摘要：近年来，随着我国用电量不断增加，电能质量问题在电力市场改革进程中引起了广泛关注，尤其在电网“一特四大”的发展战略以及“大电网互联”的节约型社会发展趋势下，对电力系统的安全可靠运行有了更高的要求，面对新的挑战与压力，我们仍能将电压的稳定运行控制在可行范围内，保证供电质量的可靠性与安全性。本文对电力系统电压稳定及控制的必要性进行了分析，并提出了分析的方法与控制的路径。
关键词：电力系统；电能质量；稳定；控制；运行
近年来，随着电网规模的扩大，电力系统长线路、重负载及无功储备不足所带来的隐患日趋严重，在故障和重负荷的双重作用下，系统某些元件极易超过其功率传输能力，引发静态电压失稳事故，进而导致大量负荷损失甚至系统瓦解。因此，采取有效的控制措施来防止系统的静态电压失稳具有重大实际意义
1 电力系统的电压稳定及控制研究的必要性
在电力工程的设计规划与正式施工期间都会注意一个问题，那就是设备和线路在安装施工后能否真正的满足正常的工作负荷与运行压力，其中电压就是最重要的一个测试指标，因此对于电力系统的电压所要做的就是，维稳和管控，只有控制住电压的稳定性，才能真正的维持住整个系统的工作稳定性和安全性，我们在进行相关的研究时，也着重分析了以往由于没有控制好电压而导致的重大安全事故的例子，电压过高或者处于不稳定状态的情况下，极易引发大范围内线路和设备的损坏，而且会导致直接停电或者发生其他重大的电力安全风险，这对社会经济发展与安全用电都带来了很严重的后果和不良的影响，而要在电压崩溃的边缘再去采取挽救的措施是非常难以达成的，这就需要我们不断的对电压的稳定及其有效的控制措施进行研究和分析，这项工作的重要意义在于能够收集和整理以往电力系统由于电压异常导致的各种故障问题，对相应的信息资料加以分析和研究，应用于当前的电压维稳工作之中，并形成更加丰富的处置经验，为今后的电力电压运行维护工作奠定坚实的基础。
2 电力系统的电压稳定分析方法
2.1静态分析法
当电压处于静态时，其相应的分析方法的内涵就是利用各个平衡点之间的稳定性联系，来研究是何种因素造成了失衡，进而影响到电压的稳定状态。利用这种方法进行分析时要保证所处的电力系统运行环境所受到的影响较小，最好不要受到外界的过多干扰和破坏，电力设备和线路在运行时能够将运转效率放慢，使得整个运行过程更加情绪的展现出来，如有必要甚至可以不必去计较电力输送的动态情形等因素的影响，这样就能够达成一种展现出平衡点之间维持电压稳定的基本状态。这种分析方法能够对电压所产生的一些实时数据信息显示出来，利用对各个功能区域内的运行状况进行对比分析，找出故障发生位置或者电力系统中的薄弱环节，而且操作过程比较简单容易实现，可以迅速的查找出故障问题所在及其成因，在电压稳定和控制工作和研究领域内都发挥着举足轻重的作用。
2.2动态分析法
随着科技的发展，针对电力系统电压的研究更加的深入和扩大，以前的分析方法已经不在适应现阶段的情况。方法不能全面和总结出所出现的各种电压故障，也无法做出有效的解释，这对研究工作而言是很重的打击。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而动态的分析方法的应用，其针对电压运行时异常直至崩溃的整个过程机理进行分析和研究，成为了目前研究工作中的重要方法，也是解释和解决很多存在于电力系统中的电压故障问题所主要运用的方法，电压的稳定到底如何及时的测得并有效的控制，从而持续的保持其稳定呢?这些研究课题一直是困扰很多工作人员的核心难点，总的来说，研究发现电压在运行过程中，从正常到异常，再到崩溃的整个过程是处在不断的变化之中的，我们就应该利用动态跟进的分析研究方法来确定电压稳定和控制的基本方式与有效举措，在以往惨重的教训中，人们更加关注电压方面的控制和维稳的相关举措，实时跟进动态的电压变化过程，利用相应的模型来构建整个运行过程，利用多种有效的方法来进一步的研究电压运行时的具体状态，产生的变化节点和关键环节，找出变化过程中透露出的故障问题的根本原因，以此来解析电压失稳而急剧滑向崩溃状态的作用过程，这样就能够得知更多的有效信息，相关的模型所产生的数据信息将更加准确与实用，为有效的控制措施的制定提供重要的保障，才能防止电压失稳而重蹈覆辙。
