電力市場對遠切設備的挑戰
引官我國電力系統的管理水平和技術水平與發達國家(如:美國、加拿大、意大利等)相比仍然是落后的。而為什么近幾年來發達國家的電力系統出現故障后,系統動蕩,幾近瓦解;而我國電力系統反而沒有出現大的系統事故呢,這要得益于我國電力系統大量地采用了“遠切裝置”。遠切,實際是犧牲非故障用戶和發電廠的利益,來維持系統的供需平衡,同時也扼殺了電力“系統”的功能。市場方式運作下,維持電力系統穩定靠“遠切裝置”必將受到挑戰。不采用或盡量少采用“遠切裝置”應該成為電力系統努力的方向。
1市場方式運作下安全問題外延擴大
市場方式運作下安全間題的外延擴大了。人身設備安全和市場安全是兩個性質不同的問題,前者是生產技術問題,后者是經營運作問題,具體的情況應具體分析。如過負荷間題,我國長期以來只看作技術問題,當電力系統由于某種原因出現功率缺額時,為保證系統的安全,借助遠切裝置或其他裝置切除對應功率的用戶。但大多數過負荷是市場問題而不是技術問題。如裝機容量、輸電容量不足引起的過負荷就是市場問題。要從根本上解決這類問題,只有擴大裝機容量和提高輸電能力。美國與加拿大電網、意大利與法國電網的近年大停電,初看好象是設備出的問題,但深人分析卻發現根子在電力市場—裝機容量不足(備用容量不足,我國更加突出),經不起一點風吹草動,出點小故障就影響到全網。我國電力體制改革的目標是建立電力市場,市場運作下的供需雙方用合同制約,是一種契約關系。電力系統出現故障應依靠自身的能力處理,不應該或盡量少干擾非故障用戶和發電廠,保證不間斷地向用戶供電。計劃經濟時代電力系統的安全問題,一般是指人身設備安全;市場方式運作下的電力系統安全問題包括:人身設備安全和電力市場安全兩方面(電力安全還應包括資源安全,而資源安全問題屬上層建筑的戰略決策問題)
2遠切裝里的功能及工作原理
遠切裝置是維護初級電力系統穩定運行的有效手段。在電力系統中,當遠距離輸送的功率大,系統聯接又薄弱時,無論是電源方還是負載方發生故障,故障側切除發電機或負載都將造成兩側頻率差,若不采取措施,系統將無法正常運行。為解決這一問題,當本側切除發電機或負載的同時,利用遠方跳閘裝置使對側切除適當容量的負載或發電機,保證系統的穩定。如圖所示,當發電側發生故障如發電機(等效發電機,下同)Cl或c2故障,為切除發電側的故障,將IQF或ZQF斷開。1口F或2口F斷開后,系統將出現功率缺額,為了保持系統的功率平衡,在1QF或ZQF斷開的同時向負荷側(對側)發一跳閘信號(信號可通過電力線路載波通道或微波通道或光纖通道傳輸)使負荷側切除與發電側相當容量的負載。反之,當負荷側出現故障斷開7QF或8口F的同時向發電側發信號,使發電側切除相當容盆的發電機。受輸電容量的限制,當線路Ll或位故障,跳開線路兩側斷路器的同時,為保證系統的穩定,在負荷側和發電側切除相應容量的負荷和發電機。這一思路,使系統總是平衡的,不會出現安全穩定問題。如果系統的備用容量充足、聯系緊密、自動化程度高、自我調節能力較強,系統出現故障就不需要遠切了。發電側出現故障,切除發電機造成的功率缺額由備用容量來補足;一條線路出現故障被切除,用戶可通過其他線路獲得電能,保證用電的連續性;用戶出現故障,負載被切除,調節裝置自動維持系統頻率穩定,保證系統安全運行。以上分析可知,“遠切裝置”在保證電力系統穩定方面的確可以起到很好的作用,但這是一種消極的手段,因為它犧牲了非故障部分的利益。只有在采取其他方法仍不能保證系統穩定的情況下才宜采用。
