我國直流輸電系統(tǒng)6年停運(yùn)199次多為變流站原因

“2006—2011年，全國全年在運(yùn)的直流輸電系統(tǒng)累計(jì)強(qiáng)迫停運(yùn)199次，換流站原因強(qiáng)迫停運(yùn)133次，占強(qiáng)迫停運(yùn)總次數(shù)的66.8%;累計(jì)直流輸電線路原因強(qiáng)迫停運(yùn)66次，占強(qiáng)迫停運(yùn)總次數(shù)的33.2%”。

近日，國家電監(jiān)會(huì)網(wǎng)站發(fā)布了《關(guān)于全國直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)情況的通報(bào)》(以下簡稱《通報(bào)》)，對(duì)2006—2011年直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)情況進(jìn)行了專題分析，其中指出的相關(guān)設(shè)備質(zhì)量問題值得關(guān)注。

部分設(shè)備質(zhì)量有待提高

我國的直流輸電系統(tǒng)承擔(dān)著西電東送和電網(wǎng)互聯(lián)的重要任務(wù)，目前這種輸電方式也越來越得到電網(wǎng)公司的青睞，提高其可用率和利用率，減少其非計(jì)劃停運(yùn)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大。

據(jù)了解，截至2011年底，我國在運(yùn)高壓直流輸電系統(tǒng)達(dá)15個(gè)，直流輸電線路總長度14026公里，額定輸送容量總計(jì)44974兆瓦，在運(yùn)直流輸電線路總長度和總輸送容量均已達(dá)到全球第一。

2006—2011年，全國全年在運(yùn)的直流輸電系統(tǒng)累計(jì)發(fā)生強(qiáng)迫停運(yùn)199次，其中13次為雙極強(qiáng)迫停運(yùn)，182次為單極強(qiáng)迫停運(yùn)，4次為閥組強(qiáng)迫停運(yùn)。6年間，單、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)都呈下降趨勢。單極強(qiáng)迫停運(yùn)是影響直流系統(tǒng)可靠運(yùn)行的最主要方面，占強(qiáng)迫停運(yùn)總次數(shù)的91.5%。

從發(fā)生強(qiáng)迫停運(yùn)的原因來看，除自然災(zāi)害及惡劣天氣和極少數(shù)的人為蓄意破壞外，設(shè)計(jì)缺陷和設(shè)備質(zhì)量問題不容忽視(詳見表1)。

《通報(bào)》指出，部分直流輸電系統(tǒng)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置存在隱患。其直流、交流控制保護(hù)和閥冷卻系統(tǒng)等輔助設(shè)備的控制保護(hù)系統(tǒng)未做到從測量裝置、信號(hào)傳輸裝置到控制保護(hù)裝置的全面冗余配置，尤其是投運(yùn)時(shí)間較早的直流系統(tǒng)的測量及保護(hù)裝置，存在設(shè)計(jì)不足問題，易導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)和拒動(dòng)，對(duì)直流系統(tǒng)可靠運(yùn)行造成影響。部分直流輸電系統(tǒng)二次設(shè)備、二次回路、保護(hù)定值等方面的配置和策略存在隱患，導(dǎo)致直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)事件時(shí)有發(fā)生。

同時(shí)，直流輸電系統(tǒng)中部分設(shè)備質(zhì)量有待提高。直流輸電系統(tǒng)元部件的可靠性對(duì)直流輸電系統(tǒng)可用率影響較大;換流變壓器套管等部分一次設(shè)備由于質(zhì)量缺陷和故障原因?qū)е麻L時(shí)間單極強(qiáng)迫停運(yùn);控制和保護(hù)系統(tǒng)及通信等二次設(shè)備故障造成強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間較短，但導(dǎo)致了多次強(qiáng)迫停運(yùn)。設(shè)備質(zhì)量問題導(dǎo)致停運(yùn)反映出部分廠家直流輸電一次和二次設(shè)備的質(zhì)量還有待進(jìn)一步提高。

據(jù)國家電監(jiān)會(huì)電力可靠性管理中心統(tǒng)計(jì)，引起強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)最多的換流站設(shè)備是控制和保護(hù)系統(tǒng)、閥冷卻系統(tǒng)，分別為36次、32次，這兩類系統(tǒng)所導(dǎo)致的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)總和占到了換流站原因停運(yùn)總次數(shù)的51%。其中，2006—2008年三年間，天廣、高肇、興安三個(gè)直流輸電系統(tǒng)由于某國際知名電氣企業(yè)提供的直流控制保護(hù)的板卡性能不穩(wěn)定或直流控制保護(hù)設(shè)計(jì)缺陷等原因，發(fā)生了24次強(qiáng)迫停運(yùn);2006年天廣直流輸電系統(tǒng)閥冷系統(tǒng)故障導(dǎo)致單極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)達(dá)到10次。

