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区域电网安全运行管理研究

文档作者: 郑健        文档来源: 安全管理网
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更新时间: 2021年03月09日
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上海交通大学 硕士学位论文 区域电网安全运行管理研究 姓名:郑健 申请学位级别:硕士 专业:工商管理 指导教师:陈俊芳 20050326 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 I 区域电网安全运行管理研究 摘要 本文首先简要回顾了我国电力体制改革的历史和现状重点介绍了 我国电力体制改革的目标内容和我国电力行业改革之后的组成结构 中国的电力体制改革从上世纪九十年代初开始规划1997 年1 月国 家电力公司的成立标志着电力体制改革开始进入实施阶段2002 年4 月国务院出台了电力体制改革方案根据这一方案将国家电力公司 管理的资产按照发电和电网两类业务划分并分别进行资产重组国家 电力公司拥有的发电资产除华能集团公司直接改组为独立发电企业 外其余发电资产重组为规模大致相当的3 4 个全国性的独立发电企 业由国务院分别授权经营在电网方面成立国家电网公司和南方电 网公司由国家电网公司负责组建华北含山东东北含内蒙古东 部西北华东含福建和华中含重庆四川五个区域电网有 限责任公司或股份有限公司西藏电力企业由国家电网公司代管南方 电网公司由广东海南和原国家电力公司在云南贵州广西的电网资 产组成按各方面拥有的电网净资产比例由控股方负责组建南方电网 公司 其次本文重点讨论了电力体制改革给区域电网安全运行带来了的 诸多影响以及应对这些影响的对策并以美加8 14 大停电和华东 电网8 29 9 4 两次重大风险为例详细说明了电力体制改革 形势下区域电网安全运行面临的问题和挑战并进一步从管理的角度 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 II 出发提出了此类安全事故对区域电网安全运行的启示从8 14日美加 大停电发生事故处理和电网恢复的过程来看停电范围波及的加拿大 安大略IMO 魁北克水电系统美国中西部ISO PJM电网纽约ISO 新英格兰ISO 等互联系统没有一个统一的电网安全管理者换言之 没有一个电网管理机构对整个互联电网的安全稳定负责因此美加大停 电造成了巨大损失而反观华东电网8 29 9 4 两次重大风险 由于实施电网统一调度能统一管理华东全网信息资源在第一时间发 现电网隐患和故障避免因信息分割和闭塞导致处理延误引发多重故 障能按局部服从全局的原则统一安排处理方法和手段在第一时间 启动预案及时下达调度命令分级实施最终成功的化解了这两次重 大风险从而说明我国电力系统必须坚持统一调度加强电网的严格管 理和科学规划坚持有中国特色的电力体制改革 最后本文研究了电力改革新形势下区域电网安全管理体制发生的 变化以及在管理中出现的新问题并针对这些问题提出了区域电网 安全运行管理的基本原则和创新举措 关键词 电力体制改革 区域电网 安全运行 管理创新 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 III A STUDY ON THE SAFE OPERATION MANAGEMENT FOR THE DISTRICT POWER SYSTEM GRID ABSTRACT Firstly the history and actuality of the power system reformation are reviewed. The object of the power system reformation and the new structure of power system are introduced. In 1997, the establishment of the State Power Corporation of China (SP) marked beginning of the power system reformation. In 2002, the State Council put forward the reform plan. Under this plan the assets of SP was divided into two parts: power generation and power system grid. The power generation assets owned by SP was reorganized as 3 or 4 unattached power generation corporation (the Huaneng Group Ltd. was reorganized as a power generation corporation directly). On the aspect of power system grid, State Grid Corporation of China (SG) and China Southern Power Grid Co. Ltd. (CSG) were established. The SG is responsible for incorporating North China (include Shandong province), Northeast (include Inner Mongolia), Northwest, East China (include Fujian province) and Central China (include Chongqing and Sichuan) district power system grid co. ltd. The service area of CSG covers Guangdong, Guangxi, Yunnan, Guizhou and Hainan Provinces. The influence to the safe operation of the district power system grid caused by the power system reformation is discussed. Take the case of August 14th Blackout in United States and Canada and the solution process on Aug. 29th and Sept. 4th power grid emergency events in East China, the challenge to the security of the district power system grid operation is analyzed in detail. In the process of August 14th Blackout, from the failure of electricity to the restoration of power grid, there is not a power system safety administrator in the interconnected network which is include Canada IMO, Quebec hydroelectricity system, Middle West ISO, PJM power grid, New 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 IV York ISO and New England ISO. Therefore the loss of the blackout is vast. Otherwise in the Aug. 29th and Sept. 4th power grid emergency events, because East China power grid practiced unified scheduling, the failure was detected in good time. Moreover, the effective and unified measures were taken in time. Therefore the two emergency events were solved successfully. The unified scheduling, tight management and scientific planning must be kept on practice in our power grid. In our country the power system must carry out the reformation with Chinese characteristics. The revelation to the power system secure operation from the angle of power system management is presented. The basic principles for the district power system grid management are put forward. The innovative measures, which are taken in power system management in the reformational situation, are investigated at last. KEYWORDS power system reformation district power system grid safe operation management innovation 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行 研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律 结果由本人承担 学位论文作者签名郑 健 日期2005年2月28 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查 阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文 保密 在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名郑 健 指导教师签名陈俊芳 日期2005年2月28日 日期2005年2月28日 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 1 第一章 绪 论 电力行业历来被人们认为是垄断性行业然而随着电力生产技术的进步人们 正努力打破这一传统观念以求引入竞争降低电价提高服务质量八十年代末 期世界上不少国家根据各自国家的具体情况试着对电力体制进行改革从这些国 家改革目前的现状来看有经验也有教训中国的电力体制改革从九十年代开始进 入酝酿阶段尤其是九十年代末期关于电力体制改革的文章频频见于报端这其中 仁者见仁智者见智说法不一电力体制改革牵涉到国计民生不容有大的闪失 否则后果不堪设想而电力体制的改革势必会对电力系统的安全运行产生影响随 着电力市场的逐步建立为了追求最大的经济利益电网运行点越来越靠近电网运 行的稳定极限电网运行稍有不慎就会引起电力系统稳定问题造成严重的运行事 故带来不可估量的经济损失北美8 14 大停电就是一个典型的例子在电力体制 改革的新形势下电力企业必须在企业管理中进行创新以应对日益严峻的电网安 全运行问题 本文首先介绍了中国电力体制改革的现状和发展趋势然后着重讨论了电力体 制改革对电网安全运行的影响最后针对电力体制改革之后的新形势对电力企业 的管理措施进行了研究并提出了一些创新之处 1.1 电力行业的基本特征[1] 电力工业是一个典型的网络产业发电源头生产的电力通过电网输变配 后送达到终端用户电力工业包括电力生产和电力供应两部分即电源和电网 同其他社会公共事业部门相比电力生产和供应业较为突出的特点是 1) 电力不能储存电力需求随时间季节和偶然性因素波动很大 2) 电力供应通过垂直的各阶段进行发电高压电网输电地区电网配电供电 到用户 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 2 3) 电力发电燃料如煤石油天然气等释放的CO2 SO2和NO2等化合物核发电 产生的放射性废料水电站招致的生态变化等对外部环境的影响很大 4) 资本密集型行业沉淀成本大建设周期长 5) 为了保证电力供应的安全性在多数时间里应有充裕的备用容量 6) 发电与输电环节的协作是保证电力供应系统完整性的关键电力供求平衡必须 在电网的每一个环节上保持不变否则将造成大规模电力供应的中断由于随 机性的供求不平衡会突然发生所以电力平衡要求有中央控制与调度 7) 在某一特定区域的输配电业务带有自然垄断性特点即独家经营比多家竞争的 效率要高 8) 由于电网中的能量损失与约束因素的存在使得电力输送成本与输送距离直接 相关 9) 对最终用户的售电不具有自然垄断性质发电环节也不带有自然垄断性所以 在发电和售电领域既可以垄断经营也可以引入竞争机制 10) 电价明显地影响收入分配电力行业具有公用事业性 1.2 中国电力行业的历史和现状[1,2] 中国的电力工业从1882 年至1949 年经过67 