时间:2023-10-08 10:03:30
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电力系统安全性与稳定性,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
电力工业在市场化的进程中占据重要的地位,在市场经济体制下,电力行业也在不断的变革,要想将管制与放松的平衡点找好,就必须要保证电网能够安全稳定的运行,这是进行电力管控的基础,只有在安全、稳定的电网运行基础上,才能够充分的发挥电网的价值,充分的实现利益最大化。
1电力市场环境下电网安全稳定的校核
1.1静态校核考虑
在电力工业发展的过程中,电力系统的静态安全是非常重要的,静态安全是影响电网安全与稳定的重要因素之一,也是电网安全评估的相关指标。电力系统的静态安全主要就是使用N-1原则,对整个电网的变压器和断开线路等相关的元件进行模拟检查,确定是否能够满足电网的电压和过负荷的要求。为了充分的保证整个电网运行的安全性与稳定性,就必须要使电脑能够满足N-1静态校核的要求,但是,在根据相关的标准执行的过程中,经常会出现非优化运行的现象,而且从目前的电力市场发展环境来看,无论这一标准是否能够保证电网的正常运行,都必须要充分的考虑到电力企业的经济效益,如果无法满足经济效益的需要,电网公司就不会选择N-1标准方案,在满足经济利益的条件下,就会缺乏安全保障,如果电网出现了异常,就极有可能会发生设备或者是线路故障,出现一系列的连锁反应,在这一过程中极有可能会出现大面积的停电现象,对各行各业产生不利的影响。
1.2暂态稳定校核
暂态稳定校核在电网运行的过程中,能够有效的对电网的安全性与稳定性进行衡量。要想对电网安全与稳定的水平进行了解,就需要明确电网系统是否能够承受发生故障后所造成的一系列后果。暂态稳定主要就是指在电力系统受到了极大程度的扰动之后,同步电机在运行的过程中,尽快的恢复到或者是过度到原来的运行状态,或者是新的状态下的一种运行方式的能力。在一般的情况下,主要就是为了保证第一震荡周期和第二震荡周期的攻角是稳定的,除此之外,还要对整个系统的稳定性进行相应的校验,在此基础上,对自动装置和保护装置进行各种措施的保护,并且对相关的工作人员提出一定的要求,保证电网的稳定运行。但是电力系统在运行的过程中,经常会由于某些原因而出现一系列的故障,如果系统在发生故障的过程中无法保持原来的状态,那么系统就会出现崩溃,使电网公司出现严重的经济损失,因此必须要进行暂态稳定校核。现阶段,在电力市场这一大环境下,暂态稳定校核还没有充分地发挥作用,成为了一种形式主义,没有全面的考虑问题,受到了忽视。
2电力市场环境下的阻塞管理
电厂在发电的过程中,一定要充分的保证电能能够顺利的输送到用户的手中,而且在整个输送的过程中,输电网络处于电能运行的核心状态。在电网运行的过程中,由于历史因素环境制约的影响,经常会导致输送能力被限制,无法超过相关的数值,这样就会出现电网阻塞。随着市场竞争的不断加剧,输送电网在发展的过程中面临着极大的挑战,作为管理人员,一定要对整个环节进行限制和约束,避免出现线路潮流超过稳定值,这样就会导致整个系统出现安全问题。要想充分地解决这一问题就要从电能的交易模式入手,电能交易模式主要包括三种,分别为实时交易、现货交易和期货交易,不同的教育方式会出现不同的阻塞问题,如果是双边交易的电网阻塞,作为系统调度员,就必须要根据原本的约定,按照优先性原则来进行取消一个或者是多个交易,减少拥挤的现象,作为被调整的交易,一定要服从调度人员的安排,这样才能够保证整个电网能够安全稳定的运行。根据相关的理论可以得知,如果是在可预见的范围之内,那么现货交易和期货交易就不会出现电网阻塞的问题,但是如果出现设备非计划停运或者是交易量过大的时候,期货交易和现货交易都有可能会出现网络阻塞,而电网公司作为输电网络的提供者和拥有者,就必须要给出相应的赔偿,在一定程度上降低交易人员可能会产生的损失。
3结论
从电力市场的发展情况来看,如果市场的参与方盲目的追求自身的经济效益,那么电网的安全性与稳定性就会受到不良的影响,经常会出现安全问题,使电网的运行风险增加。因此必须要重视电网安全与稳定,使电力企业能够有效的运行。
参考文献
[1]舒印彪,汤涌,孙华东.电力系统安全稳定标准研究.中国电机工程学报,2013,09.
随着我国经济的迅速发展,我国的电网规模也日益变大,这足以说明电力系统在经济发展中的重要作用。我国的运输体系越来越现代化,我国的电网企业也随之迅猛发展,我国电网企业的特高压长距离的输送能源的方法创造了整体利益的最大化。单从特高压方面来讲,我国的电网企业可以称得上全球电网企业的领头羊,另外,在智能化电网领域,我国的电网企业也能算是佼佼者,综上所述,我国的电网企业规模在迅速扩大。文章主要讲述了电力系统安全性能的控制。
1 电力系统安全稳定计算分析
我国的电网是否安全直接影响着我国经济的发展以及人们的生活水平,对一个国家来说,要想实现稳定快速发展就要有一个稳定的能源供给系统,所以,在电力系统的计算过程中最重要的是做好稳定性的计算工作。最近几年,我国的一些学者已经成功的运用“辛几何方法”进行电力系统稳定性能的计算了。正是在对比研究中他们发现并证明了传统的数值积分方法并不是“绝对稳定的”数值计算方法,目前“辛几何方法”己运用于国内最大的南方电网电力系统之中。在电力系统安全稳定计算中,我们都是以配置自动装置为最终目的,其关键就是研究系统正常接线的情况下多发生的二三级扰动下的稳定性。如果系统出现异常,就应该在第一时间找到异常故障,通过区域内功率平衡找出具体的分区解列点。
2 安全稳定控制系统的要求
可靠性要求是安全稳定控制系统运行的关键和基础,如果安全稳定控制系统发生拒动,就会产生较大的破坏性,它不但会直接导致系统稳定的剧降,还会引发数据的误动,从而造成部分系统的机组和负荷的损失,其后果是不可低估的。所以说我们在可靠性要求过程中,极力强调安全稳定控制系统的安全性。通常情况下,我们对安全稳定控制系统分两个方面进行控制。第一种是在系统发生了相对比较大扰动,为了确保系统的安全稳定运行,控制了部分机组和负荷,装置运行之后,一旦控制量不能满足前提要求,系统就会处于一个完全失稳的状态之下,这样就起不到任何的稳定控制的作用。第二种是对控制对象的选择,最为常见的处理方式就是快速消弱出力控制对象,第一时间对一些有效性相对比较高的对象进行控制。在远距离的送电稳定控制装置中,电厂出线为主要的保护范围,根据实际需要最多可以延伸到下一级,通过对下一级出线故障进行控制而缓解损失。对于一些网间的稳定性控制,一般都是利用特质的网间装置对其进行控制,特殊情况下,还可以通过发电厂的具体装置进行控制。所以说,安全稳定控制系统要确保协调控制,逐步满足所有系统的具体要求。
3 安全稳定控制系统的组成
3.1 安全稳定控制装置的配置
通常情况下,如果潮流方式以及接线都正常的话,万一电力系统出现了二三级扰动,就要对电力系统安装一些安全性能高的控制装置来合理有效的调控电力系统,不能仅仅运用电力系统的一次网架来解决此问题。如果电力系统一旦发生了扰动,管理者必须要应用具体的处理方式对其进行处置和控制,让其在短时间内快速降低扰动,使之能够满足供电的稳定要求。在系统安全的装置中,通常都是按照双重的配置进行设计,这种配置都是在单一的装置,通过三选二的起动逻辑对其进行控制,利用这种双重冗余的配置就能满足相应的要求。
3.2 自动限制频率装置
