浅谈电力系统电网的安全管理

曾德兴

(广东电网公司江门供电局,广东江门 529000)

由于现在全国各地电力供应网络间的联系日趋紧密,一旦某区域内出现电网安全问题,很可能会影响到周边地区供电活动的运行情况,继而发生大规模的供电瘫痪事件。所以,我们有必要对电力系统电网的安全管理进行分析研究。

1 电力系统中电网的安全问题概述

1.1 电力系统电网安全问题的特点

第一,电网安全问题具有多样化的特点。首先,暴露在外部环境中的线路网络、变电设备等会受到暴雨、雷电等自然因素的破坏,继而导致突发性的电网故障;其次,基于电力系统工作的特殊性,电网内的线路或设备内部会长期处于高温、高压的状态,继而产生绝缘层老化脱落、铜线烧断等常规耗损情况。如不及时处理,会为单个线路或局域网内多条线路的故障埋下隐患;再次,供电人员的操作不当而产生的负荷分配不均、电压控制不力等问题也会影响到电网内供电的稳定性;最后,春节、中秋日等节日内,用户的用电需求会高出平时数倍,继而导致一段时间内线路的超负荷运行,也会对电网安全造成影响[1]。

第二,电网安全问题具有连锁化的特点。人们的生产生活对电具有高度依赖性,一旦电力系统发生故障,将会发生人身安全问题、社会生产问题、居民焦虑恐慌问题等一系列的“连锁反应”。例如,当供电系统因为设施老化出现故障时,会同时造成居民生活受限、单位生产活动停滞、区域内电力供需不均等情况,继而引发涉及范围内的民众焦虑恐慌、经济发展受阻、电力调度失常等问题。同时,因老化而裸露在设备外的电线还会对设备抢修人员的人身安全造成威胁。

1.2 电力系统电网安全问题的构成

首先,从成因上看,电网安全的影响因素可分为人为因素、自然因素、社会因素和经济因素。其中,人为因素包括工作人员操作失当、违法者盗窃或破坏电力设施、用户私改线路等;自然因素包括暴雨、大风、雷电、地震等自然灾害;社会因素包括节日用电超负荷、用户日常用电高峰等;经济因素包括政府经济政策、经济活动导致的电网失能。

其次,从后果上看,电网安全问题可分为身心损害问题、经济影响问题、社会问题三种。其中,身心损害问题即居民因触电或其他非接触连锁事故引发的健康问题和心理问题;经济影响问题即因电力供需失衡、电网维修不及时引发的用户需求问题;社会问题即受到“连锁反应”影响,出现的单位停产、居民生活受限等情况。

2 电力系统中电网安全管理的作用

2.1 有利于确保电力系统内电压等级的稳定性

当电网内线路或设备出现故障时,如不及时进行分流、稳压、调度等安全管理措施,会出现电压过大或过小的问题。如果电压等级过大,将导致线路温度升高,继而引发绝缘层老化、线路寿命缩短等问题,甚至还会引发火灾等大型事故;如果电压等级过小,也会涉及到负荷分配不均、供电项目设计不符,继而引发线路损毁等问题[2]。

2.2 有利于确保电力系统供电行为的合法性

我国《中华人民共和国电力法》第十八条和第十九条规定“电网运行应当联系、稳定,保证供电可靠性”、“电力企业应当加强安全生产管理,应当对电力设施定期进行维修和维护,保证其正常运行”。据此,供电企业应保证电力系统内电网管理工作的科学性、安全性和时效性,以实现供电活动的合法运行。

2.3 有利于实现实现电网内负荷的合理分配

在电网中,一旦变压器出现故障或用户单位时间内用电量激增时,即会导致线路负荷问题的出现,继而对电力系统的稳定运行造成影响。对此,工作人员通过稳压、“削谷填峰”等合理的调度和管理措施,能有效地避免或改善电网内的负荷问题,实现“发”、“供”、“用”三者的有机统一。

3 电力系统电网的安全管理方法

3.1 建立健全电网安全评价体系

电网是一个复杂的系统,主要包括输电设备、变电设备、配电设备以及各种辅助设备和子系统。与之相对的,电网安全的评价管理体系也应具有一定的复杂性和全面性,工作人员只有对系统内的多个指标进行分析和评价,才能了解到电网系统的整体安全情况。

