(中國電機工程學(xué)會，北京 100761)
〔摘 要〕 通過對我國電力工業(yè)實踐的總結(jié)，強調(diào)了國家立法對確保電力安全的重要性，指出嚴格執(zhí)行電力有關(guān)規(guī)程，加強電力企業(yè)管理，不斷實施電力工業(yè)的技術(shù)進步和技術(shù)改造，將電力安全管理與電力可靠性管理有機結(jié)合，認真分析電力事故，接受教訓(xùn)，是提高電力安全水平的幾個要素，是多年實踐行之有效的經(jīng)驗，同時通過對美國"8·14"大停電事故的分析，提出了中國電力的應(yīng)對措施。
〔關(guān)鍵詞〕 電力安全；立法；規(guī)程；管理；技術(shù)改進；事故分析；可靠性
電力安全供應(yīng)是現(xiàn)代社會重要的基本條件之一。中國電力工作者長期堅持"安全第一，預(yù)防為主"的方針，積累了豐富的經(jīng)驗及教訓(xùn)，電力運行和電力供應(yīng)的安全水平越來越好，電力安全管理水平也不斷提高。實現(xiàn)電力安全是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要全過程重視安全工作。從2002年底開始中國電力管理體制開始步入重大改革之路，已組建兩大電網(wǎng)公司和五大發(fā)電公司及其他有關(guān)公司。新體制和新機制對電力的安全供應(yīng)和安全管理提出了新的課題和任務(wù)。為了提高電力安全水平，應(yīng)不斷結(jié)合電力工業(yè)實際，加強對電力安全的研究和交流，中國電機工程學(xué)會要積極地為電力安全論壇提供平臺，促進這種研究和交流，為提高中國電力安全水平做出貢獻?？偨Y(jié)我國電力工業(yè)的實踐，應(yīng)該堅持以下幾方面行之有效的經(jīng)驗。
1 國家立法，強調(diào)確保電力安全的重要性
電力安全是國家安全的重要組成部分，鑒于電力安全的重要性，國家一系列立法中對電力安全提出了明確要求。在《電力法》和電力法規(guī)如《電力設(shè)施保護條例》、《電網(wǎng)調(diào)度管理條例》和《供用電管理條例》中都強調(diào)確保電網(wǎng)安全運行和電力安全供應(yīng)的重要性。
國家電力管理部門的一系列規(guī)定和要求，不但把國家對電力安全的要求具體化，而且針對安全方面的問題，適時地提出改進安全管理、提高安全水平的要求和措施，總結(jié)確保安全的經(jīng)驗，例如電力企業(yè)實行"安全第一，預(yù)防為主"的方針，再如企業(yè)要實行安全責(zé)任制，企業(yè)一把手是企業(yè)安全第一責(zé)任人。能源部、電力部和國家電力公司每年召開兩次會議或電話會議，研究和布置安全工作。前不久，國務(wù)院明確由電力監(jiān)管委員會負責(zé)中國電力改革后電力安全的監(jiān)管，國家電力監(jiān)管委員會將出臺一系列的規(guī)定和要求，確保電力的安全。
2 執(zhí)行電力規(guī)程是電力安全的必要條件
電力安全規(guī)程是電力工業(yè)戰(zhàn)線長期工作實踐的經(jīng)驗總結(jié)，應(yīng)當(dāng)在生產(chǎn)現(xiàn)場得到認真落實。電力安全的管理性規(guī)程如事故調(diào)查規(guī)程，關(guān)于事故的調(diào)查程序和事故的認定，需要隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和管理機構(gòu)的改革而修改。而現(xiàn)場的安全作業(yè)、運行和檢修等規(guī)程，需要隨著設(shè)備的改造、系統(tǒng)改動而修改。不言而喻，規(guī)程對保證安全起著十分重要的作用，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)進步也要制定新規(guī)程。《電力系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則》的制定和執(zhí)行，就是一個明顯的例子。1981年，當(dāng)時的電力工業(yè)部主持制訂了《電力系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則》，有效地減少了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定破壞事故。據(jù)統(tǒng)計在未制訂穩(wěn)定導(dǎo)則之前的上世紀70年代，中國電力系統(tǒng)每年發(fā)生的穩(wěn)定破壞事故達20多次，造成巨大影響和損失；開始執(zhí)行導(dǎo)則的前10年即80年代，平均每年發(fā)生10次穩(wěn)定破壞事故；90年代以來，電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故進一步大幅減少，1997年以來，全國再沒有發(fā)生電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故，《電力系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則》對中國電網(wǎng)的安全運行，起了十分重要的作用。