本项装置必须要覆盖所有的独立运行区域,主要包括因为异步方式而被自动控制所解列出来的所有系统。我们可以利用限制频率装置对整个系统进行切机/切负荷的控制,这样就可以进一步实现所有的限制缺额频率变化。通常情况下我们都是对这种装置进行分散配置的,这种同类配置的做大优势就是可以实现配置间相互备份和共享。自动限制装置的目的就是为了减少和防范事故发生后,电力系统一些节点不允许值的突然增大或者减小而导致的设备损坏。在实际的操作中,我们对于这种装置都是依据其计算结果,对其进行配套的配置。在允许时间内的限制电气设备超过允许的过电流值。比如真实的电流并没有高于手控时间允许值时,就尽量不要装设任何的限制设备。当前我国还没有出现装置设备和允许时间之间参数值的具体规定,很多情况下都是依据国外数值进行选定,笔者建议我们在自动限制设备的装置过程中,应该设计一些对电流和电压进行监视的设备,这样就可以对输送电的厂家减小出力或切负荷的控制。
4 安全稳定控制系统的应用
比如一套完整的稳控装置主要是用几个不同且独立的部分组成,并且主要运用模块形式及主从式的形式。整个系统包括主机、从机、以及相应的通信装置等。主站、子站和执行站装置的硬件结构基本一致,只是当稳控系统较大时,主站需扩展通信接口,而子站用于与主站和执行站的通信接口较少,执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信。每个站均由一套主机和数套从机构成,需要时还有信号复接设备。子站主机负责与其他站的装置通信、接收本站从机采集的数据和判别结果、实施稳定控制策略,从机负责数据采集、计算,判别线路(主变、机组)是否运行、及判别线路(主变、机组、母线)是否跳闸及故障形式等,并执行主机下发的命令;从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施,如变压器或线路的过负荷判别等。某地区联变过载远切负荷稳控系统由A.B.C.D.E变电站的稳控装置通过通讯通道连接而成。该稳定控制系统A站为主站,其他站均为远方切负荷执行站。各站间采用2M光纤通信,A站装置系统由500kV向220kV送电时主编过载三轮动作,向其他4个站发送切负荷命令,E站作为第三轮次远切负荷子站。
5 结束语
如果想要提升供电网的输送能力、确保电网能够安全稳定运行,首先要有一个安全稳定的控制系统。如何满足要求成为了当今电力系统安全稳定控制工作的重中之重,在工作时,我们还要依据国家相关的准则来约束。希望上文提出的相关原则能有一定的作用。
随着科学技术的不断进步,电力技术的发展非常迅速,当前,我国电力系统已逐渐从高电压大电网向大区互联的方向发展。随着社会经济的发展,社会对电力的需求也越来越大,而电力系统安全运行则是为社会提供高质量电能的关键。而在电力调度运行中积极应用各种电力技术,是保证电力系统安全运行的关键。本文主要分析电力调度运行中常用的电力技术,以探讨电力技术在电力调度运行中发挥的作用。
1 电力技术在电力调度中的应用
1.1 AEMS系统
1.1.1 AEMS的建立
随着我国电网的迅速发展,其运行方式及过程日益复杂化,使机网协调配合的难度也大大增加,使电力运行的安全性受到影响因素越来越多。由于EMS系统自身存在的技术缺陷,难以有效处理电力运行中的各种问题,因此需要对原有的EMS系统进行不断的优化与改进,从而生成更加全面、更加先进的能量管理系统,也就是AEMS系统。
1.1.2 AEMS的构成
AEMS系统是基于WAMS系统而形成的,WAMS主要是由同步定位系统、中央处理器及信息传输器等共同构成,其能将各条线路的原始电压与发电机内部的正序分量及时有效地检测出来。而AEMS系统能有效检测与评估电力系统的运行状况,且能有效反映出发电机内的振荡及生产运行情况。
1.1.3 AEMS系统的应用
在电网系统中应用AEMS系统,能有效评估与预测出电网运营的运行状况,使电网运行的状态分析变得更加符合实际,且更加有意义,且能实现对电网运行状况的实时监控。在电网运行中应用AEMS系统,能实现对电网运行的及时调度调整,并合理分析与控制系统中的负荷连续运作情况及实时变化情况,能有效解决传统系统在电网运行中只能在固定时间内分析与评估其运行状态的缺陷,从而能使电网运行过程中的实时调度进行完善与优化。在电力系统中应用AEMS系统,不仅能有效符合现代电力市场机制,还增设了价格制定与实时计算等功能,不仅能有效增强系统的信息处理能力、核算能力以及电网决策能力,还能有效降低或避免电网运行与决策中受到其他因素的影响。另外,AEMS在电力系统中的应用,能有效预防与控制电网运行中的事故连锁发展,且能有效增强电网在紧急状态下的集中调度及统一控制能力,从而自动控对电网运行时的连锁事故。
1.2 稳定安全控制技术的应用
稳定安全控制技术是提高电网运行稳定性与安全性的关键,能有效保护电力系统。由于在电力调度过程容易出现故障,稳定安全控制技术通过保证调度过程的稳定,从而实现电力调度的目的。安全稳定控制技术是一种解决调度过程中安全稳定问题的重要技术,在电力调度运行中发挥着非常重要的作用。其中,实现安全稳定控制技术的关键在于电力分析、控制以及运行监督等系统之间的相互配合与支持。如WAMS系统,就是保证电力安全稳定运行的系统。其能在电力系统正常运行过程中及时检测出系统中的负荷问题,并及时调整负荷,从而提高电力系统运行的稳定性与安全性。另外,该系统还能在电力系统故障时及时检测出故障的原因及类型,并进行相应处理与进行系统运行方式的调整,以保证电力系统的正常运行。
2 先进电力技术的应用
2.1 HVDC
HVDC的建立是基于满足相关技术及经济要求的,在远距离输电时,HVDC应用的性价比更高,且稳定性比较高。在增强输口两端稳定性的同时,也能有效提高系统的稳定性与安全性。由于在直流输电中对两端系统交流同步性的要求较低,因此在其运行时,能将多个不同步、不同频率及不同交流电网进行连接,且运行。
2.2 FACTS
FACTS通过应用现代先进的电力电子技术,能实现对电力系统输电交流的及时、持续、重复及协调优化控制,能有效提高系统运行中的传输与控制能力。经过多年的发展,FACTS的控制器已达到几十种,可分为发电型、供电型及输电型等类型。这类类型的控制都能实现对电力系统多个变量进行准确、迅速及灵活的控制,从而有效提高电网运行的稳定性与可靠性。
3 自动化技术的应用
在现代电力系统中,所应用的是变电站综合自动化技术,这种自动化技术都是一些新型的电力技术,但该技术的发展及应用尚处于初级应用阶段。在电力系统中应用变电站综合自动化技术,通过计算机技术实现数据通信以及信息、数据共享的目的。在电力系统中应用变电站综合自动化技术,能有效发挥电力系统五防、四遥、电度采集、保护和重合闸及故障录波等作用。将变电站综合自动化技术应用到电力生产过程中,能更加有效地满足电力系统对高科技技术的需求。随着各种新技术在电力系统的应用,使电力系统的监测与调整方式发生较大的改变。变电站系统能实现各种电力数据、信息的共享,使电力调度的灵活性与可靠性提高,从而能实时、迅速、安全的控制系统的运行状态及故障处理,从而保证电力系统的安全、可靠运行。
4 电力市场运营技术的应用
随着市场经济的不断发展,我国电力系统已开始进入系统化的市场运行阶段。在电力市场运营过程中,必须要提升电力市场的交易管理机构的管理水平,并不断完善市场经营规则,从而确保电网运营的安全性。通过应用电力市场营运技术,能有效提高电网运行的安全性与可靠性。技术的运用必须要通过人员进行操作,在电力市场运营时,电力调度人员发挥着非常重要的作用,其不仅能实现对整个电网的指挥调度,且遵循公平、公开、公正的原则交易。因此,必须要提高电力调度人员的业务技能水平及综合素质,合理掌握电力市场,并科学应用电力运营技术,从而提高电网运营的安全性与可靠性。
5 结束语
综上所述,在现代电力调度运行中,电力技术的应用越来越多,对促进电力系统的发展发挥着重要的作用。随着现代电网建设的规模越来越大,电力调度系统的改革与更新较快,使电力调度系统变得更加复杂。因此必须要积极应用各种先进的电力技术,以提高电力调度运行的安全性与稳定性,从而提高电力企业的经济效益。
参考文献:
[1]王春杰,杨文娟.电力调度运行中的电力技术应用刍议[J].经营管理者,2013(32).
