小概率高风险事件对电网调度的影响及其防范措施

陈 武 赵周芳

（1.国网四川省电力公司成都供电公司 2.国网四川省电力公司技能培训中心）

0 引言

电网调度控制直接影响系统供电效率和质量，是电网安全稳定运行的重要保障。随着电网设备规模不断增长、网架结构日趋复杂，电网事故的发生在所难免，电力调度运行中存在的安全管理问题越来越突出［1］。在规模庞大的电力系统中，造成电网事故的原因千差万别［2-8］，既有恶劣天气、外力破坏、电网结构不完善等比较常见的原因，也有发生概率极低的如地震、海啸、开关爆炸等小概率事件，都可能影响整个系统的稳定运行甚至造成电网解列及大面积停电事故。国内外发生的如2011年美墨大停电、2011年日本大停电、2012年深圳大停电、2012年印度大停电、2016年南澳大利亚电网大停电、2019年委内瑞拉大停电、2019年英国大停电等一系列大停电事件，均造成了严重公共秩序混乱，影响巨大。

1 小概率事件基本原理

小概率事件［9］是刻画随机事件发生的可能性大小的量化指标，是概率论与数理统计学科中的一个基本原理。设某试验中出现事件E的概率为p，则第一次试验中E不出现的概率为1-p，前n次E都不出现的概率为（1-p）n，因此前n次试验中E至少出现一次的概率为1-（1-p）n，当n趋于无穷大时，其出现概率趋近于1，这表示E迟早出现一次的概率为1。因此，无论p如何小，如果把试验不断独立地重复下去，E迟早必然会出现一次，若在出现E以后，把下次试验当作第一次试验，重复上述推理，E必然再次出现。

如前所述，在电网运行过程中，虽然小概率事件出现的可能性相对较小，但由于其具有必然发生的特性，且事件发生后影响极为严重，已成为众多专家学者重点关注的问题。现有研究多侧重于案例研究，对电网调度过程所发生的小概率高风险事件缺乏统计分析。本文基于小概率事件视角，从调度安全风险识别入手，分析电网安全风险与面临的挑战，提出有效对策。

2 电网调度过程中的小概率高风险事件

2.1 不同片区电网电磁合环运行

电磁合环［10］是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的联接而构成的环路。对于长期分片区运行的电网而言，需重点关注此类问题。造成电磁合环的原因集中于开关偷合、误操作等，其弊端主要有三点：①造成系统稳定破坏。②不利于电网经济运行。③需要装设高压线路因故障停运后联锁切机、切负荷等安全自动装置。

2.2 继电保护不正确动作

继电保护是保障系统安全稳定运行的重要防线，其不正确动作会引发连锁故障，对电网造成严重危害［11］。在实际工程中，受设备制造质量、安装工艺、运行环境、检修维护、保护压板误投退、装置接线错误、二次回路绝缘故障、电磁干扰等多种因素影响，易产生拒动作、误动作，进而影响着电力系统的可靠性，甚至导致安全事故的发生。

2.3 电网误调度

电网调度担负着电网稳定、安全、经济、优质运行的重要职能，误调度将危及电网的安全稳定运行，甚至威胁人们的生命财产安全。造成误调度的主要原因有：①调度员安全意识淡漠，调度规程执行不严。②使用不规范调度术语。③调度交接班不规范，同值调度员之间缺乏有效沟通。④倒闸操作时对运行方式考虑不周引起误停电。⑤电网设备非计划停运检修时安全措施考虑不周。⑥未认真执行 “两票” 制度，操作票审核不仔细，不按规定核对检修内容、工作进展情况、人员是否撤离现场、接地线拆除情况和现场是否具备送电条件等。⑦新设备启动时间仓促，未提前熟悉接线方式及启动方案，启动出现异常情况时易发生误调度。⑧事故预想不足，对电网突发事故和异常采取措施不力，造成处理不及时或人为扩大事故范围。⑨电网新投、异动资料管理不到位，现场设备改动后，未及时更新图纸资料及有关台帐，造成调度资料与现场不符，使调度员缺乏决策依据。

3 风险防范措施分析

3.1 防止不同片区电网电磁合环运行方面

①电网运行方式发生变化后应及时分析潜在风险，提出相应控制措施。②合环倒换负荷前，详细核查上下级电网运行方式，对设备运行状况做到心中有数，不能存有侥幸心理及以惯性思维思考问题。③认真执行交接班制度，交接过程中必须查阅各种记录，掌握当日电网运行方式及工作完成情况等。④研究构建电磁解、合环仿真系统，合环操作前进行风险提示。

3.2 继电保护不正确动作防控措施

①加强继电保护装置常见的误动作及拒动作案例、家族型缺陷的统计与分析，针对其产生的原因采取可行性、有效性的预防措施。②对继电保护装置坚持开展常态化专项检查，加强设备巡视力度，确保保护设备质量安全可靠。③及时对老旧继电保护设备进行改造。④加强入网设备质量管控。⑤积极推行智能变电站保护装置就地化、小型化、智能化运维体系等继电保护关键技术。⑥熟练掌握电网继电保护工作原理和整定方案，正确指挥保护装置的投退。

3.3 电网误调度的防控措施

①增强调度人员安全风险防范意识，强化专业技能培训。针对电网建设快速发展，新设备、新技术的大量应用和网络接线、运行方式不断变化的特点，加强对调度员的技能培训，结合检修计划和季节特点开展事故预想，积极开展无脚本式反事故演习，提高大型事故应急处置能力。②严格规范执行调度操作流程。在遵守调度控制管理规程、电气设备操作规程等调度相关规程的前提下，分析工作过程环节，制定切实可行的工作程序和标准，使调度各项工作规范化、标准化，确保调度工作安全高效开展。③开展调度防误机制的研究与应用。调度端面临着检修工作量大、工作流程复杂、应用系统不够智能化、操作风险高等问题。因此，优化调度端检修流程，研究一套适用于调度端检修过程的全方位防误机制具有重要意义。④加快推行调度网络发令系统功能的开发与使用，解决环境干扰、谐音误扰等传统电话下令模式的固有不足，增强调度命令执行过程中的监护功能，提高电网调度操作的安全性。⑤建立电网运行方式精细化管理方法。⑥加强现场调度管理及其与远方调度的沟通协调。⑦强化设备新投异动流程管控。

4 结束语

电网调度管理过程中存在诸多小概率高风险事件，调度人员需以大概率思维防范小概率不安全事件的发生，在工作中坚持“安全第一、预防为主、综合治理” 的原则，认真总结历史经验教训，采用创新的运行管理手段，积极探索电网调度安全管理的方法和途径，有效遏制电网事故。