通信系統對電力系統穩定控制的影響

徐蘇寧

（1.江蘇省無錫市江南大學物聯網工程學院，江蘇 無錫 214000；2.國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

現代化電力系統的管理模式基本上都是構建于電力通信系統基礎之上，所以，電力通信系統的穩定性與整個電力系統的安全性以及穩定性都息息相關。隨著我國電力事業的改革，信息技術在電力系統中的運用逐漸深入，在電力系統中占據的地位越來越重要。因此，工作人員在實際工作中應該結合電力系統實際狀況，積極融入新的技術，推動現代電力系統向著自動化以及智能化方向發展。電力系統自動化與智能化水平的提升能夠進一步提升通信系統信息傳輸的及時性與精準性，從而更好的滿足電力行業現代化發展的需求。目前，隨著我國電力網絡規模的持續擴張，電力系統的復雜性也在日益提升，這也需要高水平的通信系統來為其健康發展提供技術支撐。

1 現代電力系統穩定性分類

通常，現代電力系統的穩定性按照不同的標準能夠劃分為如下3種類型，即功角穩定、電壓穩定以及頻率穩定，如圖1所示。

電力穩定性中的功角穩定是指當系統的發電設備處于正常運轉態勢下，即便遭受到擾動的影響，也可以依然保持同步運轉。系統的穩定性在很大程度上是由發電機與電磁轉矩之間維持并恢復平衡的能力。假如系統發生了功角失穩的現象，那么電力系統轉子之間的相對角度或許會發生變化，導致設備之間的同步運轉狀況無法持續進行。如果功角失穩狀況非常嚴重，那么還有可能引發整個系統的崩潰。所謂電壓穩定指的是電力系統處于正常運轉狀態或是被環境干擾時，系統母線的電壓可以保持在恒定狀態，不發生改變。電壓失穩狀況指的是電力系統母線電壓發生變化時，系統中的用電負荷會選擇運用增加電流的方式來提升功率，這種狀況可能引發整個電力系統中的電壓崩潰。頻率穩定主要體現為如果電力系統中負荷與需求無法保持平衡狀態，那么系統就可能會發生電機跳閘的故障。在實際工作中，雖然這3種穩定性的影響因素和具體表現是具有區別的，但是并不代表其是獨立存在和發生的，而是在某些狀況下能夠進行相互影響。所以，當電力系統穩定性發生問題后，應該基于多層面和多角度來對原因進行分析，從而保障解決方案的全面和可靠[1]。

2 電力系統穩定性控制分類

關于電力系統穩定性控制的分類，能夠運用三角函數及其疊加來對電力系統的物理量進行表達，該三角函數主要涉及到角頻率、幅值以及相角，這三個因子分別和電力系統中的頻率控制、電壓控制以及相角控制一一對應。當電力系統發生短路時，無功功率存在不足，此時電力系統的負荷過重，如果無法及時的進行調整，那么就可能會由于電流的增大導致整個系統失穩和崩潰，從而導致停電事故的出現。實際工作中，工作人員解決電壓不穩定問題，最為有效的一種方式就是降低整個系統中的用電負荷。暫態功角控制方面，主要是利用切機、直流調整與切負荷等措施使系統產生新的平衡點。暫態控制決策則依賴于經驗及定性分析，因此其得到的結果一般都相對較為保守，根據這一結果制定的控制措施需要繼續進行進一步的優化[2]。

3 通信系統對電力系統穩定性的影響

傳統的電力通信系統中，SDH技術是最為核心的技術，現代電力通信系統開始引入電力載波以及數字微波技術之后，在通信傳輸網絡中涵蓋了很多的環形結構，這就為電力系統提供了新型的自動保護以及切換機制，從而使得整個系統的可靠性與穩定性都有所提升。通常，電力通信系統中任意兩個節點都會存在兩個及其以上的物流線路連接點，并且能夠滿足N-1或者是N-2的基本原則為最佳選擇。如果電力通信系統中出現了節點斷開的問題，那么只要其能夠滿足N-1或者是N-2的基本原則時，那么也不會對整個電力系統的通信質量造成影響。

4 電力系統穩定控制的技術分析

4.1 常用技術

關于現代電力系統穩定控制工作中的維穩技術，低頻控制技術是最為常見的一種技術。通過實際工作實踐可知，低頻振蕩與運行環境、參數等因素都有關聯。特別是在電力系統運行中，如果各個區間沒有較為緊密的聯系，那有可能會降低整個系統中節點的聯系強度。這就可能會引發遠距離輸電線路的擺動，還有可能會導致受端電壓出現不足，會對整個電力系統的健康、穩定運轉造成不利影響。所以，為了保障電力系統的穩定，可以在其中設置低頻振蕩設備。這就能夠使得中距離通信時間較為精準，從而保障系統的穩定、安全運行。此外，對于電力系統正常運行，假如電壓出現不穩定狀況，那么可能會引發大面積、大規模的停電問題。而電壓控制技術的運用，可以實現對電壓輸出值的更合理控制，保障系統電壓值處于穩定的狀態。