平均單次強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間(按系統(tǒng)雙極等效)最長的換流站設(shè)備是交流開關(guān)設(shè)備、換流變壓器、直流平波電抗器。

而線路故障引起停運(yùn)的原因主要是大風(fēng)、雷雨、冰雪、山火等惡劣氣候和外力因素影響。

四大建議

在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源資源分布不平衡的情況下，直流輸電為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和資源優(yōu)化配置發(fā)揮著越來越重要的作用。為不斷提高直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，防止因直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)引發(fā)電力安全事故，特別是避免通道集中、落點(diǎn)集中情況下多回直流同時(shí)或相繼閉鎖故障的發(fā)生，國家電監(jiān)會(huì)電力可靠性管理中心特別提出四項(xiàng)建議。

首先，建議加強(qiáng)抗災(zāi)能力建設(shè)，提升惡劣環(huán)境下的運(yùn)行能力。針對(duì)局部地區(qū)自然災(zāi)害和惡劣天氣頻發(fā)等狀況，研究制定和實(shí)施差異化設(shè)計(jì)和改造方案，綜合考慮微地形、小氣候等條件，開展輸電通道地區(qū)災(zāi)害水平的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，有針對(duì)性地采取措施，提高直流輸電系統(tǒng)整體抗災(zāi)能力。要加強(qiáng)自然災(zāi)害和惡劣天氣預(yù)測預(yù)警工作，制定完善相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)應(yīng)急演練，超前防范，減少設(shè)備停運(yùn)造成的損失。

其次，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型監(jiān)造，從源頭上防范強(qiáng)迫停運(yùn)有關(guān)單位加強(qiáng)直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證和比選，結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)提高輸電通道集中地區(qū)、災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)直流輸電系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);要注重從測量裝置、信號(hào)傳輸裝置到控制保護(hù)裝置全面采用冗余和多重化配置設(shè)計(jì)，改進(jìn)相關(guān)控制保護(hù)邏輯，強(qiáng)化系統(tǒng)自檢功能;要優(yōu)化設(shè)計(jì)換流變等大型設(shè)備備用位置、軌道布置，研究安排備用設(shè)備迅速就位搬運(yùn)方案，減少停運(yùn)時(shí)間。要高度重視設(shè)備質(zhì)量，嚴(yán)格設(shè)備選型，優(yōu)先選擇性價(jià)比高，質(zhì)量過關(guān)的國產(chǎn)設(shè)備;加強(qiáng)工程質(zhì)量管理和重要設(shè)備監(jiān)造，做好設(shè)備出廠試驗(yàn)、交接驗(yàn)收和安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，從源頭上提高設(shè)備設(shè)施的產(chǎn)品質(zhì)量。

再次，加強(qiáng)運(yùn)維和檢修管理，保證設(shè)備安全運(yùn)行。運(yùn)維單位要加強(qiáng)換流變壓器等一次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理，掌握設(shè)備特性和運(yùn)行規(guī)律，強(qiáng)化檢修管理，開展?fàn)顟B(tài)檢修，積極應(yīng)用新技術(shù)提高在線監(jiān)測水平，研究探索帶電檢測手段，密切跟蹤設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題和隱患，保證設(shè)備始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)。要加強(qiáng)二次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)，認(rèn)真查驗(yàn)直流、交流控制保護(hù)系統(tǒng)和閥冷卻系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備的控制保護(hù)系統(tǒng)等二次系統(tǒng)保護(hù)的配置和策略，查找二次設(shè)備、二次回路、保護(hù)定值等方面隱患，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整、改正和升級(jí)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

要加強(qiáng)線路走廊和通道清理，加強(qiáng)線路巡查，熟悉掌握當(dāng)?shù)氐匦魏蜌夂蛱攸c(diǎn)，提早發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)組織處理，減少雷雨、大風(fēng)、冰雪、山火、地震等因素對(duì)直流輸電系統(tǒng)可靠性的影響。要加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際制定反事故措施，認(rèn)真貫徹執(zhí)行，杜絕人為操作失誤等原因造成強(qiáng)迫停運(yùn)。

最后，還要落實(shí)反恐怖防范措施，防止蓄意破壞。運(yùn)維單位要加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理，完善反恐怖防范制度，落實(shí)措施和人員責(zé)任，加強(qiáng)培訓(xùn)，提高現(xiàn)場人員安全保衛(wèi)意識(shí)，嚴(yán)防對(duì)直流輸電設(shè)施有不良企圖的違法人員的恐怖活動(dòng)導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故發(fā)生。