電力系統運行與控制改革探索

白杰

(國網冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

電力系統運行與控制改革探索

白杰

(國網冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

要讓電力系統能夠有效的運行和控制,就需要將電力生產企業生產的電力迅速的傳輸到需要的地點。這就提出幾個重點:電力系統的決策能力與輸送問題,這是實現電力系統運行與控制改革的關鍵。本文說明我國電力系統運行與控制改革的分析、現狀、措施等三個方面的問題。

電力系統 運行 控制 改革

隨著市場經濟的深入發展,我國的電力系統改革也正在進行。我國目前準許國營企業、民營企業、其它企業等收購我國的電廠,并自主的訂制電價。這些舉措都打過了過去電力生產和銷售的壟斷,它能夠將電力與生產部門結合起來,最有效的通過電力推動其它產業的發展。然布電力改革也給電力系統的運行和控制帶來很多問題。如果不革新電力系統運行和控制的現狀,我國電力系統的改革將無法全面完面。

1 我國電力系統運行與控制改革的分析

要讓電力系統能夠有效的運行和控制,就需要將電力生產企業生產的電力迅速的傳輸到需要的地點。這就提出幾個重點:電力系統的決策能力與輸送問題,這是實現電力系統運行與控制改革的關鍵。

以我國的電網分布為例,我國的電網分布主要為東北電網、華北電網、西北電網、華中電網、華東電網、南方電網等幾個地區。從我國的電網分布來看,我國絕大部分的地區使用“一”字鏈式電網互聯結構,這種結構穩定性不夠;部分電網長距離輸電線路多、輸電能力差、電壓波動它,它依靠大量安全自動裝置提高輸送能力。為了提高電網穩定性,我國為電網配置有失步解列裝置、高周切機裝置、區域穩定控制裝置等。這些先進的設置能在一定的程度上提高電力系統運行的水平。

然而隨著科學技術的發展,人們對電力的需求日漸增多,未來我國電網將呈大電網互聯與跨國聯網的趨勢,如果不能讓做好電力系統的運行與控制,未來將會出現連鎖反應的穩定性破壞和大面積的停電。如何應用更先進的技術讓電力系統與電力生產相匹配,使運行與控制滿足人們的需求成為一個重點課題。只有完成電力系統運行與控制的改革,才能保證我國電網能安全穩定的運行。

2 我國電力系統運行與控制改革的現狀

2.1 動態穩定性出現問題

電網互聯,如果使用的是交流遠距離大容量送電,特別是送端發電機采用快速勵磁系統,或者使用交流弱聯方式,容易產生區域間的負阻尼或弱阻尼振蕩模式,使互聯系統出現低頻振蕩與動態不穩定。如何保持電網的動態穩定性,使互聯系統的阻尼特性增強是改革的關鍵。

2.2 薄弱的環節出現問題

電網互聯通常會出現薄弱環節,比如它會出現斷面穩定水平下降,或者有時出現電壓不穩的現象,尤其是電網子系統的部分薄弱環節或輸電通道中間的子系統薄弱環節。如何讓電網結構更合理、運行安排更合理、如何加強薄弱環節的電壓支撐使輸電通道能夠更通暢是電力系統運行和控制改革的另一個重點。

2.3 頻率穩定性出現問題

我國電網規模大,使電力系統的頻率穩定性會出現問題。特別是互聯各級電網交換功率較大時,有時會出現聯絡線因故障跳開的問題,如果不能保證頻率的穩定性,那么電力系統的穩定性就不能保證,特別是容量較小的子系統需要解決頻率穩定性的問題,它是我國電力系統運行與控制的保證。

2.4 外在的因素出現問題

如果電網規模過大,電力傳輸的過程中有可能會出現設備問題、短路問題、絕緣問題等,導致大面積停電問題。如果保持電網與電網之間、電網內部之間的問題性是電力系統運行和控制改革要重視的問題,盡管是細節問題和局部問題,它們也體現出電力系統的整體穩定性。

3 我國電力系統運行與控制改革的措施

3.1 控制系統低頻振蕩

影響電力系統的最重要的三因素為功角穩定問題、電壓穩定問題、頻率穩定問題。特別是低頻振蕩問題在電網中常常出現。電力系統穩定器能較好的解決低頻振蕩的穩定性問題,且它的成本比較低廉。同時可以使用高壓直流輸電(HVDC)和靜止無功補償器(SVC)能穩定電力系統的參數,使阻尼效果增加。因此,可使用電力改造的方式完成改革,為電力系統裝置投切補償裝置。同時可在線路串聯電容補償中增加可控硅的控制部分(TCSC),另外在系統中增裝完全用于阻尼振蕩的新裝置,使系統低頻振蕩得到控制。

3.2 控制外在因素影響

如果電力系統受到外在因素的因素出現問題,可能會三相短路問題、絕緣問題、設施損壞問題等,這些問題不能得到即時解決,電力系統的運行和控制穩定性就得不到保證。目前的GPS系統可以與各類監測設備連接,達到即時監測的效果。將GPS設備與電力系統結合,可以達到同步相量測量的結果,現在我國部分電網已經實現電網調度中心實時觀測,對觀測結果進行分析,可以迅速的排除外在因素引起的故障。

3.3 控制能量調度判斷

電力系統能量調度系統一般是完成穩定狀態下的調度,然而如果電網電力系統的穩定性出現問題,比如母線電壓越限問題、元件過負荷等問題等,必須要立即完成繼電保護、安全自動裝置等使電力系統穩定,它才能繼續正確的調度。要讓電力系統的調度更穩定,就需要控制能量調度的判斷。GPS相量測量的結果給智能判斷系統提供數據依據。如果電力系統出現不穩定現象,而需要解列、切機、開關等完成控制措施時,可先對GPS測量的數據與常規RTU配合,讓能量調度判斷系統動態的轉變,使電力系統整體判斷呈穩定性。現在我國部分電力系統使用EEAC、PEBS等直接法在線分析優化傳統離線分析法,它將即時監測的數據與在線穩定性建模相結合,達到一種更智能的調度判斷效果,并可依據判斷自動恢復部分地方調度。

3.4 控制交流輸電效率

為了增強交流輸電的效率,目前我國使用FACTS技術,它是在交流輸電系統中引入一種可控制的一次設備,使交流輸電功率能更靈活的控制,特別是它能控制電力系統動態過程中的相角角度。同時,還可以采用靜態補償器或先進靜止無功補償電源對交流輸電系統進一步優化,讓交流輸電系統能更有輸的傳輸電能。

4 結語

通過對電力系統運行和控制的改革分析能夠看到,只有用更先進的技術排除目前電力系統運行和控制中存在的問題,完成電力系統運行和控制的改革,才能使我國電力系統更具穩定性。

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