3 电力系统的电压稳定及控制路径
3.1科学规划设计
电力系统的运行需要大量的线路和设备的支持，无论在电力工程的初期规划和施工中，还是后续投入使用运营后的维护管理工作中，都需要针对电力系统的特点和运行状态加以科学合理的规划和设计，一些线路的走向和设备的安装位置都需要经过仔细的测算与合理的安排，因此科学的规划设计是防止过多出现电压失稳状态的重要保障。
3.2静态电压稳定指标方面
在对交流系统实施静态电压稳定紧急控制的时候，首先要采用相应的静态电压稳定指标对系统的静态电压稳定性进行判断，以明确是否需要对系统实施静态电压稳定紧急控制措施。而在建立静态电压稳定紧急控制模型时，同时也需要考虑将静态电压稳定指标放到模型中，以调整与静态电压稳定指标相关联的控制量，从而实现对静态电压稳定紧急控制。由此可见，静态电压稳定指标对于静态电压稳定紧急控制而言是至关重要的。现有的静态电压稳定指标总体可分为系统性指标和局部性指标。在系统指标中，最具有代表性且应用最为广泛的就是连续潮流法。就是采用连续潮流法来对系统在故障状态下的静态电压稳定性进行判断，但是连续潮流法需要进行大量的潮流计算，从而使得其在线应用非常困难，且该方法采用统一的负荷增长模式，不能模拟实际的负荷状态。另外，该方法也无法辨识出引起系统静态电压不稳定的薄弱支路以及薄弱节点。
3.3利用发电机组
充分挖掘与发挥发电机组的功能，能够有效增强电力系统的电压稳定性。面对电力系统的电压急剧下降情况，确保尽可能多的发电机组的正常运行至关重要，这是因为励磁机和发电机的过负荷能力能够有效延迟电压崩溃的所需时间。
3.4保持高电压水平
电力系统在高电压水平条件下运行，不仅不会增加无功储备，反而会减少无功需求。所以高电压水平下的电力系统，能够促使发电机组预备出更为充足的无功储备，进而为电力运行工作者预留出更多可控制的电压，这在一定程度上增加了电力系统的电压稳定及控制性。
3.5直流配电
直流配电在未来将不断扩大其影响力，从国家策略上来看，2020 年前大量的光伏电站将完成建设，而电源也各种各样，分布式电源的应用更多，点分布式电源本身具有间歇性和波动性的特点，不利于电网的稳定运行，因此交流配电有着非常大的缺陷，而且供电负荷更加多样，让电网控制更有难度，这与社会对电力供应的需求不符。直流配电则是有着众多优点，例如规模不断扩大的分布式电源，在直流配网中接入将更容易，负荷接入也会更加便捷。另外就是直流配电的线路成本更低，在输电过程中损耗更小，而且供电容量比交流配电更大，控制策略也更加简单，所以未来电网的发展应该更加倾向于直流电网，电压控制是其中非常关键的一部分。
结语
总而言之，电力系统的电压稳定及控制研究，其根本目的在于探寻出高效的分析电力系统的薄弱环节、增强稳定的具体举措以及各种应急策略等的路径，从而预防电压崩溃现象的出现。我国针对电力系统的电压稳定及控制研究取得了一定成果，但对于电压稳定的本质与功角稳定关系等方面的认识还不够全面，因而需要继续加大相关研究的力度。
参考文献
[1]刘光晔，杨以涵.电力系统电压稳定与功角稳定的统一分析原理[J].中国电机工程学报，2013（13）.
[2]刘光晔，施海亮，杨以涵.非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法[J].中国电机工程学报，2013（10）.
论文作者:代明洋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：电压论文; 稳定论文; 电力系统论文; 静态论文; 方法论文; 指标论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第30期论文;