新一代电力系统调度运行预案

新一代电力系统调度运行预案1引言“双碳”目标深入推进，新一代电力系统呈现出新能源高比例接入、电力电子设备广泛应用、源网荷储互动增强等显著特征。传统调度运行模式在应对复杂场景时存在响应滞后、协同不足等问题，亟需构建一套覆盖全场景、全流程的调度运行预案体系。本预案旨在通过标准化流程、工具化支撑和模块化设计，提升电力系统面对突发事件的快速响应能力与安全稳定运行水平，适应新型电力系统建设需求。2预案核心框架2.1预案目标保障电力系统在正常及异常状态下的安全、优质、经济运行，最大限度减少突发事件对电网造成的损失，保证电力可靠供应。2.2适用范围覆盖电网调度运行全环节，包括但不限于新能源场站并网、输变电设备运维、负荷侧需求响应、极端天气应对等场景，适用于各级调度机构及相关协同单位。2.3基本原则安全优先：将人身安全、设备安全和电网安全作为首要前提，避免因调度操作引发次生。快速响应：明确各环节时限要求，通过扁平化指挥机制缩短决策链条，实现“秒级响应、分钟级处置”。协同联动：打破发电、电网、用户侧壁垒，建立跨部门、跨区域信息共享与协同决策流程。动态调整：根据实时运行数据与场景变化，在线优化预案措施，保证处置方案的科学性与适应性。3典型场景分类与应对流程3.1极端高温天气下输变电设备过载应急处置场景特征持续高温导致输电线路导体弧垂增大、变压器油温超限，同时夏季用电负荷攀升，易引发设备过载跳闸，甚至连锁故障。需重点关注输电线路N-1通过能力、变压器负载率等关键指标。应急响应流程第一步：监测预警调度自动化系统实时监测全网输变电设备运行状态，当线路负载率超过85%或变压器顶层油温达到90℃时，触发高温过载预警。调度员通过“电网态势感知平台”获取预警区域气象预报（未来72小时温度、负荷预测值）、设备历史运行数据及检修计划，初步研判过载风险等级。第二步：风险研判组织发电、设备运维、用电管理部门召开线上研判会，明确以下信息：过载设备分布及过载持续时间；预警区域负荷特性（工业、居民负荷占比）；可调度的电源资源（包括燃气电厂、可中断负荷容量）。第三步：启动预案根据研判结果，启动相应等级预案（Ⅲ级轻度过载、Ⅱ级中度过载、Ⅰ级严重过载），下达以下指令：要求相关电厂增加出力（优先调节爬坡速率快的机组）；启动需求响应资源，削减可中断负荷；暂停非紧急检修工作，恢复备用设备运行。第四步：负荷调整与电源调度调度员根据“负荷-电源协同调度表”（见表1），按“先用户侧、后电源侧”顺序调整资源：用户侧：通过电力市场交易平台向负荷聚合商发布削减指令，15分钟内确认响应结果；电源侧：下达机组出力调整曲线，要求电厂在30分钟内完成增容（单次调整幅度不超过机组额定容量的10%）。第五步：设备监视与恢复利用在线监测系统跟踪设备温度、弧垂变化，若负载率降至80%以下且持续30分钟，逐步恢复用户供电；若过载情况未缓解，启动电网转移预案（如调整运行方式、拉停非重要线路），必要时实施负荷shedding。第六步：预案终止设备参数恢复正常、负荷供应稳定后，由调度长宣布终止预案，24小时内完成处置过程复盘，记录经验教训。表1极端高温天气负荷-电源协同调度表时间节点调整对象调整内容预期效果责任人T+0min负荷聚合商削减可中断负荷100MW降低区域负荷2%某调度员T+15min燃气电厂增出力50MW补充负荷缺口1%某值长T+30min水电厂启动备用机组，增出力30MW进一步缓解过载某运行专T+60min变电站投入无功补偿装置稳定电压，降低线路损耗某运维员3.2大规模新能源脱网引发功率缺额应急处置场景特征因雷电、覆冰等气象原因或设备故障，导致区域内多个新能源场站集中脱网，造成短时间内系统功率缺额，频率快速下降，甚至引发连锁反应。需重点监测新能源场站并网状态、系统频率变化及备用容量。应急响应流程第一步：故障定位与信息收集调度自动化系统触发“新能源脱网告警”，通过故障录波装置和SCADA系统获取脱网场站名称、脱网容量、脱网时间（精确至秒）。同步调用新能源监控系统，获取场站气象监测数据（风速、覆冰厚度）及逆变器运行状态，初步判断脱网原因（如电压暂降、频率越限）。