电网运行全过程风险协调控制体系与架构设计

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:董瑾
[导读] 社会的快速发展带来了包括电网运行在内的各个方面的变化。随着电力体制改革的深入,在电网设备管辖、电网运行维护等诸多方面都进行了相应的调整
        摘要:社会的快速发展带来了包括电网运行在内的各个方面的变化。随着电力体制改革的深入,在电网设备管辖、电网运行维护等诸多方面都进行了相应的调整,这些调整和变化将影响原有的基础设施、管理和停电检修计划,这就要求监管部门做好与其他部门的沟通工作。在施工过程中,由于一些突发情况或客观因素的影响,将对电力系统的正常运行产生很大的影响。如果在管理上出现问题,就会造成严重的电网事故,这就需要进行风险管理。我国传统的解决此类问题的方法主要是通过对电网的调节,在一定程度上开展维护工作。他们没有从根本上进行项目评估和过程控制,不能满足电网的发展要求。因此,有必要对电网调控运行全过程的风险管理进行分析,这对促进我国电网的运行具有重要意义。
        关键词:电网运行全过程;风险协调;控制体系;架构设计
        导言:近年来,国内外许多组织和电力企业在电网安全风险管理和控制方面进行了一些有益的探索和尝试。2009年和2010年,中国南方电网有限责任公司和北美电力可靠性协会发布了《电网安全风险评估与管理白皮书》。2012年,IBM提供了基于业务规则、数据分析和优化技术的电网生产经营风险管控方案。美国PJM电网在电力市场下开展了电网风险管理体系建设。我国一些地区或省级电网公司也开展了与电网运行风险相关的工程实践。然而,现有的风险管理和控制方法大多集中在电网运行的某一时间段,缺乏对电网运行的时序特征和控制手段的时效性特征的关注,缺乏对各阶段风险控制决策的协同优化。同时,由于缺乏与现有监管体系的深度整合,特别是与“三道防线”建设的深度整合,导致辅助决策建议缺乏现实指导意义。因此,迫切需要建立电网运行全过程的风险协调控制体系,研究系统实施方法及相关技术难点,开展风险协调控制的工程实践,实现了风险协调控制思想与现有运营调度模式的深度融合。
        1电网调控运行风险管理的总体思路
        在电网监管风险管理过程中,最核心的内容是安全生产“三不发生”。突出安全生产过程管理的主线和主导作用。要在现有专业管理环节的基础上,不断研究电网、设备、人员、环境、用户等风险管控的各个环节,形成风险管控各部门、各专业之间的联动和互动,并形成运行中新设备启动和设备停运维护的常态化管理,将全过程管理的理念有效地融入安全生产的各个环节和阶段,最终形成电网、设备和人员的共同管理和控制,确保可以有效地控制电网运行的安全生产。
        2风险跟踪及动态调控体系
        2.1风险跟踪方法
        一般来说,调度时间间隔越长,系统面临的风险因素越多,容易增加风险控制的难度。在电网运行过程中,内外部运行条件将发生变化,故障预测信息将逐步完善,能够保证风险跟踪和动态控制的有效性和准确性,对保证电力系统供电安全具有重要意义。此外,中短期调度产生的组合信息将作为预调度期的日期导入,并强调前一调度阶段对后一调度阶段的影响。为了准确监测电网调度运行中风险信息的变化,提出了以下电力系统过程风险跟踪与调节技术流程图。
        本文在中短期、日前和日内调度阶段的风险信息收集和风险控制方法存在一定差异,但风险跟踪系统相同,采用风险识别、评价和分级监控方法。在风险源辨识方面,是根据风险源的信息和设备的停运模型,得出设备的停运率,确定电力系统运行中存在的风险问题。不同的运行阶段关注不同的风险信息,需要根据各阶段电力调度的特点选择相应的分析模型,才能得到准确的风险监测结果。在风险评估过程中,需要对故障后果进行预测,确定电网调度运行的风险指标。对故障预测下的配电网进行潮流计算,判断线路和用电设备是否存在过载风险。在风险分级方面,主要是按照相关的分级原则,将风险指标转化为多个风险等级。为了更好地掌握风险等级,通常采用失效概率等级和后果来确定风险等级。
        2.2中短期调度
        首先,在风险源信息采集方面,由于本调度阶段的时间间隔较大,得到的风险预测信息比较粗糙,得到的信息主要是长期不变的信息,包括灾害预测、线路输电功率等提前获取这些风险预测信息对于这一时期风险跟踪的实施具有重要意义。在信息支持下,可以进一步设计动态调节方法。在发现高风险信息时,应采取适当的动态调整方法,优化中短期电力调度规划,以保证供电系统的有效性。本文主要采用调度风险组合模型对机组组合设计进行优化,使中短期调度方案能有效防范风险,真正控制电网调度运行风险。
        2.3日前调度
        在调整调度方案时,要充分利用风险源信息。日前调度时间跨度为24小时,主要目的是确定以下机组供电计划,确保供电系统满足用户的实际需求。总的来说,日常调度可以收集到更准确的负荷监测数据和设备运行状态信息,通过风险跟踪可以得到这些数据,为制定调度计划提供参考。

