3电力系统生产调度.docx
《3电力系统生产调度.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3电力系统生产调度.docx（68页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3电力系统生产调度
第三章电力系统的生产调度
内容提要1）电力生产调度组织
2）调度管理
3）调度制度和调度术语
第一节电力系统的调度组织
电力生产的特点是发电、输电、配电、用电同时发生同时完成，发电、供电、用电处于动态平衡状态。
电力生产方式的这个特点决定了电能的发、供、用必须具有高度的可靠性和连续性。
随着电网规模不断扩大和电网中大机组的不断增多，发电、用电、供电的可靠性就更加重要了。
以华中地区某省为例，省电网2006年装机容量14，580万千瓦，高峰负荷达10，600万千瓦，年电量551亿千瓦时，这样一个规模的省网相当于8个世界最大的水电站长江三峡水电站的规模。
其中火电占61%，水电占39%，而且这个省网内单个电厂（站）有数十个，单机台数有数百台，还有变电所数百个。
这样一个规模的电网用有形的电线联成省电网，其安全生产可靠运行就必须按一定的规则统一的组织、统一指挥、统一调度。
在省网之间联成大地区网后，网内结构就更复杂了，技术也更复杂了。
如：
华中电网与华东电网联成一个网。
在一个省网内也有地（市）网和县网及专门并入大电网的小水电地区网等。
这样大规模的分级网按技术设计联成一个统一的发电、供电和用电网络，也就必须统一调度;否则各自为政，电网生产将无法进行，电网电压和周波两个质量指标将无法保证。
如：
某一个电站（电厂）、一个枢纽变电所或系统之间某一联络线路发生事故，就可能引起大面积停电事故，甚至造成电网的瓦解，后果是十分严重的，损失是巨大的。
为此，一个电网必须有高度统一的分级管理的调度组织机构，才能保证电网的安全连续正常运行，也才能最大限度提高整个电网的经济效益，搞好计划用电、节约用电和安全用电，加强电网管理，降低网损，降低燃料消耗，降低厂用电率，节约用水，及时调整高峰和低谷负荷，做好削峰和填谷的用电安排，使经济效益最大化。
在电力系统中，按地域实行分级管理原则，电网调度机构对电网实行高度集中统一管理、统一调度、统一指挥，协调电网内的电力生产，每一级机构有明确的职责分工和权限，一般分为国调、网调、省调、地调、县调五级。
1）国调：
是国家电力调度指挥中心，它直接调度管理国家级的跨省跨大区域的电力网，并对跨大区域的联络线及相应枢纽变电所和国家级特大发电厂（站）进行生产调度，如：
三峡水电站的调度。
2）网调：
是跨省的电力公司设立的调度机构，对上服从国调指挥调度，对下则对各省的电力网生产进行调度，特别对跨省的联络线及相应枢纽变电所和区域性的大型电厂（站）进行调度。
3）省调：
是省、自治区电力公司专设的省电网电力生产调度机构，在调度指挥关系上，省调应归网调指挥，并对本省220千伏电网及并入本省的电网和大、中型水、火电厂的运行调度管理。
4）地调：
是省辖地（市）级电力公司专设的调度机构，它归省调指挥，负责该供电公司所辖范围内的网络和所辖区域的供电调度管理，并兼管地方电站（厂）及各用电单位自备电厂的调度管理。
5）县调：
业务上接受地调的指挥，是县电力供电公司专设的调度机构，负责本县城乡供配电网络及负荷管理。
以上各级电网运行调度机构，还按分工设有系统运行方式、继电保护、自动装置、通信管理和负荷管理等岗位。
电力系统是一种有形的有机整体，在网内各发电厂（站）在升压后通过高压电力线联成一个网络，有500千伏网、220千伏网、110千伏网、35千伏网、10千伏网、6千伏网，用户单位自己有380伏—220伏用电网。
在这样一个复杂的网络里，发电、供电及用电同时发生同时进行，系统中任何一个主要设备（发电机、变压器、高压线等）运行工况的改变都会影响整个电力系统的运行。
