摘要：保证电网安全稳定运行的关键在于实施电网协调防御，降低电网运行中出现问题的可能。本文就电网安全稳定运行综合分析，明确电网运行全过程协调防御技术的特点和应用功能，有效提升电网安全稳定运行的控制力度。
关键词：电网；安全稳定运行；协调防御技术
引言：电能作为人们日常生活中常见能源，维持电网安全稳定运行，能够实现电能高质量传输的目的。在我国，电厂大面积停电现象比较常见，对我国经济效益等方面有着不可磨灭的影响。为此，加强电网全过程协调防御势在必行，这项技术能够控制电网停电现象，保障国家效益，推动我国电力行业稳步发展。
一、全过程协调防御系统功能框架
目前，我国已形成了以省级电网为基础的大规模跨区互联电网，省级电网的不安全因素将会危及跨区互联电网的安全稳定运行；同时跨区互联电网运行方式和输送功率的变化又影响省级电网的稳定水平。随着特高压工程的建设，电网正面临着运行机理及运行特性复杂、方式变化大的困难局面。在生产运行中迫切要求整合多种监测数据源，对电网运行生产全过程给出系统运行状态的稳定性、可靠性以及相应评价的综合量化指标，从而为电网的生产管理和调度运行提供建议，保障电力系统安全、稳定、可靠、经济运行。在大电网安全稳定防御方面，国内已经开展了较深入的研究。
为保证电能连续供应，应加强电网日常维护，对于电网运行故障及时有效的处理，确保电网运行的安全性和稳定性。不同电厂实施的电网管理模式存在很大的差异，在进行电网综合管控之前，需要对电厂结构和电能传输状态能因素综合分析，有效提升电网日常维护力度。一般来说，在实施电网维护时，应将电网维护与短期电网运行数据进行有效对比分析，按照对比差异制定协调防御系统，保证协调防御系统与电网运行能够达到相互统一的状态，进一步实现高质量运行的目的。在进行电网故障诊断时依照相关依据进行电网综合分析，按照依据确定电网故障种类，并制定行之有效的电网处理措施。
1、离线研究子系统
离线研究作为电网运行维护的常见手段，主要参考电网运行历史数据，通过将电网运行数据与历史数据对比分析，明确电网运行问题，采取针对性措施实现电网运行故障治理，确保电网运行稳定性。除此之外，在电网离线研究时，还可以采取原有电网案例进行电网运行对照，挖掘电网运行故障的原因，有效解决电网运行问题，全面提升电网运行安全性和稳定性。对于电网离线研究子系统来说，主要表现在以下几个方面：
1.1工作人员在实施电网诊断时，需要对电网端面故障、静态稳定和静态安全等方面综合分析，明确静态条件下电网运行特点，旨在为电网故障处理提供有效的参考依据。
1.2分析电网运行历史数据的目的在于提高对电网运行特性和机理的了解程度，这样能够保证在电网出现故障时得到有效解决，全面提升电网运行质量，实现电网高效运转。
1.3不同地区电网运行特点存在些许差异，保证电网运行安全性和稳定性的关键在于对电网运行差异进行综合分析，对于不同地区电网运行系统来说，采取针对性控制措施能够控制不同地区电网在运行中出现问题的可能。
1.4大多数电网在运行过程中出现故障现象的根本原因在于电源过于集中，在一定条件下出现短路电流超限制现象，对电网运行安全性和稳定性有很大的影响。因此，在实施电网研究时，明确电网电源分布至关重要，在这个过程中可以了解电网电源分布位置，并对电网运行问题制定解决措施。
1.5针对电网开环分片运行后区域电网与系统联系薄弱的问题，通过对地区电网负荷分析及潮流、无功、短路及稳定计算分析，重点剖析网架结构上电网存在的薄弱点和安全危险点，为开环提供建议和优化方案。
1.6评估当年电网的稳定水平，对存在的薄弱环节开展网架结构加强计算，结合成本核算提供多种可行性方案，向规划部门提出电网补强建议。在此基础上，进一步开展电网2～3年规划计算校核工作，对规划项目的适应性进行计算分析并提出优化方案。
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2、日计划和周计划校核及预警预控子系统