基于此,电网安全评价体系的建立要遵循以下几个原则：第一,科学性原则,即评价指标要围绕输、变、配三者的多个细化层次入手,保证无所遗漏;第二,针对性原则,即除了科学全面的常规评价外,工作人员还要注意具体问题具体分析,以电网故障发生的原因为着力点,针对节日用电、晚高峰用电等特殊情况进行安全评估;第三,可操作性,即工作人员在设计电网安全评价指标时,要选择安全风险小、数据易于采集的元素,以保证安全评价的可行性。具体来讲,当前的电网安全评价体系共包括安全供电能力、拓扑结构脆弱性、暂态安全性、风险指标、静态电压安全性等五大方面及其细分的N-1校验、有功裕度、节点脆弱性、最大供电区域指标、过负荷风险指标、低电压风险指标等二十个具体指标项。

3.2 提高电网安全管理工作的技术水平

在科学技术飞速发展的今天,供电企业的电网安全管理工作也应与时俱进,积极研究和引入先进的管理技术和控制技术,在保证居民用电安全、电力系统稳定运行的同时,不断提高供电网络的绿色节能属性和技术先进性,促进经济效益与社会效益的共同发展,实现供电企业行业竞争力的提升。

例如,河南省电力科学研究院创新提出了“闭环式矩阵制管理模式理论”,并将其应用到了河南省的电网管理工作当中,成功实现了电力系统在电能质量、供电可靠性评估、配电智能化运行等多个方面的飞跃式发展。其后,该理论获得了“2014年度全国电力行业管理创新成果一等奖”,在实现河南电网管理创新的同时,为企业赢得了重大的荣誉。

3.3 加强电网安全管理的监督工作

技术监督是保证电网工作人员操作规范、企业供电行为合法、电力系统稳定运行的重要工作环节。首先,我国《国家电网公司技术监督管理规定》中明确指出,技术监督工作要贯穿于规划设计、设备采购、线路调试、后期检修、设备报废更换等电力系统运作的全过程之中,通过分析电网内线路及设备的使用情况、运行安全、故障隐患,将监督所得数据反馈给检修、设计、调度、采购等供电企业的相关部门,以保证电网的安全稳定。

其次,技术监督人员要通过学习、培训不断提升自己的专业技术水平,以便应对当前理论、技术不断革新的行业现状。因为只有了解了一项新技术的应用标准、应用流程,技术监督人员才能制定出相应的安全评判标准,对不符和标准的技术行为进行及时的预警、反馈和处理,为不断发展的电力系统保驾护航。

3.4 加强对电网安全问题的控制和预防

首先,自然灾害是当前引发重大电网安全事故的主要元凶之一。以2010年8月7日我国甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生的暴雨为例,这场暴雨引起的特大泥石流灾害破坏了该区域内的172个配电台,共造成1.1万用户停电。据此,电力系统相关人员应积极与当地气象部门进行合作联结,通过建立专项通信渠道、气象图共享等方式,加强供电企业对自然灾害的防控,以保证对电网安全问题做出有效的应急策略。

其次,随着当前用电用户的不断增多,电网内常常出现供电超负荷的问题,造成了极大的电力系统运行负担,为线路高温短路、绝缘层老化甚至电网崩溃埋下了隐患。据此,电网安全管理人员应对居民用电高峰期、用电习惯等方面基于大数据技术进行分析研究,结合每年、每季度的用户用电曲线提前做出合理的调度预案,以保证电网内线路和设备的负荷量始终保持在正常范围内。

4 结语

总之,加强电力系统电网的安全管理工作,是供电企业保证工作质量、实现社会和谐发展的重要举措。分析可知,通过研究电力系统电网安全问题的成因和后果,供电企业结合法律规定、先进技术等多个方面对管理工作进行优化创新,能有效地实现管理、监督与控制的有机统一,为日后电力系统电网的安全运行提供保障。

[1] 马骞,祁达才,李建设,周剑,高志华.电网安全风险管理研究与实践[J].南方电网技术,2014,8(04)：11-16.

[2] 王明.我国电力系统的电网安全管理措施[J].价值工程,2014,33(15)：110-111.