所以电力系统必须由上至下建立绝对统一的不容质疑的运行调度指挥系统，包括开机、停机、设备检修、继电保护装置及其整定值管理和用电负荷管理及电网事故处理等，由各级电网调度机构、变电站运行专值、发电厂运行专值，由上至下统一指挥调度，从当班的上一级电网正调度员到下一级当班的正调度员再到所辖电厂（站）和变电所的当班值长，建立当班的严格的调度指挥系统，遵守电网调度管理条例，进行调度指挥和运行协调工作，共同确保电网安全连续稳定不间断正常运行。
第二节调度管理
一、调度管理的任务：
调度管理根据《电网调度管理条例》执行，它的任务是组织、指挥、指导、协调电网内各电厂（站）、变电所的运行；按资源优化配置原则，实现优化调度；充分发挥电厂、变电所的发、供电设备能力，最大限度满足社会和人民生产生活用电需要，确保电网的电压和周波在质量允许的范围内，使电网连续、稳定、安全运行。
调度指挥所辖网区运行操作、事故处理、维持正常运行等方面进行全面的管理。
二、调度管理
值班调度员在当班时间内受权对电网运行进行全面管理，整个调度管理工作一般包括下述十个方面：
一）电网运行方式管理
各级调度机构在自己所辖电网范围内按预先分工的责任区网进行管理，在值班室里绘制有责任区网模拟图，值班调度是根据模拟区网图进行调度管理，以地（市）调度为例：
该地调管理的110千伏区网及并网电站（厂）和110千伏枢纽变电所，整个管辖网在模拟图上清晰可见，各电站（厂）、变电所及联络线和开关设备按电网规划统一进行编号和署名，该地网电站（厂）的开机、停机、运行方式的变更都按预先规定的方式进行，只有在事故情况下，调度员才下令开机或停机，改变正常运行方式，以维持电网的电压和频率稳定，或者请示上级调度部门在地网联络线之间进行调度，以满足本地管辖网对电能质量的要求。
在本地网内有设备或线路计划检修工作，要改变运行方式或影响用户用电时，调度值班员当立即通知下属有关方面，包括压缩用户用电负荷等。
电网运行方式的管理还涉及电网宏观经济效益和各个独立核算的发电厂（站）微观经济效益的问题，还涉及各个火电厂和水电站内部各自经济效益问题，在洪水期为充分利用天然水能资源，让水电站尽量多发电不弃水为原则，这样无疑又影响到火电厂的经济效益，但为了整个社会效益，作为值班调度员应站在国民经济整体高度，对网内运行方式作出科学的合理的安排。
1、编制运行方式的原则（以地调为例）：
1）、保证电网安全稳定运行；
2）、当电网发生事故时，能迅速有效限制事故扩大和消除事故；
3）、使地区电网电能质量符合规定；
4）、经科学计算核定，做到各处短路电流不超过设备的允许值；
5）、力求做到经济性和灵活性；
6）、充分考虑特殊重要用户供电可靠。
2、地（市）电网运行方式分为年、日运行方式两种。
3、年运行方式应于年初编制好，包括下列内容：
1）、上年度电网运行分析
2）、本年度电网运行方式
（1）、地区月最大负荷预计；
（2）、主设备大修进度计划；
（3）、水火电综合出力计划；
（4）、新、扩、改建设备投运计划；
（5）、地区系统潮流计算及经济运行方式的确定（包括丰水期、供水期及重大系统事故下的潮流分布情况，监视点电压水平，专用调相机及电容器投退和变压器分接头的调整）；
（6）、根据上级调度要求，编制本地区低频（低压）减载方案；
（7）、系统运行结线；
（8）、地区系统运行中存在的主要问题的改进意见；
（9）、主母线最大短路容量。
4、日运行方式应在前一天17：
00前编制好，并下达现场，其内容包括：
1）、各发电厂24小时出力要求；
2）、计划检修的安排；
3）、结线方式变更和继电保护及安全自动装置定值的要求；
4）、电压调整和负荷预计要求；
5）、特殊运行方式安排和相应的事故处理原则。
5、年运行方式由所属电力公司总工程师批准，日运行方式由地调所的领导或方式负责人批准。
6、发电厂必须认真执行日运行方式规定的出力要求（含值班调度员根据系统情况修改的出力要求），不得擅自改变，经努力即使达不到出力要求时，应立即报告值班调度员。