3 電力企業(yè)管理工作是電力安全的基礎(chǔ)
中國電力企業(yè)管理水平普遍得到切實提高是經(jīng)過達標、創(chuàng)一流工作來實現(xiàn)的。電力企業(yè)達標工作開展之前，領(lǐng)導(dǎo)去一些電廠的生產(chǎn)現(xiàn)場，需要穿雨衣、雨鞋，機組運行也不穩(wěn)定，"安全第一"未得到落實，當(dāng)時有一個日本電力代表團參觀一個發(fā)電廠的現(xiàn)場后，到辦公室看到一系列的規(guī)程時說"看了你們的現(xiàn)場，不知道你們還有如此完備的規(guī)程"。當(dāng)時有不少規(guī)程規(guī)定都是貼在墻上，放在柜子里，而沒有落實到現(xiàn)場。電力工業(yè)的達標和創(chuàng)一流工作有全面的總結(jié)，只說其對安全的巨大作用，達標、創(chuàng)一流徹底扭轉(zhuǎn)了生產(chǎn)不穩(wěn)定的被動局面，改變了火電廠昔日"臟、亂、差"的面貌，電力設(shè)備泄漏情況基本得到根治，夯實了安全工作基礎(chǔ)，電網(wǎng)安全運行得到了保證，涌現(xiàn)出一大批長周期安全無事故的企業(yè)。如今廠區(qū)整潔干凈，管理有序，環(huán)境優(yōu)美的"花園式工廠"遍布電力行業(yè)?？梢詫嵤虑笫堑卣f，電力企業(yè)開展安全文明生產(chǎn)達標和創(chuàng)一流工作縮小了中國電力工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場管理與發(fā)達國家的差距，有效地提高了中國電力工業(yè)的安全水平。
4 電力工業(yè)的技術(shù)進步和技術(shù)改造是進一步提高電力安全水平的保證
電力工業(yè)以新技術(shù)改造老設(shè)備的技術(shù)改造是從200 MW汽輪機改造開始的。近10年來，電力企業(yè)對電力設(shè)施進行了徹底的、大規(guī)模的技術(shù)改造，使我國電力工業(yè)的技術(shù)裝備水平顯著提高，設(shè)備的環(huán)保、效率和安全性得到了改善，大大縮短了與國際同業(yè)先進水平的差距。提高安全性的主要工作是：
(1) 采用世界新技術(shù)對老的大中型火電廠的控制系統(tǒng)進行了改造，從而實現(xiàn)了電廠的集中監(jiān)控，提高了機組的效率和可控性；
(2) 城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造和建設(shè)工作，不但提高了供電水平，實現(xiàn)了設(shè)備無油，而且在優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加快了配網(wǎng)自動化建設(shè)。目前城市供電企業(yè)基本實現(xiàn)集環(huán)網(wǎng)自動化、負荷管理、配變監(jiān)測、載波抄表等為一體的配電綜合管理系統(tǒng)；
(3) 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)不斷改造和完善，基本上與國際水平接軌。自動發(fā)電控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析等功能基本實現(xiàn)，完善了電能自動計量系統(tǒng)，為實現(xiàn)電源的優(yōu)化配置提供了技術(shù)手段，同時正在全國一批城市中構(gòu)建GIS地理信息系統(tǒng)；
(4) 電力通信網(wǎng)已建成并覆蓋全國主力電廠，初步實現(xiàn)了電力通信的現(xiàn)代化，由于現(xiàn)代通訊和計算機的采用，使得對大電網(wǎng)的穩(wěn)定監(jiān)視成為可能；
(5) 微機保護廣泛采用，不但有效降低調(diào)試工作量，而且提高了保護的正確動作率。
5 認真分析電力事故，接受教訓(xùn)，是提高電力安全水平的重要途徑
中國電力工業(yè)長期以來堅持"三不放過"的原則對事故進行分析統(tǒng)計，使事故真正成為安全之母。去年美國"8·14"停電以后，在中國電力界內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注，進行了熱烈的討論。中國電機工程學(xué)會也在北京組織了專家座談會，提出了中國電機工程學(xué)會關(guān)于事故的分析以及中國電力應(yīng)如何加強管理和從事故中接受教訓(xùn)的意見。
5.1 必須聯(lián)系我國電網(wǎng)實際吸取教訓(xùn)
(1) 專家們認為，跟蹤美加8·14大面積停電事件，吸取教訓(xùn)，防患于未然，必須深入研究中國電網(wǎng)的特點。由于我國一次能源和負荷中心分布的不均衡，實施"西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)"是必然和正確的選擇。
