人大代表薛禹胜:电网安全应防止故障的多米诺效应

    虽然已是春回大地，但对年初的特大冰灾，全国人大代表、中国工程院院士、稳定性理论及电力系统自动化专家薛禹胜仍心有余悸。在接受记者采访时，他说：“我国电网输电容量大、距离远、交直流并联运行，是结构复杂、科技含量高、驾驭难度大的特大型电网。要安全经济地运行和控制它，除严密组织和应对规范以外，还必须有完善的决策支持平台来防御突发事件。”

    建立电网停电防御系统

    电网的停电防御能力必须适应各种变化。如何构建防御体系？薛禹胜的回答是，需要在广域数据采集、信息分析及预警、决策支持三个环节上有所创新。要与已有的各种自动控制系统相协调，在物理的国家电网基础上，建设一个数字化的国家电网。

    “著名的‘三道防线’是我国老一辈电力工作者对电力系统安全运行的重大贡献。”薛禹胜解释说，第一道防线是保证一般故障情况下，系统不丢失电源和负荷，被称为“预防控制”；第二道防线是指在严重故障情况下切机、切负荷，保证系统稳定，被称为“紧急控制”；第三道防线则是在极其严重的故障情况下解列部分电网，牺牲局部以防止大面积停电，被称作“校正控制”。“三道防线”意在通过不同的控制手段尽量降低损失，但以往各道防线的研究应用相对孤立，因此，防御体系应将“三道防线”统一在一个协调的框架中。

    “随着电网的复杂性以及社会、资源和经济压力的增加，如果不能跟踪工况变化、及时预警，不能及时调整决策，就可能引发系统范围的停电灾难。”薛禹胜说。这种连锁的灾难，就像连串推倒的多米诺骨牌。

    长期以来，停电防御系统的设计问题一直是国际电力界关注的热点。在国家电网公司的指导和支持下，国网南京自动化研究院构建了综合协调防御系统的基本框架。该院与江苏省电力公司、华东电网有限公司共同研发成功的广域监测、预警与协调防御系统，已于2006年12月投入运行，成为世界上第一个大电网停电防御系统；江苏电网于2007年6月应用实时控制子系统，成为世界上第一个实现自适应稳定控制的大电网。与以前的“三道防线”相比，这个防御系统更强调风险管理，将孤立的防线提升为协调的防御体系，在一般自然灾害中可以成功预警、判断和处理电网故障，大幅提高电网防灾能力。

    关于年初特大冰灾的反思

    最近的特大冰雪灾害引起了电网科技工作者的深刻反思。薛禹胜介绍说，目前的研究成果，仅仅采集和处理了电力系统内部的电气量，并没有将气象、地质等反映环境条件的信息和预警分析融合进来，因此不可能在极端外部条件下实现高精度预警。该系统目前可以在实际运行条件下，对单个故障的影响实现风险评估，但还不能实时评估大量相继故障的影响。该系统目前考虑了对“三道防线”的优化，可以尽量避免停电或缩小停电范围；但一旦系统在极端外部条件下发生大停电，旨在尽量缩短停电时间的恢复控制预案则难以从容应对。

    薛禹胜说，要提高电网防灾减灾能力，就必须解决环境信息融入、极端外部条件预警、相继故障风险分析，以及恢复控制的自适应等问题。承担这些极具挑战性的研究任务，也是一种机遇。薛禹胜还建议，在重大事件如自然灾害发生前，如果能够捕捉到关联信息，就可以将隐患消除在萌芽状态。为此，应该建立统一的公共信息平台，使有关机构和部门共享公共信息资源，实现信息系统的协调和统一。