7、制定和实施保持电网稳定运行方式措施，防止稳定破坏、电网瓦解和大面积停电事故的发生。
1）、对各种运行方式的稳定情况进行计算分析，提出合理的运行方式。
2）、提出地区主干联络线的动态和静态稳定控制功率和最大可能负荷电流。
3）、提出稳定措施方案，经地区电力公司总工程师批准后督促实施。
4）、对地区电网重大事故进行稳定性校核计算分析，并提出对策。
5）、对稳定装置的动作情况进行统计分析和评价。
二）负荷的管理
在本级调度部门所辖区内的用电负荷的管理涉及千家万户，除预先有文字调查外对重要的工矿单位或一级负荷等大的单位，调度机构还应下到负荷现场掌握这类负荷的第一手资料。
对白班、夜班负荷变化大的用电单位，除收取下属用电单位的文字报告外，也必须去现场掌握第一手资料，根据掌握的负荷资料逐步绘制出日负荷曲线，再与实际调度的数据进行核对，这个工作对于电力调度工作意义重大。
对于第一类、第二类、第三类负荷，值班调度员应有缜密的考虑，掌握它们之间所占实际比重，这样在掌握用电负荷情况及它们在网内的分布，在正常安排运行方式时或在事故处理时就能做到心中有数，尽力减少事故发生时对一类负荷的冲击，减少国家财产和人民生命的损失。
1、负荷管理的任务（以地调为例）：
1）、收集和统计本地区（市）电网负荷资料。
2）、进行用电情况分析。
3）、进行负荷需求预测。
4）、编制、下达供电调度计划。
5）、编制、下达事故压电方案。
6）、向有关部门报送日、月地区（市）发电和用电情况报表等。
2、负荷管理人员应按时收集和报送下列负荷资料（以地调为例）：
1）、地区及大用户日用电量、最大负荷、最小负荷、平均负荷及负荷率。
2）、每月5日、15日、25日各节点的有功、无攻负荷曲线。
3）、地区电网日、月负荷的同时率及平均最大负荷利用小时。
4）、地区（市）电网照明及生活用电负荷。
5）、装机容量大于1MW的并网地方厂（站）年、月有功、无功发电量。
6）、用户无功补偿容量。
7）、用户负荷性质和用电特殊要求。
8）、地区（市）保安负荷。
9）、其他资料。
3、负荷预测（以地调为例）：
1）、负荷预测分为年度电力电量预测、月度电力电量预测、日负荷预测、保安负荷预测和节日负荷预测。
2）、地区年度电力电量预测包括每月最高、最底负荷及电量，于年前60天报省调；月度电力电量预测包括下月最高、最底负荷及电量，于月末前10天报省调；日负荷预测包括次日最高、最底负荷及电量、负荷曲线（每15分钟一个点），于当日11：
00前报省调，如因特殊情况需要修改时，应在当日12：
00前提出，并说明原因；地区节日负荷预测包括每日最高、最底负荷及日电量，应在节日前7天报省调；地区下年度保安负荷预测应在本年末60天前报省调，重要用户的保安负荷应单列。
3）、负荷预测曲线合格率（每15分钟一个点）月累计应不小于80%（以未修改的曲线为准）。
4、负荷管理人员应进行以下分析（以地调为例）：
1）、地区电网和大用户实际用电曲线的偏差及其原因。
2）、各行业的用电比例、生产特性、用电规律以及用电量与国民经济的关系。
3）、气象和季节变化、原材料供应和负荷的自然增长率对地区电网负荷的影响。
4）、异常运行及事故情况对用户生产的影响。
5）、小水、火电对电网发、供电的影响。
5、各级调度应会同有关部门于每年一月底前编制好超计划用电限电序位表和事故限电序位表，并报地方电力管理部门批准，于二月上旬报省调。
6、级调度应根据本地区电网实际情况，编制好电网事故时保障重要用户保安负荷的措施。
7、需要临时保电的线路，申请部门应将保电线路名称、保电负荷和时间报地调认可，地调应将保电情况报告有关单位，需要省调保电时由地调向省调申请。
8、各级调度应执行供电调度计划，因气候、事故等原因需要调整计划时，应逐级向上级值班调度员提出申请，经同意后按修改的计划执行。
三）电能质量管理