随着我国经济快速发展和人民生活水平的日益提高,经济和社会发展对能源、包括对电力供应的依赖程度更强,对电力的需求越来越大,对电力系统供电可靠性的要求越来越高。电力系统的安全稳定运行直接关系到国民经济的发展和人民群众的生活。随着电力系统向着高电压、大机组、现代化大电网发展,电力系统的运行方式更复杂,输电距离更远,因此对电力系统的安全稳定运行提出更高的要求。从国内外近年来发生的稳定破坏的重大事故看,电力系统的安全稳定问题始终没有得到很好的解决,已成为电力系统控制和运行的一个极其重要的课题。
1 存在的问题
影响电力系统安全稳定运行的因素极其复杂,涉及到电力系统规划、设计、运行及其自动化水平等问题。有关电力系统的安全稳定性分析方面出现了许多亟待探讨的问题,主要体现在以下方面:
1.1 电力系统中的数据利用。电力系统的数据包括数字仿真数据及系统中各种装置所采集的实测数据,例如管理信息系统、地理信息系统以及各种仿真软件仿真生成的数据。然而工程技术人员通过这些数据所获取的信息量仅仅是全体数据所包含信息量的极少一部分,隐藏在这些数据之后的极有价值的信息是电力系统各种失稳模式、发展规律及内在的联系,对电网调度人员来说,这些信息具有极其重要的参考价值。
1.2 电力系统安全稳定性的评价及控制。由于电力系统的扰动类型极其复杂多样,无法完全预测,调度人员需要更多的专家、更有价值的信息来预测及采取必要的控制措施来保证电力系统的安全稳定运行。这就对安全稳定评估算法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。
1.3 县域电网投入不足,设备老旧,较为薄弱,科技含量及自动化水平不高,特别是配电网设备急需改造,自动化水平较低。
1.4 城、农网改造及自然灾害、外部破坏等严重威胁电网安全。
1.5 安全生产管理工作还存在薄弱环节,全员参与意识不强,在电网规划、设计、施工、运行、检修等方面的全过程、全方位管理有待加强。
2 提高电力系统运行安全稳定性的对策研究
为解决上述问题,工程技术人员需要掌握系统可能运行空间所蕴含的规律,并使用不断积累的实测数据直接对系统的安全稳定性进行分析,在这种情况下,单凭人力已无法完成这种数据分析任务,为此, 研究新的智能数据分析方法,更多地用计算机代替人去完成繁琐的计算及推导工作,对提高系统运行的安全稳定性具有重要的意义。
2.1 运用数据仓库技术有效利用电力系统中的大量数据。数据仓库是一种面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合。它就像信息工厂的心脏,为数据集市提供输入数据,数据挖掘等探索。
数据仓库具有如下四个重要的特点:①面向主题:主题是在一个较高层次上将数据进行综合、归类并进行分析利用的抽象。面向主题的数据组织方式,就是在较高层次上对分析对象的数据的完整、一致的描述,能统一地刻画各个分析对象所涉及的各项数据,以及数据之间的关系。②集成的:由于各种原因,数据仓库的每个主题所对应的数据源在原有的分散数据库中通常会有许多重复和不一致的地方,而且不同联机系统的数据都和不同的应用逻辑绑定,所以数据在进入数据仓库之前必须统一和综合,这一步是数据仓库建设中最关键、最复杂的一步。③不可更新的:与面向应用的事务数据库需要对数据作频繁的插入、更新操作不同,数据仓库中的数据所涉及的操作主要是查询和新数据的导入,一般不进行修改操作。④随时间不断变化的:数据仓库系统必须不断捕捉数据库中变化的数据,并在经过统一集成后装载到数据仓库中。同时,数据仓库中的数据也有存储期限,会随时间变化不断删去旧的数据,只是其数据时限远比操作型环境的要长,操作型系统的时间期限一般是6090天,而数据仓库中数据的时间期限通常是5-10年。 2.2 运用数据挖掘技术挖掘电力系统中潜在的有用信息。数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
数据挖掘的功能和目标是从数据库中发现隐含的、有意义的知识,它主要具备以下五大功能:①概念描述。概念描述就是对某类对象的内涵进行描述,并概括这类对象的有关特征。概念描述分为特征性描述和区别性描述,前者描述某类对象的共同特征,后者描述不同类对象之间的区别。②关联分析。数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识。若两个或多个变量的取值之间存在某种规律性,就称为关联。关联可分为简单关联、时序关联、因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。有时并不知道数据库中数据的关联函数,即使知道也是不确定的,因此关联分析生成的规则带有可信度。③聚类。数据库中的记录可被化分为一系列有意义的子集,即聚类。聚类增强了人们对客观现实的认识,是概念描述和偏差分析的先决条件。聚类技术的要点是,在划分对象时不仅考虑对象之间的距离,还要求划分出的类具有某种内涵描述,从而避免了传统技术的某些片面性。④自动预测趋势和行为。数据挖掘技术能够自动在大型数据库中寻找预测性信息,以往需要进行大量手工分析的问题如今可以迅速直接地由数据本身得出结论。⑤偏差检测。数据库中的数据常有一些异常记录,从数据库中检测这些偏差意义重大。偏差包括很多潜在的知识,如分类中的反常实例、不满足规则的特例、观测结果与模型预测值的偏差等。
在电力系统初期,安全控制装置简单、功能单一。随着科学技术的发展,尤其是计算机技术的应用,电力系统中的控制装置也由单一控制措施的就地控制装置发展为多控制措施的区域控制系统,对保证系统稳定运行以及防止事故扩大等发挥了重要作用。但从我国安全稳定控制装置开发应用的经验和教训看,仍然存在着诸如系统安全稳定控制的合理规划配置及有效管理、系统动态分析和数学模型的建立及规范化、稳定控制策略的实时性、控制信号远方传送的可靠性等需要解决的问题。
3 结语
综上所述:随着电力系统的市场化运营,电力系统的运行状态千变万化,潮流的随机性加大,与之相适应的控制措施及策略是电力系统安全稳定运行的保证。通过DPS实现的电力系统安全稳定控制,调度人员可以实时监视、跟踪实际运行中的电力系统,尤其是能够实现对大区域电力系统的实时监视与跟踪,使电力系统的安全稳定控制及时、准确、透明,使之有效和最佳,极大地提高整个电力系统运行的安全性和稳定性。如果建立了数字电力系统,将使电力系统安全稳定控制现状得到显著改善。
参考文献
[1]许涛.电力系统安全稳定的智能挖掘[D].华北电力大学(北京),2004.