(2) 在實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的進程中，中國電網(wǎng)互聯(lián)的規(guī)模將不斷擴大，電網(wǎng)之間的聯(lián)系將越來越緊密。電網(wǎng)在經(jīng)歷由當(dāng)前比較薄弱到將來比較強固，電網(wǎng)互聯(lián)由當(dāng)前弱聯(lián)系、弱阻尼到將來的強聯(lián)系的發(fā)展過程中，是最容易引發(fā)不穩(wěn)定問題的。因此必須從電網(wǎng)規(guī)劃、運行管理、技術(shù)手段的配置和新技術(shù)新裝備的研發(fā)、應(yīng)用以及防止輸電設(shè)施的外力破壞等方面下功夫，千方百計防止類似事件在中國電網(wǎng)發(fā)生。
5.2 電網(wǎng)建設(shè)必須實行統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)規(guī)劃、適度超前
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否合理，運行是否安全可靠，調(diào)度能否靈活，能否適應(yīng)電力市場發(fā)展的需要，規(guī)劃建設(shè)是基礎(chǔ)，是前提。必須強調(diào)統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)規(guī)劃。
(1) 統(tǒng)一規(guī)劃是指電源建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)要統(tǒng)一，輸電網(wǎng)的建設(shè)和配電網(wǎng)的建設(shè)要統(tǒng)一，一次系統(tǒng)的建設(shè)和二次系統(tǒng)(通信、自動化、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))的建設(shè)要統(tǒng)一，電源項目和電網(wǎng)項目的建設(shè)在時間和空間上要統(tǒng)一。
(2) 科學(xué)規(guī)劃是指要符合電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的要求。既要考慮有功功率的平衡，還要充分考慮受端電網(wǎng)的電壓支撐，保證其在系統(tǒng)故障情況下有充分的動態(tài)無功供給，重視研究和防范受端電網(wǎng)的電壓崩潰問題。在主要跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線上配置實時、在線的快速解列裝置，以便一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)失穩(wěn)跡象時，及時有效解列故障點，保證電網(wǎng)迅速、可靠地過渡到穩(wěn)定狀態(tài)。
(3) 適度超前就是在電力建設(shè)中，電網(wǎng)的建設(shè)(包括配電網(wǎng)的建設(shè))要適當(dāng)超前于電源的建設(shè)，這樣做既有利于提高輸電和供電的可靠性，也有利于電源送得出、落得下、用得上。
(4) 專家們提出當(dāng)前統(tǒng)一規(guī)劃中十分重要的一點就是要盡快提出全國電網(wǎng)2010年、2020年的目標網(wǎng)架，研究確定同步電網(wǎng)的合理容量和區(qū)域電網(wǎng)之間合理的聯(lián)網(wǎng)方式。
專家們建議在跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)中優(yōu)先采用超高壓直流或直流背靠背的聯(lián)網(wǎng)方式。認為這樣可以有效地防止一個電網(wǎng)的事故影響到另一個電網(wǎng)的運行，有效地防止大電網(wǎng)事故的發(fā)生。
專家們還建議要有計劃地盡快解決部分電網(wǎng)中的500 kV和220 kV電磁環(huán)網(wǎng)問題，盡快合理優(yōu)化、調(diào)整、加固電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，切實提高電網(wǎng)的輸電容量和穩(wěn)定水平。
專家們認為，統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)規(guī)劃、適度超前建設(shè)電網(wǎng)對于發(fā)展中國家建設(shè)不斷發(fā)展的大電網(wǎng)來講尤其重要。
5.3 堅持統(tǒng)一調(diào)度
