摘要：本文首先分析了电力系统安全稳定控制概述，着重探究了安全稳定性的问题，然后分析了加强控制发电机中励磁附加的稳定性，最后分析了电力系统安全稳定控制技术应用分析：电力系统安全稳定控制体系的构建；电力系统安全稳定控制过程分析。
关键词：电力系统；安全稳定；技术；实践
电力作为当今社会最主要的能源,与人民生活和经济建设息息相关。供电系统如果不稳定,往往导致大面积、长时间的停电事故,造成严重的经济损失及社会影响。因此,学习电力系统安全稳定控制理论并研究适应时代发展要求的新的电力系统安全稳定控制技术对于实现当前电力资源的合理配置、提高我国现有电力系统的输电能力和电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。
一、电力系统安全稳定控制概述
（一）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。电力系统可靠性是指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。
（二）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。
二、加强控制发电机中励磁附加的稳定性
通过研究得知,系统功率的极限表达式是:Pm=EV/x,通过分析公式可以知道,如果电力系统中的发电机所产生电抗能减小,那么在电力系统中的功率极限及输送能力显著提高。而结合发电机中加速度的公式a=wn△Mu/Tj可知,如果把这个公式中加速度a减小,那么电力发电机所受到的干扰相对动能变化量则会有效减小,从而可以有效提升电力系统的稳定性。但是,电力系统如果能够减小发电机的电抗性,则可以有效提升电力发电机中惯性常数,同时材料消耗量会增加,而电力重量与尺寸也会随之增大,所以,通过改善电力中发电机的励磁调节特性,提升电力系统中功率的极限,就可以有效扩大电力系统的稳定运行。因此,我国电力系统可以通过改善发电机中自动励磁的调节装置,提升电力系统的稳定性。
快关汽轮机的汽门和电气制动由于电力系统具有一定的复杂性,一旦电力运行中电力系统被干扰,就可能导致发电机轴出现功率不平衡的问题,导致发电机在运行中产生剧烈的相对运动,最终导致电力系统原本稳定的运行被破坏。在电力实际运行中,如果电力系统中原动机调节较为灵敏,那么原动机功率变化就可以与发动机中的电磁功率速度相适应,那么就能大大减小发电机轴上的不平衡性功率,从而有效避免电力系统中的稳定状态遭到破坏。当电力系统出现故障时,发电机组中输入功率减小,此时需要保证输入功率和输出功率能够彻底消除不平衡的状态,这就需要技术人员通过微机控制的方式,把高速系统及汽轮发电机中的调节气门快速关闭,同时对发电机中的公角检测及装置部分进行有效控制,从而使电力系统中的发电机公角变化与装置有效结合。
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三、电力系统安全稳定控制技术应用分析
（一）电力系统安全稳定控制体系的构建
在进行电力系统规划设计时要把电力系统的安全性放在首要位置,确保电力系统的持续安全稳定。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。在发生安全故障时该防线可以借助继电保护机制安全快速切除故障元件,确保电网发生常见的单一故障时能够正常稳定运行。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,从而当电网遇到多重严重事故而稳定破坏时可以有效防止事故扩大,从源头上杜绝电力供应中大面积停电的出现。
（二）电力系统安全稳定控制过程分析
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。
结束语
电力系统的安全稳定是人们用电的重要保障,随着电力系统的发展与规模的不断延伸,电网结构出现日益复杂、庞大的发展趋势,此时,单机容量需要提高。电力企业要进一步提升电力系统的安全稳定运行效率,通过加强研究保障我国电力系统的安全性,通过制定有效的控制措施,切实提升电力运行的安全性,为电力企业创造更高的经济效益,从而进一步带动地区经济的发展,为整个地区经济发展贡献自己的力量。
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论文作者:唐妍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/28
标签：稳定论文; 电力系统论文; 电力论文; 系统安全论文; 电网论文; 系统论文; 发电机论文; 《电力设备》2017年第12期论文;