第二步：频率紧急控制当系统频率低于49.8Hz时，立即启动“低频减负荷装置”，按照“轮次表”（见表2）切除非重要负荷，首轮动作时限为0.2秒。同时调度员向常规电厂（火电、水电）下达“一次调频指令”，要求机组按静态特性（调差系数5%）自动增加出力，监控频率恢复过程。第三步：功率平衡恢复常规电源：调度员向具备快速调节能力的电厂（如燃气轮机）下达“二次调频指令”，要求10分钟内增加出力，弥补功率缺额；新能源场站：通过功率预测系统评估周边场站可调用容量，协调未脱网场站提高出力（需满足电网电压频率约束）；储能系统：调用区域分布式储能电站（总容量50MW/100MWh）进行快速充放电响应，填补功率缺口。第四步：电网运行方式调整若脱网容量过大，通过“电网运行方式优化系统”调整潮流分布：合理解列部分非重要区域电网（如工业园区微电网），实现“孤岛运行”；启动备用线路（如L2线）输送功率，限制受端电网联络线功率。第五步：新能源场站恢复并网待系统频率稳定在50±0.1Hz、电压恢复至额定值95%以上后，组织新能源场站逐步恢复并网：要求场站检查涉网保护装置定值，保证符合《电力系统安全稳定导则》要求；采用“分组并网”方式，每组并网容量不超过总容量的20%，间隔5分钟，监测并网对系统的冲击。第六步：原因分析与总结收集故障录波数据、保护动作报告，联合发电、设备厂家分析脱网原因（如低电压保护定值设置不当、通信延迟），3日内形成《新能源脱网事件分析报告》，优化场站并网技术规范。表2低频减负荷装置轮次表轮次动作频率(Hz)切除负荷类型负荷容量(MW)延时时间(s)适用区域第一轮49.8-49.6工业非连续生产负荷2000.2主负荷中心第二轮49.6-49.4商业空调负荷1500.5商业集中区第三轮49.4-49.2居民非重要负荷1001.0城市居民区第四轮≤49.2备用轮次（按负荷重要性排序）502.0郊区及农村负荷4工具模板与应用规范4.1调度指令记录表用于规范调度指令的发布、接收与执行过程，保证指令可追溯。内容应包含：指令编号、发布时间、发布人、接收单位、指令内容、执行结果、反馈时间等。填写要求：指令内容需明确操作步骤、时限及安全措施；执行结果需由接收单位负责人签字确认，电子记录保存期不少于3年。表3调度指令记录表示例指令编号发布时间发布人接收单位指令内容执行结果反馈时间D-2024051500114:30:00某调度员变电站A立即拉开112开关，检查开关位置指示器开关已拉开，位置指示正确14:32:15D-2024051500215:10:00某值长电厂B将3号机组出力提升至200MW，15:25前完成出力已提升至200MW，参数正常15:23:404.2新能源场站运行状态监测表用于实时监控新能源场站的并网运行参数，包括：有功功率、无功功率、功率因数、并网点电压、频率、通信状态等。监测周期为5分钟/次，当参数越限时（如电压偏差超过±5%），系统自动告警并推送至调度员界面。表4新能源场站运行状态监测表场站名称监测时间有功功率(MW)无功功率(MVar)并网点电压(kV)频率(Hz)通信状态是否告警风电场C10:00:0085.212.5230.550.02正常否光伏电站D10:05:0062.8-8.3345.249.97异常是（通信中断）4.3负荷调整方案表用于制定负荷侧需求响应的具体措施，包括：调整对象、调整类型（削峰、填谷）、调整容量、执行时间、补偿标准等。方案需经调度部门与市场交易中心联合审核后发布，负荷聚合商需在指定时间内确认并反馈执行结果。表5负荷调整方案表调整编号方案名称调整对象调整类型调整容量(MW)执行时间补偿标准(元/MWh)状态LR-2024051601高峰削峰响应工业负荷E削峰8016:00-18:00120已执行LR-2024051602夜间填谷响应商业负荷F填谷5023:00-06:0080待执行4.4工具应用规范数据录入：所有模板需通过调度自动化系统在线填写，禁止人工手动录入，保证数据真实性；权限管理：不同模板对应不同操作权限（如调度指令记录表仅调度员可发布，负荷调整方案表需市场人员审核）；版本控制：模板内容修订需经调度管理部门批准，修订后版本号自动更新，历史版本可追溯；定期维护：每季度组织一次模板应用效果评估，根据实际运行需求优化表格结构与字段设置。