年的发展装机容量只达到185 万 千瓦而在新中国成立以后至2004 年的五十多年中全国的总机容量已达到3.85 亿千瓦是建国初期的115 倍平均每年以10%以上的速度在增长目前装机容量 和年发电量已居世界第二位改革开放以来电力行业从计划经济到市场经济的转 轨过程中引入了多种经济成分1999 年全国已有大中型中外合资电厂39 座总容 量达到2700 万千瓦在2000 年全国3.19 亿千瓦的发电装机容量中国家电力公司 在中国的发电市场份额已降至50%左右电力工业目前是以国有经济为主多种所有 制经济并存的局面2003 年全社会用电量18930 亿千瓦时同比增长15.5 总 量仍居世界第二然而中国人均拥有发电装机容量和人均用电量很低美国人均 用电量3 千瓦以上中等国家人均也有1 千瓦而中国人均只有0.3 千瓦尚未达 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 3 到世界平均水平的一半仅为发达国家的六分之一至十分之一因此中国目前电 力供需总体上的平衡是一种低层次上的脆弱的平衡 从电力供需状况来看2003 年全国电力供需形势处于紧张状态7 个地区电力 供需矛盾较为突出有14个地区先后出现不同程度的拉闸限电拉闸限电的范围和 缺电持续的时间进一步扩大2003年全国火电平均利用小时数5760小时超过了1994 年的5574 小时达到历史最高水平2004 年全国电力供需形势更加严峻今后2-3 年中国电力供需形势仍将紧张预计到2006年全国电力供需将基本趋于平衡 从中国电力资源分布和地区间用电负荷来看能源资源主要集中在西部地区 煤炭资源的60 集中在山西陕西和内蒙古其余也主要分布在河南贵州等中西 部省份尚未开发的水电资源绝大部分集中在西南和黄河中上游地区但是中国 的经济人口和用电负荷主要集中在东部沿海地区东南部经济较为发达地区电力 负荷明显紧缺 从电网结构看中国电网比较薄弱虽然已经形成华北东北华东华中 西北川渝和南方互联等7 个跨省区电网以及山东福建海南新疆西藏等 5个独立的省级电网但电网的设施成旧网间联络薄弱 从现阶段中国电力生产力状况来看虽然近几年出现了电力供需矛盾的相对缓 和但这是低用电水平下出现的缓和是暂时的脆弱的经不起市场需求的上扬 和供给的波动如前文所述进入21世纪后全国部分地区电力供应不足已经出现 了拉闸限电的现象从中长期看远不能适应经济可持续发展和社会全面进步的需 要事实是中国电力生产力发展水平还不高特别是发展很不平衡反映为全社会 人均用电水平农村人均用电水平特别是老少山边穷地区农民人均用电水平还很 低极低当前区域用电需求由于经济发展水平的不同还存在较大的不平衡我 国整体电气化水平尤其是农村电气化水平还比较低全国仍有3500 万人口没有用上 电 根据市场预测和中长期规划2005 年中国全社会用电量将达到20000 亿千瓦 时左右装机4.3 亿千瓦左右2010 年全社会用电量达到27000 亿千瓦时左右 装机6 亿千瓦左右2020 年全社会用电量达到42000 亿千瓦时左右装机9 亿千 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 4 瓦左右电力增长速度必须与国民经济增长速度相适应电力工业任重道远 1.3 中国电力体制改革回顾[3 4] 电力工业是国民经济的基础产业在国民经济以及人民的生活中具有无可替代 的重要地位在建国以后的相当长的时间内电力都处于一种供不应求的短缺状态 成为影响人民生活质量制约其他产业发展的瓶颈而另一方面由于电力的公益 事业的特性加之电力工业产供销同时完成这一特点中国的电力工业一直作 为公益性事业由国家投资和管理 进入八十年代中国的缺电矛盾已经十分突出已经严重地制约了我国国民经 济的发展和人民生活水平的提高为了迅速解决这种矛盾于是有人提出了集资 办电的主张希望借此打破电力行业国家一统天下的局面这一建议得到了国家 的采纳于是中国开始大规模地开展集资办电同时为了吸收投资集资办电过程 中引入了谁投资谁用电谁受益的工作思路同时电价出现了松动到了 1995 年经历了十年发展的中国电力工业行业终于突破了电力短缺的瓶颈缺电的 矛盾得到了一定的缓解到目前我国的发电能力位居世界第二位发电装机容量 突破3 亿千瓦加上其他一些因素电力市场一度出现了买方市场的特征虽然集 资办电在我国电力发展史上曾经起到积极的作用但是也带来了一些负面的影响 集资办电的电价是按成本推算一报一批式的电价政策这造成了我国电力市场电 价一厂一价甚至一机一价不能体现市场法则的要求电价的复杂到了十分混乱的 局面在我国电力快速增长的十几年中电价一直在增长这与电价政策的混乱有 一定的关系 1997 年1 月国家电力公司成立电力体制改革开始进入实施阶段国家电力 公司的成立是基于原电力部提出的公司化改组商业化运营法制化管理的改 革方向其使命从一开始就是明确的除了自身要逐步完成公司化改制真正实现 政企分开外作为行业内最大的占据绝对主体地位的公司国电当时承担了协助有 关部门推进电力工业改革的重任一年后电力部撤消国家电力公司则颁布了国 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 5 家电力公司系统公司制改组实施方案确定了政企分开省为实体和厂网 分开竞价上网的主要改革思路这一思路实施具体分为四个步骤 1) 实现政企分开成立国家电力公司并撤消电力部 2) 从 1998 年到2000 年进行省为实体的公司制改组实行厂网分开竞 价上网试点到2000 年国家电力公司系统建立现代企业制度 3) 从 2001 年到2010 年基本完成跨大区联网形成全国联合联网统一调 度实行厂网分开所有电厂不论产权关系都作为具有同等地位的独 立的市场竞争主体参与竞争 4) 2010 年以后根据条件实行发输配三个环节分开建立规范有序的电 力市场在更大范围内引入竞争机制 2000 年10 月19 日国务院下发了关于电力工业体制改革有关问题的通知强 调了电力体制改革由国家计委牵头各地电力局现承担的行政管理职能交给地方政 府综合经济管理部门除原确定的六省电力体制改革以外其余各省暂停执行地方 政府或电力企业自行制定实施的竞价上网的发电调度方式强调除按国家规 定的程序审批的资产重组电站出售盘活存量项目外停止其他任何形式的国有 资产流动以等待新的电力体制改革措施的出台标志着中国新一轮电力体制改革已 进入酝酿阶段已引起各方面的高度重视 2002 年4 月国务院出台了电力体制改革方案,国务院国发2002 5 号文件下 发了电力体制改革方案该方案的主要内容包括: 1. 加快深化电力体制改革的进程改革现行电力体制不适应社会主义市场经济 体制要求的弊端打破垄断引入竞争 2. “十五”期间实施厂网分开重组国家电力公司管理的资产组成发电企业和 电网企业组建国家电力监管委员会建立电力市场运行规则和政府监管体 系 3. 建立竞争开放的区域电力市场划分与上网电价联动的发输配售四 类电价实行新的电价机制 4. 制定发电排放的环保折价标准形成激励清洁电源发展的新机制 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 6 5. 开展发电企业向较高电压等级或较大用电量的用户和配电网直接供电的试点 工作改变电网企业独家购买电力的格局 6. 以小水电自发自供为主的供电区要加强电网建设适时实行厂网分开国 家电力公司以外供电企业的资产关系维持现状 1.4 中国电力体制改革的现状[3~7] 根据我国电力体制改革的总体方案现阶段我国电力体制改革的主要内容包 括 1. 实施厂网分开重组发电和电网企业 2. 实行竞价上网建立电力市场运行规则和政府监管体系初步建立竞争 开放的区域电力市场实行新的电价机制 3. 制定发电排放的环境折价标准形成激励清洁电源发展的新机制 4. 开展发电企业向大用户直接供电的试点工作改变电网企业独家购买电 力的格局 5. 继续推进农村电力管理体制的改革 厂网分开主要指将国家电力公司管理的资产按照发电和电网两类业务划 分并分别进行资产重组厂网分开后原国家电力公司拥有的发电资产除华能 集团公司直接改组为独立发电企业外其余发电资产重组为规模大致相当的3 4 个全国性的独立发电企业由国务院分别授权经营见图1-1 在电网方面成立国家电网公司和南方电网公司国家电网公司作为原国家电 力公司管理的电网资产出资人代表按国家独资形式设置在国家计划中实行单列 由国家电网公司负责组建华北含山东东北含内蒙古东部西北华东含 福建和华中含重庆四川五个区域电网有限责任公司或股份有限公司西藏 电力企业由国家电网公司代管见图1-2 南方电网公司由广东海南和原国家电 力公司在云南贵州广西的电网资产组成按各方面拥有的电网净资产比例由 控股方负责组建南方电网公司各类电力企业要按照现代企业制度设置注重转变 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 7 经营体制 目前国家电网公司拥有东北西北华北华东华中5 大电网和3 个独立 省(区)电网除西北电网为330 千伏骨干网架外其他跨省电网和山东省独立电网 均已形成500 千伏骨干网架这些电网覆盖了除广东广西云南贵州海南 台湾以外的中国大部分城市农村国家电网公司拥有220 千伏及以上电压等级输 电线路16 万公里其中500 千伏输电线路3 万公里330 千伏输电线路1 万公里 220 千伏输电线路12 万公里220 千伏以及以上电压等级变电容量4.3 亿千伏安 此外国家电网公司按照统一规划适度超前建设尽快形成电网与电源输电与 配电一次系统与二次系统协调发展的电网建设思路积极推进“西电东送南北 互供全国联网” 近期的目标是以三峡电站为核心向东西南北四个方 向辐射尽快形成北中南三大送电通道为主体南北网间多点互联纵向通道 联系较为紧密运行灵活能防止大面积停电事故发生的全国互联电网格局 改革电价机制理顺电价体制是电力体制改革的核心内容新的电价体系将划 分为上网电价输配电价和终端销售电价首先在发电环节引入竞争机制上网 电价由容量电价和市场竞争产生的电量电价组成对于仍处于垄断经营地位的电网 公司的输配电价要在严格的效率原则成本约束和激励机制条件下由政府确 定定价原则最终形成比较科学合理的销售电价 国 家 电力 公司 电网资产 发电资产 包括华能 集团公司 华能集团 大唐集团 华电集团 国电集团 图1-1 发电资产结构图 中电投集团 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 8 并且成立国家电力监管委员会按照国家授权履行电力监管职责电监会直属 国务院按国家授权行使电力监管职能对全国电力市场实行集中统一监管电力 监管体系由国家区域部分省直辖市自治区三级监管机构构成中央对地 方电力监管机构实行垂直领导区域机构是国家监委会的派驻机构省级机构是派 驻的分支机构或办事处国家电力监管委员会的主要职责是拟定全国性的监管原则 和监管规则制定电力许可证范本监管跨大区电力业务区域机构主要职责是执 行全国统一的监管原则和规则管制大区内跨省业务事项省级监管机构主要是监 管省内电力业务 电力是国民经济的重要基础产业电力体制改革是一项涉及全局的系统工程 改革过程中必须充分认识改革的重要意义正确处理改革发展和稳定的关系顾 全大局监守岗位把思想统一到国务院批准的改革方案上来同时要特别重视做 好安全生产工作防止电力生产安全事故的发生确保各项生产经营活动和建设项 目的正常进行 电 网 资产 国 家 电网 公司 南 方 电网 公司 广东省海南省 华北电网公司 东北电网公司 华东电网公司 华中电网公司 西北电网公司 原国电公司在 云南贵州和 广西地电网资 产 图1-2 电网资产结构图 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 9 第二章 电力体制改革对区域电网安全运行的影响及其对策 2.1 前言 随着公众的注意力集中到诸如1999年底欧洲的大暴风雪或2001年美国加州的 能源危机等电力有关重大事件电网的安全稳定问题愈加倍受关注乐观地估计 电力体制改革初期电网的安全稳定水平会有所下降随后将逐步回升初期电网的 安全稳定水平会有所下降的判断已为许多事例所证实后期将逐步回升的评估表 达了一种良好的预期如果措施得当可通过市场机制和管理体制来促进电网安全 稳定水平的提高 电力体制改革对电网安全稳定的影响是多方面的一方面原先作为改革的目 标是要保持原有的电能质量甚至进一步改善电能质量在竞争电力市场中大 多数监管机构会明确提出供电质量要求并把电力公司的经济效益和供电质量联系 起来目前可靠性正变成一个竞争客户尤其是大工业用户的关键性因素另一 方面引入竞争使各电力公司的成本压力与日俱增电力改革在政治方面的经济 目标就是要减低电价但随着电价的明显下降电力公司不得不各自调整其运营成 本减低成本的一般性措施包括使电力系统在更临近安全极限水平下运行减少维 修次数缩减甚至取消设备投资及从长期的角度进行重组以期提高单位运行成本效 益这意味着减少人力和电力设备的投入显然降低成本和保持或获得高的电网 安全稳定水平的需求二者在这方面是相互矛盾的通常电力公司所采取的节约成 本的措施会对稳定水平进而电能质量产生负面影响[8] 从技术角度看在垂直一体化的体制下机组开停机计划是在全网集中优化安 排的调度可通过改变机组出力来满足电网安全稳定的要求而在建立电力市场后 机组的开停计划由市场决定原来保障电网安全稳定水平的重要手段变成为电网运 行的先决条件另外在传统管理体制下发电厂以整个电网的安全稳定为目标 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 10 整个电网的安全稳定措施是统一组织实施的电网自动发电控制AGC 调频安 全自动装置配置继电保护配置等也都统一由机组依其在电网中的地位承当相应 的职责厂网分开后必须按市场规则来组织实施电网的安全稳定措施和辅助服务 从组织管理体系看机构重组进而安全责任制体系的变化可能造成安全生产责任和 目标在一段时期内不明确由于电网运行的特点电网的安全运行依赖于电网的统 