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摘要:随着经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,人们的用电需求也在不断增加,如何在新形势下为用户提供优质服务,这为电力系统带来了很大的挑战。目前,电力系统安全问题已经成为了人们专注的热点,而只有保证电力系统的安全运行,才能更好为人们供电。本文将围绕电力系统安全问题研究的背景、影响电力系统安全的因素以及如何降低这些安全问题进行简单研究。
关键词:电力系统 安全 背景 因素 降低
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
目前,人們对电力的需求和依赖越来越强,对电力系统的安全要求也越来越高。我们知道,电力系统是由电能产生、输送、分配和用电环节组成,同时这些环节是同时进行的,可见电力系统是一个很复杂的大系统。但是由于自身和外部因素的影响,电力系统的安全仍存在一些问题,这不仅为电力公司带来损失,也对整个社会带来很大的影响。如何提高电力系统的安全性,使之安全稳定地为人们供电,是当前社会急需解决的一个问题。
1.供电系统安全问题研究背景
在我国社会不断发展的过程中,电力作为我国的支柱能源和经济命脉,扮演着非常重要的角色。目前我国电力系统发展迅速,电网覆盖面积和规模不断的扩大,电网装机的总容量已经发展至世界第二位。而在发展的过程中,电力系统的安全问题也越来越突出,包括发电厂和电网的安全稳定问题。一方面,发电厂在整个电力系统中占主要地位,随着发电厂规模的壮大,发电厂的安全稳定变得越来越重要;另一方面,电网的规模和范围的扩大,也使得电网的安全问题越来越突出。目前为止,世界各国都发生过因为供电系统安全问题导致的事故,例如美国东北包括纽约1965年的大停电事故、美国1977年7月13日纽约大停电事故、法国1978年12月19日大停电事故等,这些事故造成大面积电网损坏以及大面积的停电,为人们带来巨大的损失。近20年来,我国发生的大停电事故大约有140余起,每次损失数亿元人民币。可见,如何保证电网的安全、稳定运行,是一个极其重大而迫切的研究课题。
2.影响电力系统安全的因素
2.1外部因素的影响
对于电力系统来说,外部因素例如自然灾害和气候以及人为因素都会对电力系统带来安全问题。首先,自然灾害和气候是人们不得不面对的一个问题,它不受人们控制,为人们带来很大困扰。其中,地震、飓风、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等,都会对供电系统带来很大的伤害,例如飓风可能会造成输电线断裂,从而破坏电网,为供电系统带来一系列的安全问题。其次,人为因素也会对供电系统的安全带来很大的影响,供电系统的运行是在相关工作人员的操作下进行的,因此由于控制和保护系统设置错误、系统操作员误操作等原因,会使供电系统的安全存在隐患。此外,人为的蓄意破坏,也会为供电系统的安全带来很大的威胁,这便要求相关部门加强电网保护的力度。
2.2电力系统自身的因素
电力系统是由电能产生、输送、分配和用电环节组成,而且这些环节是同时进行的,可见电力系统是一个很复杂的大系统,这个复杂性则决定了电力系统故障发生的可能。其中,电力系统主要部件故障有发电机、变压器、输电线故障;控制和保护系统故障有保护断电器的隐性故障、断路器故障、控制故障等;信息、通信系统故障有与能量管理系统失去通信、不能进行自动控制和保护、信息系统的错误或拥塞、外部Agent侵入信息、通信系统;电力市场竞争环境的安全问题有电力市场中Agent的竞争、在更换旧的控制和保护系统或发电装置上缺少主动性。此外,我们需要注意的是,目前利用高新技术的破坏也已经提到非常重要的位置上来,例如黑客的入侵、数据信息的篡改、自动化装置中软硬件的脆弱性的利用等,都已经成为电力系统安全问题的影响因素。
3.降低电力系统安全问题的措施
3.1减少设备故障
据相关人士统计,我国发生的很多大的电力事故中,因为设备的故障而引发的事故占首位,因此减少供电系统设备故障对供电系统的安全有着很大的决定作用。设备故障是造成事故的最根本因素,只有保证设备的正常运行,才能保证供电系统的安全。减少设备故障,可以从以下几个方面着手:严格执行对设备进行定期试验、检查的规定;把好新设备选型和投运前验收关口;提高运行设备的检修质量等。
