江苏攻克电网安保世界性难题

　　最近几年，美国、加拿大、莫斯科等国繁华大城市都相继发生过震惊世界的大面积停电事故，造成数以百亿计的财产损失。“大停电”已经成为一项世界性难题。

　　昨日9时58分，江苏省电力公司总经理费圣英宣布：“江苏电网安全稳定实时预警及防御系统（EACCS）投入试运行成功！”这标志着我国大电网安全稳定控制技术取得重大突破，填补了世界这一领域的空白，为世界电力发展史描绘了辉煌的一笔，受到了与会院士、权威专家的一致好评。

　　挑战：

　　“大停电”的世界性难题

　　2003年，美国东部时间8月14日下午1点，美国纽约、底特律和加拿大多伦多、渥太华等城市发生大面积停电事故；2005年5月25日，当地时间11时，莫斯科及其南部地区突然发生大面积断电，事故影响到25个城市，造成了至少10亿美元的损失……如何才能攻克大停电这一世界性难题，实现电网安全稳定实时控制及防御，是国际大电网安全稳定控制领域专家多年的梦想。

　　江苏电网是国家电网系统最大的省级电网，全省发电装机总容量已达5381万千瓦。随着多元化电力市场的逐步形成，江苏电网的网路结构和运行方式日趋复杂，传统的将事前分析计算作为决策依据、以人工调度作为控制手段的安控模式已远远不能满足现代大电网的安全稳定运行要求。加之近年来受自然灾害的影响，电网发生严重故障的几率大大增加。仅2005年一年，江苏电网就因大风等恶劣天气直接导致500千伏、220千伏骨干线路故障跳闸49次，占全年故障总数的46．7％。

　　在2005年“6·14”特大风灾事故中，江苏电网调度人员凭借多年的调度经验，果断处置，5分钟内用电话连续发出30多条准确指令，成功避免了一次大面积停电事故。灾后，费圣英联想到近年来相继发生的美加大停电、莫斯科大停电事故，深感电网的传统安全控制技术和人工调度手段，在处理局部电网事故时表现出来的时滞性、粗放性和不确定性越发凸现，而由连锁故障、异地多点故障所导致的电网大面积崩溃，更是会给社会经济生活带来难以估量的损失。凭借高度的社会责任感，他下决心要攻克大电网大面积停电这一世界性难题。于是，江苏省电力公司专门成立了江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统领导小组和工作小组，费圣英亲自担任领导小组和课题组组长。由此，电网安全稳定实时预警及协调防御系统的研发工作全面展开。

　　这一决策，国家电网公司高度重视，有关领导多次听取项目工作情况汇报。2006年9月14日，国家电网公司在南京主持召开了项目技术方案评审，由国调中心、中国电科院、清华大学、东南大学、浙江大学等包括4名院士在内的15人组成的专家组一致认为，该项目技术方案先进，在大电网稳定控制理论发展和实践方面有很强的指导意义。2007年国家电网公司将其列为重大科技创新项目，并在国家电网公司年初“两会”期间，总经理刘振亚与费圣英签订了项目责任书，要求江苏公司确保在2007年8月底前完成项目的全部研究开发工作，系统投入试运行。

　　出炉：

　　首个电网安全协防系统

　　面对这一世界前沿性课题的研究和开发，费圣英高度重视，先后6次召开领导小组会议，直接参与项目可研、方案论证、系统设计、工厂开发、现场实施等各主要环节的指挥协调，并每两周听取一次分管副总经理马苏龙的工作汇报。

　　2005年9月29日，该系统正式通过项目可行性论证。为了共同的目标，在项目的研究、开发和建设过程中，共有35个单位并肩作战。相关发电企业发扬精诚合作、团结治网的精神，按照项目实施的统一部署和控制方案要求，按计划配置了控制设备，组织现场实施，彭城电厂、扬州二厂服从系统调试总指挥部的安排，主动承担风险，安排机组进行了实切试验。苏州、无锡、常州市人民政府积极支持协调防御系统的建设，及时批准了系统联切地区负荷的方案，为项目的顺利实施奠定了基础。华东电网公司对项目实施、运行管理、技术方案完善等提出了许多指导性的意见，主动帮助江苏公司安排好现场施工停电、运行管理规定制定、调度管理模式确定等工作，为项目的顺利实施和系统按计划投入试运行创造了条件。

　　近三年来，江苏公司一批具有丰富实践经验的专家与合作单位科研人员分秒必争，将研发细节落实到每个人、每一天。为强化系统的实用性，他们模拟了上万种事故形态，推演了数十万次，以电网可能出现的极限故障方式进行计算分析，确定控制方案和控制策略。不知经过了多少个不眠之夜，大电网的全网协调、分层控制、连锁故障和异地多点故障的自动协调控制等重大技术难题被逐一攻克，系统的控制体系逐步清晰和完善起来。2007年初，该系统分散的模块陆续走出实验室，投入临时工厂进行验证。在该控制系统进入试验的短短十多天时间里，20多名课题组人员吃住在现场，废寝忘食：白天连续工作，没有吃过一顿“准点饭”，房间里则堆了好几箱的方便面；晚上常常是工作到凌晨1点多，即使人躺下了可仍在思索未解开的问题，突然茅塞顿开，起身接着干。在如此高强度的工作压力和负荷下，有的人累病了，但终无一人放弃。经过两年的艰辛努力，世界首个电网安全协调防御系统于2007年6月在江苏出炉，并于昨天正式投入试运行。