（后续内容将继续围绕“保障机制与注意事项”“其他典型场景应对流程”等展开，预计第二次输出将完成剩余内容并达到全文约6000字要求。）5保障机制与关键注意事项5.1组织保障建立“三级指挥体系”：一级决策层：由总调度长牵头，发电、电网、用户部门负责人组成，负责重大决策下达；二级执行层：各专业调度组（如新能源组、方式组）负责具体措施落实，每小时向决策层汇报进展；三级协同层：运维单位、电厂、负荷聚合商派驻联络员，保证指令“秒级传达、分钟级反馈”。5.2技术保障数据支撑：部署“电网数字孪生平台”，实现设备状态、潮流分布、负荷曲线的实时仿真，提前预判故障影响；通信冗余：调度数据网采用“双平面+无线备份”架构，保证极端条件下通信不中断；智能辅助：应用调度决策系统，自动负荷调整、电源调度等优化方案，供调度员参考。5.3注意事项高温场景：避免在正午高温时段（11:00-15:00）进行设备倒闸操作，防止因设备热胀冷缩引发触头接触不良；新能源脱网场景：严禁未经评估的大规模并网操作，防止因冲击电流导致二次脱网；负荷调整：优先保障医院、供水、通信等重要负荷，避免因负荷shedding引发社会问题；数据记录：所有操作需同步录入调度日志，关键指令录音保存，保证事件可追溯。6其他典型场景应对流程6.1输电线路覆冰舞动应急处置场景特征冬季低温雨雪天气导致导线覆冰，舞动幅度超过安全阈值（≥200mm），可能引发相间闪络、杆塔倾斜等故障。需重点监测导线弧垂、舞动频率及杆塔应力。应急响应流程第一步：覆冰监测通过覆冰在线监测装置获取导线覆冰厚度（实时数据）、舞动频率（0.1-5Hz）、风速（≥15m/s）等参数，当任意参数超标时，系统自动向调度员推送告警。第二步：风险评估结合线路设计参数（如安全风速、覆冰厚度校核值）和实时气象数据，计算线路抗覆冰能力，确定需处置的线路优先级（按电压等级、重要负荷占比排序）。第三步：融冰方案制定根据线路类型选择融冰方式：直流融冰：对220kV及以上线路，投入融冰装置（输出电流200A），持续融冰时间不超过4小时；交流融冰：对110kV及以下线路，通过调整运行方式，利用负荷电流融冰（电流需达到额定值的1.5倍）。表6输电线路融冰参数配置表线路电压等级融冰方式融冰电流(A)融冰时间(h)适用导线型号500kV直流融冰300≤4LGJ-400/35220kV直流融冰200≤3LGJ-300/40110kV交流融冰450≤2LGJ-240/306.2电力监控系统遭受网络攻击应急处置场景特征黑客通过病毒入侵调度数据网，篡改遥信遥测数据（如虚假开关状态、负荷值），或阻断调度指令下发，威胁电网安全控制。需重点监测系统异常操作、数据突变及网络流量异常。应急响应流程第一步：攻击发觉通过“电力监控系统安全审计平台”检测到异常行为（如非授权IP登录、数据库高频读写），立即隔离受攻击节点，保护原始数据镜像。第二步：系统恢复切换至备用调度系统（物理隔离），恢复关键数据（如电网拓扑、保护定值）；启用离线调度模式，通过电话、无线电等传统方式下发指令，维持电网基本运行。第三步：溯源分析联合网络安全专家分析攻击路径、攻击工具（如勒索病毒、APT攻击），封堵漏洞，加固防火墙策略（如禁止远程控制端口访问）。表7网络攻击事件跟进表攻击时间攻击目标攻击手段受影响系统处置措施03:15:22调度SCADASQL注入攻击历史数据库隔离服务器，恢复数据备份04:32:10远程通信网DDoS攻击调度指令通道启用备用信道，启用流量清洗设备7工具模板深化应用7.1调度操作票管理系统用于规范复杂操作流程，防止误操作。操作票需包含：操作任务、操作顺序、安全措施、监护人、操作人等字段。系统支持“五防”逻辑校验（如带负荷拉刀闸、带接地线合闸等危险操作被自动阻断）。表8调度操作票示例操作票编号操作任务操作顺序安全措施监护人操作人状态OP-202405170011号主变压器停电检修1.拉开101开关2.验明无电后挂接地线检查101开关在分闸位置，确认接地线编号为#001某班长某操作员已执行7.2应急物资调配表统一管理应急处置所需的物资（如融冰装置、应急电