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編者按：國(guó)網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所主要聚焦電網(wǎng)安全發(fā)展戰(zhàn)略、電網(wǎng)安全管理、電網(wǎng)安全資源市場(chǎng)配置、電網(wǎng)安全診斷分析等領(lǐng)域研究，從全社會(huì)安全資源共享、降低安全響應(yīng)成本、提升安全響應(yīng)能力等角度分析電網(wǎng)安全相關(guān)問題，提供安全識(shí)別、安全診斷、安全政策、安全方案等咨詢服務(wù)。本專欄將圍繞電力安全發(fā)展、企業(yè)應(yīng)急能力提升、電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理等主題，結(jié)合相關(guān)成果和研究思考與讀者進(jìn)行交流分享。

張鈞：電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與安全管理能力提升

文章導(dǎo)讀：電網(wǎng)安全對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行非常重要。從近年來國(guó)際大面積停電事故看，電網(wǎng)安全在傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)方面呈現(xiàn)新趨勢(shì)，比如極端天氣越來越頻發(fā)、暴恐襲擊等，同時(shí)出現(xiàn)一些新風(fēng)險(xiǎn)，比如電力電子化特征越來越明顯、信息漏洞、網(wǎng)絡(luò)攻擊等。分析大面積停電事故原因是研究電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要途徑，但是難以看出風(fēng)險(xiǎn)“全貌”，還需要結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)實(shí)際情況，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性分析。在提升管控能力方面，需要開展與風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)的安全管理建設(shè)，可以通過分析國(guó)際先進(jìn)企業(yè)安全管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)相關(guān)啟示，為我國(guó)電網(wǎng)企業(yè)提升安全管理能力提供借鑒。


一、電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨的風(fēng)險(xiǎn)

（一）國(guó)際大面積停電事故分析

20世紀(jì)中期之后，全球電力工業(yè)進(jìn)入規(guī)?？焖贁U(kuò)張階段，大面積停電事故對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響越來越大，這緣于一方面電網(wǎng)互聯(lián)程度不斷加強(qiáng)，單一事故波及范圍顯著擴(kuò)大；另一方面電氣化程度持續(xù)提高，大面積停電事故影響更為嚴(yán)重。綜合考慮大面積停電涉及負(fù)荷比例、影響用戶規(guī)模、停電持續(xù)時(shí)間、輿論關(guān)注度等因素，選取150次大停電事故進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析如下圖所示，從時(shí)間看，大多數(shù)事故發(fā)生于2000年之后，次數(shù)為125次，占比超過80%；分區(qū)域看，北美是停電事故頻發(fā)地區(qū)，其中美國(guó)發(fā)生43次，加拿大發(fā)生6次，同時(shí)巴西、印度尼西亞等發(fā)展中國(guó)家也多次發(fā)生大面積停電事故。



總結(jié)大面積停電事故原因，可以分為四類：自然災(zāi)害（臺(tái)風(fēng)、暴雨、冰災(zāi)、雷電、地磁暴、地震等）、人為攻擊（物理攻擊、網(wǎng)絡(luò)攻擊、電磁脈沖等）、關(guān)鍵設(shè)備故障和管理體制分散。自然災(zāi)害和人為攻擊對(duì)電力系統(tǒng)影響巨大，其特點(diǎn)是發(fā)生概率較小，但造成的后果極其嚴(yán)重。關(guān)鍵設(shè)備故障和管理體制分散一般誘發(fā)小范圍停電事故，并往往在一系列不當(dāng)技術(shù)措施和不合理網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的綜合作用下，逐漸發(fā)展為大面積停電事故。

（二）我國(guó)電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨風(fēng)險(xiǎn)

隨著我國(guó)電力工業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行特性發(fā)生較大變化，從傳統(tǒng)以就地平衡為主的純交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)換為跨區(qū)域交直流混聯(lián)電網(wǎng)，電網(wǎng)一體化特性愈加明顯、抗擾動(dòng)能力持續(xù)惡化，主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)在以下六個(gè)方面：

一是大型受端電網(wǎng)頻率穩(wěn)定問題突出。我國(guó)跨區(qū)輸電基本以直流為主，直流輸電工程容量大、條數(shù)多，但是受端交流電網(wǎng)規(guī)模沒有相應(yīng)增強(qiáng)。大規(guī)模直流饋入受端電網(wǎng)，造成受端電網(wǎng)等效同步慣量下降，直流故障后對(duì)頻率穩(wěn)定影響大。