　　突破：

　　对电网实现智能化控制

　　在昨天江苏电网安全稳定实时预警及防御系统（ＥＡＣＣＳ）投入试运行成功后，记者采访了参与研发的薛禹胜院士，据他介绍，与传统的电网安控模式相比，这一协调防御系统实现了两大突破：一是从事先的离线分析，变为实时的在线分析，提高了电网安全控制的准确性；二是告别了以人工调度为主要手段的电网安控模式，真正实现计算机系统对电网的智能化控制，提高了电网安全控制的及时性和确定性。

　　据他介绍，传统的电网安控模式是事先对可能出现的电网事故做出预设，并通过离线分析，计算出每一事故发生后可能导致的电网扰动，进而预先制定出事故处置调度方案，供调度人员在事故发生时参考。它无法做定量的分析，只能回答事故发生后电网能否保持稳定，而不能回答电网离失去稳定还有多远，因此，无法实现对电网的精细化控制，往往只能粗放地通过过量切机、或过量切负荷的方式，来确保电网安全，而过量的切机、切负荷，则进一步放大了事故的损失。江苏电网此次投入试运行的电网安全协调防御系统，彻底改变了离线分析的控制模式，将电网设立的1万多个重要数据采集点采集到的电网动态数据，实时传送到主系统的16台中央处理器，由中央处理器将这些实时数据做出实时的在线分析。一旦有电网事故等紧急扰动情况发生，高速运行的中央处理器就能综合运算电网当时实际的运行数据，及时、准确地计算出处置方案。由此，实时的在线分析，为电网的精细化调度提供了强有力的技术和数据支撑。

　　随着电网规模的日益庞大，电网结构的日益复杂，电网的安全运行对人工调度方式提出了越来越多的挑战。江苏省电网调度中心每5分钟更新的实时电网运行数据就多达上万条，遇有电网紧急情况发生，即使是最优秀的调度员也只能在有限的时间内观察极有限的十几条、几十条核心数据，然后做出处置决策。而此次研发成功的协调防御系统，则是由主系统的中央处理器，对电网滚动更新的上万条数据进行实时在线分析，随时做出电网调度决策，并通过自动控制系统，直接发出并执行调度指令，从而实现了自动化技术真正替代人工调度、对电网执行闭环控制。

　　据省电力公司副总工程师、电网调度中心主任鲁庭瑞介绍，目前，江苏电网安全协调防御系统有1个调度中心站、2个控制主站、21个子站，遇有电网紧急情况发生，自动控制系统能够直接切停发电机组容量900万千瓦，切减用电负荷600万千瓦，在控容量相当于江苏电网总容量的25％。与传统的人工调度相比，电网安全协调防御系统的自动化控制，不仅把做出调度决策的参考数据从原来的十几条、几十条，猛增到上万条，而且把调度中心完成一个紧急状况处置的时间从原来的3至5分钟，缩短为0．1秒，电网安全控制的准确性和及时性都得到了质的飞跃。

　　新闻链接

　　美加大停电

　　2003年，美国东部时间8月14日下午1点，美国纽约、底特律和加拿大多伦多、渥太华等城市发生大面积停电事故。据调查，事故是由电压变化、输电线故障和发电厂停电等问题共同引发的。推算出的时间表显示，俄亥俄州的康尼斯维尔发电厂于当天12时05分停机，另两家则在13时31分停机。接下来，一条从俄州南部到北部的输电电缆被截断，另有两条输电电缆失灵，导致了从俄州到密执根州东部的电路被堵塞，巨大的电流以逆时针方向流动。在接下来的79秒内，100多家发电厂因输电电压突然增加而告停机，并使北美地区5000多万人口受到停电影响。纽约等4个州境内的9座核电站紧急关闭，东部机场全部陷入瘫痪，成千上万的人不得不从地铁中爬出，路面公共交通陷入一片混乱。

　　莫斯科大停电

　　2005年5月25日，当地时间11时，莫斯科及其南部地区突然发生大面积断电，事故影响到25个城市。断电最先发生在莫斯科市南部，马路交通信号灯突然全部熄灭，引发了一系列交通事故。另外，地下载有2万多名乘客的43辆地铁被困。据调查，事故是因恰吉诺变电站设备老化和日常管理不够，直接导致了系列爆炸和火灾。本次事故给莫斯科市造成了至少10亿美元的损失。