用心守護燈火璀璨 奉獻譜寫光明贊歌——寫在內蒙古電網安全運行10000天之際
在內蒙古電力集團邁入“十四五”決戰決勝之年新春之際,內蒙古電網實現了安全運行10000天。這是一份長達27年的長周期安全生產記錄,在它的背后凝聚著內蒙古電網幾代調度人的辛勤汗水和默默耕耘。
電力系統是最復雜的人造系統,其中,電力調度在電力生產、傳輸、分配、消費各環節中扮演者至關重要的角色。如果把電力系統比作一臺計算機,電力調度就是這臺計算機的CPU,是確保穩定、可靠、精確運轉的核心部件。電力調度作為電力系統運行的組織、指揮和協調部門,承擔著保障自治區中西部電力系統安全、平穩、高效運轉的重要職責,肩負著確保電力可靠供應、促進清潔能源高效利用、電力現貨市場建設運營等重要任務。
電力調度從業人員是電力行業內“掐尖”的人才:電力調度員要了解掌握本專業的技術技能,熟悉電力系統運行原理,掌握電氣設備技術性能,熟悉調管電網的正常運行方式和特殊運行方式,定期開展反事故演習,不斷提升應急處置能力。要對電網運行方式和當班工作、本地區電網電氣設備的健康狀況做到心中有數,并針對當時天氣、電網運行方式做好事故預想,提前做好應對措施,以便在發生異常時能夠及時果斷進行處理。在處理事故時,需做到沉著冷靜,迅速準確,下令果斷,程序得當。對臨時改變的工作計劃及電網出現的事故、異常情況不盲目圖方便、憑印象去處理,對各種圖紙和技術資料要根據設備變更情況及時修改、補充,不留下任何事故隱患。
電網安全穩定管理涉及到電網的安全穩定分析和計算、運行方式制定、安全穩定控制、安全自動裝置等幾大類。圍繞以上核心內容衍生出無功電壓管理、網源協調管理、基建啟動管理、模型參數測試等門類,專業精深、內容龐雜。作為電力系統的核心工作人員,調度人是保障電網安全、可靠、高效運行的“參謀官、智囊團、守護者”。
為什么在變電站和發電廠布置了那么多安全穩定控制系統?一旦出現系統更嚴重的問題應該如何平衡電網?在調度,有一支強大的技術力量時刻都在穩固地支撐著電力系統24小時不間斷平穩運轉。拿幾個專業舉例:系統運行專業需多周期、全方位排查運行風險點,制定安全控制方案,為電網規劃發展提供決策支撐。調度計劃專業需要每天根據電力供需形勢、網架結構強度等安排網源設備檢修和啟動計劃?,F貨管理專業每天則需要根據系統運行邊界,通過市場化手段保障網源荷儲協調運行。調度自動化專業需每天時刻監視各類技術系統運行狀態,為實現電網可觀、可測、可控、可調運行提供堅強技術支撐。
電力自動化系統最基本的功能是自動控制技術,可以說,在電網調度系統中,自動電壓控制系統(AVC),正是電網安全穩定運行“多重關口”中的關鍵的第一道外大門。但“無人”自動化系統的建立,高精度、高強度地依賴于“有人”。
早在2008年,內蒙古電網首次迎來大規模風電并網,大規模波動間歇性的風電集中并網運行,為內蒙古電網安全運行帶來了極大挑戰。2010年,經過調試、閉環控制運行,內蒙古電網在全國范圍內首先實現了對風電場的自動電壓控制。項目針對新能源電壓自動控制這一世界性難題,與清華大學聯合研制出具有完全自主知識產權的AVC系統,達到了國際領先水平,解決了復雜電網自動電壓控制的關鍵技術難題。在連續多個24小時閉環控制測試中,調控中心AVC主站向李漢梁風電場控制系統下發控制指令日均兩百多次,實現分鐘級到秒級指令平滑切換,平均每5分鐘就有一項指令發出,參與調試的人員全程高強度工作,而場側均按照預想策略正確執行。2019年,AVC項目榮獲2018年國家科技進步一等獎。自2015年系統投運以來,已閉環運行220千伏及以上變電站230座,發電廠58座(含自備電廠),新能源場站498座,電壓合格率由65.1%提高到99.99%。