一协调包括输配电网与电源间的统一协调在垂直一体化的体制下输配电网和 发电厂的安全管理既考虑了发电厂的安全也考虑了整个电网的安全且更注重 电网的整体安全既要考虑企业利益更主要的是考虑所有投资者的合法权益电 网的整体利益乃至社会影响发电厂的局部利益和电网的整体利益间的关系可在企 业内部得到调整厂网分开后如果电厂在保证整个电网稳定运行中的责任不到位 对电网安全稳定运行亦十分不利在市场环境下调度员发生错误所造成的后果比 过去要严重得多同时原来所有不同的电网集中由一家调度机构调度重组使机 构组织更复杂更多相互独立的部门参与电网运行迅速变化的市场规则操作复 杂性不断增加及调度员持续的压力等许多因素无疑将造成人为错误风险的增加 防范和抵御电网安全运行风险是运行界亟待解决的问题[9] 为适应电力体制改革和电网发展的新形势切实做好电网安全运行工作必须 坚持贯彻安全第一预防为主的方针确保电网及并网电厂安全稳定可靠 优质运行 根据相关法律 法规 国家电网公司于2003年9月12日印发了 关于加 强调度管理确保电网安全稳定运行的规定 对于确保电网安全提出了以下行之有效 的措施 认真落实安全生产法完善各级安全生产责任制严格执行电力生产重大 事故责任追究制度和安全生产奖惩规定完善事故报告制度建立健全有系统分层 次的安全生产保障体系安全生产监督体系和安全应急机制充分利用安全性评价 等手段切实加强电网运行安全管理严格执行电网调度管理条例严格执行 现行各项规程制度和各级电网调度规程规定强化统一调度管理维护电网运 行秩序各有关电力生产运行单位必须服从电网统一调度对违反调度纪律者要严 肃处理任何单位和个人不得非法干预电网调度要提高各级电网调度人员和厂站 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 11 运行人员的安全意识严格执行两票三制坚决杜绝误下令误操作等人为责 任事故严格执行电力系统安全稳定导则强化细化电网安全分析开展互联 电网特性研究适应大区电网互联的新情况合理安排运行方式加强对电网特殊 运行方式的研究并落实应对措施及时校核相关安全控制标准和安全控制措施的适 应性确保电网在可控的安全范围内运行 进一步加强电网运行管理各级调度机构和厂站运行人员要加强对电网和发电 设备的实时运行监视严禁超稳定极限和设备能力运行严格按照电能质量标准和 调度机构下达的电压曲线控制电网频率和中枢点电压做好负荷预测工作合理 安排机组发电计划和负荷控制方案保证电网在高峰负荷期间留有必要的旋转备用 和事故备用加强对继电保护和安全稳定装置的全过程管理加强技术监督从设 计和建设等各环节着手不留隐患把好设备投产验收关作好定值整定预试和 校验等各项运行维护管理工作认真落实防止电力生产重大事故的二十五项重 点要求继电保护实施细则等有关反措的要求提高设备运行水平加快二次设 备更新改造步伐提高设备技术水平确保在电网发生故障时继电保护和安全稳 定装置正确动作构筑可靠的保证电网稳定的第一二道防线 进一步加强电网安全稳定第三道防线的建设合理制定本网低频压减载方 案定期开展实测分析工作确保配置容量和实切容量保证措施的有效性同时 深入研究电网可能出现的各种严重故障情况根据需要落实必要的切机切负荷方 案继续研究部署各类解列措施防止电网崩溃完善反事故预案抓好反事故演 习提高反事故能力编制电网可能发生的局部和全网性事故的处理方案制定并 落实本网的黑启动方案建立健全电网事故应急处置的组织措施和技术措施有针 对性地开展反事故演习不断提高运行人员处理事故的实际能力和效率加强对调 度管辖范围内电厂反事故工作的监督指导制定并落实各种运行方式条件下保厂用 电措施对重要用户要督促其完善应急措施准备应急电源 强化电网调度自动化和电力通信的管理确保通信电网调度自动化相关设备 与一次系统同步设计同步建设同步验收同步投入运行确保电网通信调度 自动化系统及其相关设备的安全稳定可靠运行确保远动计量等信息的完整 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 12 准确严格执行设备停服役申请批复制度重视系统数据备份做好应急方案和系 统关键设备的故障处理预案保证电网事故状态下调度自动化信息准确通信电路 畅通认真贯彻执行电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定 全面落实全国电力二次系统安全防护总体方案的要求建立健全电力调度系统信息 安全防护体系防止二次系统遭受攻击造成一次系统故障保证各类计算机监控系 统及调度数据网络安全有效运行 认真贯彻落实国家电力监管委员会关于发电厂并网运行管理的意见规范 并网双方行为重视做好与并网电厂签订并网调度协议明确双方的安全责任 及义务依法坚持三公调度加强对所属并网电厂的安全管理加强网机协调 做到安全措施统一制定统一部署和统一管理做好网厂分开和市场环境下的安全 校核保证电网安全稳定运行 综上所述电力体制改革将对电网的调度管理电网的安全运行管理和设备误 操作管理等方面产生一定的影响本章将结合电力系统中的具体问题从这三个方 面详细阐述电力体制改革新形式下产生的问题及相应的对策 2.2 电力体制改革新形势下电网调度管理工作面临的问题及对策[10~12] 2.2.1 新形势下电网调度管理的经济调度问题 厂网分开后目前格局下的电网是一个不同产权不同利益主体的共同体它的 整体经济利益是所有利益主体的根本利益由多个利益主体公正公开平等地分 享经济调度是以获取电网整体最大经济效益为目标的电网行为符合每个利益主 体求利要求经济调度的基本内容基本方法所要达到的目标在改革前后没什么 两样因此在厂网分开的新形势下完全应该也必须开展好经济调度工作但在新 形势开展电网经济调度工作必须解决两个特殊的问题 1) 交易效益是新形势下开展经济调度的重要内容 在电力市场条件下的联合电网开展经济调度除了要按传统经济调度的法则 在安全可靠供电的约束条件下以全网最大经济效益为目标对电网的运行行为进 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 13 行优化如机组开停水电火电协调电厂间电网间负荷分配电网间电力交换 等之外还要计及各利益主体之间的市场行为在电力市场中各利益主体在生产 电能电力交换的过程中都企图通过交易谋取体现自身经济效益的尽可能多的货 币量各利益主体在自身进行电能生产或销售中直接从对方获取合理的基本收益 外还应该从大市场的交易活动中获取合理的交易收益新形势下开展经济调度的 效益有很大部分体现在交易效益之中的对于这种交易效益在经济调度中必须加 以考虑这就要求在经济调度中相应增加一些约束条件从而使经济调度的模型更 加复杂为了解决好这个问题经济调度模型应根据各级电力市场的具体情况分 层(如一级二级市场或大区电网或省网或地区网等) 分区(相对能自成一体的市 场如省网等)来建立这样才能真正贯彻公开公正平等的原则以维护各利益主 体的权益 2 按 利益均分原则分配经济调度产生的效益 经济调度在厂网合一的统一电网中就经济效益而言利益主体单一所以实 现起来比较简单但在厂网分开后的联合电网中经济效益主体是多元化所以搞 经济调度必须优先考虑合理分配经济调度所产生的经济效益问题电网中各个利益 主体的客观条件不同机组有大小之分且经济机组与不经济机组并存经济调度 的原则要求那些大型机组带满负荷和基荷其余机组参与微增调度有些不经济机 组有可能长期备用或只在用电高峰时带负荷这样的组合从全网看是合理的但对 局部无疑要影响某些利益主体的效益解决不好经济调度难以开展为此应按 利益均分原则来处理经济调度产生的效益例如由于按经济调度法规某些发电 成本高的电厂或电网将部分电量让给另外一些发电成本低的电厂或电网由此给 电网带来的效益也就是交易效益应在扣交组织这一交易的经纪人(实际上就是电 网调度)少许手续费后余下的绝大部分由转移发电量的双方均分这样对于少发了 电量的一方虽然少发了电量但同时也减少了燃料等的消费却可以得到交易效 益对于多发了电量的一方去除了能得到多发的应有发电效益外还可以得到 交易效益这就是利益均分原则这是厂网分开后将电网中不同利益主体联系 成统一共同体的纽带但目前尚未达到这一步 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 14 2.2.2 新形势下电网调度管理的安全调度问题 电网必须安全运行电网出事故会给社会生活造成灾难电能质量低劣不仅 对电网自身对全社会都造成严重影响因此安全第一是电力生产的基本方针 电网安全稳定运行是电力市场形成和正常运营的前提条件厂网分开后对电网安 全优质的要求更高了因此新形势下的电网调度必须一如既往地保证电网安全和 电能质量水平决不可因市场行为而使这方面工作有丝毫冲淡由于许多电力行业 的权益实体均以电力市场交易人的身份平等参与电力市场的交易活动又都在联合 电网中共同进行发供用电的全套生产运行活动要保证联合电网的安全优质运 行除了要像厂网分家前做好电网安全优质运行的技术工作和技术管理工作外 还需特别注意两个方面的问题 一是依法管网依法治网依法搞好电网的调度管理工作用法律法规来规 范电力市场中每个交易者的市场行为用法律手段来保证一切经济合同协议以及 旨在维护电网安全稳定优质运行的技术规程制度有效地贯彻执行为适应电 力体制改革后厂网分开和市场主体多元化的新形势规范市场秩序维护电网经营 企业和发电企业的合法权益促进电力调度公开公平公正根据中华人民共 和国电力法电网调度管理条例及国家有关法规国家电力监管委员会制定 了关于促进电力调度公开公平公正的暂行办法该临时法规规定了调度 运行管理调度信息披露实施与监管的具体问题于2004年1月已开始施行 二是对于影响电网安全运行的问题要根据谁引起谁负责的原则进行治理 国家电力监管委员会应对电网安全优质运行的技术问题进行分析据此提出相应 的技术措施明确责任交由相应的发供电单位去解决电网内的任一个单位都 不得拒绝而且这也要用法律手段来保障综上所述电网调度在由不同产权利益 主体组成的联合电网中公正公平处理好各方的利益关系这样电网调度运营行 为才能是有效的要实现这一点重要的是按电力市场的要求理顺不同利益主体之 间的调度关系这是电力体制改革的一个重要部分关系到电网的安全优质经 济运行在一定意义上讲也是电力体制改革能否成功的关键 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 15 2.2.3 新形势下电网调度管理的电能交易职能问题 随着厂网分开后电力市场的建立电能真正成为商品开始交易电能的交易 可以分为以下几种方式 一电厂电量上网供电与购电交易以电网做媒介电厂与供电部门互为市场 二电网之间的协议计划电量交易目前的做法是分时段总量控制但互送前 提要有足够备用 三临时电量交易主要是需方电网负荷突增不能满足需要或发生事故 四经济电量交易用于购买外系统运行费用低于本系统运行费用时的电量 高级的形式是按边际成本进行的交易 五电网之间还可能要进行转供式的交易即通过中介系统进行的交易主要 用于资源丰富与资源贫乏地区之间的交易 六一些大城市出于土地和环保费用昂贵的考虑向其它电网购买发电容量 所有这些无一不与调度发生关系 电网调度在电网的运营中既要遵循电网运行的客观规律以电网的安全稳 定运行和向用户提供优质可靠的电力为目的组织指挥电能的生产流通与销售 又要根据电力市场的要求以获取电网整体最大效益为目标以公平公正公开 的原则协调电网内各个不同利益主体之间的关系使他们的运营行为既能满足自 身的求利目的又不违背电网的安全和经济效益目标很显然电网调度在厂网分 开后所处的地位是十分重要的不但是电网安全稳定运行的指挥中心又完全与其 它商品市场的交易中心一样是电能这种特殊商品的交易中心因此电网调度应 该以电力市场交易中心的身份进行设置直接参与电力市场的交易活动在电力企 业的商业化运营中发挥其特有的作用作为电网调度的调度员更应该是获取电网 整体最大的经济利益的一线经营者因为电网的运营情况瞬息万变只有调度员 有条件通过自己的精心工作抓住随时可能出现的提高效益的有利时机依据有关 协议合同及时决定是否进行交易否则效益会无声无息的流掉 目前电网调度管理离上述目标相差较远要想达到这一目标在管理和操作方 面有以下几个问题需要解决 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 16 一是要转变观念把电网调度置身于电力市场中更新电网统一调度的传 统观念放弃依靠行政手段维系的统一调度确定应用经济杠杆法律法规 协议来协调电网内各利益主体的行为的新观念 二是电网调度内部的机构设置应该按照满足开展电力交易业务的要求来设 置把纯生产技术管理型的电网调度改造成生产经营型的电网调度 三是建立适应于实现自觉的统一调度的规章制度 四是要有相应的技术装备即是在电力交易中对交易活动进行监测与计费的 能量管理系统目前的电网调度自动化系统大都处于实用化水平还需满足商业化 运营的要求 2.2.4 新形势下的电网统一调度问题 厂网分开后形成了地位平等的五大发电集团和两大电网公司形成了电力产业 产权利益主体多元化的格局统一电网变成了电网联合体即联合电网并 逐步形成电力市场但由于电力生产的特殊性电网仍然是不可分割的整体因此 仍然必须执行统一调度但厂网分开后的统一调度与传统的统一调度相比又有了 新的内涵厂网分家前的电网是完全的统一电网厂网分家前仅仅是搞了模拟电力 市场试点电力不被认为是商品电力交换大都按行政手段确定的计划进行没有 等价交换不需要平等协商由隶属于电网各级行政主管单位的调度部门以命令的 形式强制实现这是传统的统一调度的组织电力的交换方式而厂网分开后形成的 联合电网中电力交换靠行政命令就行不通了在联合电网这个电力市场中的电 力交换必须要和其他商品交易一样要服从价值规律按照等价交换的原则公平 公正地进行而在行政隶属关系下电网的调度很难做到既忠于本网本公司的利 益又能在公平公正处理调度业务厂网分开的电网调度应该以电网整体最大利 益为目标利用经济杠杆以法律为准绳通过平等协商签定共同遵守的协议合同 从而协调好各利益主体的关系使电网调度达到一个全新的境界即在协商一致的 前提下实现自愿的统一调度 