面向调度计划的需要，进行日、周计划检修项目的风险评估，对检修引起的输电阻塞进行预警，研究确定与检修方式配合协调的开机方式和负荷控制的要求，从而为合理安排检修提供科学依据，为分析研究检修对系统运行方式及安全稳定特性的影响提供手段，规避检修给电网安全稳定运行带来的风险。
2.1根据系统负荷预测、发电计划、区域和省间联络线交易计划等数据对日前发电和输电计划进行安全稳定评估，得出线路或输电断面的安全稳定裕度，并对出现的系统失稳进行预警，以减少电网阻塞。
2.2在日常检修计划安排中进行短路电流计算确定开机方式，避免短路电流超限。
2.3对上报检修项目开展停电风险评估，在此基础上制定日、周检修计划。
3、操作前安全评估与校核子系统
电网操作前安全稳定评估与校核面向调度运行控制决策的需要，在当前运行方式下，调度运行人员在下达调度命令前，针对实施调度操作后的电网，选择与电网变化密切相关的预想故障集，进行安全稳定性的定量评估。如果存在安全稳定裕度不能满足要求的情况，则发出告警；如果该项命令必须执行，则通过分析计算提出相应的预防控制建议，与该项操作配合执行，从而避免因调度命令不当带来的安全隐患。
3.1由于在电网操作过程中易诱发电网故障，为提高系统抗扰动能力，调度员可在日计划所安排的设备操作前，依据当前潮流水平在下令操作前利用“操作前安全评估与校核子系统”对该项操作任务开展操作风险评估工作；针对网络结构变化后系统潮流及稳定水平的改变，提供操作风险评估事故处理预案。
3.2结合超短期负荷预测，对可能存在暂稳或热稳问题的断面、线路提前报警。
4、在线安全评估与辅助决策子系统
以电网实时数据为基础，分析电网安全稳定性。对于满足安全稳定要求的断面，计算断面输电裕度；对实际存在和预想故障后潜在的安全稳定问题进行预警，并计算预防控制辅助决策措施，为调度运行人员消除安全问题和隐患提供建议。
4.1以系统当前运行方式为基础，对预设的故障集进行静态稳定、静态安全、暂态功能、电压和频率稳定性分析，评估系统阻尼特性，给出稳定裕度并按照危险程度进行排序。
4.2对失稳或接近稳定边界的故障进行告警，并在预设的控制措施空间内优化控制措施。
4.3对电压偏移超出可接受程度的情况进行告警，并提供投切电容器、电抗器的控制措施。
4.4计算实时的断面功率极限，并与实际断面功率进行比较，按照危险程度进行排序，并给出相应的严重故障；对超过或接近断面功率极限的情况进行告警，并在预设的控制措施空间内优化控制措施，给出控制建议；对于未达输送极限的断面，给出提高输送功率的建议。
4.5进行网络拓扑分析，对与主网以薄弱断面相联的区域电网进行辨识，提示告警信息。
4.6以系统当前运行方式为基础，进行短路电流计算，与开关实际遮断容量进行比对，按照短路电流数值进行排序，对越限的情形进行告警；依据短路电流计算所得出的机组灵敏度向调度员提供停机等控制措施。
结语：
本文基于大电网停电防御体系的思想，提出了电网安全稳定运行全过程协调防御方法，并介绍了该方法的关键技术。扩展了停电防御系统发挥作用的时间范围，为国内省级及以上电网调度中心以及国内外大区电网的安全稳定防御系统构建提供了新的思路。
参考文献：
[1]李征，王庆旺. 电网安全稳定控制系统策略[J]. 信息系统工程. 2015（01）
[2] 唐长春. 电网运行中自动化程度的探究[J]. 电子技术与软件工程. 2013（23）
[3] 姜瑞峰. 加强电网运行维护安全工作的措施[J]. 农村电气化. 2013（06）
论文作者:段向前
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/24
标签：电网论文; 稳定论文; 断面论文; 系统论文; 故障论文; 措施论文; 稳定性论文; 《电力设备》2017年第16期论文;