1、电网标准频率是50Hz，偏差不得超过规定值，禁止升高或降低频率运行。
2、电站值班调度员接受上级值班调度员的统一指挥，协助参与电网的调频工作。
3、电站独立运行时，只涉及一个县调管辖范围，由县调负责该电网的频率调整。
县区电网应装有准确度符合要求的频率自动记录装置。
该装置应具有频率合格率统计和事故情况下的动态频率过程记录等功能。
4、电网电压的极限允许波动幅度不得超过额定电压的10%。
当各监测、考核点电压波动范围超过额定电压的5%时，应采取措施使电压在60分钟内恢复到电压曲线规定的范围内运行。
5、保持运行电压在电压曲线规定的范围内可采取的措施：
1）、调整发电机的无功出力。
2）、投退补偿电容、补偿电抗及动用其他无功储备。
3）、调整潮流，转移负荷。
4）、调整变压器分头。
5）、断开空载线路或投入备用线路。
6）、电压严重超下限运行时，切除部分负荷。
6、调整电压时，应尽可能使无功功率在同一电压等级内平衡或就地平衡。
如采取措施后仍不能达到规定电压时，应立即报告地调进行调整。
7、用户新、扩、改建的用电设备接入电网前，用户必须采取措施限制其谐波对电网的影响程度在允许范围内，才能准予接入电网运行。
8、谐波源设备接入电网，用户须向调度部门提供下列技术资料：
1）、设备型式、参数、电气结线和运行方式；
2）、谐波源设备的结线方式、控制方式和脉冲数；
3）、设备出厂的谐波指标；
4）、用户改善功率因数和限制谐波电流而安装的电容器组（含谐波器）的参数和结线；
5）、谐波分析计算或实测报告。
9、在电网谐波量较高的地点，以及主要谐波源用户与电网的公共连接点，应配备谐波监测装置，并按要求进行监视和测量。
10、在运行中发现某处谐波超过规定值时，应：
1）、改变谐波源用户与电网的连接方式。
2）、退出有谐波放大作用的电容器组。
3）、调整谐波源用电设备的用电时间。
4）、停止谐波源设备用电，直至采取限制措施后再允许用电。
四）电能损耗管理
1、电能损耗实行分级管理。
2、电能损耗按调度管辖范围分电压等级、分线路、分台区统计分析。
3、厂、站电能损耗管理的主要工作：
1）、各发电厂负责设置在本厂关口表计的安装（校验工作由电力局进行）。
2）、发电厂、变电站值班人员（维操队员）应抄录每月最后一日24：
00关口电度表码，并于下月1日报县调。
3）、发电厂、变电站值班人员（维操队员）应记录电压互感器退、投时间及当时负荷，抄录断路器互代时间的电量。
4）、计量表计发生异常情况，应及时报告有关部门处理。
5）、各厂、站应将生产和生活用电分开计量。
五）新设备投运管理
1、新设备投运，系指新建、扩建、改建的发、输、变、配电（含用户）设备（以下简称新设备）竣工后接入电网运行。
2、新建的电厂（站）、变电站、开关站、线路的命名和设备编号，按调度管辖范围，由调度部门和有关单位，根据有关规定确定和审批。
设备投产有关图纸和资料应按下述要求向调度部门报送：
设计部门在设计审查前1个月向有关调度部门提供全套图纸和资料；
建设单位应在预计投产前3个月向有关调度部门报送输电线路、电气主结线、继电保护、通信、调度自动化、短路计算、设备选型依据等图纸和资料（含技术参数）；
运行单位（用户设备为用电管理部门）应在预计投产前20天向有关调度部门提供与实际相符的图纸和资料：
（1）一次结线图（详细注明设备型号、铭牌规范和技术参数）；
（2）三相相位结线图；
（3）继电保护和安全自动装置配置图、原理图及展开图；
（4）线路、变压器、电容器、电抗器、消弧线圈、电压互感器、电流互感器等设备技术规范、参数及运行定额；
电负荷（有、无功）及性质。
运行单位在新设备投产前向有关调度部门提供线路实测参数。
4、新设备运行单位在新设备投产前应做好下述准备工作：
1）、提前30天将投产时间报有关调度部门；
2）、提前10天将运行值班人员名单报有关调度部门；
3）、编制现场运行规程，并报有关调度部门；
4）、做好现场设备名称、编号标志；
