律,发电企业由于提供了电网所需要的辅助服务,应该得到相应的经济补偿,否则就会影响发电企业及时提供辅助服务的积极性,进而危及电网的安全运行。所以在电力市场的运营过程中,应建立辅助服务补偿机制,将辅助服务与电能一起构成电力市场的商品体系。当然建立辅助服务补偿机制,必须考虑和解决两个问题:一是补偿费用的来源问题,二是辅助服务提供者的平衡机制问题,即不参与市场竞价的发电企业和大用户是否应承担辅助服务的义务,这类企业与市场竞争中的发电企业如何做到权利和义务的公平分担,以共同对电网的安全负责。7.积极采用高科技手段,不断完善电网安全技术随着电网规模的不断扩大,电网安全的压力非但没有降低,反而问题越发严重,事故的规模和波及的区域也随着电网的扩大而扩大,有时甚至是灾害性的。目前的电网只能依靠一种被动的方式来保证电网安全,在自然灾害和人为破坏面前电网安全显得越来越脆弱,因为电网存在过多的支点。因此为保证电网安全稳定,不得不依靠电网技术来弥补。
电网经营企业应根据电网的实际情况,细化电网安全需求,摆脱传统观念的束缚,积极利用现代科技手段最大限度地改善电网安全技术,提高电网自动化水平和安全运行水平,确保电网安全、经济、优质运行。