(婁底電業(yè)局，湖南 婁底 417000)

　　〔摘 要〕 以2003-08-14北美大停電事故帶來的教訓(xùn)，思考婁底電網(wǎng)安全管理的現(xiàn)狀與北美大停電事件之警示，提出了維護(hù)婁底電網(wǎng)安全，確保可靠供電的主要措施與對(duì)策。

　　〔關(guān)鍵詞〕 電網(wǎng)安全；可靠性；穩(wěn)定性；北美大停電

　　美國東部時(shí)間2003-08-14T16:11(北京時(shí)間2003-08-15T04:11)，美國東北部和加拿大聯(lián)合電網(wǎng)發(fā)生了北美也是世界上有史以來最大面積的停電事件，引起了世界各國的關(guān)注。現(xiàn)初步分析這次事故的原因是電壓變化、輸電線路故障和發(fā)電廠停電等問題共同造成的，而從事故的發(fā)生、發(fā)展、演變過程來看，其教訓(xùn)是深刻而又多方面的。

1 北美大停電的事故教訓(xùn)

1.1 電網(wǎng)缺乏科學(xué)統(tǒng)一的規(guī)劃，沒有形成合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

　　電網(wǎng)電壓等級(jí)多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁環(huán)網(wǎng)交錯(cuò)，事故時(shí)很難實(shí)施有效的控制和解列措施。

1.2 電網(wǎng)建設(shè)滯后，網(wǎng)絡(luò)輸送能力不足，系統(tǒng)備用下降

　　在過去10年中，美國電力需求增長了35%，而輸電能力僅提高了18%；美國的高峰備用已由1990年的20%下降為2000年的10%。

1.3 電網(wǎng)沒有統(tǒng)一的調(diào)度中心，管理上缺乏有效協(xié)調(diào)機(jī)制

　　美國電網(wǎng)采取分散的管理模式，每個(gè)電網(wǎng)管理上相對(duì)獨(dú)立，運(yùn)行沒有統(tǒng)一調(diào)度，事故時(shí)缺乏統(tǒng)一指揮。3 000多家電力公司的電網(wǎng)互聯(lián)形成北美龐大的電力系統(tǒng)，但他們的調(diào)度和管理則各自為政，法律上負(fù)責(zé)電力管理的美國能源部卻難以協(xié)調(diào)全美電力，作為行業(yè)組織的北美電力可靠性委員會(huì)僅有權(quán)制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而無權(quán)懲罰違規(guī)操作。

1.4 各電網(wǎng)公司為降低成本，對(duì)高壓輸電線路未進(jìn)行正常的維護(hù)

　　美國電網(wǎng)曾因未及時(shí)清理輸電線路通道內(nèi)的樹木而引發(fā)事故，這在1996年西部大停電事故中已暴露，今年再一次成為事故的導(dǎo)火線。

2 婁底電網(wǎng)安全管理的現(xiàn)狀

2.1 婁底電網(wǎng)的基本框架

　　婁底電網(wǎng)經(jīng)過幾十年的建設(shè)，特別是近幾年的主網(wǎng)建設(shè)和"兩網(wǎng)"改造，輸配電網(wǎng)架逐步加強(qiáng)。目前，以金竹山火電廠、五強(qiáng)溪與柘溪水電廠為主供電源，500 kV系統(tǒng)通過民豐變形成省內(nèi)跨地區(qū)四邊形環(huán)網(wǎng)；220 kV系統(tǒng)形成了民豐變--豹南山變--金竹山電廠--上渡變--豹南山變--民豐變的市域內(nèi)單環(huán)網(wǎng)和一個(gè)跨邵陽地區(qū)的大單環(huán)網(wǎng)；110 kV系統(tǒng)在婁星區(qū)、雙峰縣內(nèi)分別形成了單環(huán)網(wǎng)；另外跨越婁星區(qū)、冷水江市、漣源市形成了一個(gè)大單環(huán)網(wǎng)；35 kV網(wǎng)絡(luò)分布雙峰縣、漣源市大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)；10 kV配網(wǎng)在婁星區(qū)、冷水江市、雙峰縣、新化縣各城區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了"手拉手"供電，城鄉(xiāng)配變、線路得到普遍改善，所有這些為安全可靠供電提供了基本的物質(zhì)保證。

2.2 婁底電網(wǎng)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和安全管理方面存在的主要問題