厂网分开后电网调度机构不应隶属于哪个利益主体应该是个相对独立的权 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 17 益实体最好能成立一个独立于电网公司及发电公司的由国家电力监管委员会直接 管辖的调度机构电力调度中心同时就是电能交易中心只有这样才能实现各利益 主体的公平竞争各方的利益才能得到保障厂网分开后理想的调度关系应是电 网内不同产权的发供电单位以及用户在协商一致的情况下自愿接受统一调度 网调省调地调的关系在传统的调度业务上仍是层次型的关系遵守并执行有 关的法规规程以维护电网的安全运行在电量交易上是平等的交易人为维护各方 的利益不能进行强制交易在电网之间不同产权电厂与电网之间只能按事先协 商的协议办事 2.3 电力体制改革后市场环境下的电网安全运行风险管理 在传统管理体制下鉴于电网运行环境的不确定性电力企业在安全方面往往 严格使设备运行在设计限度范围内然而在市场环境下尽管公司的经济利益可 能会与可靠性挂钩但极少会因停电而对用户做出赔偿于是开始有电力企业为 降低成本而接受一些附加的运行风险如在短时间内使某些送变电设备超过设计容 许的极限值运行有些企业不愿意在故障后采用重合闸来减少停电时间因为这会 让设备冒受第二次冲击的风险诸如此类的变化使电网运行处于更危险的境地 运行风险管理问题也尤其重要GIGRE23/39-14工作组于2001年就此展开全球问卷 式调查调查对象代表了世界各地不同的区域和类型调查内容涉及电力系统运行 与维护管理中的风险安全协作等方面的新观点 国家所有和私人所有的电网在处理风险安全等方面的做法有所不同前者似 乎更注重用户的利益而后者似乎侧重于保全自身设备的安全调度机构独立与不 独立在这方面的表现也明显不同多数情况下独立的调度机构会在询问过设备的 资产管理者或运行现场的工程师后再做出决定把风险和责任留给管理者或用户 调查结果显示几乎所有的电力系统仍然装设有低频率自动切负荷装置同时大 约60%还应用电流和电压判据进行切负荷其中大约一半靠人工操作一半自动实 施有关两相运行问题2/3的电网企业不同意两相运行在1/3同意两相运行的电 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 18 网企业中还有一些仅允许短时期内向特殊类型的负荷如铁路负荷供电时采用 两相运行在西欧两相运行曾经相当普遍在120kV电网中如今这种运行方 式仍是允许的但实际上很少出现仅在以下情况下才允许两相运行如果不对称 运行不危及系统安全如果用户要求连续供电如果负荷损失将严重危及人身设 备安全在每一个地区调度中心均有一份如果失去电力供应后将产生危险的用户名 单如果需要调度员必须立即确定两相运行的地区并供电消除危险保障安全 如果不能消除危险则禁止两相运行 N-1 或N-1 以上的系统故障校核依然是分析系统稳定水平的最广泛的分析方 法所有的电网企业均强调当系统发生故障时必须校核随后可能发生的突发事件 状况下的电网稳定水平关于系统元件的概念调查结果表明所有的电网企业均 认为包括电力线路变压器96% 和发电机71% 没考虑部分变压器或发电 机是因为这些设备未在电网企业的控制内约有一半以上的电网企业58% 将 母线按1个元件考虑同样是N-1原则在发达国家和发展中国家处理也不完全一样 发展中国家的安全稳定性一般主要由系统的同步稳定性决定很少受设备过载能力 限制解决途径一般包括建设新的输电线路采用可控无功补偿装置等改善网络瓶 颈的方法以从根本上减少网络约束但建设新的输电线路除投资巨大外线路 走廊问题也十分突出面对这种情况在俄罗斯的互联电力系统中采用两类标准 第一类确定在正常的运行方式下实际局部电网间交换的稳定性标准第二类定义单 一故障下的电力系统稳定性的标准如瞬时稳定性实际电力和电压稳定性边界 故障后稳定状态下设备的允许过载能力等 2.4 电力体制改革后市场条件下的误操作管理 GIGRE 39-03工作组调查结果表明在市场化的环境中运营人员责任事故已 成为造成供电事故的重要因素在一家欧洲公司40%的负荷损失事故是由于人员 错误造成的世界各电力公司对误操作的定义各不相同一些是以后果来定义 错误只有产生了不良后果才被认为是错误另一些则以行为本身来定义错误 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 19 大部分还是倾向于后者即因其行为或疏忽导致或可能导致人员伤害可靠性 降低如负荷损失用户企业或第三方经济损失包括设备损坏企业形象 受损此定义包括了可能导致上述情况中的一种但实际上结果并没有发生调查 结果显示导致或未导致后果的误操作二者最大比值为1.1:1 而平均比值只有1.2:1 显然通过对未导致后果的误操作之类事件的分析从中吸取教训对防止类似破 坏性事故发生意义是十分重大的根据上述定义误操作可归结为四类第一类是 由疏忽造成的包括未采取任何行动采取行动过迟采取行动过早顺序错误等 第二类是由行为错误造成的包括观察错误判断错误调度指令错误第三类是 由违反规程造成的第四类是由信息传递故障造成的包括不完整的信息误解语 言问题线路干扰技术问题等造成误操作的因素是多方面的包括管理因 素与公司采用的制度和流程相关的因素或个人因素对未导致后果的误操作进 行调查是十分困难的一种推荐的办法即由调度员匿名报告发生或发现误操作的 有关情况整个班组可提出关于正确操作的建议用来处理或防止类似情况发生 但这需要一种自发建立和维持信任的环境对调度人为责任事故的处理大多数电 力公司重在追究在错误形成中什么因素起了主要作用而不是追究是谁犯的错误 犯的是什么性质的错误人为责任事故被确认和报告后面临的问题就是采用什么 方法对当事人进行处理这对将来他们报告的诚实度将产生重要的影响普遍认可 的处理原则是要有利于加强团队精神以代替个人观念有利于认识和消除个人如 培训和专业技术和他们使用系统如设备硬件和软件的缺陷有利于建立安 全认同和信任的氛围总的来说处理应当以一种尽可能积极的态度提出误操 作的防范需要从多方面入手第一是涉及公司文化的管理策略第二是有助于薄弱 环节的确定及对应措施的制定最后是从操作的角度编制规程欧洲的电力公司普 遍重视团队策略连同非处罚性的文化实践表明它有助于提高调度员处理电网紧急 情况的水平 通常在管理人员和调度员间的例会上系统运行异常时的当值调度员要对他 选择处理此问题的方法进行解释在没有压力的情况下分析和研究其处理方式事 实上没有人比他的同事更能判断一名调度员所进行的操作的正确性其结果是系 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 20 统异常运行的时间减少了在大多数情况下电网可在1-2min 内开始恢复正常规 程的正确性与调度员专业技术和经验的结合是保证系统可靠性的关键为防止调度 员发生误操作和减轻调度员的压力调度机构越来越依靠规程来指导调度行为世 界上有许多调度机构尝试使其操作规程符合诸如 ISO 9001 的标准一旦发生误操 作后会编写适用的规程如逐项操作指导手册等以帮助调度员处理特殊情况 经验表明为调度员编写规程应把重点放在实用方法上以方便他们在实时状态 下的应用此外随着市场参与者的迅速增加规程应被电网内的所有用户所认知 培训和调度员持证上岗是减少误操作的重要手段工作能力强的调度员及实用的规 程指导手册等奠定了减少电网误操作的良好基础应当认识到调度员如果操作 时总想走捷径或是不理解所有步骤的含义或理由即使有了好的规程或指导手册 也是没有意义的所有这些情况的结果是为保持并提高电网误操作管理水平和个 人的安全储备调度员培训是必要的13 2.5 小结 电力体制改革给电网安全稳定带来了深刻的影响一方面供电可靠性的要求 进一步提高另一方面安全风险也在增加既有电力发展方面引起的安全风险 如设备健康水平底下备用不足等也包括组织管理体系的变更对安全生产影响 还包括由于竞争机制的引入产生的经济与安全的不协调造成的影响在电力市场环 境下为确保电力系统安全稳定运行必须发展信息技术和各种自动控制技术加 强电网动态安全评估及控制应注重安全生产管理系统的稳定加强电网安全运行 风险管理应努力减少人为责任事故强化电网调度在保证电网安全和维护电力市 场正常运营秩序的作用从文化技术经济等方面来考虑防范对策 本章主要从具体的理论入手阐述了电力体制改革对电网的调度管理和安全运行 管理等方面产生的影响下一章将结合国内外电力系统中的具体运行事故案例来进 一步说明电力体制改革对电网运行带来的影响以及我们从中得到的启示 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 21 第三章 电力体制改革形势下区域电网运行事故案例及其分析 目前包括中国在内世界上众多国家已经进行了或正在进行电力体制改革如 前文所述电力体制改革对区域电网的安全产生了一定的负面影响尤其在进入21 世纪后美国加拿大英国等国家大面积停电事故频繁发生本章以2003 年美 加8 14 大停电和同年的华东电网8 29 和9 4 重大风险事故为例深 入分析在此类区域电网运行事故的原因并从管理层面提出美加大停电对区域电网 安全生产工作的具体启示 3.1 美加 8 14 大停电的教训和启示[14] 3.1.1 事故中心电网概况 事故中心区域为美国东部交流互联系统所属美国东北部和加拿大东部互联电 网事故主要影响美国PJM 互联系统新英格兰ISO 纽约ISO 中西部电网ISO 和加拿大的安大略ISO 魁北克水电系统也受到一定影响事故首先从中西部电网 ISO 所属的AEP FE METC 和ITC 这4 个电网公司所属区域开始区域系统之间 互联关系及所覆盖的地域如图3-1所示 底特律地区 TTC电网公司 密歇根州其他地 区METC电网 北俄亥俄地区 FE电网公司 AEP电网公司 安大略电网 PJM电网 纽约ISO 魁北克 图3-1 本次事故中心区域各区域电网互联关系略 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 22 3.1.2 美加 8 14 大停电的基本情况[15~18] 2003 年美国东部时间8 月14 日16 时10 分北京时间8 月15 日 4 时10 分 开始美国东北部和加拿大东部互联电网发生大面积停电事件累计损失负荷6180 万千瓦涉及美国密歇根州俄亥俄州纽约州新泽西州北部马萨诸塞州康 涅狄格州和加拿大东部的安大略省魁北克省等广大地区约5000 万人生活用电 受到影响经济损失严重社会影响巨大事件首先从美国中西部电网ISO 所属的 AEP FE METC 和ITC 四个电网公司所属区域开始主要影响美国PJM 互联系 统新英格兰ISO 纽约ISO 中西部ISO 和加拿大的安大略ISO 魁北克水电系 统也受到一定影响 据北美电力可靠性委员会NERO 的信息事件发展主要过程如下 1 事件发生前停电地区中西部正值高温天气电网负荷很大潮流方向 是从印第安那州和俄亥俄州南部通过密歇根州和俄亥俄州北部向底特律 地区送电并通过底特律地区送往加拿大的安大略省 2 14 时左右俄亥俄州北部属 FE 电网公司的East Lake电厂一台 55 万千瓦 机组跳闸 3 15 时06 分俄亥俄南北联络通道上送克里夫兰的一条345 千伏线路原出不 明跳闸 4 15 时32 分俄亥俄南北联络通道另一条345 千伏线路因为严重过载导致弧 垂过低而跳闸 5 15 时41 分和 15 时 46 分俄亥俄南北联络通道又有两条345 千伏线路相 继跳闸克里夫兰地区出现严重低电压 6 16 时06 分俄亥俄南北联络通道又有一条345 千伏线路跳闸此时潮流反 向从底特律地区向俄亥俄州北部送电 7 16 时09 分俄亥俄南北联络通道最后两条345 千伏线路跳闸俄亥俄南北 联络通道全部断开潮流发生了大范围转移通过印第安那州经密歇根 州和底特律地区向俄亥俄州北部送电 8 大约30 45 秒以后因电压下降密歇根州中部电网大约180 万千瓦机 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 23 组相继跳闸密歇根州中部电网电压开始崩溃 9 16 时10 分底特律地区电压全面快速崩溃在8 秒钟之内密歇根州与底特 律间的联络线跳闸潮流再次发生大范围转移从俄亥俄州南部经宾西 法尼亚纽约州安大略底特律向克里夫兰送电 10 16 时10 分底特律和安大略交界地区大量机组和线路跳闸安大略电网 和底特律电网解列底特律和俄亥俄州北部地区系统全部崩溃系统瓦 解密歇根州纽约及加拿大的安大略省的100 多座电厂其中包括22 座核电站自动保护性关闭最终停电范围超过二万四千平方公里 负荷几乎完全或大部分损失 3.1.3 事故原因分析 (1) 事故的最主要原因是潮流大范围转移导致的快速电压崩溃 (2) 俄亥俄南北通道上的多条线路相继跳闸最终导致的潮流大转移是引发电压 崩溃最终导致大停电发生的直接诱因 (3) 系统中大量机组的相继跳闸虽然起到了加速电压崩溃的作用但从总体上而 言是电压快速崩溃的结果而非直接原因 (4) 系统中大量线路跳闸主要因潮流大范围转移导致断面潮流在线路间窜动局 部线路严重过载同时由于电压的下降恒功率负荷大量吸取无功导致线 路电流很大最终导致过电流保护后备保护动作或弧垂对地放电线路相 继跳闸 (5) 底特律和北俄亥俄地区电网全部崩溃主要由于其和主网的几个受电断面线路 全部解开局部电网电源严重缺乏且电压崩溃已经发生最终该孤立系统 发生频率和电压崩溃全部瓦解 (6) 密歇根州电网首先发生电压崩溃是由于潮流大范围转移前其初始电压已经 由于重载向北俄亥俄和底特律地区供电较低俄亥俄南北断面解开后潮流 发生大范围转移从密歇根到底特律断面潮流增加了2000MW 是整个通道 中潮流最重的因此率先崩溃 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 24 (7) 安大略电网全面崩溃的原因是底特律电压崩溃后安大略未和底特律解开潮 流大范围转移导致安大略和底特律间的潮流突然反向导致其和纽约州电网 等电网解开成为孤立系统终于因为发用电不平衡发生频率崩溃和电压 