5）、熟悉有关调度规程；
6）、准备好各种运行台帐；
7）、配备好各种运行日志、记录簿、统计报表等。
5、投产运行方案包括如下内容：
1）、试运行时间、范围及应具备的条件；
2）、新投运设备调度管辖范围划分；
3）、试运行程序和操作步骤（包含冲击、核相、合环、带负荷检查等）；
4）、试运行的一、二次设备运行方式和注意事项；
5）、与新投运设备相关的网络一次结线图。
6、新设备竣工后的工作：
1）、按规定组织交接验收；
2）、验收合格，具备运行条件，运行单位检修管理人员在预定投产日前4天12:
00前（晚于12:
00，视为第二天提出的申请），向有关调度机构的检修管理人员提出试运行申请，申请内容包括：
投产设备名称、投运时间、试验项目、试运行要求、接带负荷情况等；检修管理人员于投产前2天批答。
7、有下列情况之一者，新设备不应接入电网运行：
1）、调度部门未收到设计、建设和运行单位提供符合要求的图纸、资料；
2）、一、二次设备图实不符；
3）、继电保护和安全自动装置未执行反措要求；
4）、调度通信、自动化设备不能投运或方式不符合规定；
5）、无计量装置或计量装置不完善；
6）、一、二次设备不能同步投运；
7）、注入电网谐波、负序量超标；
8）、未按规定办理新设备投产试运行申请手续；
9）、新用户变电站和设备投运前未按要求签订调度协议的。
因特殊原因，新设备投产虽达不到以上要求，但不影响电网安全运行的，经本单位主管生产的领导批准后可安排投运送电。
8、新设备投产试运行期间的调度对象由运行单位的运行人员担任，操作和事故处理由施工单位的值班人员担任，操作的监护及调度联系等由运行单位的运行人员负责。
9、新设备在施工或试运行中需运行设备停运，施工单位应按规定通过运行单位向有关调度机构申请，并按调度指令执行。
10、新设备投产运行方案不得作为操作票使用，具体操作以调度指令为准。
11、对新设备试运行时间的规定：
1）、35kV及以上变压器、110kV及以上线路（包括电缆）等除有特殊规定外，一般进行连续24小时试运行；发电机按有关规定试运行；断路器和隔离开关、母线、电容器、电抗器、电流互感器、电压互感器、避雷器、消弧线圈、消谐器及二次系统等可不进行试运行。
2）、试运行起始时间系指调度操作指令票最后一项执行完毕（对线路），带上预定的负荷（对发电机、变压器等）的时间。
3）、如果试运行设备因故中途停止运行，重新启动则应重新计算起始时间。
12、在新设备投产试运行时（含进行操作时或试运行过程中），如发生电网事故、紧急融冰或其它特殊情况，值班调度员视情况暂停投产试运行工作，必要时可恢复投产试运行前运行方式。
六）并网管理
1、凡要求并入电网运行的发电厂、小电网必须向相应电网管理部门提出并网申请，经电网有关部门对其设备全面检查合格，满足继电保护、安全自动装置、调度通信和自动化要求，明确并网点及电压等级，进行相应的设施改造，并签订并网协议（包括调度合同或协议）后，方能并网运行。
2、并网单位一旦并入电网运行，一切调度业务必须按本规程执行。
3、小电网并入电网运行，必须按电网要求设置相应的机构从事调度专业工作。
4、并网单位电气设备运行操作中对主网设备运行有影响时，必须得到电网调度许可。
5、并网单位运行威胁到主网安全时，电网调度可将其解列。
6、并网单位必须与其它电网在各种电压等级上无任何电气联系。
7、并网单位不得随意与主网并、解列运行，并、解列运行必须经电网调度同意，并办理有关手续方可进行。
8、主网发生事故，对并网单位有特殊要求时，并网单位应在设备运行允许的情况下积极配合，共同消除事故，维护电网安全稳定运行。
9、小电网因故与主网解列运行时，自行承担本电网的调度工作，并负责本网电能质量合格。
10、并网单位结线和发电容量如有重大变化，应及时报相应调度。
11、并网设施更新、改造的选型应征求电网有关部门意见。
12、并网单位在并网点的功率交换，必须按电网要求执行。
七）继电保护及安全自动装置的运行管理