随着使用量的增加一直在发展,从最早期的直接接地,到后面因为电力系统的扩大,供电规模扩大,供电距离增长,逐渐开始出现中性点接地方式。中性点接地方式的出现应对规模逐渐扩大的电力设备,也是电力系统防止出现系统安全事故的重要技术,是一项系统工程问题,与供电安全密切相关。
1中性点接地方式对供电网络安全性影响
1.1中性点不接地
中性点不接地方法也称为中性点绝缘接地。它的设计结构简单,易于操作不需要额外的设备和相对较低的投资成本。架空线路较长的树状电力网络的理想选择。如果电源系统始终保持接地状态运行,很可能会破坏绝缘的薄弱点,并损坏电气设备。因此,在没有中性点的电源系统中,必须安装专用的监控设备,以便工作人员及时观察接地情况,然后采取有效措施进行处理,杜绝接地故障。在未在中性点接地的供电系统中,接地电流过大,接地位置会产生不会自行熄灭的电弧。由于电源系统是由电感器和电容器组成的振荡电路,因此很容易引起故障并引起两相接地短路。
1.2中性点直接接地
供电系统正常运行时,中性点电位固定是零,一旦发生了单相接地,接地点和中性点之间立刻会发生短路现象,进而电位会直接增大,系统就可能发生不可逆的损伤,所以在中性点直接接地的系统中,一旦发生一相接地故障,系统要立刻断电,切断用户电源。实践表明,在1000V以上的电源系统中,发生单相接地多数都是产生的瞬时故障,在故障排除之后,系统可以直接恢复工作状态,维持供电安全,确保供电的可靠性。在该系统中,为了提高电源的可靠性,通常安装自动重合闸设备。
1.3中性点消弧线圈接地
中性点消弧线圈接地主要是当电流过大,超过某个设定值时采用的,采取该种接地方式的供电系统称为中性点消弧线圈接地系统,具体方式是在接地过程中在大地和中性点之间采取消弧线圈连接,该线圈主要由绕线电阻和铁芯构成,通过绕组数的增减来改变消弧线圈电感的大小。电力系统在正常工作状态下,中性点电压是三相不对称的,并且该值相对较小,因此消弧线圈中产生的电流也较小。通常,使用一种补偿方法,该方法可以减小电力系统中的电流,并且在减少电流的过程远离震荡点,而且还不会引起振荡。当单相接地故障发生的情况,接地电流从消弧线圈中得到补偿,进而减少接地线路中的电流大小,使电弧熄灭。在中性点消弧线圈接地系统中,发生单相接地时故障电压为零,无故障电压将增加,三相电压保持不变,因此可以短暂停止系统运行。
2中性点接地方式现状
在当前的电力系统中,中性点接地方法基本上采用直接接地方法。针对不同系统,针对不同系统容量和需求,为了减少电力通信系统中发生的电流短路现象,使用了少量的非接地方法。这些方法可以保证电力系统的可靠性和稳定性。但是,随着供电容量的逐渐增加,一旦电路发生故障,随之而来的的后果也非常严重,不仅造成大规模的断路,严重损坏了电力设备。因此,当电源系统中发生接线错误或其他错误时,将导致电源系统失去接地网络并形成部分不接地现象。
3中性点接地方式对供电系统安全的影响
中性点接地方法是影响电力系统安全供电的重要因素之一。在正常系统工作条件下,考虑到系统的三相对称性,中性点接地方法对系统没有影响,即中性点接地方法对供电系统的影响主要体现在系统故障。电力系统在运行期间发生故障,大多数是短路故障。在正常运行期间,除中性点外,相和相或者相和地均绝缘。当供电系统中发生两相短路,继电保护装置应立即切断故障线路,即中性点接地方法,它对故障期间供电线路的跳闸率没有影响,当线路发生单相接地,采取不同的中性点接地方式,最后反应出来的故障现象也不一样,最终将导致供电系统的线路跳闸条件不同。因此,有必要清楚中性点接地对整个供电网络的安全性的影响。并定量计算中性点接地方法对整个系统可靠性的影响。
十一五期间,我国以新增4.3亿千瓦的电力装机跃居世界第一的电网规模,展示了我国电力系统是如何成为国民经济发展的引擎。在现代化的运输体系中,我国电网企业在物联网中率先起步,以特高压长距离输送能源的方式,实现了整体运输效能的最优组合,创造了最大的综合效益。在特高压领域,我国电网企业已经成为世界电网企业的领跑者;在开发具有信息化、自动化和灵活特性的智能电网方面,我国电网企业或将成为世界标准的制定者;由此可见,无论是“十二五”的投资规模还是科技水平,我国电网以其巨大规模正在实现弯道超车。本文重点在借鉴国外先进控制技术的基础上,结合工作实际就电力系统安全稳定控制进行了探讨。
1、电力系统安全稳定计算分析
电力系统安全稳定性关系到国民经济的发展和人民生活改善,一个国家要发展就必须要有一个稳定的能源补给系统,因此稳定性计算成了电力系统计算的重中之重。1972年自加拿大Dommel教授等首次将隐式梯形积分规则应用于电力系统暂态过程的数值仿真计算后,隐式梯形积分规则在电力系统暂态稳定性分析计算中一直占据主导地位。近年来,我国学者在国内外率先将“辛几何方法”应用于电力系统暂态稳定性数值计算。正是在对比研究中他们发现并证明了传统的数值积分方法并不是“绝对稳定的”数值计算方法,目前“辛几何方法”已运用于国内最大的南方电网电力系统之中。在电力系统安全稳定计算中,我们都是以配置自动装置为最终目的,其关键就是研究系统正常接线的情况下多发生的二三级扰动下的稳定性。如果系统出现异常,就应该在第一时间找到异常故障,通过区域内功率平衡找出具体的分区解列点。
2、安全稳定控制系统的要求
可靠性要求是安全稳定控制系统运行的关键和基础,如果安全稳定控制系统发生拒动,就会产生较大的破坏性,它不但会直接导致系统稳定的剧降,还会引发数据的误动,从而造成部分系统的机组和负荷的损失,其后果是不可低估的。所以说我们在可靠性要求过程中,极力强调安全稳定控制系统的安全性。通常情况下,我们对安全稳定控制系统分两个方面进行控制。第一种是在系统发生了相对比较大扰动,为了确保系统的安全稳定运行,控制了部分机组和负荷,装置运行之后,一旦控制量不能满足前提要求,系统就会处于一个完全失稳的状态之下,这样就起不到任何的稳定控制的作用。第二种是对控制对象的选择,最为常见的处理方式就是快速消弱出力控制对象,第一时间对一些有效性相对比较高的对象进行控制。在远距离的送电稳定控制装置中,电厂出线为主要的保护范围,根据实际需要最多可以延伸到下一级,通过对下一级出线故障进行控制而缓解损失。对于一些网间的稳定性控制,一般都是利用特质的网间装置对其进行控制,特殊情况下,还可以通过发电厂的具体装置进行控制。所以说,安全稳定控制系统要确保协调控制,逐步满足所有系统的具体要求。
3、安全稳定控制系统的组成
3.1安全稳定控制装置的配置