崩溃系统瓦解 (8) 纽约州电网大部分崩溃的原因是潮流大范围转移导致纽约州电网和其他地区 解列成为孤立系统除西部地区因出力充足得以保存外其他地区电网崩 溃 3.2 华东电网化解 8 29 和 9 4 重大风险 3.2.1 华东电网概况 华东电网现有装机容量48720MW 其中600MW 机组8 台300(350)MW 机组 53 台200MW 机组19 台华东500kV 电网自1986 年底第一回投运以来现已拥 有500kV 变电站23 座交流500kV 线路38 回总长3744.2km 直流葛洲坝上 海500kV 线路566.37km 到1999 年1 月500kV 设备固定资产达人民币41 亿 500kV 升压主变压器16 组合计容量9700MVA 500kV 降压主变压器合计容量 14550MVA 500kV电压互感器303 台500kV电流互感器413 台500kV电抗器16 台共800Mvar 500kV 断路器9 种型号共163 相500kV 氧化锌避雷器7 种型号共 330 台 2003 年8 月29 日和9 月4 日华东电网当日分别发生了多次故障 3.2.2 8 29 华东电网多次故障处理 第1次故障发生于12时57分葛南直流极因雷击跳闸电网瞬时失去600MW 电力当时华东电网负荷为50490MW 电网频率从50.05Hz 降到第一考核值以下 的49.89Hz 华东电力调度通信中心(以下简称华东网调)当即下达命令迅速把 华东直管新安江电厂的出力从24MW 增加至390MW 使系统频率基本维持在 49.90Hz 在国家电力调度中心的指挥下经过上海超高压输变电公司南桥站的努 力和华东公司生技部的指导葛南直流于当天17 时26 分恢复运行华东电网接线 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 25 示意图如图3-2所示 在葛南直流极尚未恢复送电之时发生了第2 次故障14 时27 分安徽境内 肥繁5304 线(跨长江线路)遭雷击跳闸造成肥繁5305 线(另一回跨长江线路)单线潮 流达到1820MW 超出稳定控制限额2 倍若不及时降低潮流极有可能发生5303 线路跳闸造成安徽与华东500kV 主网解列引发大面积停电当时华东电网负荷为 49900MW 电网频率为49.96Hz 华东网调在故障出现时立即按预案命令安徽省 调紧急减出力并发令强行停运洛河电厂等机组 安徽省调坚决执行命令连续下令强行停运洛河3 号机组(出力300MW) 淮北 一厂7 号机组(出力130MW) 淮北二厂2 号机组(出力200MW)等3 台机组使5303 线路潮流迅速降至稳定限额要求的600MW 以内保证了安徽省网与华东主网的联 系由于皖北出力的大量减少华东电网系统频率跌至49.75Hz 华东网调随即命 令新安江和富春江电厂出力分别从100MW 和64MW 增加到760MW 和272MW 并及时开启天荒坪电厂2 台300MW 级的备用机组使华东电网频率在80s 后恢复 到第二考核值的49.80Hz 以上 14 时30 分华东网调将肥繁5304 线跳闸情况向国调中心汇报福建省电力公司 根据国调中心的命令克服自身电力严重不足的困难通过福双线向华东电网输送 电力进行支援最大达到300MW 经对现场一二次设备核查无误后华东网调 于15 时09 分发令在繁昌侧对5304 线合闸成功15 时17 分又下令合上肥西侧开关 苏州电网 苏南电网 上海电网 皖北电网 皖南电网 浙江电网 福建电网 图3-2 华东电网接线示意图 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 26 至此跳闸线路全线恢复输电受令紧急停机的机组也按调度命令分别从16 时12 分至21 时55 分陆续并网发电第3 次故障是16 时13 分上海外高桥电厂4 号机突 然跳闸当时机组出力300MW 华东电网负荷为49520MW 电网频率从49.94Hz 降到49.89Hz 华东网调立即发令新安江电厂出力从29MW 迅速增加至343MW 使电网频率恢复正常 3.2.3 9 4 华东电网两次故障处理 2003 年9 月4 日两次故障的经过与8 14 美加大停电的情况相似都是首 先发生停机接着一条线路过载所不同的是华东电网处理及时避免了事故第 1 次故障是9 时53 分上海吴泾二电厂出力600MW 的1 号机组跳闸当时华东电网 总负荷为53100MW 电网频率从50.01Hz 下降至49.92Hz 由于上海用电负荷很大失去600MW 出力后导致江苏送上海方向的斗牌 5267/68 双线有功潮流增至2750MW 超过稳定限额150MW 上海泗泾500kV 变 电站的2 台主变潮流超过1200MW 超过稳定限额350MW 如不迅速处理有关 线路和变压器就地跳闸使上海北部500kV 电网因失去与华东主网的联络而大面积 停电 华东网调在机组跳闸后立即命令新安江电厂将出力从350MW增加至700MW(富 春江出力已满) 天荒坪电厂再开1 台300MW 机组发电命令上海市调立即进行拉 限电将泗泾主变有功潮流控制在限额内华东网调还向国调中心请求福建进行事 故支援短时福建送华东300MW 10 时20 分斗牌5267/68 双线潮流降至2600MW 10 时30 分上海市调经平稳控制和转移部分负荷使泗泾2 台主变有功潮流降至 850MW 第2 次故障是20 时25 福建后石电厂出力600MW 的1 号机跳闸当时华东电 网(不含福建)总负荷为53620MW 电网频率从50.01Hz 下降至49.87Hz 兰亭双 龙5407/08 双线和功率最大达到1910MW 华东网调立即发令新安江电厂和富春江 电厂出力分别从550MW 和172MW 增加至700MW 和227MW 使电网频率迅速恢 复至49.90Hz 以上当国调中心要求华东对福建进行事故支援时在华东三省一市 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 27 均无增送能力(当时正值华东电网高峰负荷时段)的情况下华东网调将新安江电厂 仅有的150MW 事故备用支援了福建省 3.3 电力体制改革后区域电网运行事故给安全管理带来的启示 3.3.1 交流互联系统必须实施统一调度 发挥区域电网优势 从8 14 日美加大停电发生事故处理和电网恢复的过程来看停电范围波及 的加拿大安大略IMO 魁北克水电系统美国中西部ISO PJM 电网纽约ISO 新英格兰ISO 等互联系统没有一个统一的电网安全管理者换言之没有一个电网 管理机构对整个互联电网的安全稳定负责在事故发生的当时互联电网的各成员 间信息不同也没有一家调度机构统一指挥互联电网的事故处理和电网恢复既未 能有效遏制事故发展把损失降低到最小也未能在事故后及时组织系统恢复供电 纽约的电力完全恢复甚至经历了25h 造成了巨大的经济损失和社会影响据称 整个互联电网的安全稳定是通过NERC 的分支NPCC 来协调而NERC 对这些成 员不按要求行事的处罚无非是在其公告栏内予以张贴仅此而已 经验教训再次表明互联电网必须有统一的管理和运行者也就是说要加强 网调对主网架的运行管理实施电网统一调度能统一管理华东全网信息资源在 第一时间发现电网隐患和故障避免因信息分割和闭塞导致处理延误引发多重故 障能按局部服从全局的原则统一安排处理方法和手段在第一时间启动预案 及时下达调度命令分级实施用足用好全网电力和设备资源避免因利益格局各 行其是互相钳制在处理中扩大事故能统一处理调度和市场关系在第一时间 即把供用电放在安全的前提下考量避免在事故中不能妥善处理安全和用电的关 系能统一向国调中心汇报在第一时间取得区外电力支援或妥善处理区外送电 设施的故障避免事故的扩大因此在电力体制改革中应该坚持电网统一调度分 层操作并在相当一段时间内继续实施调度和市场分工不分家 3.3.2 建立应急体系 提高电网抗事故能力 从电网运行控制标准而言正常运行不可能根据N-2 及以上灾变电网不采取措 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 28 施保持稳定进行控制否则电网效率根本不可能得到保证N-2 及以上的灾变一般 依靠第三道防线进行防范而第三道防线措施的动作如低频减载的动作一般代价 高昂而从实际运行而言N-2 以上故障同时发生的概率很小N-2 的形式一般为 多个元件相继发生故障 因此必须建立应急体系形成翔实有效的事故预案配置能可靠动作的安全自 动控制装置在发生多个元件相继故障的过程中以最快的速度进行事故处理尽 快将系统从正常过载状态拉回到正常运行状态避免因事故处理速度过慢导致事故 扩大本次美加大停电的发生显然和在多个元件相继故障的过程中电网没有全网 性的应急预案事故处理拖沓有关另外电网必须建立由全网最高调度机构统一 协调编制的黑启动和小系统并列方案使电网能在电网因重大事故解列或发生局部 系统崩溃后以最快的速度恢复重要负荷将损失控制在最小的范围内 3.3.3 电网必须保有一定的备用容量尤其是具有多年调节能力的水电等发电资源 在8 29 和9 4 的数次故障处理中新安江水电厂再次在第一时间发 挥了不可或缺的作用避免了电网周波的进一步降低由于新安江水电厂具有多年 调节水库因此为任何其他类型的应急或调峰调频电源所不能替代其建厂以来已 经数百次紧急启动使电网化险为夷这充分说明电力体制改革方案决定由华东公 司继续直接管理新安江等水电厂是完全正确的同时也充分说明华东电网直接管 理的此类水电抽水蓄能电站还远远不够因此还应该加快建设一批包括燃汽轮机 电站在内的能发挥顶峰和事故支援作用的电源当前应注意防止导致新安江电厂原 设计第一功能即发电能力大幅下降因素的发展避免其对华东电网安全的影响 3.3.4 加强对发电厂的管理 确保电网安全稳定运行 纵观8 14 美加大停电事故过程电网事故迅速扩大和数十座核电厂和其它 燃煤机组相继退出运行不无关系这和独立发电商出于保护设备角度考虑在电网 运行发生波动尚未可能对机组造成损害时即提前选择机组自动退出运行有关而从 电网方面看大批机组同时跳闸往往直接导致或加速电力系统的崩溃如果发电厂 机组低频高频和低压等诸保护配置合理即可以在保护设备不受太多冲击的前提 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 29 下显著提高电网抵御冲击的能力从华东电网实际运行情况看2003 年夏华东 500kV 输变电设备运行情况基本正常在电网电力本已严重不足的情况下大机组运 行的稳定性至关重要 如前所述2003 年8 月29 日发生了外高桥电厂4 号机组跳闸9 月4 日发生 了吴泾二电厂1 号机和后石电厂1 号机跳闸与此同时石洞口电厂的机组更是1 台 接着1 台发生临修均对电网安全运行构成威胁据统计2003 年6 月1 日9 月 7 日华东电网300MW 以上机组共发生115台次临修损失发电量22.7 亿kW h 平均每天损失发电量2294kW h 相当于955.8MW 即3 台300MW 机组迫停由 此可见发电机组故障造成的窝出力十分严重因此在厂网分开新形势下为确 保电网安全稳定运行提高系统承受各类扰动冲击的能力务必继续坚持电网安全 稳定是电力系统安全的基础做好大机组与电网协调控制的工作确保大机组的稳 发满发运行 3.3.5 必须有效实施需求侧管理 为故障处理留出一定空间 据有关资料报道近两年美国中西部电网虽负荷增加但电网结构改善不大各 电网公司出于利益驱动常常铤而走险降低稳定标准电网超稳定限额运行现象 严重本次8 14 美加大停电事故即和当时气候炎热负荷很重各电力公司 超稳定限额运行严重不无关系结合华东电网2003 年的用电情况截至8 月15 日 华东电网统调用电量已达2052.34 亿kW h 比去年同期增长20.81% 全网最高统 调用电负荷达到了56910MW 比2002 年同期增长11.04% 其中浙江15940MW 比2002 年同期上涨25.32% 为全网增幅之最立秋后持续高温天气使电网用电比 去年同期更有明显增长 华东电网2003 年夏的最高用电需求达到61630MW 以上用电缺口达 6570MW 面对缺电的情况华东电网公司向三省一市经委和电力公司提出了缺 电多少错峰多少供多少用多少的方针和错峰4700MW 以上的建议三省 一市都进行了落实错峰加负荷控制超过5500MW 需求侧管理有效减轻了电网的 压力使电网在高峰时段略有余力应对突如其来的自然灾害和设备故障 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 30 3.3.6 电网建设必须坚持科学 统一规划 适当加大投资力度 美加停电事件是一起由电网局部故障扩大到电网稳定破坏电压崩溃最后造 成电网瓦解引起大面积停电的严重恶性事故波及面之广影响之大是北美历史 上没有过的也是世界上从未有过的8 14 停电事件本身反映了北美在电网规 划和投资建设方面存在的一些突出问题 1 电网缺乏科学统一的规划没有形成合理的网架结构 北美电网由多个电网逐步联合而成由于没有实行统一规划因此形成了电网 电压等级多网络结构复杂电磁环网交错易导致线路过负荷运行而一旦发生 事故也很难实施有效的控制和解列措施的状况被认为造成此次大停电的主要导火 线是包括底特律多伦多和克利夫兰地区的Erie 湖大环网沿该环网流动的潮流经 常无任何预警地发生转向造成下方城市负荷加重此次系统潮流突然发生转向时 控制室的调度员面对这一情况束手无策更谈不上采取有效措施控制事故发展防 止事故扩大化因而此次美加大停电的后果极为严重 2 资金投入不足电网建设滞后网络输送能力不足 美国过于强调市场机制的作用特别是控制销售电价放开上网电价的政策 使电网的利润水平下降投资回报率降低投资商对电网建设失去了兴趣从而影 响了电网的发展连美国总统布什也声称“这次停电是一次警告这是一个信号 告诉我们应该更新我们的电网” 美国前能源部长理查森说“美国是一个超级大国 却拥有第三世界的电网”有人甚至形容美国电网的现状是“先进的控制系统高级 的应用软件老化的输电网架” 据美国电力研究协会分析过去10 