2.2.2 電源與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行
近年來我國經(jīng)濟(jì)增長迅速,尤其是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),用電量和用電負(fù)荷強(qiáng)勁增長,對電網(wǎng)的安全供電能力提出了越來越高的要求,但是目前的電網(wǎng)發(fā)展水平還不足以適應(yīng)這種要求。此外,在電源和電網(wǎng)發(fā)展過程中,發(fā)展不協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)不合理,主干網(wǎng)架薄弱,造成現(xiàn)有電源的發(fā)電能力和電網(wǎng)的輸電能力得不到有效發(fā)揮,加劇了部分地區(qū)電力供需緊張的矛盾,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性帶來嚴(yán)重影響。當(dāng)前電源和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)反映的比較突出的問題有:
(1) 電網(wǎng)的調(diào)峰及事故備用容量不足。如華東電網(wǎng)近幾年負(fù)荷快速增長,2002年全網(wǎng)用電量增長14.3%,用電負(fù)荷增長超過20%,發(fā)電容量嚴(yán)重不足,夏季高峰負(fù)荷期間,電網(wǎng)可能處在備用不足或無備用的狀態(tài);東北電網(wǎng)由于火電機(jī)組調(diào)峰能力差,水電大發(fā)及冬季供熱時(shí)期調(diào)峰及快速啟動(dòng)的事故備用不足等。
(2) 主力大機(jī)組沒有直接接入500kV主網(wǎng),沒有實(shí)現(xiàn)主力大電廠在輸電“高速路”上無障礙送電,帶來220kV電網(wǎng)線路密集、潮流擁擠、過負(fù)荷嚴(yán)重、短路電流超限、電壓支撐薄弱等多方面的問題,同時(shí)也影響了500 kV電網(wǎng)發(fā)揮作用,降低了電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
(3) 500 kV主干網(wǎng) 架雖然初步形成,但仍處在發(fā)展階段,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對薄弱,一些電網(wǎng)存在輸電瓶頸、單變單線等問題,影響電網(wǎng)的送受電能力及安全穩(wěn)定水平。而各電網(wǎng)普遍被迫采用的500/
220 kV電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,帶來系統(tǒng)穩(wěn)定控制問題非常復(fù)雜、220 kV系統(tǒng)短路電流過大、局部電網(wǎng)窩電等一系列問題。
(4) 受端系統(tǒng)薄弱,負(fù)荷中心缺乏強(qiáng)電源支撐,尤其是500 kV電網(wǎng)的支撐弱,落點(diǎn)少,造成220 kV電網(wǎng)過于密集,短路電流超標(biāo)。動(dòng)態(tài)無功電源缺乏,電壓水平低,電壓穩(wěn)定問題突出。單一元件故障不能保證正常供電,不能滿足N-1要求。
(5) 無功補(bǔ)償容量不足,無功沒有實(shí)現(xiàn)分層分區(qū)平衡,一些500 kV線路并聯(lián)電抗補(bǔ)償缺口大,抵抗補(bǔ)償不足,造成500 kV電壓較高,威脅一次設(shè)備安全和穩(wěn)定運(yùn)行,有時(shí)被迫采用拉開線路以減少線路充電功率,使輸電網(wǎng)削弱。一些220kV變電站沒有按導(dǎo)則要求安裝電容補(bǔ)償,可調(diào)節(jié)的無功補(bǔ)償更少,無功電壓控制問題比較突出。
(6) 設(shè)備問題較為普遍,老舊設(shè)備存在較多隱患,設(shè)備維護(hù)和改造不及時(shí),缺陷得不到及時(shí)治理。受負(fù)荷增長、網(wǎng)架薄弱等各種因素影響,一些設(shè)備不得不長期滿負(fù)荷運(yùn)行,正常的設(shè)備檢修、預(yù)試、維護(hù)、消缺無法按計(jì)劃開展,部分設(shè)備帶病運(yùn)行,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重隱患。
