浅谈输电管理的动态安全控制新方法应用论文_杨思清

浅谈输电管理的动态安全控制新方法应用论文_杨思清

(囯网辽源供电公司 136200)

摘要:随着科技发展,国家电力也越来越注重自身发展,通过使用特高压交流输电技术建立大型电网,满足国家供电需求。为了继续加强输电效率,不仅要缩短输电工程建设周期,还需要一种科学合理输电管理技术,通过动态参数分析输电情况。基于此,本文将探讨输电管理动态安全控制新方法应用。

关键词:输电管理;动态安全控制;方法应用

引言:中国工业发展离不开电力输出,因此电力市场在我国具有良好发展前景。因此为了满足广大需要,我国电力企业也是不断加大建设规模,并且提升自身技术水平,来提升输电质量。而在传统输电管理安全控制中,由于输电工程浩大,输电对象分布范围广,局部地区电力发展落后,因此在电力安全控制中,没有较准确信息作为参考,埋下很多安全隐患。为了提高安全控制质量,让数据来源不受行业、地理因素作为限定,因此设置了动态安全控制方法,方便安全管理、减少风险事故发生。

一、对于动态安全影响因素

对于输电管理动态安全控制,是通过采集实际输电过程中一些影响数据作为参考,进而分析其中核心数域。而在实际输电中对于电网与输电线存在一些外部影响因素。

(一)导线温度

依据科学家研究发现电流传播过程中,与传播容许温度成正比。温度越高,传播电流越大,而且实际情况中导线温度变化情况,要比实验室拟定变化复杂的多,其额定电流也会受到影响,因此在数据采集过程很中不能单一只采集温升变化请情况,还要考虑导线表面辐射系数,导线吸热系数等值,作出综合评价。

(二)线路垂弧

在输电设备建设中,都会用到高空架线,输电质量因此很容易受到垂弧度影响。由于强风、冰雪天气使线路表面附有一层薄冰,都会增加垂弧度;而且在设备运行中也会由于使用时间长而加剧线路振动,因此导致输电中断,或是线路都塞,影响安全控制[1]。

(三)塔杆振动与倾斜

作为线路主要支撑设备与连接设备,塔杆影响在输电过程中不容小觑。塔杆自身因使用年限过长会出现一些连接不稳问题,线路在强烈天气影响下也会产生剧烈振动与舞动,减弱塔杆对其控制力与牵引力,加之土质疏松都会造成塔杆矗立不稳,最终倒塔断线,输电系统也会因此本崩溃。

另外,虽然有天气预测信息,但其预测范围较笼统,局部地区天气影响并不能准确掌握,因此要加大参数选取范围,提高数域可行性[2]。

二、动态安全控制中安全域介绍

上述提到输电系统中存在安全故障,都为实验室中仿真练习提供了实际参考。通过仿真计算得出运行安全与否,这就是安全域雏形。而安全域方法发展到现在大致可以形容为多个事故安全域交集,当系统变为不安全或在紧急状态中就通过应急措施将其转回安全范围内,从而起到动态安全控制。

与传统控制方法相比,其优势在于外部环境影响小。因为安全域是按照事故发生类型建立安全范围,而不是依据各地电力发展情况而建立,如一线城市发生高级输电故障,动态控制中心细化原因后采取相应措施予以解决,而偏远地区产生低级输电问题,控制中心也能立即解决,从而消除了地域发展不平衡差异,大大提高了输电系统安全控制范围[3]。

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动态安全域是一种新型数据分析方法,为了综合估测事故安全影响及预测其发生概率,安全域又分为稳定电压安全域、动态安全域、综合安全域。

稳定电压安全域,如上所述由于导线故障导致电压失稳,是电力安全中常见问题。易失稳部分称为弱节点,可以利用弱节点来评估系统稳定性,而这些弱节点组成组成临界界面在仿真系统中被称为小扰动稳定域。利用微分方程将电压幅值、相角向量与功注入量带入计算小扰动稳定域边界从而计算系统稳定电压安全域[3]。