3.2减少外部因素影响
外部因素包括自然灾害和人为因素,那么,如何减少外部因素的影响呢?首先,自然因素是我们不能阻止的,但是我们应该尽量做好事故预想工作,在灾害来临之前做好相应的防护措施。例如,每年夏季是雷雨、台风事故多发期,沿海及内陆地区要做好事故预想和运行方式安排;秋、冬季是雾(污)闪事故的多发期,各级部门要不断总结,落实好安全措施,防止类似故障重复发生,把电网损失降到最小。其次,减少人为因素的影响,一方面要求相关部门开展教育宣传活动,提高人们的道德意识,参与到保护电力系统的活动中;另一方面要提高技术人员的技术水平,对他们进行定期培训,以减少因操作失误带来的安全问题。
3.3完善电网结构
电网结构指电力网内各发电厂、变电所和开关站的布局,以及连接它们的各级电压电力线路的连接方式。电网结构的强弱,关系到到电力网运行的安全稳定、供电的质量和经济效益,可见完善电网结构对电力系统的安全具有很重大的意义。目前,我国电网结构薄弱、大容量远距离输电、弱联网和电磁环网的现状使得电网抗扰动能力较弱。针对以上问题,我们可以从以下三方面进行:一是对供电区域进行合理的划分,有利于安全经济地实现有功功率和无功功率的调整和控制;二是加强受端电网网架的建设,逐步将几个独立的供电区通过联络线联贯形成一个坚强的整体;三是在经济合理与建设条件可行的前提下,优先建设一定容量的地区电厂。
3.4增加输电系统的投资
我国进行市场化改革之后,相关部门对电力单位的监管措施越来越严厉,导致我国在输电设备方面的投资逐渐减少。输电投资的下降,造成输电容量严重不足,从而加剧发电公司滥用市场势力,影响电力市场的良性运作,进而对电力系统的正常运营构成威胁。因此,相关部门应该增加在输电系统方面的投资。
结语:随着21世纪的到来,人们对电力系统的要求也越来越高,降低电力系统的安全问题成为人们面临的挑战。对此,相关工作人员已经采取了一些列的措施进行改善,也取得了一定的效果,由于电力安全造成的大事故发生率也明显降低。总之,电力和人们的日常生活有着不可分割的联系,我国经济的快速发展和人们生活水平的提高离不开电力系统的支持,降低电力系统安全问题,对电力系统进行各方面完善势在必行。
参考文献:
[1]赵玉柱、刘明、陈刚,2000年全国电网安全运行情况分析,中国电力,2001
[2]文福拴、刘国刚,电力市场环境下的电力系统安全与调度问题,长沙理工大学学报(自然科学版),2007
关键词:电力系统 安全 背景 因素 降低
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
目前,人們对电力的需求和依赖越来越强,对电力系统的安全要求也越来越高。我们知道,电力系统是由电能产生、输送、分配和用电环节组成,同时这些环节是同时进行的,可见电力系统是一个很复杂的大系统。但是由于自身和外部因素的影响,电力系统的安全仍存在一些问题,这不仅为电力公司带来损失,也对整个社会带来很大的影响。如何提高电力系统的安全性,使之安全稳定地为人们供电,是当前社会急需解决的一个问题。
1.供电系统安全问题研究背景
在我国社会不断发展的过程中,电力作为我国的支柱能源和经济命脉,扮演着非常重要的角色。目前我国电力系统发展迅速,电网覆盖面积和规模不断的扩大,电网装机的总容量已经发展至世界第二位。而在发展的过程中,电力系统的安全问题也越来越突出,包括发电厂和电网的安全稳定问题。一方面,发电厂在整个电力系统中占主要地位,随着发电厂规模的壮大,发电厂的安全稳定变得越来越重要;另一方面,电网的规模和范围的扩大,也使得电网的安全问题越来越突出。目前为止,世界各国都发生过因为供电系统安全问题导致的事故,例如美国东北包括纽约1965年的大停电事故、美国1977年7月13日纽约大停电事故、法国1978年12月19日大停电事故等,这些事故造成大面积电网损坏以及大面积的停电,为人们带来巨大的损失。近20年来,我国发生的大停电事故大约有140余起,每次损失数亿元人民币。可见,如何保证电网的安全、稳定运行,是一个极其重大而迫切的研究课题。
2.影响电力系统安全的因素
2.1外部因素的影响