2.2.1 局部性網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱

　　在冷水江市境內(nèi)5座110 kV變因缺乏220 kV降壓變電站，而依靠金竹山電廠升壓站、220 kV上渡變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理且無發(fā)展空間，在漣源市境內(nèi)，220 kV漣源變才剛動(dòng)工，110 kV供電網(wǎng)絡(luò)依托220 kV豹南山變、早元變與110 kV冷水江變、巖口變，可靠性較差；全市110 kV變電站中58%為單主變運(yùn)行、32%為單電源供電，難以滿足"N-1"供電可靠性的要求；35 kV電網(wǎng)以單電源、放射型結(jié)構(gòu)為主；配網(wǎng)供電半徑較大，主干線分段不夠。地區(qū)內(nèi)的主要小水電網(wǎng)絡(luò)在新化境內(nèi)還只通過一回35 kV線路與大網(wǎng)相連，新化縣3/4范圍的用戶得不到可靠供電。

2.2.2 主網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定水平低

　　電源支撐不夠強(qiáng)大。金竹山火電廠現(xiàn)有機(jī)組已運(yùn)行二三十年，狀況欠佳，且近年燃煤采購非常困難，發(fā)電出力受到限制。五強(qiáng)溪與柘溪水電廠調(diào)節(jié)能力不夠，特別是遇到象今年一樣的持續(xù)高溫干旱天氣，水電出力大打折扣。

　　以鳳灘水電站送出為龍頭的湘西大環(huán)網(wǎng)與崗市民豐間形成長距離的500/220 kV電磁環(huán)網(wǎng)，這是一個(gè)典型的弱聯(lián)系特大環(huán)網(wǎng)，其擾動(dòng)會(huì)造成局部區(qū)域電壓低落，當(dāng)其開環(huán)運(yùn)行時(shí)，靜態(tài)穩(wěn)定水平低，若合環(huán)運(yùn)行，則暫態(tài)穩(wěn)定水平低。

2.2.3 外力破壞對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成威脅

　　如1995年大科變一出線電纜被挖引起主變近區(qū)短路，造成一臺(tái)主變損壞；2002-04-05，山火引發(fā)110 kV線路短路、金竹山電廠母差保護(hù)誤動(dòng)，冷水江境內(nèi)110 kV電網(wǎng)全停；同一天，湘潭、株洲、衡陽地區(qū)山火也引發(fā)220 kV線路大面積跳閘；還有社會(huì)上有的施工安全措施不周或根本無措施，造成設(shè)備損壞、線路跳閘的事例不勝枚舉，更為嚴(yán)重的是電力設(shè)施被盜現(xiàn)象屢屢發(fā)生。

2.2.4 政府對(duì)電力管理的支持力度不夠

　　隨著電力體制改革，電力企業(yè)失去了執(zhí)法權(quán)，而政府管理部門又未及時(shí)地承擔(dān)起執(zhí)法的義務(wù)，目前用電秩序混亂的局面得不到有效扭轉(zhuǎn)。

2.2.5 部分用戶存在的問題對(duì)電網(wǎng)帶來了不利影響

　　與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的設(shè)備陳舊、缺乏維護(hù)、運(yùn)行狀況差，人員技術(shù)素質(zhì)不高，執(zhí)行電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)無功分級(jí)平衡管理較差，用電欠費(fèi)嚴(yán)重，影響電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

3 8·14北美大停電事件給我們的警示

3.1 必須加強(qiáng)電網(wǎng)的總體目標(biāo)規(guī)劃，確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性

　　只有統(tǒng)一規(guī)劃目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，才能優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，做到電源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)、送端與受端協(xié)調(diào)、有功與無功協(xié)調(diào)；只有統(tǒng)一規(guī)劃目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，才能輸配電網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)發(fā)展，二次與一次同步；只有統(tǒng)一規(guī)劃目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，才能建設(shè)合理的網(wǎng)架，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定打下物質(zhì)基礎(chǔ)；只有統(tǒng)一規(guī)劃目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，才能取得電網(wǎng)投資的最大效益。

3.2 必須適當(dāng)加快電網(wǎng)發(fā)展

　　雖然通過近幾年的電網(wǎng)建設(shè)，220 kV網(wǎng)架大

　　大改善，但2003年夏季持續(xù)高溫干旱時(shí)所暴露出的因網(wǎng)絡(luò)薄弱而出現(xiàn)的過載、限載、停電現(xiàn)象，實(shí)實(shí)在在告誡我們：加快發(fā)展電網(wǎng)，刻不容緩。

3.3 必須實(shí)行電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理

　　統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理并不是壟斷，而是電力安全所需，是法律、法規(guī)所賦予的發(fā)、供、用各方必須共同遵守的準(zhǔn)則。對(duì)電網(wǎng)統(tǒng)一安排運(yùn)行方式，對(duì)涉及電網(wǎng)安全的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等進(jìn)行統(tǒng)一管理，才能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和事故時(shí)及時(shí)正確切除故障，防止事故擴(kuò)大。