在正常潮流方式和正常接线情况下,电力系统一旦发生了二三级扰动,或者是检修接线正常潮流方式和正常接线加重潮流方式下,电力系统发生了一二级扰动,只是简单地依靠电力系统的一次网架是难能满足A级稳定的要求,必须要配置一些安全的稳定控制装置进行对其科学合理的控制和引导。如果电力系统一旦发生了扰动,管理者必须要应用具体的处理方式对其进行处置和控制,让其在短时间内快速降低扰动,使之能够满足B级的稳定要求。在系统安全的装置中,通常都是按照双重的配置进行设计,这种配置都是在单一的装置,通过三选二的起动逻辑对其进行控制,利用这种双重冗余的配置就能满足相应的要求。
3.2自动限制频率装置
本项装置必须要覆盖所有的独立运行区域,主要包括因为异步方式而被自动控制所解列出来的所有系统。我们可以利用限制频率装置对整个系统进行切机/切负荷的控制,这样就可以进一步实现所有的限制缺额频率变化。通常情况下我们都是对这种装置进行分散配置的,这种同类配置的做大优势就是可以实现配置间相互备份和共享。自动限制装置的目的就是为了减少和防范事故发生后,电力系统一些节点不允许值的突然增大或者减小而导致的设备损坏。在实际的操作中,我们对于这种装置都是依据其计算结果,对其进行配套的配置。在允许时间内的限制电气设备超过允许的过电流值。比如真实的电流并没有高于手控时间允许值时,就尽量不要装设任何的限制设备。当前我国还没有出现装置设备和允许时间之间参数值的具体规定,很多情况下都是依据国外数值进行选定,笔者建议我们在自动限制设备的装置过程中,应该设计一些对电流和电压进行监视的设备,这样就可以对输送电的厂家减小出力或切负荷的控制。
4、安全稳定控制系统的应用
沈阳万益安全科技有限公司生产的RCS-992A系列稳控装置采用了模块化、主从式结构,整套系统由多个相对独立的模块组合而成。系统由主机RCS-992A从机RCS990A,通信复接装置MUX-22A、MUX-64B和MUX-2M等共同构成。主站、子站和执行站装置的硬件结构基本一致,只是当稳控系统较大时,主站需扩展通信接口,而子站用于与主站和执行站的通信接口较少,执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信。每个站均由一套主机和数套从机构成,需要时还有信号复接设备。子站主机负责与其他站的装置通信、接收本站从机采集的数据和判别结果、实施稳定控制策略,从机负责数据采集、计算,判别线路(主变、机组)是否运行、及判别线路(主变、机组、母线)是否跳闸及故障形式等,并执行主机下发的命令;从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施,如变压器或线路的过负荷判别等。某地区联变过载远切负荷稳控系统由A、B、C、D、E变电站的稳控装置通过通讯通道连接而成。该稳定控制系统A站为主站,其他站均为远方切负荷执行站。各站间采用2M光纤通信,A站装置系统由500kV向220kV送电时主编过载三轮动作,向其他4个站发送切负荷命令,E站作为第三轮次远切负荷子站。
5、结束语
安全稳定控制系统是提高电网输送能力、保证电网安全稳定运行的重要手段。要达到其目的必须有相关的标准、原则制约;确定符合我国电力系统实际情况的安全稳定控制系统设计原则已是当务之急。本文提出的有关原则,能起到应有的作用。
中图分类号:TM77 文献标识码:A
随着我国经济的快速发展,城市规模也逐渐增大,各地区电力系统规模也日益增大,导致电力系统所需要处理的故障问题也逐渐增多,难以确保电力系统正常运行。电力系统继电保护与故障检测主要指针对电力系统进行自动监测,同时做好对电力系统的控制与保护,属于电力系统安全性保护的重要系统设施。继电保护及故障检测能够针对多类故障问题发出报警信号,并做出跳闸处理,确保降低故障对电力系统造成的损害,以提高电力系统的安全性和稳定性。
一、电力系统继电保护及故障检测的作用
继电保护及故障检测的主要作用是保证电力系统的安全性,如果电力系统中继电保护的设备和元件出现故障问题,则此时继电保护装置能够体现出选择性、灵敏性、速动性和可靠性特征,向存在故障的设备和元件最近的断路器发出切断指令,确保故障能够被切断,避免故障问题的扩散,降低故障设备和元件对电力系统的破坏程度,提高电力系统的安全性。继电保护装置及故障检测还能够针对电力系统中的保护设备和滤波设备等二次装置进行实时监控,确保电力系统安全稳定运行。同时继电保护装置及故障检测还能够实现对电力系统异常情况的自动分析,且具有快速性和准确性,能够高效诊断出故障发生位置和故障性质。
电力系统中设备出现故障或处于异常工作状态时,继电保护装置能够根据设备的运行维护标准和异常工作情况进行提示,即通过发出报警信号的方式,确保工作人员能够及时了解到电力系统中存在异常运行情况,同时能够以最快的速度进行处理,保证设备的安全性。如果设备出现故障时,现场没有工作人员,则继电保护装置能够直接针对系统进行处理,如切断故障电气设备,以确保电力系统的安全性和稳定性。
二、基于小电流接地系统的故障检测方法
(一)空间电磁场探测单相接地故障支路方法
如果电力系统中小电流接地系统存在单相接地问题,此时接地点的前向支路、后向支路等会出现不同的特征,而且周围电场和磁场也会出现变化。技术人员采用小电流接地系统稳态分析,能够针对正常支路和故障支路的5条配电线支路进行故障点探测试验,然后根据探测结果,获得正常支路参数、故障支路参数。故障参数就系统参数等,随后针对该类参数进行稳态分析,获得故障稳态条件下,配电系统支路零序容性电流及零序容性功率的特征。如果非故障零序容性电流超前零序电压为π/2,则零序容性功率为负。如果故障支路故障点前向零序容性电流超前零序电压为π/2,则零序容性功率为负,如果故障支路故障点后向零序容性电流超前零序电压为π/2,则零序容性功率为正。
技术人员进行配电线路的电场和磁场分析,需要不考虑负载和线路间的互感影响,针对周边电磁场进行仿真接地点探测。电场信号和磁场信号分别进入放大器、滤波器和过零比较器等进行探测,并汇总至比相器和示波器,可以得出三相电压和电流三相合成的电场和磁场与零序电压和零序电流分别产生的电场和磁场,能够可替代。技术人员可以利用五次谐波电流电压的电场和磁场进行检测,即利用空间电磁场探测故障支路和故障点就有可靠性和可行性。
(二)识别故障支路与故障接地相的方法
在电力系统中如果小电流接地系统存在单相接地故障,则此时会出现多故障特征暂态情况。针对该种情况,技术人员可以通过建立仿真模型,获得故障发生前几个周波的暂态信号波形,继而可以判断出支路符合电流出现波形瞬时畸变,得出故障支路与健全支路的三相电流能量时谱,从而实现获得故障后小波能量接地选线选相判据,达到在系统还没有收到故障较大影响的情况下,判断出故障支路和故障接地相。另外为了能够更进一步提高小电流接地选线和故障定位的准确性,可以将小波变换与神经网络、模糊识别和专家系统等人工智能相结合,将其应用到配电网系统故障检测中。