对于电力系统来说,外部因素例如自然灾害和气候以及人为因素都会对电力系统带来安全问题。首先,自然灾害和气候是人们不得不面对的一个问题,它不受人们控制,为人们带来很大困扰。其中,地震、飓风、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等,都会对供电系统带来很大的伤害,例如飓风可能会造成输电线断裂,从而破坏电网,为供电系统带来一系列的安全问题。其次,人为因素也会对供电系统的安全带来很大的影响,供电系统的运行是在相关工作人员的操作下进行的,因此由于控制和保护系统设置错误、系统操作员误操作等原因,会使供电系统的安全存在隐患。此外,人为的蓄意破坏,也会为供电系统的安全带来很大的威胁,这便要求相关部门加强电网保护的力度。
2.2电力系统自身的因素
电力系统是由电能产生、输送、分配和用电环节组成,而且这些环节是同时进行的,可见电力系统是一个很复杂的大系统,这个复杂性则决定了电力系统故障发生的可能。其中,电力系统主要部件故障有发电机、变压器、输电线故障;控制和保护系统故障有保护断电器的隐性故障、断路器故障、控制故障等;信息、通信系统故障有与能量管理系统失去通信、不能进行自动控制和保护、信息系统的错误或拥塞、外部Agent侵入信息、通信系统;电力市场竞争环境的安全问题有电力市场中Agent的竞争、在更换旧的控制和保护系统或发电装置上缺少主动性。此外,我们需要注意的是,目前利用高新技术的破坏也已经提到非常重要的位置上来,例如黑客的入侵、数据信息的篡改、自动化装置中软硬件的脆弱性的利用等,都已经成为电力系统安全问题的影响因素。
3.降低电力系统安全问题的措施
3.1减少设备故障
据相关人士统计,我国发生的很多大的电力事故中,因为设备的故障而引发的事故占首位,因此减少供电系统设备故障对供电系统的安全有着很大的决定作用。设备故障是造成事故的最根本因素,只有保证设备的正常运行,才能保证供电系统的安全。减少设备故障,可以从以下几个方面着手:严格执行对设备进行定期试验、检查的规定;把好新设备选型和投运前验收关口;提高运行设备的检修质量等。
3.2减少外部因素影响
外部因素包括自然灾害和人为因素,那么,如何减少外部因素的影响呢?首先,自然因素是我们不能阻止的,但是我们应该尽量做好事故预想工作,在灾害来临之前做好相应的防护措施。例如,每年夏季是雷雨、台风事故多发期,沿海及内陆地区要做好事故预想和运行方式安排;秋、冬季是雾(污)闪事故的多发期,各级部门要不断总结,落实好安全措施,防止类似故障重复发生,把电网损失降到最小。其次,减少人为因素的影响,一方面要求相关部门开展教育宣传活动,提高人们的道德意识,参与到保护电力系统的活动中;另一方面要提高技术人员的技术水平,对他们进行定期培训,以减少因操作失误带来的安全问题。
3.3完善电网结构
电网结构指电力网内各发电厂、变电所和开关站的布局,以及连接它们的各级电压电力线路的连接方式。电网结构的强弱,关系到到电力网运行的安全稳定、供电的质量和经济效益,可见完善电网结构对电力系统的安全具有很重大的意义。目前,我国电网结构薄弱、大容量远距离输电、弱联网和电磁环网的现状使得电网抗扰动能力较弱。针对以上问题,我们可以从以下三方面进行:一是对供电区域进行合理的划分,有利于安全经济地实现有功功率和无功功率的调整和控制;二是加强受端电网网架的建设,逐步将几个独立的供电区通过联络线联贯形成一个坚强的整体;三是在经济合理与建设条件可行的前提下,优先建设一定容量的地区电厂。
3.4增加输电系统的投资
我国进行市场化改革之后,相关部门对电力单位的监管措施越来越严厉,导致我国在输电设备方面的投资逐渐减少。输电投资的下降,造成输电容量严重不足,从而加剧发电公司滥用市场势力,影响电力市场的良性运作,进而对电力系统的正常运营构成威胁。因此,相关部门应该增加在输电系统方面的投资。
结语:随着21世纪的到来,人们对电力系统的要求也越来越高,降低电力系统的安全问题成为人们面临的挑战。对此,相关工作人员已经采取了一些列的措施进行改善,也取得了一定的效果,由于电力安全造成的大事故发生率也明显降低。总之,电力和人们的日常生活有着不可分割的联系,我国经济的快速发展和人们生活水平的提高离不开电力系统的支持,降低电力系统安全问题,对电力系统进行各方面完善势在必行。
参考文献:
[1]赵玉柱、刘明、陈刚,2000年全国电网安全运行情况分析,中国电力,2001
[2]文福拴、刘国刚,电力市场环境下的电力系统安全与调度问题,长沙理工大学学报(自然科学版),2007