(1) 在實施廠網(wǎng)分開，建立發(fā)電側(cè)電力市場的條件下，電能不能儲存，電能的發(fā)、供、用瞬時完成，產(chǎn)、供、銷同時實現(xiàn)的技術(shù)特征和市場特征并沒有改變，電力系統(tǒng)的整體性沒有改變。因此與此相適應(yīng)的"統(tǒng)一調(diào)度"在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行方面，尤為重要。電網(wǎng)高度的第一要務(wù)應(yīng)當(dāng)是協(xié)調(diào)好發(fā)電、輸電、配電和用戶之間的關(guān)系，保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行，保證向用戶可靠供電。
(2) 電網(wǎng)各級調(diào)度機構(gòu)要嚴格執(zhí)行《電網(wǎng)調(diào)度管理條例》。這個條例和有關(guān)統(tǒng)一調(diào)度的要求是全網(wǎng)所有并網(wǎng)成員的共同意志的體現(xiàn)，并不是調(diào)度機構(gòu)的權(quán)利。各級調(diào)度機構(gòu)只不過是在運行中代表并網(wǎng)成員的意志而承擔(dān)執(zhí)行的責(zé)任。因此，各級調(diào)度必須按照廠網(wǎng)分開和建立區(qū)域電力市場的要求，堅持"公平、公正、公開"的原則，定期披露有關(guān)的調(diào)度信息，保證高度透明。
(3) 統(tǒng)一調(diào)度的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括對全網(wǎng)繼電保護、安全穩(wěn)定控制裝置、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制器(PSS)等裝置的統(tǒng)一配置、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一整定，對其在故障情況下的動作情況進行統(tǒng)計分析并提出不斷完善的要求，各并網(wǎng)單位應(yīng)當(dāng)按照統(tǒng)一的要求來配置和改進。專家們指出，電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置和安全穩(wěn)定控制裝置對保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定是一道有效的屏障，因此，必須加強和嚴格規(guī)范這方面的管理。
(4) 必須嚴格執(zhí)行《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，堅持加強第三道防線建設(shè)。專家們認為，《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》是我國電力系統(tǒng)多年運行的寶貴經(jīng)驗的總結(jié)，是引導(dǎo)我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平不斷提高的重要指導(dǎo)性文件。經(jīng)過修改后的《導(dǎo)則》，更加符合我國電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的要求，因此必須嚴格執(zhí)行。導(dǎo)則中關(guān)于第三級穩(wěn)定標準的要求體現(xiàn)了我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定策略的特色。即在電力系統(tǒng)故障、開關(guān)拒動、繼電保護和安全自動裝置誤動或拒動、自動調(diào)節(jié)裝置失靈、多重故障、失去大容量發(fā)電廠等偶然事故導(dǎo)致穩(wěn)定破壞時，必須采取果斷措施，防止系統(tǒng)崩潰，避免造成長時間大面積停電和對重要用戶的災(zāi)害性停電，使負荷損失盡可能減少到最小，使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運行。
專家們建議，在全國聯(lián)網(wǎng)過程中，要認真研究和落實上述要求，在各級調(diào)度機構(gòu)的統(tǒng)一部署下，有組織地統(tǒng)一配置聯(lián)鎖切機、切負荷、低頻減載、自動投切電容器、電抗器及振蕩解列、過負荷解列等裝置，并定期進行檢查和復(fù)核。專家們認為，這一措施是保證不發(fā)生大電網(wǎng)瓦解、大面積停電的最后一道防線，必須保證自身的可靠。