三、综合故障分析系统的功能
综合故障分析系统的主要作用是为电力系统工作人员快速提供简要的故障信息,包含故障的准确位置、开关跳闸情况以及保护动作行为等,以确保能够使工作人员以最高效率做出系统恢复决策,同时该能够提供各个保护装置故障过程的详细信息、故障电压电流变化信息及故障分量对保护装置的影响等,具有信息量详细且庞大的特征。
综合故障分析系统主要功能为能够针对就地站保护与故障录波器时钟同步,同时为站内自动化监控系统提高重要数据,针对数据进行智能化处理,确保能够满足不同设备间数据传输的转换,达到不同工作对象工作需求标准。综合故障分析系统能够有效提高测距准确性,主要是利用双短故障测距进行计算,且实现与MIS系统的数据接口和数据交换,提高数据上网灵活性。此外综合故障分析系统还具有故障系统集中处理功能、故障信息共享功能和故障信息综合利用能力等。
四、综合故障分析系统的继电保护与故障检测方法
(一)网络化继电保护与故障检测方法
继电保护装置是保证电力系统安全稳定运行的重要设备,为了确保继电保护个主要设备的保护装置的可靠性,可以采用网络化继电保护与故障检测,即实施微机保护装置网络化,实现对保护装置的差动和纵联串联保护。微机保护装置网络化主要是由主站进行统一协调和管理,如提供数据通信与处理等支持,同时还能够保护继电保护装置安装处的电气量,判断出故障位置、故障参数、故障性质和故障原因等,继而快速准确的切除故障元件,提高电力系统和继电保护系统的安全性和可靠性。
(二)自适应控制继电保护与故障检测方法
采用自适应控制保护系统,主要是针对电力系统的运行方式变化和故障状态变化等进行检测,同时可以根据实时变化状态自动改变保护性能,确保能够适应电力系统各种转台变化,提高输电线路距离保护、发电机保护、变压器保护等电力系统响应与继电保护系统的系能,实现继电保护系统可靠性。
(三)人工神经网络继电保护与故障检测方法
采用人工神经网络继电保护与故障检测,主要是依据生物神经系统的神经网络、模糊逻辑、遗传算法等,将其应用在电力系统继电保护中,以期提高继电保护的作用。人工神经网络技术具有自组织、自学习、自适应等能力,且还能够实现分布式信息存储和并行处理,同时还能够明确判断出电力系统中发故障的方向,判断出故障的类型,同时检测出故障的距离,实现对电力系统各个设备的保护。
(四)变电站综合自动化继电保护与故障检测方法
变电站综合自动化继电保护与故障检测措施主要是将自动控制系统、计算机信息采集系统和处理、网络通信系统等多个技术综合在一起进行电力系统保护,包含测量功能、信号功能、保护功能、控制功能、计费功能、继电保护功能、紧急控制功能、故障录波功能、RTU功能、维修状态信息处理功能等,实现对电力系统的综合化管理。变电站综合自动化计算机系统能够替代工作人员实现对数字化变电站的监测,包含监视、控制、操作、测量、记录和统计分析,同时还能够实现对故障状态的监视,针对故障问题及时发出报警信号,且能够针对故障按照顺序进行记录。实现利用通信网络针对变电站整体协调问题和功能单一问题等进行处理,将其分割成各个独立的装置,同时满足资源共享、远方控制与信息共享等变电站集成自动化。
此外变电站集成自动化系统,能够将间隔继电保护的控制、保护、数据处理等全部集成在多功能数字装置中,采用光纤总线进行连接,以确保满足间隔内部、间隔间、间隔同站级间的网络通信,从而实现对整个继电保护系统的优化。
结语
综上所述,电力系统的安全性和稳定性能够直接影响人们的正常通电,因此电力企业需要加强机电保护与故障检测。为了提高继电保护与故障检测质量,需要注重应用全新的故障检测方法,并推动电力系统和继电保护系统向自动化、智能化、网络化等方向发展,以提高电力系统的安全性和可靠性。
参考文献
20世纪以来,电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发,工业布局也更为合理,使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面,也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
1.影响电力系统的安全性的因素
由于受到电力系统自身原因和外部干扰的影响,电网事故时有发生,这不但使电力经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会。在我国,近20年来,各大电网发生的大停电事故有100余起。在西电东送,南北互联的条件下,我国将形成全国联网的巨型电力系统,如果出现电力系统重大事故,其规模和造成的损失有可能大幅度增加。因此,保证大规模互联电力系统的安全、稳定和经济运行是一个重大而迫切的问题,必须作为一个重大战略问题来解决。影响电力系统安全性的因素很多,对于组成现代电力系统的基础设施而言, 可分为内部因素和外部因素。
1.1内部因素
1.1.1电力系统主要元件故障
在实际工作中,往往由于制造厂交货的不及时或经费、自然环境、劳力安排等原因,导致发电机、变压器、输电线故障等,使计划内的设备不能及时投入运行,不得已而采用一些临时性的措施。因此在实际运行中,为了保持设备的完好和安全可靠,必须定期根据现场实际条件,对相应环境下的设备进行试验、检查和校核,及时发现和消除设备的隐患及其初期的缺陷。
1.1.2控制和保护系统故障
继电保护装置的功能一般用三个性能指标来衡量:可靠性、安全性和快速性。近年来,我国对电力系统事故统计的结果表明,由于继电保护直接引起的事故或使事故扩大而造成稳定破坏的事故占所统计事故总数的41%(直接是7.6%,扩大是33.3%)。
1.1.3信息、通信系统故障
很多事故后的分析表明:在一些正常或事故情况下,由于缺少某些电力系统实时运行方式的重要基本信息(如线路潮流、主设备运行状态、母线电压等),或者传送信息的误差(如断路器状态的不对应),或是信息系统的故障(造成信息的缺损或者得到的信息不可靠)或拥塞、外部侵入信息/通信系统(如黑客的入侵)而使运行人员对系统的现状缺乏正确的概念,未能及时发现问题和处理问题,或者根据错误信息做出的错误判断,而造成事故的扩大。
事故情况下,与EMS系统通信失灵,使各级运行人员间无法进行联系和正确的指挥,也往往是使事故扩大或处理延缓的重要原因。
1.2外部因素
(1)自然灾害和气候因素:地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等。
