電力系統安全穩定控制的規劃與應用分析

岳云鵬，付 彬

(國網陜西省電力公司渭南供電公司，陜西 渭南 714000)

電力系統安全穩定控制的規劃與應用分析

岳云鵬，付 彬

(國網陜西省電力公司渭南供電公司，陜西 渭南 714000)

人們對電力應用的需求呈現出逐漸增加的趨勢，因此，電力系統的安全穩定十分重要。但是電力系統在安全穩定方面受到許多因素影響，如電力系統受到干擾較大時，就會失去穩定性，可能會導致停電，嚴重時還會使電力系統崩潰，因此，提出加強控制電力系統安全穩定的措施，以期為電力系統的安全穩定發展提供參考。

電力系統；安全穩定；控制；規劃；應用

在電力系統中，控制技術直接影響著電力系統的安全穩定性，因此，電力企業需要進一步加強對電力系統的穩定與安全控制，從而保障電力系統能夠在安全、可靠的環境中運行，同時促進電力企業獲得良好的經濟效益。雖然電力系統采用了自動化監控系統，在電力安全與穩定性方面取得了一些效果，但還需要在具體規劃和應用中加強控制。

1 電力系統安全穩定控制概念及模式分類

電力系統的主要任務是向用戶提供不間斷的電能，電力系統的性能指標包括安全性、穩定性和可靠性。可靠性指標是指符合要求長期運行的概率，表示可以連續地為用戶提供充足的電力服務。安全性指標是指電力系統能夠承受可能發生的擾動。穩定性指標是指在經歷了擾動之后，電力系統還能夠保持完整運行的持續性。我們按照信息采集及決策方式的不同，將電力系統的安全穩定控制模式分為以下幾種：第一，就地控制模式。第二，集中控制模式。第三，區域性控制模式。

2 加強控制發電機中勵磁附加的穩定性

通過研究得知，系統功率的極限表達式是：Pm=EV/x，通過分析公式可以知道，如果電力系統中的發電機所產生電抗能減小，那么在電力系統中的功率極限及輸送能力顯著提高。而結合發電機中加速度的公式a=wn△Mu/Tj可知，如果把這個公式中加速度a減小，那么電力發電機所受到的干擾相對動能變化量則會有效減小，從而可以有效提升電力系統的穩定性。但是，電力系統如果能夠減小發電機的電抗性，則可以有效提升電力發電機中慣性常數，同時材料消耗量會增加，而電力重量與尺寸也會隨之增大，所以，通過改善電力中發電機的勵磁調節特性，提升電力系統中功率的極限，就可以有效擴大電力系統的穩定運行。因此，我國電力系統可以通過改善發電機中自動勵磁的調節裝置，提升電力系統的穩定性。

2.1 負荷與發電機切除

通過研究電力系統可知，負荷是處于實時變化的，因此，要充分保障功率傳輸的質量，可以通過控制負荷系統的頻率，進而達到對負荷進行控制的目的。如果電力在運行中對電力系統造成的電源損失較大，就需要充分保障系統的穩定性，把部分負荷實施切除，從而達到維護電力系統穩定性的目的。此外，電力系統還可以進行發電機切除。發電機切除在電力系統中又被稱為切機，發電機切除指的是當電力系統面臨著輸電線路斷開及短路的故障情況，為了能夠較好地避免由于發電機加速而導致電力系統出現穩定性不強的情況，電力技術人員從部分送端中的發電機組中進行快速切除，進而保障電力系統的安全性，利用這種方式可以提升電力系統的穩定性控制。此外，技術人員還可以采取這種做法控制電力系統中的功率平衡，從而切實提升電力系統的安全穩定狀態。

2.2 快關汽輪機的汽門和電氣制動

由于電力系統具有一定的復雜性，一旦電力運行中電力系統被干擾，就可能導致發電機軸出現功率不平衡的問題，導致發電機在運行中產生劇烈的相對運動，最終導致電力系統原本穩定的運行被破壞。在電力實際運行中，如果電力系統中原動機調節較為靈敏，那么原動機功率變化就可以與發動機中的電磁功率速度相適應，那么就能大大減小發電機軸上的不平衡性功率，從而有效避免電力系統中的穩定狀態遭到破壞。當電力系統出現故障時，發電機組中輸入功率減小，此時需要保證輸入功率和輸出功率能夠徹底消除不平衡的狀態，這就需要技術人員通過微機控制的方式，把高速系統及汽輪發電機中的調節氣門快速關閉，同時對發電機中的公角檢測及裝置部分進行有效控制，從而使電力系統中的發電機公角變化與裝置有效結合，實現關、開氣門的快速交替，從而減少震蕩時間，最終實現電力系統的穩定安全運行。

