2.2.2 電源與電網結構影響電網安全穩(wěn)定運行
近年來我國經濟增長迅速,尤其是一些經濟發(fā)達地區(qū),用電量和用電負荷強勁增長,對電網的安全供電能力提出了越來越高的要求,但是目前的電網發(fā)展水平還不足以適應這種要求。此外,在電源和電網發(fā)展過程中,發(fā)展不協(xié)調,結構不合理,主干網架薄弱,造成現(xiàn)有電源的發(fā)電能力和電網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,對電網的安全穩(wěn)定性帶來嚴重影響。當前電源和電網結構反映的比較突出的問題有:
(1) 電網的調峰及事故備用容量不足。如華東電網近幾年負荷快速增長,2002年全網用電量增長14.3%,用電負荷增長超過20%,發(fā)電容量嚴重不足,夏季高峰負荷期間,電網可能處在備用不足或無備用的狀態(tài);東北電網由于火電機組調峰能力差,水電大發(fā)及冬季供熱時期調峰及快速啟動的事故備用不足等。
(2) 主力大機組沒有直接接入500kV主網,沒有實現(xiàn)主力大電廠在輸電“高速路”上無障礙送電,帶來220kV電網線路密集、潮流擁擠、過負荷嚴重、短路電流超限、電壓支撐薄弱等多方面的問題,同時也影響了500 kV電網發(fā)揮作用,降低了電網的安全性和經濟性。
(3) 500 kV主干網 架雖然初步形成,但仍處在發(fā)展階段,網絡結構相對薄弱,一些電網存在輸電瓶頸、單變單線等問題,影響電網的送受電能力及安全穩(wěn)定水平。而各電網普遍被迫采用的500/
220 kV電磁環(huán)網運行,帶來系統(tǒng)穩(wěn)定控制問題非常復雜、220 kV系統(tǒng)短路電流過大、局部電網窩電等一系列問題。
(4) 受端系統(tǒng)薄弱,負荷中心缺乏強電源支撐,尤其是500 kV電網的支撐弱,落點少,造成220 kV電網過于密集,短路電流超標。動態(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) 無功補償容量不足,無功沒有實現(xiàn)分層分區(qū)平衡,一些500 kV線路并聯(lián)電抗補償缺口大,抵抗補償不足,造成500 kV電壓較高,威脅一次設備安全和穩(wěn)定運行,有時被迫采用拉開線路以減少線路充電功率,使輸電網削弱。一些220kV變電站沒有按導則要求安裝電容補償,可調節(jié)的無功補償更少,無功電壓控制問題比較突出。
(6) 設備問題較為普遍,老舊設備存在較多隱患,設備維護和改造不及時,缺陷得不到及時治理。受負荷增長、網架薄弱等各種因素影響,一些設備不得不長期滿負荷運行,正常的設備檢修、預試、維護、消缺無法按計劃開展,部分設備帶病運行,給電網安全穩(wěn)定運行帶來嚴重隱患。
2.2.3 電網安全管理有待進一步完善和加強
近年來我們通過加強電網安全管理,嚴格電網事故考核,沒有發(fā)生重特大電網事故。但不斷發(fā)生的各種原因造成的電網事故,仍然從不同側面暴露出電網安全管理還存在多方面的問題和漏洞。
(1) 電網安全管理水平差距較大,事故的地區(qū)分布特征明顯。2002年,各電網事故次數分別為:華北14起,東北13起,華東21起,華中44起,西北23起。華中、西北電網事故次數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起電網事故的48.9%。另外省網所屬部分供電企業(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)電網事故所占比例較大。近年來,因繼電保護誤動、自動裝置故障等二次系統(tǒng)原因造成的設備事故和電網事故時有發(fā)生,成為影響電網安全的重要因素。2002年因二次系統(tǒng)故障引發(fā)電網事故12起,擴大電網事故23起;因二次系統(tǒng)人員三誤(誤碰、誤接線、誤整定)引發(fā)電網事故12起,擴大電網事故6起。二次系統(tǒng)原因共同引發(fā)或擴大電網事故58起,占全部電網事故比例達到42.3%。
(3) 設備故障造成電網事故,暴露出設備質量、工程建設、運行維護等各個環(huán)節(jié)的安全管理問題。2002年有68起電網事故是因為設備故障而引起,約占全部電網事故的50%,其中39起是由于運行維護不到位造成設備缺陷沒有及時發(fā)現(xiàn)和消除或安全措施未落實,29起是由于新建或改擴建工程交接時對設備質量、工程質量等把關不嚴,后期運行維護和設備檢修不到位引起。
(4) 人員誤操作直接導致電網事故的發(fā)生。電氣誤操作事故是電力系統(tǒng)頻發(fā)性事故之一,可能造成設備損壞、電網停電和人身傷亡事故,是電力系統(tǒng)重點防范的事故之一。多年來通過廣泛采取防誤操作的技術措施和管理措施,誤操作事故特別是惡性誤操作事故大幅度下降,但遠沒有根本杜絕,仍然時有發(fā)生。在所有誤操作事故中,不嚴格執(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起造成電網事故。
2.2.4 外力破壞、環(huán)境污染和自然災害危及安全
外力破壞(如盜竊、施工)、環(huán)境污染、自然災害一直是威脅電網安全的重大隱患,并有不斷增加的趨勢?!?002年,因外力破壞引發(fā)電網事故20起,同比增加4起;因雷擊、臺風、颮線風、龍卷風、沙塵暴、覆冰、覆雪、暴風雨、暴風雪等引發(fā)電網事故27起,同比增加3起。對這類事故,目前電網企業(yè)還缺乏有效的防范手段和防范措施。而對于地震、臺風、洪水等自然災害有可能造成的電網大面積癱瘓,目前還缺乏系統(tǒng)性研究和評估,沒有建立相應的預警機制。