年美国电力需求增长了30% 而电力输送能 力仅增长了15% 由于电网建设滞后夏季负荷高峰时段线路负载过重一旦有异 常情况容易引起连锁反应导致大面积停电事故美国高压主干电网至少已有四五 十年的历史一些早期建设的线路及设备比较陈旧而更新设备又需要大量资金投 入投资电网建设的资金回报周期长回报率低例如在20 世纪90 年代投资发 电厂资金回报率常常在12%~15% 而投资输电线路只有8%左右因此只有当供 电可靠性问题非常严重或是供电要求迫切时电力公司才会考虑投资修建输电线 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 31 路另外环保方面的限制也增加了输电线路建设的难度 美国电网企业在政府严格管制下盈利微弱也缺乏技术改造和设备升级的资 金部分电网企业债务压力很大在市场竞争的条件下为了降低成本甚至减少 大修费用放松系统维护更提不到进行技术更新了例如为了防止高压输电线 路对地放电每年必须例行剪树枝但由于电网企业的维护资金不足己有多年没 有坚持开展这一反事故措施了1996 年西部电网WSCC 由此而酿成了大停电 而此次的8 14 事件又同样因此而造成了35kV线路的接地跳闸 电网结构是否合理运行是否安全可靠调度能否灵活能否适应电力市场发 展的需要规划建设是基础是前提因此必须强调统一规划科学规划这既 是我国多年的成功经验也是美加8 14 大面积停电事件的深刻教训 1 统一规划是指电源建设和电网建设要统一输电网的建设和配电网的建设 要统一一次系统的建设和二次系统通信自动化信息网络系统的建设要统 一电源项目和电网项目的建设在时间和空间上要统一 2 科学规划是指要符合电力系统安全稳定经济运行的要求既要考虑有 功功率的平衡还要充分考虑受端电网的电压支撑保证其在系统故障情况下有充 分的动态无功供给重视研究和防范受端电网的电压崩溃问题这一点对于主要依 靠远距离外送电源的地区尤为重要在这些地区应相应建设一定容量的具有较好 调峰性能的发电机组提供必要的电力支撑此外还要考虑在并网运行的主要 发电机组上安装电力系统稳定控制装置PSS 提高系统的稳定性在主要跨区联 络线上配置实时在线的快速解列装置以便一旦电力系统出现失稳迹象时及时 有效解列故障点保证电网迅速可靠地过渡到稳定状态 3 适度超前就是在电力建设中电网的建设包括配电网的建设要适当超 前于电源的建设利于提高输电和供电的可靠性同时还要适度加大电网建设的投 资力度保证电网建设的稳步进行 3.3.7 坚持有中国特色的电力体制改革 保证电网运行安全 电力的发供用是瞬间同时完成的电力的生产和消费必须保持瞬时平衡 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 32 大电网必须实行统一调度协调控制事故时统一指挥这是由电力生产的客观规 律决定的这在美国却因电网管理体制和运行机制的制约而难以实现美国电网采 取分散管理模式每个电网在管理上相对独立运行时没有统一调度事故时缺乏 统一指挥在电力市场中市场主体众多负责电力传输的输电商有100 多个 每个主体容易为了局部经济利益忽视电网安全忽视电力生产的客观规律在事 故时常常出现优先考虑局部利益而置全局利益于不顾的情况结果导致事故扩大 1965 年以来美国电网曾多次发生大面积停电事故电网管理体制和机制上的问题 不能不说是一个重要原因另外这次事故从局部发生经过一个多小时没能及时 处理而发展成电网瓦解又经过长达29 小时后才得以恢复表明美国电网事故 时的应急处理机制也不健全美国以前虽然已意识到这些问题并采取过改进措施 如在1965年11月的事故后成立了北美电力可靠性协会但它仅仅是一个行业组织 由于缺乏强制性的管理手段收效并不明显美国电网管理高度分散电网没有统 一调度这是美国电网管理方面致命的弱点 我国则坚持统一调度的方针坚持做到电网的协调运行和控制包括运行方 式的统一安排电厂检修的统一安排继电保护和安全自动装置的协调配置事故 处理的统一指挥等确保整个电力系统的安全和稳定运行如前文所述华东地区 的两次风险事故与北美大停电的起因相同但是事故的结果却截然相反实践证明 进行电力体制改革也必须与我国的具体国情相结合坚持有中国特色的电力体制改 革吸取国外电力体制改革的经验教训但是绝不能生搬硬套国外的电力体制模式 在电力体制改革过程中有关政府部门在加强对电网企业严格监管的条件下为其 创造一个适应宽松的经营环境使其有条件有能力加强电网的建设和改造加强对 电网的维护更多地采用新技术以改善电网的安全性提高电网的可靠性 因此大面积停电事故并不是体制改革带来的恶果相反的积极稳妥地进行 市场化改革合理运用现代技术手段加强可靠性管理和执行统一的安全技术标准 是能够促进电力系统安全稳定运行的美加“8 14”大停电给我们的启示是无论 在改革前改革中还是在改革后都必须把电力安全放在第一位 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 33 第四章 电力体制改革新形势下的区域电网安全管理及其创新 4.1 中国电力企业的管理现状 谈到我国的电力我们引以为荣的是位居世界榜眼位置的装机容量和发电量 但隐含在巨大总量之后的其他经济技术指标却相形见绌了以煤耗率为例我国当 前的煤耗率水平仅相当于前苏联和西方发达国家五六十年代的水平从利润率来 看目前电力行业4%的利润率也低于邮电石化等行业的国有企业更难与外国 电力行业相比了通过分析比较我们不难发现造成巨大差距的根源在于全方位的 滞后尤其是旧的管理体制在新形势下与电力行业发展的不适应性这主要表现在 以下三个方面 1) 管理手段滞后其表现是计划挂帅仍然有强烈的惯性市场计划经济 体制下的那一套只要计划没有市场的做法在一些电力企业中仍是管理的 代名词凡事靠指标等指示管理者照本宣科员工则机械操作不过有 功但求无过至于效率与效益自然是名求而实不至而这恰恰是企业生 存与发展的根本所在 2) 管理技术滞后最明显的是为数众多的企业实行人工监盘手工抄表人 工操作设备很多没有建立符合自身特色的管理信息系统人员众多效 率低下管理技术的落后在客观上也极大地阻碍了中国电力工业管理现代 化 3) 管理思维滞后电力行业的垄断地位和长期的计划运行使得电力企业皇 帝女儿不愁嫁的心理定位根深蒂固在这种思维的指导下企业不再是 经济人而成了呆板的机器人以至于国家政企分开厂网分开竟 价上网政策出台后一些电力企业要么盲目乐观认为这仅仅是一种 形式要么缺乏必要的心理准备以至茫然不知所措这些陈腐的观点必 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 34 然会给我们的改革带来巨大的阻力使得改革每前进一步都要付出巨大得 代价 事实地告诉我们管理手段和技术的滞后拉大了我国电力工业管理与国际先进 水平地差距而思维的滞后则从本质上阻碍了我国电力工业事实改革创新破旧立 新已是当务之急 中国电力工业改革是社会主义市场改革地重要组成部分由于其处于基础工业 的地位电力行业特殊的内外环境带来目前的全方面的滞后因此必须综合运用改 革稳定发展的思路加以定位事实上改革的终极目标应当明确那就是建立与 国际先进体制全面接轨而又符合中国市场经济居国际一流的现代化的电力工业管 理体制更好地为国民经济发展发挥推动与带动地双重作用在21 世纪地今天 中国电力工业正向着高参数高容量大机组和跨区跨省大电网地方向迈进建立 电力市场成为既定地目标传统地电力企业管理地价值观与管理理念在这种走向面 前就不能是一成不变地了那种强调存在注重维持刻意延续地思维是不合适宜 的必须予以舍弃应当建立一种与电力工业发展走向相适应的经营思维树立存 在要竞争发展要淘汰的辨证唯物发展观在竞争中谋求资产保值增值淘汰落后 企业的管理方法保证自身生存与可持续发展应该是管理实践中地创新主题我国 电力的创新管理应注重的是在客观约束下地适应性与主动性顺应外部环境的特 色适应自身特色并着重于培养发挥企业地个性兼有企业身份证和名片 的双重作用也是新世纪电力企业的探索重点 4.2 区域电网安全管理回顾 4.2.1 区域电网安全管理的概况[19] 我国电网基本上是以行政区划分为基础由小到大逐步发展起来的20 世纪80 年代初我国第一项500kV 超高压输变电工程平武工程的建设启动了跨省和 超高压电网建设的进程80 年代末投运的500kV 葛上直流输电工程拉开了跨大区 联网的序幕如前文所示到2000 年为止全国已形成东北华北华中华东 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 35 西北川渝南方共7 个跨省区大电网以及山东福建新疆海南等独立 省区网 进入21 世纪随着经济发展和西部大开发战略的实施电力需求快速增长电 力建设不断加强我国电网发展开始进入全面推进西电东送南北互供和全国联网 实现更大范围资源优化配置的新阶段2001 年5 月华北与东北电网通过500 kV 线路实现了第一个跨大区的交流联网2001 年10 月华东电网与福建电网通过单 回500 kV 交流线路实现联网2002 年5 月川渝与华中通过川电东送工程实现了 联网目前随着三峡电站机组的陆续投产和华中华北联网工程的投入将形成 由东北华北华中川渝电网互联容量超过140GW 的交流同步电网该系统 东部通过直流线路与华东电网含福建相联南部将通过正在建设的三峡广东 直流工程与南方电网相联形成全国联网的基本框架但目前各区域电网的网架结 构以及区域之间的联系还较为薄弱在电力发展方面我国坚持统一规划力争做 到电力发展与国民经济发展相协调电网建设与电源建设相协调近年来国务院确 定的西电东送南北互供全国联网战略得到了积极贯彻电网建设不断加强国 家发行国债进行城市和农村电网改造初步扭转了重发轻供的状况实践表明 统一规划是保证电力持续健康发展的前提应长期坚持下去 在电网管理方面我国始终坚持安全第一预防为主的方针牢牢把握安 全生产这个关键环节不动摇国家通过颁布和实施电力法电网调度管理条 例电力设施保护条例和电力系统安全稳定导则等一系列法律法规从法 律上确立了我国电网实行统一调度的基本原则保证了电网运行管理指挥的协 调和统一奠定了电网安全运行的基础在统一调度原则的指导下形成了一套行之 有效的电网安全管理模式使供电可靠性逐年提高 在电网安全管理上要坚持做好六个方面的工作 1) 统一安排电力系统运行方式合理安排系统备用容量和检修 2) 统一电网运行标准按照电力系统安全稳定导则的要求制定统一的 电网稳定运行规定全网统一进行系统安全稳定分析和校核 3) 统一配置和整定电网继电保护装置和安全稳定控制装置对继电保护装置 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 36 进行了普遍更新采用了当前国际上先进的微机保护大大提高了正确动 作率能够实现正确可靠动作及时隔离故障防止事故扩大 4) 建立统一可靠的专用通信和调度自动化系统保证通信畅通并采用逐 级采集传递信息的方式使运行信息能够准确可靠快速地传递 5) 统一进行事故处理服从调度命令缩短事故处理时间通过预先组织联 合反事故演习和制定电网黑启动方案等措施不断提高调度人员和生 产一线人员应付电网突发事故的能力 6) 坚持安全生产责任制考核积极探索新技术和新的管理方式不断提高安 全管理的科学性建立和完善了保障电网安全的三道防线 我国电力行业由于坚持了电网的统一规划统一调度以及事故情况下的统一指 挥严格执行电力系统安全稳定导则并且得到各级政府发电企业和用户的 大力支持与配合发扬团结治网的精神保证了电网安全局部发生的停电事故 都能够及时切除或控制在局部地区不致酿成电网瓦解事故多年来未发生过稳定 破坏事故和大面积停电事故特别是近几年夏季由于电力供应紧张不少配电变压 器和配电线路满负荷或过负荷运行许多地区出现拉闸限电的情况错峰调荷频繁 但这一切都在电网的统一调度和指挥下进行对可能出现的各种事故情况都制定了 预防方案电网经受住了严峻的考验 4.2.2 区域电网中存在的问题 实际上我国电网结构还比较薄弱加上装机容量不足供电紧张负荷高峰 时段电力系统往往处于零备用运行状态电网安全受到了极大威胁我国区域电网 主要存在八个方面的问题 1) 电网建设长期滞后近年来国家虽然加大了电网建设投入实施了城乡电 网改造等工程但由于用电增长快电网建设仍满足不了需要 2) 我国处于全国联网的初期联网要经过一个由弱联系到强联系的过程交 流弱联系统的安全稳定问题十分突出在某些运行方式下存在诱发低频振 荡的可能性 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 37 3) 电磁环网问题影响输电能力的充分发挥由于部分电网500kV 网架薄弱 为保证电网可靠性被迫采用500 kV 与220 kV 电磁环网运行使输电断 面的稳定水平降低不能充分发挥500 kV电网应有的效益 4) 电网无功补偿容量不足且没有实现分层分区平衡影响了电压质量导 致部分电网电压波动幅度较大 5) 负荷中心的电源支撑不足受端电网的有功和无功均显不足影响了电网 的安全运行 6) 二次系统存在安全隐患由于我国电网一次系统较为薄弱相应要强化二 次系统才能保证电网安全因此电网安全对二次系统可靠性的要求较高 且依赖性较强二次系统一旦出现问题容易造成电网事故 7) 电网安全运行受到外力破坏的威胁据统计城市中70%的输电设备故障 是由外力破坏造成的 8) 部分装备质量不高在一定程度上影响了电网的安全可靠高效和灵活 运行 在电力体制改革的新形势下厂网分开后电网安全还面临着一些新的问题电 网安全运行存在较大的隐患 1) 厂网分开后电网缺乏保证其安全的有力调控手段在网络结构薄弱和部分 新投产机组运行不稳定的情况下一旦有大机组故障跳闸等冲击或出现网 厂不协调问题容易引发大的电网事故 2) 在实施西电东送南北互供全国联网的战略过程中电网必然要经历一 个由弱联系到强联系的过程按目前的电网结构实施华北与华中联网后 互联电网的稳定问题比较突出 3) 电网运行的外部环境不佳经常遭受外力等破坏严重威胁电网安全在 这种新形势下类似美加电网事故造成区域性的大停电在我国不是不可能 发生的 