(2)人为因素:虽然电力系统自动化的水平越来越高,特别是电子计算机在电力系统运行中的应用,取代了原来很多需要人工进行的工作。但是,自动化水平的提高并没有丝毫减弱运行人员在整个电力系统运行和控制过程中的主导作用。操作人员误操作,控制和保护系统设置错误、蓄意破坏(包括战争或恐怖活动)等都严重影响电力系统的安全。
2.电力系统的安全事故的防治措施
当前,我国的电力系统,以超高压、长距离输电、大容量 机组、大范围互联和大容量的区域间交换为显著特征:电力系统一旦发生安全稳定事故,波及的范围更加广泛,危害性也越来越严重,不仅会造成巨大 的经济损失,而且会破坏社会稳定,甚至会危及国家安全,而且系统规模的扩大、新技术和新设备的不断引入,也使得安全稳定问题更加错综复杂。要防治电力系统的安全事故应主要注意以下几点:
2.1加强电网建设,降低事故概率
电力工业是需要长期和超前投资的工业,大的发电厂的建设要5~10年,寿命约为30年。所以,要求厂(发电厂)网(电网)协调、统一规划、超前建设、合理结构,以保证电力系统的安全运行。特别要加强电网建设(加强远距离输电网、受端电网和二次系统)以提高电网安全可靠性,降低事故概率,减少停电损失。对于电力系统的建设要有全面规划,要建立一定的监管制度和投资激励机制,使电力工业的发展能满足电力系统运行安全性的要求。
2.2加强电力系统安全性研究
在电力系统安全稳定性研究方面,虽已取得了诸多成果,但是探索更有效的分析方法,深入认识电力系统安全稳定问题的本质和机理,以及寻求合适的控制策略以提高 系统的安全稳定性水平,防止出现大范围停电事故,则始终是广大电力科技工作者的重要任务。要及早研究和开发广域的、智能的、自适应的电力系统的保护和控制系统,它集成了电力系统、广域保护和控制以及通信基础设施(包括GPS技术),能提供实时的关键和广泛信息,预见可能出现的问题,迅速地评价系统的薄弱环节,及时完成基于系统分析的自愈合和自适应重构动作等的防御措施,将形成全国复杂联合电力系统的强大反事故能力,从已发生的事故中吸取有益的教训,以避免发生灾难性的事故,保障电力系统的安全稳定运行。
2.3开展广域电力系统的信息理论与应用研究
近年来,我国电力系统建设不断发展,电网规模不断扩大,投入使用的电力设备越来越多,电网结构和运行方式日趋复杂,为保证电力系统能够提供安全、优质的电能,需要更多高效、稳定、可靠的系统和软件来监控、分析电力系统的运行。当今电力系统正面临着这样的矛盾:数据的采集能力不断提高,数据量越来越大,但是缺乏有力的工具对这些数据进行科学深入的研究与分析,从中挖掘 隐藏在数据背后的深层信息。广域电力系统的信息分布广、数量多,要有一个先进和可靠的分层、分区的信息系统,使及时和正确地传送广域信息能得到保证,并对信息进行有效的处理,以实现对全系统的实时监控。为此,要有一个实时平行的故障诊断系统,在海量的实时信息(包括测量信息,设备“健康”状态等)中及时诊断和预测未来可能出现的或潜在的故障,在出现相互关联的问题时,系统中的各智能体相互协调,可以正确处理这种相关性。
3.结束语
长期以来,电力系统的安全与稳定问题一直是研(下转第191页)(上接第72页)究人员关注的焦点。尤其是在当今社会,随着人们生活水平的提高和经济的发展,对电能供应的可靠性与安全性也提出了越来越高的要求。加强电力系统安全事故的预防势在必行。
【参考文献】
[1]韩祯祥,曹一家.电力系统的安全性及防治措施.电网技术.2004,28(9).
电力系统的安全稳定运行关系到多行业的发展,关系到整个国家的经济发展,关系到人们生活水平的提升与改善。保证供电系统的稳定性,能够防止可能存在的电力安全事故,能够有效防止可能存在的经济损失,对于我国的长治久安都具有极为重要的意义。
1电力系统稳定性运算
首先通过欧拉法做近似值的计算,成为预报值,之后将其代替梯形法有段的yi+1,再计算fi+1,得到校正值yi+1。
2安全稳定控制的配置原则
在正常运行情况中,为了使电力系统的正常运行得到充分保障,亦或是能顺利应对第I类大扰动,应当对电力系统安全稳定的首道防线进行构建,主要包括:相匹配的电力设施、固定的保护控制装置、科学的电网结构与预防性控制。其次,在紧急情况中,为了使电力系统能够顺利应对第II类大扰动,应当做好第二道防线。第三,在特别紧急情况中,为了使电力系统能够轻松应对第III类大扰动,应当做好紧急控制及恢复控制的设置工作,避免因为重大事故的发生,使整个系统遭到瘫痪。紧急控制主要包括解列系统、低频紧急减负荷以及低压紧急减负荷等等。恢复控制主要包括同步运行解列部分、发电机快速启动以及重新对用户进行供电等。第四,在电力系统中,通过设置安全稳定控制系统,目的是为了实现所有控制系统之间工作的协调与配合,部分控制系统之间能够相互补充,当某一控制系统出现故障时,其他控制系统能够发挥出应有的作用。在不同的环境中,同一装置能够有选择地开展相关动作。
3电力系统预防控制
3.1相关的目标及手段
在电力系统的预防控制中,主要包括功角及潮流控制、频率控制、电压控制以及阻尼特性控制。在功角及潮流控制中,通过控制发电机的功率、清除或转嫁负荷、使电网结构线路潮流控制发生变化,避免相关设备超过规定负荷,即使受到相关干扰,也能保证电力系统的安全稳定。在频率控制中,通过对发电机有功功率进行控制、使电网结构发生相关变化,确保电力系统频率在规定范围内并保持合适的运行功率。在电压控制中,通过控制发电机励磁、对补偿设备进行投切并联,能够有效避免电压超出规定范围,对无功功率进行科学分配,使电压的稳定性能得到充分保障。在阻尼特性控制中,通过控制发电机励磁直流调制,使阻尼力矩水平与相关要求相符合。
3.2有关实现方法
第一,对相关运行参数进行监察,然后相比较于目标值。例如:监察全部具体运行参数,主要包括:线路潮流、系统频率、母线电压等等,对相关运行目标值提前进行明确,并对二者之间进行比较,二者一旦出现不同,应当立即采取相关措施,使这一问题得到解决。第二,监察假设故障仿真。依据相关系统的在线运行情况,根据可能发生的变化情况,仿真所有假设故障,一旦仿真结果不稳定或严重超出参数限度,应当立即采取相关控制措施。
4电力系统紧急控制
4.1相关目标及手段
关于紧急控制目标方面,主要包括两点:第一,控制稳定破坏的稳定性能;第二,控制允许值的校正性。关于校正性控制方面,主要包括:对频率与电压的异常情况进行限制、对设备过负荷进行限制以及对系统失步状态进行制止等。通过将发电机切除、切负荷以及解列系统,能够对失步状态进行很好制止。通过控制发电机励磁、对强行补偿进行并联与串联以及解列系统,能够对电压异常升高的情况进行很好限制。对强行补偿进行并联与串联与切负荷,能够对电压异常降低的情况进行很好限制。