在制定实际调度方案时,需要建立考虑灾情预测参数和设备性能的故障分析模型,具体分析故障变化引起电网调度风险变化的原理,根据风险产生的原因,优化调度设计,为后续风险管理提供有利条件。在动态调整方法的选择上,如果在调度阶段跟踪监测高风险信息的风险,应采用动态调整方法对现阶段的系统供电计划进行调整,以保证系统运行的可靠性。本文主要采用基于操作风险的潮流模型对调度方案进行优化。在确定的机组组合满足风险防范条件的基础上,对现有机组出力计划进行优化调整,进一步提高电力系统运行效率和风险防控能力,为电网系统正常运行提供保障。
        2.4日内实时调度
        日内实时调度是指在未来1小时或15分钟内对电网运行进行调度,其主要目的是保证电网的实时用电达到既定标准,保证系统供电过程的顺利进行。在日内实时调度期间,通过风险跟踪获得的风险预警信息更加准确,能够及时获取电力设备的运行状态信息。利用上述信息,不仅可以计算出设备的故障概率,而且可以识别出故障概率较大的设备,从而采取相应的预防和控制措施。此外,系统运行状态实时监测信息可以及时发现变压器过载、线路阻塞等高风险状态的设备。通过分析可以很好地掌握设备状态信息,及时解决系统中的故障设备,保证供电稳定。在风险跟踪中检测到高风险信息时,应采用动态控制方法,在机组日实时调度过程中对调度计划进行调整,以确保调度计划在电网运行过程中得到有效实施。对于故障率高的电力设备和高风险的设备,应对其引起的风险问题采取有针对性的控制方法。
        3电网调控运行全过程风险管控的具体应用
        3.1风险管控在自动化、监管部门的应用
        在电网自动化设备运行过程中,经常会出现各种质量故障。在日常工作中,自动化、监理部门应定期对电网自动化设备进行检查,及时发现自动化设备运行过程中的安全故障,并至少提前5个工作日向有关部门提出维护申请,并经批准后进行维修,在维修申请书中应明确注明维修内容、维修操作流程和受维修影响的耗电范围。在检修工作验收结束前,不得恢复用户用电量,以免产生较大的安全隐患,做好电网调节运行全过程的风险管理和控制。
        3.2风险管控在调度部门中的应用
        调度部门应在检修工作开始前至少一个工作日将批准的检修申请地点提交检修部门,以便检修部门做好检修工作的充分准备,如及时向用户发出检修通知等,制定科学合理的维修计划等。维修项目完成后,调度部门应整理归档维修设备的基本情况,注明维修时间、维修人员等信息。对于维修部门因天气等特殊原因不能按原计划执行的维修项目,调度部门应及时记录,注明原因和联系人,认真落实电网监管运行全过程风险管控的每一个细节。
        3.3风险管控在停电检修部门中的应用
        停电维修部通过批准的维修申请确定停电时间和范围,但签发维修开工许可证对设备进行检修。维修工作结束后,维修部、自动化部认真组织维修项目验收,验收合格后方可投入使用。停电维修部门恢复用户用电量。
        维修部门因特殊原因不能按原计划维修设备的,至少应在原维修时间前3小时向控制部门值班人员提出延期申请,并说明延期原因。经批准后,办理改期手续。否则,不得擅自更改批准的检修计划,努力做好电网调度运行全过程的风险控制。
        结束语
        对电网运行过程中的风险管理进行研究和分析,可以确保电力生产从规划设计到实际运行的各个环节,以及整个电网电力系统的覆盖范围,能够进行全天候的安全管理,从而更加准确地确定风险,及时解决风险,尽早发现和解决电网运行中存在的问题,符合“安全第一、预防为主”的原则,对进一步推进我国电网建设具有重要意义。
        参考文献
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        [2]罗丽萍.大运行背景下电网调控运行安全风险管理[J].科技资讯,2015(30):18~19.
        [3]袁强.加强电网调控运行安全风险管控分析[J].中国新技术新产品,2015(22):88~91.
        [4]赵艳.大运行体系下电网调控运行安全风险分析[J].电子技术与软件工程,2013(12):22~25.
        
       
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