“調(diào)度獨立”不影響電網(wǎng)安全可靠性
“調(diào)度獨立”是否會影響電力系統(tǒng)的安全可靠性?雖然目前存在一些爭論，但并未找到“調(diào)度獨立”影響電力系統(tǒng)安全可靠性的明確依據(jù)。因此，本文基于歐美兩次著名重大停電事故的過程進行分析。
以2003年美加“8.14”大停電為例，美國東部時間2003年8月14日16:11，以北美五大湖為中心的地區(qū)發(fā)生大停電事故，包括美國東部的紐約、密歇根、俄亥俄、馬薩諸塞、康涅狄格、新澤西州北部和新英格蘭部分地區(qū)，以及加拿大的安大略等地區(qū)。這是北美有史以來最大規(guī)模的停電事故，至少有21座電廠停運，其中包括位于美國4個州的9座核電廠，約5000萬人受到影響，紐約州80%供電中斷。
通過分析，了解到事故的主要原因為：在電網(wǎng)結構方面，美國存在眾多獨立電網(wǎng)，輸電網(wǎng)縱橫交錯，常見的輸電網(wǎng)電壓等級有765千伏、500千伏、345千伏、230千伏、161千伏、138千伏、115千伏，電網(wǎng)之間經(jīng)多級電壓和多點進行聯(lián)網(wǎng)，增加了電網(wǎng)保護和控制(包括解列)的難度;在電網(wǎng)設備方面，一些早期建設的線路及設備比較陳舊，由于電網(wǎng)投資回報率低，只有當供電可靠性問題非常嚴重時電力公司才會考慮投資修建輸電線路，同時環(huán)保方面的限制也增加了輸電線路建設的難度，因此使高壓線路的功率輸送裕度減少，電網(wǎng)常工作在危險區(qū)或邊緣區(qū);在電網(wǎng)調(diào)度方面，由于缺乏統(tǒng)一調(diào)度的機制，各地區(qū)電網(wǎng)之間缺乏及時有效的信息交換，因此在事故中，無法做到對事故處理的統(tǒng)一指揮，此次事故從第一回線路跳開至系統(tǒng)崩潰歷時1個多小時，由于未及時采取措施而導致了事故蔓延擴大;在保護控制技術方面，美國電網(wǎng)結構復雜，容易造成運行潮流相互竄動，增加了電網(wǎng)保護、控制以及解列的難度，由于未建立起廠網(wǎng)協(xié)調(diào)的繼電保護和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，使得在系統(tǒng)電壓下降時，許多發(fā)電機組很快退出運行，加劇了電壓崩潰的發(fā)生;在經(jīng)濟性和安全性統(tǒng)籌考慮方面，美國社會以追求經(jīng)濟利益最大化為主要目標，盡管也有保障電網(wǎng)安全的呼聲，但是比較微弱。
從“8.14”大停電事故原因分析可以看出，電力市場化改革對電力系統(tǒng)安全確實有一定影響，比如導致電網(wǎng)投資不足、廠網(wǎng)協(xié)調(diào)困難、過于追求經(jīng)濟性而忽視安全性等等，但和“調(diào)度獨立”沒有直接關系。在美國，電力公司要加入電力市場，就要先將調(diào)度權上交至ISO或RTO，打破電力公司的“各自為政”的調(diào)度方式，實現(xiàn)較大范圍的統(tǒng)一安全經(jīng)濟調(diào)度，加強電網(wǎng)集中化管理，在嚴格的強制性電網(wǎng)運行可靠性標準下，對電力系統(tǒng)安全反而是有利的。
歐洲當?shù)貢r間2006年11月4日22:10，歐洲電網(wǎng)發(fā)生一起大面積停電事故，事故中歐洲輸電協(xié)調(diào)聯(lián)盟(UCTE)電網(wǎng)解列為3個區(qū)域，各個區(qū)域發(fā)供電嚴重不平衡，相繼出現(xiàn)頻率低周或高周情況。事故影響范圍廣泛，波及法國和德國人口最密集的地區(qū)，以及比利時、意大利、西班牙、奧地利的多個重要城市，約1500萬用戶受到影響。這是歐洲30年來最嚴重的一次停電事故，也是繼2003年北美“8.14”大停電后又一次嚴重的大停電事故,引起了歐洲各國極大的震動。
UCTE電網(wǎng)以400(380)千伏交流系統(tǒng)為主網(wǎng)架，220千伏及以上的輸電線路總長超過22萬公里，電網(wǎng)覆蓋歐洲23個國家，供電人口4.5億。該電網(wǎng)是世界上最大的跨國互聯(lián)電網(wǎng)，覆蓋國家面積普遍較小，工業(yè)高度發(fā)達，負荷密度大，電網(wǎng)結構密集，安全穩(wěn)定問題并不突出。停電事故后續(xù)分析及處理報告確認本次事故起源于德國西北部。德國E.ON電力公司是參與UCTE電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)運營商(TSO)，處于UCTE中的重要樞紐位置，對于電網(wǎng)穩(wěn)定運行有著重要作用，有“歐洲電網(wǎng)的心臟”之稱。本次事故的直接原因就是E.ON電網(wǎng)的線路操作引起潮流大范圍轉(zhuǎn)移。法國RTE公司表示,德國電網(wǎng)失靈破壞了歐洲電網(wǎng)的平衡,西部電力輸入不足,導致法國電力嚴重不平衡。德國RWE公司說：“我們和很多歐洲國家電網(wǎng)有相互聯(lián)系,因此停電事故難以避免會對一些國家有嚴重影響。”本次大停電事故中相關TSO之間缺乏及時溝通造成安全隱患是事故的主要原因，在事故處理過程中，各TSO配合不夠順暢也在一定程度上延誤了事故處理。
如前所述，歐洲正在通過電力市場耦合來統(tǒng)一電力市場，由電力現(xiàn)貨交易所負責。統(tǒng)一電力市場的建設將有效解決各國TSO缺乏協(xié)調(diào)的問題，促使各國建立統(tǒng)一的電力市場監(jiān)管體制和調(diào)度運行規(guī)程，有利于提高電力系統(tǒng)安全可靠性。
從以上事故原因分析可以看出，在電網(wǎng)所有權分散的情況下，只有將與現(xiàn)貨交易所相關的職能獨立于電網(wǎng)所有者才能建立統(tǒng)一的市場體系，進而提高電網(wǎng)安全可靠性。而對于其他電網(wǎng)所有權單一的國家(如英國、新加坡等)，與現(xiàn)貨市場相關的調(diào)度職能均已與電網(wǎng)所有者分離，并未發(fā)現(xiàn)影響電網(wǎng)安全可靠性的證據(jù)。
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