摘要：现代电力系统的规模日趋庞大，在电源互补、稳定性和供电可靠性方面具有明显的优势．然而，大规模互联的电力系统仍不能完全避免电力系统停电事故的发生。例如，当大规模置联的电力系统内因操作、气侯等原因发生故障后，不合理的故障处理手段可能会引起恶性的连锁性故障，导致大电网解列，甚至诱发大面积停电事故。虽然电力系统发生大面积停电事故的概率非常小，但往往会造成巨大的经济损失和社会影响。因此，对电力系统停电事故后的恢复问题进行全面、深入和系统性的研究，加快停电事故后电力设备的恢复和用户供电的恢复速度，具有十分重要的指导意义。
关键词：电力系统；恢复决策；优化策略
正常状态下运行的电力系统连接其有发电能力的电源和需要电力供应的用户。从这个意义上来讲，当电力系统发生大面积停电事故后，电力系统恢复最核把的任务在于尽快的恢复电源与用户之间的电气联系，在最短的时间内恢复对电力用户可靠、稳定的供电。而电力系统恢复过程需要考虑的因素繁多，全面完善的恢复模型难以求解。为了简化系统恢复模型的求解，除了对绮宋条件进行适当的取舍和简化之外，还可Ｗ通过减少恢复模型的好间维度和求解步长，提高恢复模型求解的效率。考虑到电力系统恢复过程耗时较长，可以根据恢复过程不同阶段的特点，将电力系统恢复过程从时间上进行划分。一般的，电力系统恢复过程可以划分为黑后动过程、网络重构过程和资荷恢复过程，需要指出的是，这种划分方法虽然最为普遍，但各个过程之间并没有严格的界限，例如在黑启动和网络重构阶段都伴随着部分负荷的恢复。可以根据实际电力系统停电的情况和特征对划分的恢复过程进行修改，可以适应实际问题的需要[1]。
1.黑后动过程恢复决策与优化策略
当电力系统出现大面积停电事故后，发电机组与电网断开，失去了发电能力。在停电事故的恢复过程中，首先要启动和恢复系统内的发电机组。此时，系统内只有少部分机组可以不依靠电力系统的支持而自主层动，恢复发电能力，这种机组被称为黑层动机组。当黑启动机组完成自后动后，通过恢复部分线路，对不具备自启动能力的发电机纽和其辅机供电，协助非黑启动机组启动并恢复发电能力。这个过程是大停电事故后恢复的第一个阶段，通常被称为黑后动过程。影响黑后动过程的主要因素包括：黑启动机纽的特性、连接黑启动和非黑后动机组的启动路猩、非黑启动机组的启动特性等。其中,黑启动机纽通常为水力发电机组、抽水蓄能化组、燃气轮机机姐和停电事故后仍保有部分发电能力的发电机组。常规的燃煤发电机组受到锅炉温度、辅机等因素的影响，通常不具备黑雇动能力。在黑后动过程中，电力传输线路处于低载或空载状态。利用黑层动机组对非黑启动机组进行后动时，需要对空载的线路、变压器等设备进行充屯，可能引起过电压、励磁涌流、发电机自励磁等一系列问题[2]。在对黑后动机组的运行进行适当的校验外，启动路径的选择也会显著影响黑启动过程的安全性。非黑启动机纽在得到黑后动电源的电力供应后，可Ｗ雇动捕机和厂用资荷，恢复正常发电的能力。非黑后动机组的启动需要考虑启动所需的功率、非黑后动机组的爬坡特性、启动的最长／最短时间间隔限制等。当停电事故发生后，黑启动机组恢复部分歲全部的非黑启动机组，且被恢复的非黑启动机组达到一定的发电出力能力时，可认为是黑启动过程的结柬。黑后动过程的结宋并没有通用的判别标准，根据电力系统结构的差异进行选择。一般的，黑启动过程从停电事故后恢复开始，持续的时间约数十分钟至数个小时不等。
2.网络重构过程恢复决策与优化策略