4.2 新技術——電子式電壓傳感器

基于理論層面進行分析，在電力系統運行中，電子式電壓傳感器能夠對系統誤差因素展開分析，之后把分析出的影響因素進行整理和總結，就能夠更好的確保電力系統運行的穩定性。從電子式電壓傳感器的測試原理層面來分析，其能夠分成傳光以及傳感兩種類型，傳光傳感器是較為傳統的一種類型。傳感類型的電壓傳感器是基于光學原理下的傳感器件所構成的。這種結構的傳感設備，在電壓等級以及電力系統規模快速擴張時，逐漸引起了工作人員的注意和重視。從實踐效果來分析，電子式電壓傳感器的應用具有較大的優勢，其絕緣性能非常優秀，同時也具有良好的抗干擾性能。所以，在運用該技術時，能夠與DSP技術進行整合，從而更好的保障電力系統的安全。此外，該技術還可以運用到CPS中，這樣就能夠進一步保證既定區域內的數據收集效果，有效地解決了傳統傳感設備應用中出現的缺陷，有助于推動電力行業的高效發展。

4.3 控制技術

通常，電力系統控制方式能夠被劃分成為集中控制與分散控制。集中控制指的是對負荷與系統頻率實施控制，不對鄰區進行影響的基礎上，保障控制區域的順暢運轉。分散控制指的是對發電機組進行控制，從而完成對電力系統以及有功功率的控制。自適應控制的主要目的是調整和控制未修改部分和相關參數。當系統改變了主要工作流程時，自動控制系統使用必須在指定的時間內想出良好的管理措施，并且必須實時控制相關參數來確保系統的正常操作。此外，通過保證正確的操作過程，也可以在系統中添加自適應系統，從而依據實際測算得出的數據容量來滿足系統的自動化運行，且系統在自動化運行過程中，還能夠自主的對部分故障進行處理和優化。例如，無線通信AGC控制技術的應用。AGC技術選擇使用CPS標準來實現對控制目標的考核，這是整個行業的一種趨勢。

5 電力系統穩定性控制的具體體現

一般想要提升電力系統穩定性控制水平，需要很多技術進行支撐，如系統構架、控制軟件、硬件等。這些技術的綜合運用能夠提升電力系統穩定性控制水平，實現對系統穩定性的全方位控制。在實際工作中，常見的控制方式為離線控制，在某些狀況下也會運用到在線實時控制。選擇使用離線模式進行控制時，要結合預定事故、拓撲結構以及原本工作狀況來全面的進行試探，然后編制出對應的解決措施。當選擇使用離線控制模式時，應該對各種因素進行綜合考量，同時還要對不同組合可能會引發的不同工況進行分析。

在系統故障經過檢測和確認之后，可以使用在線控制方式分析決定。需要明確電力系統故障的種類和工作條件。根據工作條件的實際信息，進行特定的在線控制對策。其中由高維方程作為主要組成部分的系統控制模型，能夠實現對系統當前及未來時段內狀況的計算。基于硬件層面來進行分析，必須要對系統的CPU處理性能進行進一步強化。在通信能力上，基于通信的穩定控制裝置主要包括內部通信和外部通信。內部通信主要運用總線的形式，而外部通信的能力主要表現在兩方面，一方面是站間通道速度，另一方面是通信通道的數量。其中故障判別需要以數據信息的收集和計算為依據，從而制定出相應的故障處理策略。想要使得系統的故障檢測效率有所提升，就一定要保障采集數據與信息的詳細性與真實性，這樣才能夠實現全方位多角度故障分析，最終制定出科學、合理的解決方案[3]。

6 結 論

現代電力系統運行過程中通信系統是非常重要的，只有擁有了高水平的通信系統，才能夠保障電力系統的穩定、安全運行，才能夠為人們提供高質量的電能。隨著現代電力系統的發展，對于通信體系的要求也在不斷提升。因此，電力通信系統建設過程中應該積極引入信息技術，提升系統智能化自動化水平。同時，工作人員在實際工作中也要對各種影響通信系統正常運行的因素進行分析和總結，并制定出合適的應對預案，以便在問題發生后能夠快速進行解決，提升整個系統的穩定性。