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 38 4.2.3 区域电网管理必须坚持管理创新 管理创新是现代企业竞争的制高点是顺应知识经济要求的必然选择在当前 知识经济时代新知识新技术层出不穷企业所处的环境更加动荡多变只有坚 持管理创新才能高瞻远瞩地控制企业发现的节奏并与市场大环境相合拍电力企业 在目前严峻的形式面前必须坚持管理创新以求得市场的发展和电网的安全稳定运 行电力企业必须结合当前的电网形势将新的管理要素或要素组合列入企业管理 系统以达到提高企业整体管理水平实现各级电网的安全稳定运行这其中包括管 理机制管理思想管理方法管理手段等多方面的创新在管理中要体现出合乎 市场的超前意识增强企业应变能力打破成规陋习提高企业运转效能激发员工 创新意识增强企业活力从电网的各个方面包括设备拥有网架结构资产使 用调度关系技术管理信息管理系统存在的缺陷等多个层次入手体现企业 的科学管理严谨管理的特色 4.3 电力体制改革新形势下区域电网的安全管理 4.3.1 区域电网安全管理体系发生的变化 在电力体制改革中厂网分开是改革的主要内容之一而实行厂网分开后 电力行业的格局发生了相当大的变化厂网分开前一部分电厂为电力公司直管(全 资或代管) 是电力公司的下属单位一部分电厂为独立发电厂和电力公司是平等 的市场主体电力公司既管电网安全又管电厂安全实际是管整个区域电力系统 的安全厂网分开后电力公司主要管理区域电网改称电网公司而原电力公司 直管的这一部分电厂成为发电集团公司的下属企业这样几乎所有的发电厂和电 网公司都是平等的市场主体分别是电能的生产方和买方 厂网分开后电厂和电网的物理连接并没有任何变化电能的生产流程并没有 变化电力生产运行的客观规律也不会改变并网电厂和电网运行是电力发输供的 前后两个环节在安全上互相依存缺一不可电力系统的安全必须统一管理已 经成为电网和电厂有关人员的共识只有网厂共同努力才能确保电力系统的安全 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 39 稳定运行和可靠供电但厂网分开以后在新的形势下电力安全管理发生了新的 变化安全责任的主体及安全管理体系都发生了变化电厂安全责任的主体是各发 电集团公司或电厂自身电网公司则负责区域电网的安全问题 4.3.2 区域电网安全管理出现的新问题 厂网分开前电力系统一贯强调的是保人身保电网保设备的原则而 保电网有时需要以拼设备为代价而厂网分开后发电企业将保设备放在 保电网之前是很自然的保证向用户供电的压力主要在电网公司但电网公司 实际上已经从以发供电为主要业务的电力企业变为以供电为主要业务的电网经营企 业而作为电网经营企业电网公司已经没有条件也没有能力再单独承担保证整 个电力系统的安全稳定运行和满足工农业生产和人民生活用电需求的责任这个责 任只有在政府相关部门的监管和协调下靠电网公司和广大并网电厂共同来承担 由于目前新的监管机制和市场运行规则还没有完全到位只能维持原有的机制 运行在很大程度上仅仅靠电网和并网电厂的自觉性和相互信任这是十分脆 弱和极不稳定的由于电能具有生产和销售同时完成的特点因此发电和输配电需 要高度的协调性任何一个环节出现问题都会对电能生产产生影响一方发生事 故往往会给另一方或几方造成巨大的经济损失 4.3.3 区域电网安全管理的原则 1 要坚持安全第一预防为主的方针 把防止电网瓦解和大面积停电放在反事故措施的首位要根据具体情况不断调 整和完善防止电力生产重大事故的二十五项重点要求针对电网的薄弱环节开 展反事故演习提高事故处理能力和速度一旦发生事故能够将事故损失减少到 最小要制订完备的电网黑启动预案一旦发生大面积停电事故能够在最短时 间内恢复还要继续重视对电网调度人员的选拔和培训使他们具有较强的应急处 理能力 2 要坚持电网的统一调度和统一管理 应赋予电网统一调度以法律权威严格执行相关法律法规统一安排电网运行 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 40 方式为确保电网安全并网电厂必须服从电网统一调度同时电网也应拥有必 要的调峰调频电源并网电厂中涉及电网运行安全的继电保护通信自动化及 安全自动装置无功调节及发电励磁系统一次调频功能以及其他一次二次系统 设备等都要纳入电网的统一规划和运行管理按照电网稳定控制要求全网统一 部署三道防线以保证正常情况下系统的安全稳定运行和事故时能够及时正确 地切除故障防止事故扩大在厂网分开竞价上网的条件下要按照市场竞价规 则根据合同或协议要求实行三公调度建立和维护公平公开公正的市 场竞争新秩序促进公平竞争降低成本提高效率改善服务保障各市场主体 的合法利益在事故情况下要赋予电网调度处理突发事件的紧急处理权坚持安 全第一统一指挥事故处理严格执行事故应急处理预案采取切机切负荷等措 施确保系统安全稳定运行 3 要坚持电网与电厂及用户的安全管理协调 电力系统是由发电厂电网用户组成的有机整体电网的安全稳定运行不仅 是电网企业的职责也是发电企业和用户共同的职责厂网分开后为保证电网安 全国家电网公司制定了关于在电力体制改革过程中加强电网安全稳定运行管理 的若干规定加强网厂安全管理保证电网安全稳定运行的指导意见试行等 网厂协调机制正在逐步建立在保证电网安全运行的同时电网管理部门要积极创 造条件有计划地合理安排发电设备检修减少非计划停运率和事故率要加强与 用户的协调争取用户的理解支持与配合并网电厂和电力用户也要对电网安全 承担相应的责任电厂和电力用户发生的重大事故要及时向电网管理部门报告用 户侧低频低压自动减负荷必须做到容量足分布合理要利用需求侧管理手段 科学地引导用户在高峰负荷时段合理避峰和错峰用电在电力供应紧张的情况下缓 解电网运行压力为保证正常的工作联系和沟通可由电网企业牵头定期召开由 电网企业发电企业和重点用户共同参加的电力安全生产协调会 4 局部利益要服从全局利益 国家和人民的利益高于一切当电网的安全性和经济性发生矛盾时要以国家 和广大人民群众的根本利益为重把保证电网安全放在第一位尤其在事故发生时 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 41 要顾全大局按照电网的统一调度指挥严格执行调度运行方案及反事故预案采 取有效措施维护电网的安全稳定运行避免事故扩大电网运行调度方案应充分 考虑电力市场竞价上网交易的需要电力企业要在保障电网安全的前提下实现企 业的经济利益 4.3.4 区域电网安全管理的新举措 在新的监管机制到位前的过渡时期内加强电网和发电设备的安全生产管理 确保电力系统的安全运行具有十分重要的意义目前我国众多区域出现了季节性缺 电的局面因此更有必要加强电网公司与并网电厂的安全协调与信息沟通严肃调 度纪律建立电网公司和各发电厂之间的新的责任关系通过协议的合同的形式 明确电网公司和发电厂各自的安全责任规范电网和并网电厂双方的行为在强调 电网统一调度管理的前提下各负其责建立起一个相互协调约束的机制共同保 证电力系统的安全稳定运行此外还可以通过电机工程学会安全技术专委会牵头 由电网公司和发电企业参加定期就安全生产的经验教训以及反事故措施等进行 交流共同提高安全生产水平 同时在新的监管机制和市场运行规则到位前全国人大颁布的电力法和 国务院颁布的电网调度管理条例以及由原电力工业部发布的电网调度管理条 例实施方法关于电网与发电厂电网与电网并网运行的规定(试行) 并入电 网运行的公用发电厂电力安全生产管理规定等法规和规章是目前唯一可依的法 规电网公司和所有并网电厂都必须遵守这些法规和规章是根据电力生产运行的 客观规律而制定为加强电力系统的安全管理而发布的对搞好电力系统的运行和 管理起了十分重要的作用而且在制定起草这些法规时充分考虑了发电供电 用电三方的利益电力体制改革使一些情况发生了变化一些针对原体制基础做出 的条文规定已明显滞后上述法规中有的条款已经不能完全适用但基本的精神仍 然完全适用在新的法规和规章到位之前电网公司和所有并网电厂必须共同遵守 才能保证电网和并网电厂的安全运行而且在电力体制改革中为加强电力系统安 全管理应该做到以下几点 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 42 (1) 所有并入主电网系统的并网电厂和电网不论其产权归属和管理形式也 不论其所在地域或接入何级电网必须遵守电力法和电网调度管理条例 并网运行的发电厂必须服从电网统一调度执行有关的电网调度管理规程电网调 度机构在竞价上网的电力市场形成并运转前应按发电机组设计能力同时体现公 平公正经济合理的原则以及电网运行的需要统一安排并网电厂的调峰调 频调压和事故备用在竞价上网的电力市场形成后再按市场规则调度即使竞价 上网后也要首先考虑满足电网的安全约束条件 (2) 调度机构调度管辖范围内的发电厂变电站的运行值班单位必须服从该 级调度机构的调度发电供电设备的检修包括计划的大中小修和临时性检 修等应当服从调度机构的统一安排下级调度机构的值班调度员发电厂值班长 变电站值班长在电网调度业务方面受上级调度机构值班调度员的指挥接受上级调 度机构值班调度员的调度指令发电厂变电所必须按照调度机构下达的调度计划 和规定的电压范围运行并根据调度指令调整功率和电压不能以任何借口拒绝或 拖延执行调度指令或不执行调度计划 (3) 由于电网发生事故波及到发电厂造成设备事故或者因发电厂事故引发 或扩大到电网造成电网事故由电网公司牵头有关发电厂参加组成事故调查 组按照电业生产事故调查规程的规定查明事故发生经过扩大及处理情况 分析并明确事故发生扩大的原因确定事故责任提出防止同类事故发生和扩大 的组织措施和技术措施形成调查结论意见并以事故调查报告书的形式送相关 各方备案如果参加调查的各方意见不一致则分别汇报各自的上级由其进行协 调(电监会完全正常运转后由电监会或其分支机构裁决) 而且一方进行事故调查 需要对方提供相关自动装置记录的对方应该提供各类事故的定义按原国家电力 公司2000 年10 月发布的电业生产事故调查规程执行 (4) 各供电企业和并网发电厂要严格贯彻执行国家和电力行业的各项技术标 准规程和规定对设在发电厂端的与电网安全相关的安全自动装置和发电厂主设 备自动装置的维护定检和技术监督由电厂负责设在电网端的与发电厂安全相关 的安全自动装置的维护定检和技术监督由电网负责 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 43 (5) 发供电设备非计划停运的补偿问题发供电设备非计划停运是电力 生产中难以避免的一种现象非计划停运对电网(电厂)和对用户的影响与停运设备 的容量在系统中所处的电气位置以及非计划停运发生的季节负荷时段有关对 系统安全经济运行影响程度不一例如当系统备用容量充足时发电机组非 计划停运对系统的安全运行和供电影响程度较小而在系统备用容量不足时对系 统的安全运行和供电影响程度较大甚至造成大面积停电因此有必要根据不同 情况制定对发供电设备非计划停运考核办法对发生在不同的季节不同的负 荷时段的非计划停运进行考核当发电设备非计划停运对电网造成影响时发 电厂对电网要给予必要的补偿反之当供电设备非计划停运限制了发电厂的出 力时电网对发电厂同样要给予必要的补偿对发供电设备非计划停运率可以 根据历年来的统计数据对发供电设备非计划停运指标做出规定超过非计划停 运指标的给对方的补偿加倍属于强迫停运的给对方的补偿再加倍通过经济 杠杆的作用让电网方和发电企业各自加强安全管理提高设备的健康水平以减 少非计划停运发供电设备非计划停运次数由电网公司负责统计抄送有关发 电企业和电网备案并每月公布待发供电设备非计划停运考核办法出台后再 进行补偿 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 44 第五章 结 论 电力工业是国民经济的重要的基础产业是资金密集技术密集型和网络性行 业是社会公用事业的重要组成部分一个国家的电气化程度是衡量其社会现代化 水平高低以及物质文明和精神文明高低的重要标志之一长期以来电力行业一直 是垄断的传统领域世界各国无一例外地实行发输配售垂直一体化的区域性 独占市场结构这种典型的计划经济体制严重制约和阻碍了电力工业的发展造成 了长达20 多年的严重缺电成为制约中国经济发展的一个瓶颈1985 年国家实 行集资办电方针形成了多元化的投资主体改变了电力部门一家办电的格局从 此拉开了电力体制改革的序幕 我国电力体制改革方案的总体目标是打破垄断引入竞争提高效率降低 成本健全电价体制优化资源配置促进电力发展推进全国联网构建政府监 管下的政企分开公平竞争开放有序健康发展的电力市场体制 电力体制改革不可避免地对区域电网的安全运行带来了一定的影响随着改革 的深入电力市场的逐步建立和完善受经济利益的驱动和限制电力系统的运行 状态越来越靠近安全稳定的运行极限这对区域电网的安全运行造成了极大的威 胁进入21 世纪美国英国加拿大等国家相继出现了严重的电网运行事故 造成了巨大的经济损失 电力体制改革对区域电网安全运行的影响主要体现在电网调度电网安全运行 风险管理误操作管理等几个方面美加8 14 大停电和华东电网8 29 和 9 4 两次重大风险也从管理层面给区域电网安全运行带来了启示 1) 交流互联系统必须实施统一调度发挥区域电网优势 2) 电网必须保有一定的备用容量尤其是具有多年调节能力的水电等发电资 源 3) 建立应急体系提高电网抗事故能力 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 45 4) 加强对发电厂的管理确保电网安全稳定运行 5) 必须有效实施需求侧管理为故障处理留出一定空间 6) 电网建设必须统一规划适当加大投资力度 7) 坚持有中国特色的电力体制改革保证电网运行安全 此外在电力体制改革的新形势下区域电网原有的安全管理模式和制度也落 后与电力行业的发展因此必须对区域电网的安全管理模式进行创新改革以保 障在电力体制改革过程中和改革完成后电力系统能够保持安全稳定的运行状态 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 46 参考文献 [1]贾胜.