1、电气设备必须按规程要求设置继电保护及安全自动装置（简称“保护装置”）并进行整定，当电气设备的保护配置和效能不符合规定时，该设备原则上不能投入运行。
2、电气设备的保护配置和效能不符合规定，有下列情况之一者，该设备可以投入运行，但需报调度备查：
1）、只影响本县区或单一设备的安全运行时，经该设备所在单位主管生产的领导批准者；
2）、影响电网安全，报请地调同意，影响其它地区电网安全，应征得相关调度同意；
3）、当一次设备不能停电时，保护装置又必须退出检验且无其他断路器、保护可代用时，允许保护按套轮流退出，但至少应保留一套主保护正常运行，并应尽可能避免在恶劣天气进行；
4）、非正常运行方式下，保护效能虽不能满足规程规定要求，但仍能可靠切除短路故障者；
5）、定值调整所需时间与方式变更后运行的时间相近时。
3、保护装置的整定计算管理权限按调度管辖范围划分确定，县调所管辖的保护装置定值不得超过地调下达的上限定值。
4、电网结线或电源发生重大变化时，接到上级继电保护部门有关综合阻抗和定值限额变化的通知后，必须及时对所辖保护进行核算。
5、保护装置的投、退、定值的调整，必须按值班调度员的指令执行，现场运行人员（维操队员）对保护装置的投、退、实际定值与调度指令的一致性负责。
6、在特殊情况下，急需改变保护装置定值时，值班调度员可下令更改定值，事后告继电保护人员核算。
7、为了保证电网设备的安全，要尽可能限制使电网保护性能恶化，尤其是要限制使保护失去其效能的运行方式出现。
8、大电流接地系统正常运行时，变压器中性点接地的分布须符合规定，在操作过程中，允许某一厂、站短时超过规定数。
如中性点的投、退影响到有关调度管辖范围运行方式时，应征得所属调度同意。
9、现场运行人员（维操队员）应定期对保护装置进行巡视检查，发现缺陷或异常应立即报告值班调度员、通知维修部门处理，并做好记录。
10、保护装置每次动作，现场运行人员（监控员）必须及时报告值班调度员，做好保护装置动作的详细记录（包括保护屏和控制屏上各种动作信号）。
如属误动，应将保护装置退出，保持原状，通知维修部门查明原因。
在查明原因前误动的保护装置不得投入运行。
若误动已构成事故，且误动原因尚待分析时，由有关部门组织进行检查处理。
11、故障录波装置动作后，现场运行人员（维操队员）应在1小时内向值班调度员汇报故障测距数据，并按规定将录波图和报告报送主管继电保护部门。
12、保护专用回路需接入其它设施时，必须征得管辖该装置的归口部门的同意。
13、一次设备的负荷电流，不得超过该设备及其保护所允许的负荷电流，否则应调整负荷或改变其定值，必要时可退出相应的保护。
14、自动重合闸装置：
1）、不允许非同期重合的双电源线路,若使用三相重合方式时，必须装设检定无压、同期重合闸，其使用方式的一般原则：
（1）靠发电厂侧投入检定同期重合方式，对侧投入检定无压、同期重合方式。
（2）中间线路的主供电侧投入检定无压、同期重合方式，对侧投入检定同期重合方式。
（3）重合至永久故障对系统稳定影响小的一侧投入检定无压、同期重合方式。
（4）从方便事故处理来确定检定无压重合闸投入方式。
（5）为防止断路器或保护拒动时发生非同期合闸事故，严禁相邻线路检定无压重合的方向不一致。
2）、如一台断路器配有两套重合闸，正常运行只投入一套，但两套重合闸的方式开关应切换一致，不投入的一套将其合闸压板退出。
3）、在下列情况下，应退出重合闸：
（1）试运行的线路送电时和试运行期间；
（2）断路器允许开断电流可能小于实际短路故障电流；
（3）断路器切断故障次数超过规定且未检修；
（4）断路器本身有明显故障或存在其它严重问题；
（5）线路带电作业要求退出；
（6）重合于永久性故障可能对系统稳定造成严重后果；
（7）使用单相重合闸的线路无全线快速保护投入运行；
（8）线路零起升压；
（9）全电缆线路；
（10）融冰回路；
（11）有其它特殊规
升级会员 