4.2有关实现方法
第一,根据相关扰动特性及严重后果,采取相关控制措施。在相关故障发生之前,利用相关的运算及分析,对可能产生的问题解锁需要的控制作用及控制量,进行进一步明确,根据这些有可能出现的问题,对应当应用的控制方法进行明确。在控制系统中,对于扰动情况一旦检测到,应当依据事先明确的控制内容,对其采取控制措施。一旦出现扰动情况,应当迅速采取控制措施,这样才能取得良好效果,通常情况下,这种方法比较适用于稳定性控制。第二,当扰动情况发生后,根据系统参数变化的相关特点,对其进行控制。控制系统扰动后参数实时值与变化率。关于控制数据方面,主要由事先的计算结果进行确定。这种方法比较适用于校正性控制,适应性比较强。
5结语
通过电力系统稳定性控制技术的应用,则可以达到电力系统的运行安全性、稳定性的提升,能够让电力系统的应用发挥最大功效。相关人员还需要就电力系统稳定运行的措施予以深入研究,让电力能源的作用予以充分发挥。
参考文献:
随着电力需求的增加,使得特高压输电线路建设不断增多,其运行的安全性与质量也备受人们的关注。特高压输电线路作为电力系统的主要构成部分,直接影响着电力系统运行的安全性以及稳定性。目前我国全面落实电力改革,电力系统逐渐朝向大容量与高等级方向发展,因此对输电线路的安全运行要求更高。
1特高压输电线路概述
特高压输电线路的传输功率较大,而且分布电容较大、波阻抗相对较小,目前应用较多的为±800kV高压输电线路与500kV高压输电线路,例如图1所示。特高压输电线路属于电力系统的主要部分,若发生运行故障,则会造成电力系统运行故障,甚至系统瘫痪问题,对此做好特高压输电线路运维管理,有着现实的意义。
2特高压输电线路对电力系统运行的影响
2.1对电力系统的影响
特高压输电线路对电力系统运行的影响主要分为安全性与稳定性,基于电力系统角度进行如下分析:①对电力系统的稳定性与安全性影响。特高压输电线路的建设与应用,极大程度上提高了电力系统输电能力,因为特高压输电线路具有较强的输电能力,能够将发电厂或者发电基地的大容量功率电能,利用输电线路,实现远距离输送,将其输送到负荷中心,具有较强的稳定性,使得电力系统的运行稳定性得以提升。有利自然有弊,若特高压输电线路发生中断事故,则会影响下一级电网运行的稳定性以及安全性。②经济性影响。特高压输电线路建设的成本较高,在前期建设的过程中占据着电力系统建设成本的比例较高,增加了电力系统的建设成本。但是从特高压输电线路使用寿命周期效益来看,其经济性影响较大,提高了电力系统运行的经济效益,举例而言:1条1100kV超高压输电线路和500kV特高输电线路相比,其输电虽然能够高出常规线路的4倍,但是在运维成本方面的成本也比较高,就此而言特高压输电线路具有应用优势[1]。
2.2影响特高压输电线路的因素
影响特高压输电线路的因素:①阻抗。在实际建设中,工程两端电网的线路阻抗是影响特高压输电线路的重要因素,因为特高压输电线路,无论是500kV线路,还是1000kV线路,其输送的功率多源自自变电站的电源,经过长距离运输后,输入特高压变电站。基于此,使用开关站,进行线路划分,将长线路分为短线路,并且优化系统参数,以提升特高压输电线路的功率输送能力。②输电方式。基于经济性角度来说,输送自然功率,是最为经济的输电方式,因为当输电线路输送自然功率时,线路的单位长度电抗消耗的无功,其与单位长度线路所发出的无功是相等的。③参数模型。为了能够提高输电线路的输电能力,降低电力系统运行的成本,则需要进行参数模型优化。1000kV交流输电系统的输电能力与输电系统两端的电势(电压)的乘积成正比,与输电系统的全部阻抗之和成反比。系统全部阻抗包括发电机、两级升压变压器,降压变压器和输电线路等元件阻抗及受端电网等效阻抗。1000kV交流输电系统的输电能力与特高压变电站相关联的电网结构和开机方式密切相关,在进行参数模型优化时,则可以将阻抗降低到11~12.5%,以提升线路的输电能力,提高电力系统建设的经济性。将现有的变压器低压无功补偿,采取静止无功补偿来替代,以确保线路运行具有电压支撑,提高输送功率的能力。除此之外,采取并联无功补偿与高抗共同作用的方式,来限制功频过电压,降低功率损耗,提高线路的输电能力。
3特高压输电线路安全运行与维护策略
3.1做好防雷击措施
特高压输电线路运行的环境较为复杂,其运行的安全性和气候环境与自然环境等有着直接的影响。特高压输电线路故障中,雷击故障较为常见,而且对特高压输电线路造成的损伤较大。特高压输电线路的防雷设置,主要布设在雷电高发区域,按照特高压输电线路防雷需求,合理的布置防雷区域,以减少线路遭受雷击的概率,确保特高压输电线路运行的安全性以及稳定性,防止电网运行发生短路故障。特高压输电线路维护人员,要控制线网接地部分电阻,提高特高压输电线路导地速率。
3.2完善特高压输电线路监控系统
基于特高压输电线路建设的实际,线路布设的区域较为广泛,若想全面落实线路巡检工作,存在着较大的难度,对此构建特高压输电线路监控系统,借助RS技术与数字地球等的优势,构建监控系统网络,实现特高压输电线路运行实时监控,以及时发现特高压输电线路运行故障问题,利用监控系统能够极大程度降低线路运维工作强度,还能够提高工作效率,与现场巡检工作相互配合,则能够提升特高压输电线路运维的效率[2]。
3.3使用有机型绝缘材料
特高压输电线路的运行性能和其材料有着直接的关系,为了能够提高特高压输电线路的防污染能力以及防潮能力,要积极的使用有机型绝缘材料,此种材料的粒子结构相对完整而且排布较为密集,能够有效的将污染物给隔离,进而防止特高压输电线路发生受潮问题,引发短路问题。如果特高压输电线路建设在较为潮湿区域,或者建设在污染严重区域,则需要使用陶瓷绝缘设备,做好线路防护,避免水分浸入,影响线路的运行性能。除此之外还需要做好防风措施,因为特高压输电线路所使用的绝缘子串,当受到风力作用时,极易发生风偏问题,对此在设计的过程中则需要重点考虑气候因素影响,增加空气空气间隙合理裕度,尤其是事故多发区。若建设区域位于强风地区,则选择V型串,并且在绝缘子下方,还需要设置重锤[3]。
4结束语
特高压输电线路对电力系统的安全性与稳定性影响较大,若特高压输电线路发生运行故障,则会引发电力系统运行故障,对此需要做好特高压输电线路运维管理工作,做好防雷措施与防风措施等,并且做好巡检工作,以此确保特高压输电线路能够安全运行,减少故障的发生,确保电力系统安全运行。
参考文献