電網運行異常的狀態特點與趨勢指標

劉源 張寧 王玉龍

摘 要：電力系統在運轉的時候會因為諸多因素影響而產生異常，故而電力系統在運轉的時候也會表現出十分脆弱的特性，這種情形將會致使其在工作過程中遇到諸多狀況的擾亂，致使其處于非運行失常的形態，下文對電網運行異常的狀態特點與趨勢指標進行了分析，以期對電網運行異常的診斷和排除有所幫助。

關鍵詞：電網；異常運行；狀態特征；趨勢指標

引言

伴隨我國經濟的不斷發展，電網建設規模不斷擴大，這給電力系統的正常運行帶來了很大挑戰。電網本身就存在一定的脆弱性，非常容易受到外界的干擾和影響。加強對不良影響的研究，有助于電力處在正常的運行狀態，并且這將是今后工作發展的一種主要趨勢?，F如今，人們主要采用能量管理系統以及廣域測量系統對電網的信息進行提取，及時的發現電力運行過程中產生的異常，保障電網處于安全的運行狀態。這對于今后電網風險的有效控制其實是很有必要的，因此值得進一步的推廣。

1電網運行異常的狀態特點

首先從網絡、系統和節點角度上講，在電網系統正常運作的時候，其中會有著相應支承力和系統運行標準相悖的狀態。這種情況大多會在負荷高位波動低于正常水平或者高于正常水平的情形下發生，究其表現形式，是在負荷高位波動太大或者太小時發生。這一情況下的電網運行狀態自然會不正常。也會導致系統調控效果有著大幅度的震蕩的情況發生，負荷處于高位水平時就會讓電網電壓嚴重偏低，故而也就難以保障系統的穩定工作。一是負荷低位期的再次快速下降。這種現象通常會呈現為負荷水平明顯超出正常的水平，在這樣的情況下比較容易出現系統下調容量和下調相應的速度減弱，這樣也使得備用的資源比較少，甚至還會出現完全沒有備用資源的情況；二是負荷的高位迅速升高。通常體現在負荷水平和負荷的升高已經超過了常態的標準和水平，這樣的情況下非常容易導致系統的上調容量和上調相應迅速的下降，甚至基本處于完全消耗的狀態。三是重大的慶典或者是娛樂活動結束以后的負荷異?，F象。在這種狀況下，尤其是在晚間或者是接近傍晚的時間，和重大事件有密切的關聯，同時結果又是未知的，活動結束之前或者是剛剛結束的時候，是很難對負荷的實際情況予以清晰的掌握的，這個時候就有可能發生因為方向把握的不是非常準確而出現的電網運行態勢異常的現象。

其次是間斷性電源功率的長時間大幅波動情況。間斷性電源功率的長時間大幅波動情況若是沒有進行及時有效的處置，極有可能讓整個電網某些部分的電壓波動頻數急劇上升，波動幅度也將隨之大幅度上升。一旦上升到設計值之上，就有著相關斷面潮流的富余程度急劇下滑，下滑的太嚴重的話還會引發低頻震蕩的情況出現。此外，因為電網架構的不合規改造而致使的電網運行不正常。電網在運轉中，某些元器件的故障抑或操縱中的錯誤指令都可能致使網絡結構出現急劇變化，而且也可會因為此類問題削弱電網結構運行中的穩態。

2電網運行異常趨勢指標的建立

在建立趨勢指標的過程中，應該先將所需要的信息收集起來，比如電網運行方式的信息以及電網設備狀態的信息等，還需要事先將氣象以及災害的信息收集到位，這樣才能準確無誤的進行預測，尤其是在一些重大的活動中，這些準備工作就更加重要了，可以說直接起到了事半功倍的作用。信息收集完成之后，就可以預測電網結構的超常變化和電源變化，這對確定未來特征趨勢指標奠定了基礎。通過一系列準備工作后，對電網運行異常指標進行綜合性評估，最終得到安全穩定裕度。

對于電壓和頻率等質量類狀態特征指標，可以由WAMS提供的信息直接給出，其趨勢指標可以依據相關預報信息，通過潮流計算或靈敏度分析方法在線生成。而安全類狀態特征和趨勢指標需要根據WAMS提供的信息進行一定的計算才能得到。伴隨我國電網規模的不斷擴大，傳統計算方法已經無法滿足當前電網運行狀態特征及趨勢指標的計算速度和精度需求，這就需要相關技術人員要加強對狀態特征和趨勢指標的計算模型的研究和改進，盡快給出緩解電網異常程度的關鍵控制措施，提高相關狀態特征和趨勢指標的計算速度和精度，滿足當前電網運行異常狀態特征和趨勢指標的使用需求。

對同時利用安全、質量類型的特征或指標對系統態勢異常進行綜合評估時，應根據二者之間的重要性給出具有明顯區別度的相對權重。在同一類型內部，由不同特征或指標求出的態勢異常程度值可以取不同的權重，以代表其對整體態勢異常程度的相對貢獻，其權重可以根據專家經驗或偏好程度進行取值。

3電網運行態勢異常的綜合評估

從有關探討和實驗的最新成果中找出整定的相關數據。比如：與振蕩阻尼、脆弱性有關的參數閡值，可以按照這些準則做出整定。在相關課題的探討和現實應用的有關項目中，大多會做出阻尼較弱、脆弱性較低等參考數值，這些值對閡值整定有著一定的參考意義。

電網運行態勢異常綜合評估方法包含以下兩種：第一，基于貨幣化量度的風險類綜合評判方法。風險類綜合評判方法是基于對各種因素考慮的前提下，尤其是電網存在不穩定性情況下的新方法。在以前的風險評估方式下，通常需要通過貨幣化形式將事件出現后所導致的惡劣后果表現出來。由于通過貨幣化形式表現惡劣后果存在很大的不確切性，再加上無法精確遇見致使惡劣后果情況出現的幾率，所以采用風險綜合評判方法進行評估的結果可信度不高。因此，部分學者認為盡量不采用風險控制代價抑或各種物理指標代替對惡劣后果的評定，待惡劣后果的貨幣化相關問題解決之后再進行評定。第二，多層次模糊綜合評判。該方法是電網運行異常實際檢測中經常使用的一種評估方法，其應用范圍非常廣泛，能夠使用在各個方面。例如，利用多層次模糊綜合評判方法可以對電力系統電壓穩態預警等級進行全面評判，尤其在剖析電網電壓態勢中應用效果最佳。應用多層次模糊綜合評判方法時需要注意相異因素的模糊隸屬度的判定以及各種因素間的權重的選擇。

結束語

總而言之，分析電網運行異常狀態特征與趨勢指標，對電網的安全、穩定運行具有非常重要的意義。通過綜合有效的評估方法，分析電網運行異常狀態特征與趨勢，能夠及時發現電網運行過程中存在的問題，并根據電網運行的實際情況采取有效的解決措施，有效降低電網運行故障和異常，為電網建設提供更加有效的基礎保障。

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