回顾与展望——中国电力工业120年中国电力报社2003年 [2]周小谦.中国电力市场分析与研究中国电力出版社2003年7月 [3]孙宗颢.对电力体制改革的思考电业政策研究2001年8月22日 [4]吴敬儒.论中国电力体制改革问题电业政策研究2001年9月 [5]朱成章.中国电力部门改革战略选择课题研讨资料汇编电力工业部政策法规 体制司2001年 [6]朱成章.中国电力部门改革战略选择国际研讨会资料汇编电力工业部政策法 规体制司2001年 [7]电力体制改革与电力企业经营管理创新吉林摄影出版社2002年 [8]B Buchholz H J Koglin J. 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[9]郭国川.电力市场环境下的电网安全稳定.中国电力2003 26(1):43-47 [10]刘远龙.新形势下电网调度管理工作面临的问题及对策.现代电力2004 24(5):1-4 [11]王玉林.厂网分开后电网公司经营管理分析[J].现代电力2004(3):90-921 [12]雷为民.电力市场环境下华北电网稳定问题研究.现代电力2004(3):60-641 [13]郭国川.电力市场环境下的电网安全稳定.中国电力2002 35(11):43-47 [14]徐航张启平励刚等.美加8 14 大停电教训和启示.华东电力2003 年第9期 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 47 [15]余贻鑫董存.美加“8 14 大停电”过程中的电压崩溃.电力设备2003 5(3):4-7 [16]周孝信郑健超沈国荣薛禹胜从美加东北部电网大面积停电事故中 吸取教训电网技术2003 27(9) [17]薛禹胜综合防御由偶然故障演化为电力灾难-北美8 14 大停电的警示电 力系统自动化2003 27(18):1-5 [18]郭永基加强电力系统可靠性的研究与应用北美东部大停电的思考电 力系统自动化2003 7(19):1-5 [19]赵希正.强化电网安全保障可靠供电美加8 14 停电事件给我们 的启示.电网技术2003 27(10):1-7. 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 48 致 谢 在上海交通大学安泰管理学院进行EMBA 学习期间是我终生难忘的一段时光 知识渊博经验丰富的授课老师给予我更加完善的知识体系工作认真待人诚恳 的EMBA办公室各位的老师特别是班主任吴仕明老师给予我在学习期间的诸多关 心来自不同行业的同学让我开阔了视野使我有机会接触到更多来自实践的经验 这是我在学习期间得到的一份厚礼在此感谢以上人士带给我的各种培养帮助 以及欢乐的时光 导师陈俊芳教授作为质量管理方面的专业人士给予我在完成论文方面的悉心指 导从论文的选题到论文的完成体现了陈教授兢兢业业为人师表的严谨作风 陈教授凭借其渊博的知识体系耐心细腻的教学风格帮助我完善了诸多论文中的 细节从陈教授这里学到的不仅是单纯的知识更包括严谨的作风忘我的工作的 风格这对我在今后的工作中一定会受益匪浅在此我对陈教授表示由衷的感谢 繁忙的工作加上长期的学习使我常常顾不上给我家庭更多的关心在此感谢我 的妻子在我两年多学习期间给予我的支持以及生活上的照顾同时感谢我公司的领 导为我提供了学习期间的便利与指导感谢我的学友上海交通大学李宏仲博士给予 我在行业技术方面的帮助 最后再次感谢在我学习期间所有帮助过我的人 上海交通大学EMBA学位论文 区域电网安全运行管理研究 49 发表论文目录 1 学术论文题目现代电能质量基本问题探讨唯一作者郑健 王方华徐飞主编方圆术道-上海交通大学2003春季EMBA研究生论文集 上海百家出版社 2005年版 区域电网安全运行管理研究 作者: 郑健 学位授予单位: 上海交通大学 相似文献(10条) 1.会议论文刘刚 区域电网公司电力营销信息资源规划探讨 2003 随着电力体制改革的深入,区域电网公司挂牌成立,其电力营销信息化问题显得十分重要.为适应形势的要求,指导公司电力营销信息化工作,结合公司战略和公司信息化现状,必须 进行电力营销信息资源规划.在理论探讨上,考虑结合营销区域的概念,形成以客户全视图为核心的电力营销信息资源规划方案;在具体实施上,结合实际,可考虑实施构建公司客户关系 管理(CRM)系统. 2.期刊论文毛青原 区域电网公司的组建之路 -中国电力企业管理2003,""(9) 2003年,电力体制改革的任务之一是组建区域电网公司.<电力体制改革方案>(以下简称<方案>)明确了国家电网公司作为中央国有资产的出资者代表,负责将原国家电力公司所属 的大区电力集团公司和设立在大区的分公司(以下简称"网公司")重组为国有控股的有限责任公司或股份有限公司,拟组建的区域电网公司应按照现代企业制度设立,做到产权明晰、权 责明确、政企分开、管理科学. 3.期刊论文吴为 区域电网公司的地位与作用 -中国电力企业管理2006,""(9) 目前,国家电网公司系统围绕建设"一强三优"现代公司的发展目标和"完善省级市场、发展区域市场、培育国家市场"的方针,正在形成科学化管理与发展的新战略.然而,区域电网 公司(以下简称"区域公司")的改革一直是电力体制改革的焦点和难点之一,区域公司的地位边缘化和作用的弱化成为系统内外十分敏感的话题.历史地看待区域公司的作用和分析未来 发展的需要,有必要对区域公司进行机构改革,以适应电力工业市场化改革的发展. 4.学位论文支黎峰 华东电力科技信息所未来竞争策略分析 2004 中国电力行业自20世纪90年代初起,开始了以打破垄断、政企分开为目的的电力体制改革,期间几度沉浮,2002年,随着国家电力监管委员会和五大发电公司、两大电网公司和四大 辅业集团的相继成立,中国电力体制正式拉开了第十次变革的序幕,中国电力体制进入了打破垄断、厂网分开、建立电力市场的阶段.在厂网分开、电力市场竞争主体形成、利益竞争 开始迭现的形势下,原先作为电力工业辅助角色的电力科技信息咨询行业面临着前所未有的机遇和挑战.以前以区域电网、行政省/市两级自然垄断壁垒的工作模式开始松动,各省的电 力科技信息企业开始根据自身的特点抢占、稳固电力市场的份额.该文立足于华东区域电网科技信息咨询行业,以行业内传统领导企业--华东电力科技信息所面临的机遇与挑战为基点 ,在对全国电力行业发展趋势、华东电网信息咨询未来竞争环境以及区域电网内的竞争者和全国其他区域电网竞争者作深入、详细分析后,提出适宜于该企业可持续发展的定位和竞争 策略,为该企业在今后相当一段时期内的健康、有序的发展提供战略依据. 5.期刊论文张云 关于华中区域电网建设的思考 -华中电力2002,15(4) 针对即将开始的电力体制改革的新形势,分析了华中电网存在的主要问题,提出华中区域电网建设的思路是:加强对华中区域电网规划的领导和研究,按电网的客观规律来规划和发 展电网,重点发展500 kV电网.适当提高电网设计标准和建设标准,全面提高电网一、二次系统的技术装备水平.在新建的220kV变电站大力推广无人值班变电站新技术,用先进成熟的技 术对电网进行改造.在"十五"期间内,将华中电网建设和改造成为技术先进、结构合理、运行灵活、安全可靠、高效低耗的区域性电网,满足网厂分开竟价上网的需要. 6.学位论文洪兰秀 互联区域电网AGC模式研究与仿真 2006 电力系统频率,即系统内同步发电机绕组中产生的交变电势的频率,是表征电能质量的三大性能指标之一。频率稳定是对电力系统运行的基本要求,其前提是发电与负荷及网络 损耗功率的相互匹配。如何根据电力系统负荷变化,随时调整发电机出力以适应负荷变动需求,这是自动发电控制(AGC)所要解决的问题。 传统的电力系统运营体系是由发、输、配电以及辅助服务统一管理构成的垂直一体的管制体系。所有发电方均被强制要求义务提供一定容量的备用服务。在“厂网分开”的电力 体制改革下,不仅电力能量市场化了,而且包括备用服务在内的各种辅助服务也可以通过市场机制实现,传统的强制发电商义务提供辅助服务的做法也逐渐被剔除。故互联电网 AGC运行模式及控制技术也必然作出相应的调整。 在电力市场以及电网互联及其规模拓展的条件下,如何设计AGC控制策略才能使其与能量市场完整配合;互联电网采用何种AGC运行模式及控制技术才能适应电网实际需求,使系 统运行达到更高的控制性能;采用何种性能评价标准才能对电网AGC运行控制性能作出合理、正确的评价,并引导电网AGC运行向着有利于促进系统整体运营水平不断提高的方向发展 等等是亟需解决的问题。 区域电网市场化是国家电网市场化的一种模式,研究适合区域电力市场的AGC运行模式,特别是在区域电力市场条件下,探求是否存在进一步优化资源配置和改善系统控制性能 的可能性,对于区域电力市场的建立及其成功、经济运行极为重要。 本文通过分析AGC基本控制策略,并借鉴国外相似电力市场AGC运行的经验,为区域电力市场条件下的AGC运行提出了六种可能适用的控制模式。在对各种AGC模式及相应的性能评 价指标进行详细介绍和静态分析的基础上,进一步作了动态分析。以华东区域电网为例,对各种控制模式进行动态频率仿真、分析、比较和验证。此外,还对相关模式下,在某些参 数整定过程中值得注意的问题进行研究和探讨;并作总结。 第一章首先对自动发电控制相关理论和技术、AGC控制延时以及电力系统仿真相关知识进行阐述和提出问题。 第二章在对六种AGC控制模式及相关性能评价标准作了介绍的基础进行静态分析。 第三章,介绍研究所用方法及模型,并对采用的算例进行简单的介绍和参数处理。 第四章,对各种控制模式进行动态仿真。特别地,着重研究了AGC控制时延大小、AGC备用获取与调度方式不同及其容量大小对系统AGC控制性能的影响。并对多控制子区域控制 模式下,互联区域电网调度中心直属的子区域采用不同控制模式时的性能进行比较。此外,还对多控制子区域控制模式下,关于频率偏差系数整定中的匹配问题作了探讨。 第五章,简要介绍了所借鉴的国外电力市场中AGC运行模式及其经验;并就区域电网的现状、特性以及研究对区域电网AGC运行的意义进行总结。 7.期刊论文安迪·皮特里克.李凡.皮特·特里默.王翀区域电网的最佳组织结构 -中国电力企业管理2006,""(9) 中国电力体制改革已将发电从垂直一体化的电力传统体制中分离,下一步改革将努力培育区域电力市场,把电网公司承担的职能,重组为能够在竞争性环境下达到提供区域性输电 服务、获得合作支持的新组合和新结构. 8.期刊论文湖南省水利厅 湖南省地方电力体制改革意见 -地方电力管理2003,""(5) 一、地方电力体制改革的必要性 1.地方电力建设取得了巨大成就.改革开放以来,我省以中小水电为主体的地方电力快速发展,取得了巨大成就,成为我省电力工业的重要组成部分.全省地方电力已建成水电站4632处 、装机容量305万千瓦,占全省电力总装机的26.1%、水电总装机的48%;年发电量100亿千瓦时,占全省总发电量的24%、水电发电量的46%.已建成53个县级电网和3个市级区域电网,拥有 10千伏及以上变电容量622万千伏安,10千伏及以上输配电线路75126公里.拥有固定资产108亿元,其中电站80.5亿元,电网27.6亿元,独立核算企业2679个. 9.学位论文陈敬宁 中国南方电网有限责任公司标杆管理研究 2006 随着国家电力体制改革的不断深入,电力企业所面临的环境发生了巨大的变化。新的环境在给电网企业的发展带来机遇的同时,也带来了严峻的挑战。中国南方电网有限责任公 司是根据国务院电力体制改革精神成立的以投资、建设和经营南方区域电网为主营业务的国有骨干企业,是国家电力体制改革的试验田。在不断变化的环境中,如何优化内部管理 ,提高企业经济效益和社会效益,提高企业竞争力,成为南方电网公司需要面对和迫切需要回答的问题。 标杆管理是20世纪90年代三大管理方法之一,作为一种学习先进经验的系统、科学、高效的方法,在企业管理中得到了广泛的应用。本论文在介绍、分析标杆管理基本理论及方 法的基础上,系统研究了标杆管理理论在南方电网公司实施的相关问题. 首先,对标杆管理的基本概念、发展历史、主要作用、分类、标杆的选择及在电力行业中的实施情况等进行了讨论。 其次,系统地分析了南方电网公司实施标杆管理的内外部动因,提出了南方电网标杆管理的具体流程与实施方案。 结合具体的管理业务流程分析,提出了南方电网公司对标管理的指标体系,具体包括基本信息、资产经营、营销服务和电网运营等几个方面。 以日本东京电力公司为标杆,在电网运行的技术指标、安全指标、营销质量、客户服务、经营效益、人力资源、科技创新等方面进行了综合比对分析,找到了南方电网公司的差 距。 南方电网公司通过标杆管理研究,提高了企业的领导力、执行力及在不断变化的环境中的竞争力,在企业文化和科学创新等方面也取得了提高。 10.期刊论文陈坚.高飞电力设备生命周期管理 -电力信息化2005,3(5) 0引言 随着电力体制改革逐步推进,区域电网公司在西电东送、南北互供、水火调剂、全国联网、事故备用、调峰错峰中的作用越来越大.在今年全国大面积严重缺电的情况下,在紧张的迎 峰度夏时节中,在用电负荷频频创新高的形势下,区域电网更是充分发挥了大电网的优势,而电网设备则是实现资源优化配置的基础.电网企业资产的绝大部分是设备,其生产就是围绕 设备的运行、维护、检修、试验等工作展开,电网企业管理信息系统中的设备管理就是实时监控设备状态,在确保安全的前提下,合理减少停电以及检修的次数和时间,延长设备使用寿 命. 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_D016681.aspx 授权使用:上海海事大学(wflshyxy),授权号:c5736deb-85cf-41d3-af7d-9dd40124a678 下载时间:2010年8月16日</方案></电力体制改革方案>
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