动态安全域,这部分安全域应用较为广泛,是指电力系统在发生故障后设立一组微分方程分别代表事故发生前中后期情况。由于发生前情况不便假设,则先利用事故发生后暂稳状态推理事故前发生状态,也提高了数据合理性。动态安全域三项数值存在映射关系,评估人员在事故预测中也往往借助映射关系进行推理[4]。

综合安全域是将稳定电压安全域与动态安全域的交集,也是电力系统安全运行范围指标,在综合安全域内才是最安全的。

三、动态安全控制具体应用

(一)输电系统安全评估模型

第一、总述

该系统是以系统评估安全作为数据收集中心,包含三个输入数据源和一个输出数据端构成,其中输入数据源有:1、天气预报及外围环境影响;2、电力市场随即选取节点所评估出的发电预测与负荷预测;3、利用安全域进行网络拓扑分析值;4、事故排序及其安全域计算。输出端分为事故预测控制与突发情况准备[5]。

第二、安全域应用

动态安全域在与通过运用事故发生后暂态稳定值与临界方程系数取和计算事故发生临界值。通过计算临界值对其进行重积分简化多维计算公式,提高了电力系统概率评估计算速度,并且得出不安全域方便预测评估。稳定电压安全域的则是利用其已知特性,结合临界割集,临界割集区域范围,反推出静态电压失稳概率,将整个电压系统看做既定网络空间,安全域是其超近似平面。

第三、安全评估步骤

输入待评价系统输电情况与条件,对其节点输入进行预测,通过改变模拟环境观察数据变化情况。依据其造成不安全影响程度对事故类型进行排序,易发生,影响大者为首位。整合计算结果、事故发生率,通过参考数据,分析原因并找到相应应急方案与防范措施[6]。

(二)电网自愈系统

电网自愈系统也同样运用了安全域范围来对输电系统进行动态监控,并具有自我修复能力。在应用过程中,同样是动态安全域为主要分析预测手段,稳定电压安全域作为辅助参考,并通过综合安全域限定系统安全范围。一旦系统不属于综合安全域内,就将稳定电压安全域作为参考找出其弱节点处,分析动态安全域,将事故发生后情况与发生前情况进行匹配,匹配成功后便上报事故报告,并进行内部修复。具体流程如下:

电网在运行中,进行数据采集,实施状态评价与预测,对于监管区域进行分类:优化运行去、正常运行区、异常脆弱区、故障易发区、检修维护区。其中前两个区属于综合安全域,在其中找寻优化运行方案;后三个区则需要分析其事故原因找寻不安全域影响范围与形成原因,通过模拟演练找到解决办法,在进行系统检测,如果系统监测信息为负反馈则重复此步骤继续进行模拟演练,失稳分析、措施提出,直到系统反崩为正,电力系统重回综合安全域范围为止。

总结:随着信息化发展,不仅是产业产品、生产设施进入高科技时代,其监管制度也会随时代一同发展,形成动态监管制度。不但可以使监管过程规范化、专业化还加大监管范围,提升监管质量。消除传统监管过程中存在因地区发展不均衡带来技术差异缺陷,统一管理,科学发展。

参考文献:

[1]杨涛. 电力系统安全性控制措施筛选法[D].天津大学,2005.

[2]赵龙. 浅谈应用于输电管理的动态安全控制新方法[J]. 企业技术开发,2014,24:46-47.

[3]马其燕. 智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学(北京),2010.

[4]钟德成,房大中,黄杰波,崔凯. 基于数据库系统的电力系统暂态稳定在线预防性控制算法[J]. 电力系统自动化,2004,10:40-44.

[5]. 《电力系统自动化》2004年索引(第28卷第1~24期)总目次[J]. 电力系统自动化,2004,24:91-123.

[6]姜涛. 基于广域量测信息的电力大系统安全性分析与协调控制[D].天津大学,2015.

论文作者:杨思清

论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期

论文发表时间:2016/10/9

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