3.4 必須保證電網(wǎng)信息的充分性和安全性

　　在事故情況下(特別是大面積停電時(shí))，只有掌握了充分可靠的信息，才能對(duì)電網(wǎng)的恢復(fù)處理做出正確的判斷，因此必須建立電力系統(tǒng)的信息系統(tǒng)(包括大中用戶的需求端信息反饋)。

3.5 必須建立相應(yīng)的反應(yīng)靈敏、高效統(tǒng)一的電力應(yīng)急處理系統(tǒng)

　　要進(jìn)一步完善突發(fā)事故處理預(yù)案以及電網(wǎng)瓦解后黑啟動(dòng)方案，開展反事故演習(xí)（必要時(shí)，會(huì)同重要用戶參加），提高事故處理能力和反應(yīng)速度，為國家安全、社會(huì)公共安全提供保障。

3.6 必須加強(qiáng)電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)監(jiān)督與安全評(píng)估

　　要強(qiáng)化保電網(wǎng)穩(wěn)定的"三道防線"（第一道防線為繼電保護(hù)裝置，第二道防線為聯(lián)切遠(yuǎn)切和低周減載，第三道防線為解列裝置），切實(shí)加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

3.7 必須加強(qiáng)與用戶的安全管理溝通

　　電力用戶應(yīng)按照電網(wǎng)的統(tǒng)一安排維護(hù)好本側(cè)低周或低壓減載等穩(wěn)定裝置，用戶發(fā)生的重大電力設(shè)備事故應(yīng)及時(shí)向電網(wǎng)通報(bào)；電網(wǎng)要科學(xué)地引導(dǎo)用戶在高峰負(fù)荷時(shí)段合理避峰和錯(cuò)峰用電，要求重要用戶隨時(shí)維護(hù)好保安電源。

3.8 必須加強(qiáng)有關(guān)電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)的研究與應(yīng)用

4 確保婁底電網(wǎng)可靠供電的措施與對(duì)策

4.1 統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展

　　應(yīng)結(jié)合婁底國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、國家與省"西電東送"通道建設(shè)規(guī)劃，做好婁底電網(wǎng)的統(tǒng)一科學(xué)規(guī)劃，做到電源、輸配協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2 加快電網(wǎng)建設(shè)

　　目前重點(diǎn)是建設(shè)好已開工的漣源220 kV變及其配套工程、220 kV豹南山變改造工程、農(nóng)網(wǎng)改造掃尾工程，特別是強(qiáng)化縣城電網(wǎng)改造，盡快改善婁底電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱和卡脖子的局面，使電力工業(yè)真正發(fā)揮"先行"作用。

4.3 加大政府支持力度，為電網(wǎng)安全管理提供法律保證

　　加大執(zhí)法力度，對(duì)破壞、盜竊電力設(shè)施的行為進(jìn)行嚴(yán)厲打擊；為電力工程項(xiàng)目建設(shè)提供寬松的環(huán)境；積極協(xié)調(diào)解決電力企業(yè)、用戶間的矛盾。

4.4 加強(qiáng)三道防線建設(shè)

　　要維護(hù)好一、二次設(shè)備，對(duì)事關(guān)電網(wǎng)穩(wěn)定的重合閘、備自投、低周、聯(lián)切與遠(yuǎn)切裝置進(jìn)行適時(shí)校核，確保可靠運(yùn)行，防止保護(hù)誤動(dòng)擴(kuò)大事故。

4.5 建立完善電網(wǎng)大面積停電事故應(yīng)急處理機(jī)制

　　一要制定完備的電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案，并進(jìn)行適當(dāng)預(yù)演，提升調(diào)度員的處理水平；

　　二要由政府牽頭，統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)、發(fā)電、社會(huì)、用戶各環(huán)節(jié)，保證機(jī)制的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)和快速反應(yīng)；

　　三要充分利用信息化手段，完善電網(wǎng)安全預(yù)警監(jiān)測體系。

5 結(jié)束語

　　電網(wǎng)安全關(guān)系國家安全、社會(huì)公共安全，電網(wǎng)安全需要政府、電網(wǎng)、電廠、用戶等各方協(xié)同參與，承擔(dān)各自相應(yīng)的責(zé)任和義務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

1 趙希正. 強(qiáng)化電網(wǎng)安全保障可靠供電. 人民日?qǐng)?bào), 2003-09-20(6)

2 薛禹勝. 綜合防御由偶然故障演化為電力災(zāi)難. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2003，28(18):1～5

3 張 斌，徐志生."西電東送"格局下湖南電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及分層分區(qū)研究. 湖南電力, 2003，23(4):9～12