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摘要:近年来,随着我国整体经济水平不但发展壮大,电力系统安全稳定控制技术也愈来愈受到人们广泛的关注。为提高运行效率,满足人们生活需要,我们应该优化我们电力系统安全稳定控制的技术,因为它是我们能够实现电力系统安全稳定发展的重中之重,它能够保障我们的生活品质。本文就针对电力系统安全稳定控制技术及应用进行了探讨,仅供参考。
关键词:电力系统;安全稳定;控制技术;应用
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。电力系统作为现实社会最基本的能源输出机构,其和广大人民群众的日常生活及我国的国民经济发展密切关联。
1电力系统安全稳定控制简述
1.1电力系统稳定的相关概念
电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。电力系统可靠性所指的是符合要求长期运行的概率,它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。
1.2电力系统安全稳定控制模式的分类
按照信息采集和传递以及决策方式的不同,电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种:一是就地控制模式。在这种控制模式中,控制装置安装在各个厂站,彼此之间不进行信息交换,只能根据各厂站就地信息进行切换和判断,解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统,在调度中心设置有总控,对系统运行状态进行实时检测,根据系统的运行状态制定相应的控制策略表,发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置,能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送,并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。
2电力系统安全稳定控制的关键技术
2.1电力系统安全稳定控制的常用技术
在常见的控制技术中,首先是低频控制技术,这一技术主要是解决大区间联系弱以及大机组中系统阻尼弱等问题,同时也包括了在远距离传输阶段出现的电压不足的问题,运用低频控制技术能够有效的处理上述问题。安装稳定控制装置的安装主要是起到了对低频进行检测以及控制的作用,及时发现低频振荡的现象,在具体内容中主要有串联补偿电容以及直流输电等,在远距离输电线路中还会实现中部装设同步调控相机,这样能够对加强电压起到支撑性的效果。此外,低压控制技术也属于一项较为普遍的技术措施,该项技术是用于处理电压稳定性差的情况,当电压稳定性较差时会使得整个电力系统的运行状态受到影响,同时有可能引起电压崩溃的现象,导致电压降低,出现大范围停电问题。运用低压控制技术能够在很大程度上预防这种问题,在对暂态电压以及中期电压进行分析以及计算以后,制定出合理的预防性措施,保证恢复到正常的状态下。
2.2基于光电传感器的新技术
与传统的电压和电流互感器相比,新型光学电流和电压互感器具有非常明显的优势,譬如良好的绝缘性能、较强的抗电磁干扰能力等。与现代数字信号处理器(DSP)技术紧密结合的光电传感器成为电力系统安全稳定控制技术的新导向,同时将其应用于全球定位系统(GPS)中可以使广域中采集实时量的统一时标问题得到有效的解决。
2.3自适应稳定控制技术
使控制系统对未建模部分的动态过程以及对过程参数的变化变得不敏感是自适应控制的最终目标。其作用原理是这样的:当系统控制过程发生动态变化时,自适应控制系统就能及时捕捉到这一变化并实时调节控制策略和相关的控制器参数,从而实现系统的稳定控制。另外,为提高控制操作的精确性,安装有自适应稳定控制系统的电力系统主站或调度中心还可以根据其所接收的电网实测数据及时完成紧急控制策略的自动优化,从而有效实现电力系统的自适应稳定控制,同时还具备相关的事故自动处理功能。目前,自适应稳定控制技术与电力系统紧急控制在线决策技术以及广域测量技术的有效结合实现了电力系统安全稳定的广域测量分析控制一体化,为实现电力系统安全稳定提供了极为重要的技术支撑。
3电力系统安全稳定控制技术的应用
3.1电力系统安全稳定控制体系的构建
在对电力系统进行规划设计时,应当以安全为基础前提,保证电力系统能够稳定运行。电力系统安全稳定控制体系可以分为受扰动前的电力系统安全保障体系和受扰动后的电力系统安全稳定控制体系。整个体系由三道防线构成。第一道防线:用于保证系统正常运行和承受各类电力系统大扰动的安全要求。在出现安全故障问题时,此防线能够通过继电保护机制对故障元件进行及时的切除,使电网出现单一故障问题时仍然保持稳定的运行状态。该防线主要应用了继电保护、一次性系统设备以及安全稳定预防性控制技术等措施。第二道防线:该防线借助稳定控制装置及切机、切负荷等稳定控制、功率紧急调制以及串联补偿等技术措施来有效预防稳定破坏,实现系统参数发生严重越限时的紧急控制,从而确保在发生严重故障时电网能继续保持稳定运行。第三道防线:该防线采用系统解列、再同步以及频率及电压紧急控制等技术实现系统崩溃时的紧急控制,在电网发生严重的事故问题时避免其不良影响扩大,有效的避免大范围停电现象产生。
3.2电力系统安全稳定控制过程
电力系统作为一个极其复杂的非线性的动态大系统,由于系统的电气量变化范围相对比较大,而且持续的时间短,分析计算又相对比较繁琐,决定了电力系统安全稳定控制过程实现起来也相对较为复杂,为了更好地保证电力系统的安全稳定控制效果,要求相关安全控制策略的分析计算应在事故发生前做好相关充分的准备工作。解决这一问题的方法一般有两种:一是在线方式。该方法主要是根据当时电网的实时运行状态由在线决策系统的服务器对可能发生的相关故障进行稳定分析计算,从而形成当前电网的稳定控制策略表。需要指出的是,该方法的实现需要当前电网的运行状态和大量相关的数据信息,实现起来比较困难,在实际的分析计算中很少采用该方法。二是离线方式。它是人为通过对电网不同运行状态下可能遇到的故障进行稳定计算分析后形成的电网的稳定控制策略表的一种分析计算方法。相比较在线方式,该方法实现起来比较简单,缺点是计算、维护工作量大,对电网发展变化的适应性较差。
结语
为了使我国的电力系统在运行的过程中能够保证较高的稳定性以及安全性,就必须掌握上述的关键性技术,并根据电力系统的实际情况进行应用,对于不同类型的电力系统,其安全稳定控制技术的选择也具有多样性,电力系统的安全管理工作者应当对电力系统的实际情况进行了解,还要不断对安全稳定管理技术进行研究,将更多的现代化元素应用到安全稳定性的管理工作中,有效地提升我国的电力系统的安全稳定管理以及控制的能力,从而推动我国的电力事业为居民提供稳定的服务。
参考文献:
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作者简介:
周会峰(1985.8-),男,山东枣庄人,长沙理工大学硕士,单位:国网山东电力公司检修公司
贾树森(1986.11),男,山东济南,合肥工业大学硕士,工程师,单位:国网山东省电力公司检修公司,研究方向:电力系统运行与控制