2.3 分析電力系統中失步解列相關裝置

電力系統在實際運行中，水電廠在調節閥門及水流方面都具有較大的慣性，多數水電廠會將電氣制動變成一種提升安全穩定性的手段。而從電力系統長期實踐工作中可以看出，無論電力系統穩定性情況如何，在安全穩定的控制措施中總會遇到一些不可預知因素，而當這些因素自然疊加后，就會破壞電力系統本身的安全穩定情況，因此，需要進一步處理好這些因素，從而有效控制這些不穩定因素。例如，如果出現大面積及長時間停電的情況，電力系統的工作人員可以通過“失步解列”加以控制，能夠有效提升電力穩定性，而它的主要作用是能夠較好地減輕失步導致的嚴重后果，防止電力系統出現大面積的停電情況。

3 電力系統安全穩定控制技術應用分析

我們在進行電力系統規劃設計時，一定要將電力系統的安全性放在關鍵位置上，這樣才能進一步保證電力系統的安全穩定。運用電力系統安全穩定控制及時創建電網結構是預防電力系統出現動蕩因素及大型停電事故的有效方式，由于電力系統安全穩定控制體系是一個綜合性較強的系統性工程，其涉及電網結構設計及電力系統運行方式規劃等多個方面，因此，在對其進行構建的時候，一定要多元化地考慮問題，全面分析電力系統安全穩定控制體系的各項指標體系有沒有達到標準，只有達到標準的系統分區，才能創建穩定的控制體系。

4 結語

電力系統的安全穩定是人們用電的重要保障，隨著電力系統的發展與規模的不斷延伸，電網結構出現日益復雜、龐大的發展趨勢，此時，單機容量需要提高，但是由于電力系統在運行中受到環境條件的影響，區域間聯網及遠距離輸電系統在運行中會出現極度不穩定的狀態，這就暴露出電力系統穩定狀態較差的問題。因此，電力企業要進一步提升電力系統的安全穩定運行效率，通過加強研究保障我國電力系統的安全性，通過制定有效的控制措施，切實提升電力運行的安全性，為電力企業創造更高的經濟效益，從而進一步帶動地區經濟的發展，為整個地區經濟發展貢獻自己的力量。

[1] 祁忠，施志良，李楓，等.安全穩定控制管理系統的研制及應用[J].電力系統保護與控制，2016，44(1)：122-127.

[2] 李凌，孫才峰，顧健輝，等.基于PCS-9000平臺的廣西電網安全穩定控制管理系統研究與開發[J].電網與清潔能源，2015，31(9)：1-5.

[3] 張海波.電力業擴報裝工作程序及報裝速度影響因素[J].城市建設理論研究(電子版)，2015，5(24)：7493-7494.

[4] 李威，徐泰山，鄭亮，等.電網多區域安全穩定緊急控制在線預決策系統[C]//2006電力系統自動化學術交流研討大會論文集，2006.

[5] 方勇杰，戴永榮，李雷，等.OPS-1在線預決策的暫態穩定控制系統[C]//西部大開發 科教先行與可持續發展——中國科協2000年學術年會文集，2000.

[6] 林曦，高文建，何朝陽，等.廣西電網在線動態安全性分析系統[C]//第三屆廣西青年學術年會論文集(自然科學篇)，2004.

[7] 鄧慧瓊，艾欣，張東英，等.基于不確定多屬性決策理論的電網連鎖故障模式搜索方法[J].電網技術，2005，(13)：88-89.

[8] 莫衍毅.電力系統安全與穩定運行問題分析[J].電氣開關，2013，(02)：115-116.

[9] 湯涌.電力系統安全穩定綜合防御體系框架[J].電網技術，2012，(08)：88-89.

[10] 張冉，張千.區域電網穩定控制系統研究[J].能源與節能，2011，(12)：131-132.

[11] 劉輝.基于安全域的電力系統綜合控制與安全性定價[D].天津：天津大學，2005.

Planning and application of power system safety and stability control

YUE Yun-peng, FU Bin

(State Grid Shaanxi Weinan Power Supply Company, Weinan 714000, China)

The security and stability of power system is very important due to the demand for electric power has been increasing. However, the power system is affected by many factors, for example, the power system will lose stability, power outages and even collapse with interference, therefore, measures to strengthen the control of power system security and stability were proposed to provide reference for the safe and stable development of power system.

Power system; Security and stability; Control; Planning; Application

2016-10-24

岳云鵬(1985-)，女，學士，初級電力工程師； 付 彬(1982-)，男，學士，副高級電力工程師。

TM732

A

1674-8646(2016)22-0054-02