3電力市場挑戰遠切裝里
市場運作下,要求電力系統向用戶提供充足、可靠、質量合格和廉價的電能。當電力系統中出現干擾或事故的性質和規模均屬預先規定時,電力系統憑借其本身具有的抗干擾能力(如發電出力的備用容量、電力網的合理結構及輸變電設備的合理備用等)和繼電保護及自動裝置的作用,以及運行人員的控制和操作,仍保證持續供電。但是,當電力系統出現超出預先規定的事故后,就有可能使電力系統部分失去供電能力。一個安全可靠的電力系統,在嚴重的事故情況下,也應盡量避免使事故擴大,以防止對電力系統其他正常運行部分造成大面積停電。同時應迅速消除事故,恢復供電。市場運作要求電力系統本身具有足夠的抗干擾能力,將系統所能受到的干擾和可能發生的事故盡可能納人預先規定的范圍,做到在事故情況下不影響或少影響非故障用戶和發電廠。為了保證向用戶連續供電,電力系統運行中有一個很重要的指標—繼電保護的選擇性。選擇性是指:電力系統出現故障時,繼電保護動作僅將故障設備切除,使停電范圍盡可能減小,保證無故障部分繼續運行。如圖中線路Ll故障,斷路器3口F和SQF的繼電保護動作,切除發生在線路Ll上的故障;發電機Cl發生故障,1QF的繼電保護動作,將Cl切除;保證無故障部分繼續運行。顯然,遠切裝置與選擇性是相悖的。受等級制度的影響,社會上總有人喜歡將人群分成三六九等,奇怪的是大多數人樂于接受。這一點也自覺和不自覺地被管理者們利用。如電力系統將用戶分為一、二、三類就是如此。計劃經濟時代的思維強調先生產后生活;因此,往往將生活用電歸到第三類,電力系統只要出現“風吹草動”就將第三類用戶“干掉”。在計劃經濟時代,人們只要聽說是電力系統出問題而造成的停電,一般都能容忍;也就自覺不自覺地接受了停電造成的損失,沒有索賠的習慣,也沒有索賠的地方。
市場條件下的情況變了,首先,很難將用電戶分為明確的一、二、三類,采用計劃經濟時期的老辦法來保證電力系統的穩定可能帶來社會的穩定問題。現在不少地方將生活用電放到了第一位。如高溫天氣,居民區停電很可能帶來社會的不安定。因此,現在居民用電反而成了一類。在市場方式運作下,系統出了問題,還能遠切非故障用戶嗎?遠切什么樣的用戶呢?發電廠實行競價上網后,負荷側出了問題,還能遠切非故障發電機嗎?發電廠是靠發電養活的。當然,非要切也行,但必須賠款。這就是電力市場對“遠切裝置”提出的挑戰。尸、某省為了保證電力系統的穩定,在40多個22OKV及以上電壓等級的變電站裝設了72套遠切裝置,這樣系統肯定不會出現穩定問題,即故障時切多少容量的發電機,遠切裝置就切除多少負載;故障時切多少負載,遠切裝置就切除對應容t的發電機,系統總是平衡的,怎么也不會出現安全穩定問題。可是遭殃的是那些遠離故障點的非故障用戶和發電廠。
發達國家的通訊技術比咱們先進,他們如果也采用遠切裝置來保證系統安全穩定的話,就不會造成線路過載,導線軟化引起故障。他們為什么不這么做呢?因為,他們的電力系統是在按市場方式運作,系統出了問題,只能依靠系統自身解決,不能波及無故障部分,否則是要貽款的。我國電力市場建立起來后還能靠大量采用遠切裝置來保證系統的安全穩定嗎?這是一個需要繼續研究的課題。

責任編輯:電力交易小郭
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