2.2.3 電網(wǎng)安全管理有待進(jìn)一步完善和加強(qiáng)
近年來我們通過加強(qiáng)電網(wǎng)安全管理,嚴(yán)格電網(wǎng)事故考核,沒有發(fā)生重特大電網(wǎng)事故。但不斷發(fā)生的各種原因造成的電網(wǎng)事故,仍然從不同側(cè)面暴露出電網(wǎng)安全管理還存在多方面的問題和漏洞。
(1) 電網(wǎng)安全管理水平差距較大,事故的地區(qū)分布特征明顯。2002年,各電網(wǎng)事故次數(shù)分別為:華北14起,東北13起,華東21起,華中44起,西北23起。華中、西北電網(wǎng)事故次數(shù)與去年同期比較分別減少22.8%和34.3%,但仍然相對集中,占全部137起電網(wǎng)事故的48.9%。另外省網(wǎng)所屬部分供電企業(yè)也存在事故相對集中的情況。
(2) 二次系統(tǒng)問題突出,引發(fā)電網(wǎng)事故所占比例較大。近年來,因繼電保護(hù)誤動(dòng)、自動(dòng)裝置故障等二次系統(tǒng)原因造成的設(shè)備事故和電網(wǎng)事故時(shí)有發(fā)生,成為影響電網(wǎng)安全的重要因素。2002年因二次系統(tǒng)故障引發(fā)電網(wǎng)事故12起,擴(kuò)大電網(wǎng)事故23起;因二次系統(tǒng)人員三誤(誤碰、誤接線、誤整定)引發(fā)電網(wǎng)事故12起,擴(kuò)大電網(wǎng)事故6起。二次系統(tǒng)原因共同引發(fā)或擴(kuò)大電網(wǎng)事故58起,占全部電網(wǎng)事故比例達(dá)到42.3%。
(3) 設(shè)備故障造成電網(wǎng)事故,暴露出設(shè)備質(zhì)量、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的安全管理問題。2002年有68起電網(wǎng)事故是因?yàn)樵O(shè)備故障而引起,約占全部電網(wǎng)事故的50%,其中39起是由于運(yùn)行維護(hù)不到位造成設(shè)備缺陷沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除或安全措施未落實(shí),29起是由于新建或改擴(kuò)建工程交接時(shí)對設(shè)備質(zhì)量、工程質(zhì)量等把關(guān)不嚴(yán),后期運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備檢修不到位引起。
(4) 人員誤操作直接導(dǎo)致電網(wǎng)事故的發(fā)生。電氣誤操作事故是電力系統(tǒng)頻發(fā)性事故之一,可能造成設(shè)備損壞、電網(wǎng)停電和人身傷亡事故,是電力系統(tǒng)重點(diǎn)防范的事故之一。多年來通過廣泛采取防誤操作的技術(shù)措施和管理措施,誤操作事故特別是惡性誤操作事故大幅度下降,但遠(yuǎn)沒有根本杜絕,仍然時(shí)有發(fā)生。在所有誤操作事故中,不嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”,多處違章等人為因素仍然是主要原因,暴露出管理上的漏洞。2002年共發(fā)生37起誤操作事故,其中10起造成電網(wǎng)事故。
2.2.4 外力破壞、環(huán)境污染和自然災(zāi)害危及安全
外力破壞(如盜竊、施工)、環(huán)境污染、自然災(zāi)害一直是威脅電網(wǎng)安全的重大隱患,并有不斷增加的趨勢。 2002年,因外力破壞引發(fā)電網(wǎng)事故20起,同比增加4起;因雷擊、臺(tái)風(fēng)、颮線風(fēng)、龍卷風(fēng)、沙塵暴、覆冰、覆雪、暴風(fēng)雨、暴風(fēng)雪等引發(fā)電網(wǎng)事故27起,同比增加3起。對這類事故,目前電網(wǎng)企業(yè)還缺乏有效的防范手段和防范措施。而對于地震、臺(tái)風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害有可能造成的電網(wǎng)大面積癱瘓,目前還缺乏系統(tǒng)性研究和評估,沒有建立相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制。