(5) 采取措施切實防止大容量發(fā)電廠和重要樞紐變電站全廠(站)停電事故的發(fā)生。在電力系統(tǒng)受到擾動而開始振蕩時，大機組的正確運行或停用，可以有利于使振蕩收斂，而大機組的不當(dāng)運行方式，可能導(dǎo)致或加速系統(tǒng)的穩(wěn)定破壞。在我國電力發(fā)展過程中，一大批大型水電廠、核電廠、火電廠已經(jīng)或即將投入運行，變電站的容量也在不斷擴大，因此應(yīng)當(dāng)有組織地統(tǒng)一協(xié)調(diào)各發(fā)電機組低頻自動退出運行的要求，要采取措施，努力做到既保護大機組的安全，也有利于保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。建議各電網(wǎng)公司要具體研究大型樞紐變電站母線的合理布局，防止母線的容量過大，過于集中。同時要進一步提高大型發(fā)電廠和樞紐變電站內(nèi)的廠用電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等公用系統(tǒng)的可靠性，加強安全管理，完善組織措施和技術(shù)措施，防止公用系統(tǒng)的不可靠引發(fā)全廠(站)停電進而造成系統(tǒng)失穩(wěn)問題。
5.4 堅持技術(shù)創(chuàng)新，促進技術(shù)進步，進一步完善電網(wǎng)安全的技術(shù)手段
專家們建議，應(yīng)當(dāng)盡快研制開發(fā)并推廣應(yīng)用實時-在線快速解列裝置，在系統(tǒng)換穩(wěn)初期即將故障點解列，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。
專家們建議，在有條件的情況下，應(yīng)適當(dāng)加快推廣應(yīng)用靈活交流輸電(FACTS)技術(shù)，促進本土化的步伐，以便實現(xiàn)對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
5.5 政府部門在加強監(jiān)管的同時為電力行業(yè)創(chuàng)造寬松的經(jīng)營環(huán)境
專家們建議，在電力管理體制改革過程中，有關(guān)政府部門在加強對電網(wǎng)企業(yè)嚴格監(jiān)管的條件下，應(yīng)為其創(chuàng)造一個適當(dāng)寬松的經(jīng)營環(huán)境，使其有條件、有能力加強電網(wǎng)的建設(shè)和改造，加強對電網(wǎng)的維護，更多地采用新技術(shù)，以改善電網(wǎng)的安全性，提高電網(wǎng)的可靠性。建議一些要害部門配置自備電源，并時時處于正常備用狀態(tài)；建議加強城市公用系統(tǒng)包括水、煤氣、地鐵以及社會治安和交通管制方面建立重大電網(wǎng)事故的應(yīng)急處理系統(tǒng)。
6 電力安全管理與電力可靠性管理相結(jié)合
電力安全管理與可靠性管理相結(jié)合，這是電力部時期主管生產(chǎn)的部長向當(dāng)時的生產(chǎn)司長提出的要求，也是現(xiàn)代化管理的需要?？煽啃怨芾硎前l(fā)達國家對電力設(shè)備管理的主要手段，中國電力管理部門從上世紀70年代開始研究，80年代開始建立可靠性管理系統(tǒng)，并逐步投入使用，90年代初開始進入達標考核并一年一度進行全國發(fā)布。根據(jù)電力部主管生產(chǎn)部長的要求，當(dāng)時的生產(chǎn)司組織修改了事故調(diào)查規(guī)程，把大量的屬于可靠性管理的內(nèi)容，從事故調(diào)查規(guī)程轉(zhuǎn)入可靠性管理的有關(guān)規(guī)定中，同時在工作上積極支持可靠性管理中心的工作，并且在達標、創(chuàng)一流工作中，把重要的可靠性指標作為必備指標予以考核。通過安全管理和可靠性管理的結(jié)合，不僅使管理工作與國際接軌，而且使發(fā)供電設(shè)備的健康狀況普遍提高，發(fā)電機組性能和各項經(jīng)濟技術(shù)指標有了顯著提高。我國發(fā)電機組平均等效可用系數(shù)已基本接近國際同業(yè)先進水平。
以上6點經(jīng)驗是電力系統(tǒng)長期積累總結(jié)的結(jié)果，堅持以上6點經(jīng)驗，可以基本上保證電力系統(tǒng)的安全運行和對用戶的安全供電。但是要不斷提高安全和經(jīng)濟水平，必須對一些從生產(chǎn)實踐提出的問題進行研究并提出針對性的改進措施。另一方面，電力進行市場化改革必然給電力安全帶來新的課題。為了在市場化條件下提高安全水平，中國電機工程學(xué)會成立了"電力安全專家委員會"，專家委員會在電力監(jiān)管委員會領(lǐng)導(dǎo)為組長的領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)下工作，日常工作接受中國電機工程學(xué)會常務(wù)理事會的技術(shù)指導(dǎo)。主要任務(wù)是：接受委托參與重大電力事故的技術(shù)調(diào)查與分析工作中重大技術(shù)問題的研究與協(xié)調(diào)；組織專家提出開展重大電力事故技術(shù)調(diào)查與分析的建議；接受委托組織專家參與審查和制定有關(guān)重要技術(shù)規(guī)范、制度和防范措施等；接受委托組織專家進行并網(wǎng)發(fā)電廠的安全性評價等工作。相信中國電機工程學(xué)會和全體會員，一定能為中國電力安全水平的提高做出新的貢獻。