二是網(wǎng)源協(xié)調(diào)矛盾加劇。近幾年，國(guó)內(nèi)廣泛開展火電機(jī)組節(jié)能環(huán)保改造，部分火電機(jī)組為提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，采取了汽機(jī)閥門配汽優(yōu)化等節(jié)能環(huán)保改造措施，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)中調(diào)門開度過大，機(jī)組出力調(diào)節(jié)裕度不足，造成系統(tǒng)一次調(diào)頻能力下降。

三是新能源機(jī)組引發(fā)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)加大。風(fēng)電富集地區(qū)多次監(jiān)測(cè)到由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的次同步諧波，風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的次同步諧波與火電機(jī)組固有頻率疊加時(shí)，一旦產(chǎn)生次同步振蕩，容易導(dǎo)致火電機(jī)組跳閘，甚至設(shè)備損壞。

四是輸電通道防護(hù)難度不斷加大。近年來，我國(guó)電網(wǎng)受臺(tái)風(fēng)、雷電、洪水等自然災(zāi)害及次生災(zāi)害影響呈逐年上升趨勢(shì)，自然災(zāi)害嚴(yán)重影響電力通道安全?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益增多，電力系統(tǒng)站線周邊線下施工、違章建筑和采礦爆破等外力破壞的影響因素較多，易導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備跳閘、線纜損壞、變電站設(shè)備破壞等故障。加之近年來電力設(shè)施盜竊、破壞案件多發(fā)，易引發(fā)電網(wǎng)失穩(wěn)或停電事故。

五是網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)電網(wǎng)安全的威脅變得現(xiàn)實(shí)而緊迫。隨著電力產(chǎn)銷邊界的逐漸模糊，以及大量智能表計(jì)、智能終端接入，電力系統(tǒng)的分布化程度越來越高，電網(wǎng)邊界不斷延伸，電力監(jiān)控系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)形勢(shì)日益嚴(yán)峻。

二、安全管理能力建設(shè)

鑒于安全管理的重要作用，因而成為國(guó)內(nèi)外理論與實(shí)踐創(chuàng)新的焦點(diǎn)，對(duì)ISO9000、OHSMS18001、NOSA CMB253、杜邦HSE、中石油HSE等進(jìn)行對(duì)比分析，其安全管理相關(guān)內(nèi)容具有如下特點(diǎn)：

一是安全管理理念與文件體系相似。在理念上，均注重PDCA閉環(huán)提升，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，并且高度關(guān)注安全文化建設(shè)，通過暢通信息渠道、強(qiáng)化正向激勵(lì)等途徑，推動(dòng)全員參與安全工作。在文件體系上，通常包含三類文件，實(shí)現(xiàn)安全管理從整體到局部的逐層細(xì)化。第一類主要為安全生產(chǎn)方針、戰(zhàn)略目標(biāo)、組織機(jī)構(gòu)、資源和文件等管理手冊(cè)類文件；第二類主要為評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理、規(guī)劃、實(shí)施和監(jiān)測(cè)、審核和評(píng)審等程序性文件；第三類主要是作業(yè)文件、表格等支持性文件。

二是安全管理側(cè)重點(diǎn)不同。ISO9000、OHSMS18001、NOSA CMB253為行業(yè)協(xié)會(huì)推出，著眼于指導(dǎo)各行業(yè)安全管理工作，因此這三種安全管理體現(xiàn)出綜合性、普適性，不具有行業(yè)特點(diǎn)。ISO/IEC27000雖然也是行業(yè)協(xié)會(huì)推出，但是聚焦信息安全領(lǐng)域，文件體系包括了金融、電信、電子政務(wù)等不同行業(yè)領(lǐng)域的信息安全管理。杜邦HSE基于對(duì)安全管理的理解，以風(fēng)險(xiǎn)管控和文化建設(shè)兩個(gè)核心構(gòu)建安全管理體系。煤礦本質(zhì)安全管理體系中有許多煤礦企業(yè)特有的管理文件。

上述特點(diǎn)可以為我國(guó)電網(wǎng)企業(yè)提升安全管理能力提供借鑒，為構(gòu)建符合我國(guó)國(guó)情企情的安全管理體系提供支撐。 

原標(biāo)題：電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與安全管理能力提升