內蒙古電網調度是業內率先完成從模擬專線大步跨越全網絡數字模式轉變的省級電網平臺,實現調控數據網絡省地“雙平面”冗余互備。整合“新能源全息監控”、“綜合智能告警”、“輔助調度決策”等20多項功能,涉及多個高校和技術廠家配合,建成“平臺共享、廣域互聯”的調度控制技術支撐平臺系統(D5000),系統于2019年正式投運,全天候支撐電網安全穩定運行。在系統建設的一年多里,程序的開發、調試、消缺,與廠站的對點與傳動占據了調度自動化專業人員的大部分時間,同時還要負責新調度大樓自動化機房建設及支撐設備安裝測試,以及確保原有OPEN3000系統安全穩定運行的維護工作,近20萬條測點逐一核對傳動,這是于常數倍的工作量。在那些日子里,人們常常加班到清晨、工作至午夜。
內蒙古電網作為全國電網的末端與華北主網的聯系薄弱,在電網運行中,任何不規范的行為,都可能影響電網安全、穩定運行,甚至造成重大事故。2011年,國內曾發生了新能源機組大規模脫網事件,全國集中開展新能源機組低電壓穿越改造。內蒙古電力調度在國內首次開發了風光儲系統的機電暫態和中長期動態模型,實現了風光儲系統的機電暫態和中長期動態過程分析。研究成果廣泛應用于我國34個省級及以上電網規劃設計、調度運行及科研教學中,成為全國各電網公司新能源電力系統安全穩定分析的主要模型工具。
2020年,國家電網華北電力調控分中心和內蒙古電力調度共同完成對呼豐、呼包斷面輸送能力的重新分析計算,補充制定了新的斷面極限。經過4個多月夜以繼日的多輪討論匯報和反復修正,終于完成了13個報告和一個請示文件,僅其中的一個報告就有213頁,打印出來的總報告碼起來有一尺多高。呼豐、呼包斷面極限輸送能力由600、400萬千瓦最高提升至820、520萬千瓦。在電網不增加投資的情況下大幅提升了呼豐、呼包斷面送電能力,作用至少相當于新建一條500千伏線路。
同年,內蒙古電網黑啟動試驗舉行,同樣需要提前開展大量周密的仿真計算、分析論證和模型測試等準備工作。該項實驗歷時3年,自2018年提出試驗思路,開展理論研究,多次組織審查和仿真計算,最終形成了13個執行方案、測試方案和仿真計算報告,有力地支撐了試驗的一次性成功。
安全意識已經潛移默化地體現在每個人的具體工作中,這是一種常年形成的工作習慣,這就是安全生產不能有一絲疏忽。一旦有疏忽,就會出現模棱兩可的情況,就容易出現問題。自2020年起,為確保打贏疫情防控阻擊戰,106名調控人員數次開啟集中封閉值班,累計封閉時間207天,保障了內蒙古電網安全穩定運行,各級調控機構,采用主備值班模式和無接觸交接班方式,全力確保值班人員身體健康不受影響,以最佳狀態投入到疫情期間的值班工作中。
時間到了AVC系統投運后的2025年,技術需要不斷發展,電網規模不斷擴大,電網特性也在不斷變化,電力自動化系統必須不斷更新迭代以滿足電網新型無功補償設備如可供高抗、動態無功補償裝置和調相機需求。10年前,只需要考慮電壓是否合格,現在則要系統在人的不斷要求下將動態數據在特定條件下優化,讓系統的“大腦”可以在電網發生事故時具備支撐和調節能力。
回望過去一年,依舊是調度人在忙碌和充實中度過的365天。他們精準快速處置“10.21”烏蘭察布220千伏高順變多條次線路覆冰連續跳閘等電網事故11起,避免卓資縣大面積停電,及時恢復主網結構,完善事故預案292項,完成各類演習20次;實施省間現貨購電53天,互濟支援126天,消除緩解網內90%以上電力平衡缺口,增加區內供電超32億千瓦時;爭取東送增供121天,保障用戶正常生產秩序......
在國家和自治區迫切的能源轉型需求面前,調度人始終面臨著電網如何進行更加高效的能源配置和電源結構優化的問題。同時,新能源的大量接入也在動態改變著電網運行方式和狀態,給電網安全運行帶來嚴峻挑戰。面對電力系統全面升級的歷史機遇和構建以新能源為主體的新型電力系統的使命,調度人需要不斷提升電力系統認知能力,開展新型電力系統穩定機理認知與分析基礎理論研究。在10000天的日夜守護、薪火相傳中,幾代電力調度從青絲變成白發。就在他們每天的計算和預想中,電網的結構日趨堅強,邁向世界一流現代化能源服務企業道路的腳步愈加堅實。