“必須以防控交直流混聯電網運行風險為重點，創新工作思路、創新工作機制、創新工作方法、創新制度保障，扎實做好特高壓交直流混聯電網運行風險綜合防控工作。”由國網河南省電力公司承擔的管理創新項目特高壓交直流混聯電網運行風險綜合防控體系建設與實踐——國家電網公司2014年度管理創新一等獎項目給出了這樣的答案。
大電網時代的新要求
2015年上半年，河南跨區跨省購入電量140.97億千瓦時，其中天中直流工程從新疆向河南輸送電能114.52億千瓦時，占外購電量的81.24%。
新疆哈密地區煤炭資源儲量大、煤質好、埋藏淺、分布集中，同時還是我國千萬千瓦級風電基地之一。河南是全國人口第一大省，人均煤炭保有儲量僅為全國平均水平的1/3，煤炭資源接續能力不足，2010年已由煤炭凈調出省轉為凈調入省，天中直流工程正是遠距離輸送華中、解決河南電力缺口的重要通道。
天中直流工程是國家電網公司落實中央新疆開發戰略的重要之舉，也是響應“建設美麗河南”號召、服務河南經濟社會發展的具體體現。利用特高壓輸電線路，將西北部的清潔能源輸送至中部經濟中心，不但能緩解河南能源緊張局面，而且能利用清潔能源驅散霧霾，進一步破解河南能源安全與環境保護的難題。
2014年1月27日，天中直流工程投運，河南電網進入特高壓交直流混聯電網新時期，交直流耦合特性進一步凸顯，這為電網運行機理變化提出新課題：研究表明，省網幾乎全部的500千伏交流線路以及直流近區約60%的220千伏線路，一旦出現單相、三相故障均可能導致天中直流換相失敗，甚至可能造成網內大量功率缺失。
同時，大電網時代帶來了新挑戰：區外直流送端電網故障影響河南電網運行，區內直流系統故障影響交流系統區域間的潮流轉移和功率波動。
此外，天中直流工程額定輸送容量800萬千瓦，是世界上第一個將風電、太陽能發電和火電打捆外送的特高壓直流輸電工程，輸電距離2210千米。作為受端的河南電網面臨大容量跨區域輸電的實際情況，網架結構呈現“強直弱交”的特性，這樣的網架結構對電網安全穩定運行提出了新要求，必須建立健全完備的穩控系統和負荷控制方案。
為保障特高壓交直流混聯電網安全穩定運行，國網河南電力強化部門協同配合，借鑒供應鏈協同管理思想，扎實開展網格化風險管理，建設實施基于供應鏈協同管理方法的三維網格化風險綜合防控體系。
搭建“四位一體”防控網
國網河南電力通過特高壓交直流混聯電網運行風險綜合防控體系的建設，建立了組織、機制、制度、平臺“四位一體”防控體系，實施了“網源協同、網網協同、網荷協同”三大協同管理，通過全面落實各項防控措施，使“三側九項”重點運行風險得到有效管控。
在規劃特高壓南陽站主變落地之初，該公司就成立相應組織機構開展綜合風險防控體系建設，著力開展特高壓交直流混聯電網的適應性研究，為做好特高壓交直流混聯條件下電網運行風險綜合防控體系建設奠定了基礎。為實現管理目標，項目組在電源、電網、負荷三側識別出了9項重點運行風險，并扎實有效管理風險。以負荷側為例，項目組綜合考慮河南電網負荷結構及電解鋁企業具有負荷平穩持續、負荷量大、短時間停電影響小等特點，確定電解鋁企業為河南快速切除負荷客戶群體，并從安全、經濟、服務三個方面創新服務，最大限度減少風險。
國網河南電力還借鑒供應鏈協同管理思想，建立了“網源協同、網網協同、網荷協同”三大協同機制，聯合上游發電企業共同實施技術管控，與下游客戶建立分擔風險合約，同時還以電網調度生產管控為途徑組織三方電力生產協同，發揮河南電科院優勢，開展技術保障協同，從而提升整個電力供應鏈相關企業的抗風險能力。
制度建設是風險防控機制落實到位的有力保證。國網河南電力依據有關條例、規程、標準，頒布出臺了《河南電網運行安全風險管理規定》，確保了風險防控機制的落實；結合大電網發展需求，構建了河南電網機網協調在線監測系統平臺、運行與安全防御技術保障系統平臺、穩控裝置監視與管理系統平臺，對主要關鍵風險指標進行監測和分析，全面提升信息化支撐水平。
運行風險防范見成效
“在供應鏈協同管理思想的指導下，特高壓交直流混聯電網運行風險綜合防控體系的建設實施，最突出的效果就是使電源側、電網側、負荷側主要運行風險得到有效管控。”該項目負責人告訴記者，綜合防控體系建設成效還實現了“電從遠方來”的河南能源資源優化配置，有效提高了河南能源保障水平，有力助推了中原崛起。
2011年以來，持續的參數監控和風險治理，使發電企業勵磁系統參數協調率由23.3%提升至92.3%；2012年以來，對電廠一次調頻系統開展的綜合風險治理和管控，使省內105臺監控機組的一次調頻優良率從43%上升到91%。據測算，在發生直流閉鎖故障時，河南電網機組一次調頻功率可增發100萬千瓦以上，有效減小了特高壓長南線功率波動幅度，降低了華北—華中電網解列風險，為大電網安全運行提供了重要保障。
同時，一些具體項目的開展還有效防范了現階段特高壓混聯電網的失步風險，消除了特高壓直流引起的短路電流超標風險，消除了潮流疏散受阻風險，降低了由連續換相失敗造成直流閉鎖的風險。面對電網可能出現的各類風險，項目組在每年年度運行方式分析中，均按風險防控體系的要求滾動開展專題研究，實現了全過程系統風險管控。
特高壓交直流混聯電網運行風險綜合防控體系的建設與實踐，實現了河南真正意義上的“電從遠方來”，減輕了河南經濟社會發展面臨的環境壓力。國家電網公司管理創新一等獎項目的實施，在保證電網安全穩定運行的同時，大幅提升了河南電網電力交換、水火互濟、節能輸電的能力，成為河南電網客戶安全用電的重要保障，使河南能源優化配置向科學化邁出了重要且關鍵的一步。更具有廣泛意義的是，該項目的建設實施與不斷完善，也為其他有類似電網結構的省份提供了有價值的借鑒。 來源:國家電網報