当停电后系统内的黑后动发电机组已经启动，需要构建合理的电力输送通道作为非黑启动机组的后动路径。在非黑启动逐渐后动并恢复发电能力后，需要尽可能的恢复停电的重要变电站和重要线路，利用恢复供电的巧分广站和线路，尽快为重要负荷恢复供电。在这个过程中，电力系统调度的主要任务在于进行合理的开关操作对部分线路和变电站进行恢复，在全系统的完全恢复之前，优先恢复核沁的线路和负荷，减少停电损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这个过程与黑启动过程的后期有时间上的交又，也涉及到黑后动结束后变电站和线路的恢复问题，通常被称为网络重构过程。影响网络重构过程的主要因素包括：电力线路的参数和故障情况、非黑启动机组的启动特性、变电站和负荷分布情况、电力孤岛同步情况等。与黑层动阶段类似，在网络重拘阶段，电力系统仍处于空载或低载的状态。在网络重构步骤中需要大量恢复电力线路和变电姑，过电压问题和系统的无功功率平衡显得尤为重要。此外,若系统巧存在多个黑启动电源，可ｗ将大系统进行适当的分区并行恢复，提高恢复的速度。并且在恢复子系统较为稳定时，通过同步点将子系统同步，形成更为稳定可靠巧网架结构，利于提离后续负荷恢复的速度。在网络重构阶段，大部分非黒后动机组己经开始爬坡提升出力，需要适量的投入部分有功负荷Ｗ保持系统的有功功李平衡[3]。合埋的投入电力负甫可以减小负荷的停电损失，化可以提高线路负载，吸收线路电容的无功功率。类似于黑雇动过程，网络重构过程的结宋也不存在通用的判别标准。通常，当系统内所有的非黑后动发电机组均可达到一定的出力水平，且重要性较高的线路、变电站和负荷己经得到恢复，恢复供电的网架结构足够稳定，巧可认为网络重构阶段结束。针对并行恢复的情况，亦可以认为各个恢复子系统达到稳定，或子系统均通过同步点同步为互联的大系统为网络重构过程结束的标志。一般的，网络重构过程从黑层动过程后期开始，持续的时间通常约数个小时。
3.负荷恢复过程恢复决策与优化策略
当系统内重要的线路和变电站均己快复运行，且发电机组具有足够的发电出力能力后，电力系统恢复的重点将从非黑后动发电机纽的恢复和线路的恢复转变为全面、快速的恢复停电的电力负荷，减少负荷的停电时间和停电损失。在黑启动过猩和网络重构过程中，由于系统的网架不够稳定，且发电出力能力有限，调度机构会根据负荷的重要程度适当的恢复少量重要负荷，而全面的负荷恢复通常发生在网络重构过程的末期或结束后。因此，虽然在黑启动和网络重构过程中也存在电力负荷恢复的问题，一般将网络重构过程结束后至最终全系统的负前基本恢复供电的这一过程称为负荷恢复过程。影响负荷过程的主要因素包括：发电机组爬坡特性和调频特性、负荷后动恢复特性、无功功率平衡和电压分布因素等。虽然在网络重构过程结束后，绝大多数发电机组臣经顺利后动并开始发电，但发电机组的出力增长受到自身的爬坡特性约束，因此负荷恢复需要与发电机组的爬坡过程相配合，以避免出现有功功率不平衡或对咖恢复的电力系统造成较大的冲击[4]。此外，负荷的冷层动特性及感应电动机负荷启动的冲击电流也会对系统的稳定性产生一定的影响。需要注意的是，规恢复运行的发电机组的调节能力较为有限，在负荷恢复过程中，系统的频率和电压需要保持在合理的范围之内，同时线路和变压器不能出现过载情况。当系统内全部的停电费荷或大多数停电负荷的供电恢复后，可以认为负荷恢复过程结東。负荷恢复过程持续时间的长短和发电机组爬坡性能、恢复网架的结构、电力负荷的特性等直接相关。由于经历大面积停电事故后，恢复的电力系统较为薄號，在负荷恢复过程中通常采用较为保守的策略，以维持系统的稳定性。因此，负荷恢复过程的耗好明显长于黑怎动过程和网络重构过程，一般可持续数个小时至十余个小时。
4.结语
电力系统恢复问题在停电事故发生后的不同时间段内具有不同的侧重点和影响因素。上述划分的黑后动、网络重构和负荷恢复过程可较好的体现恢复过程各个阶段的特点。利用各个阶段的特点分别研究电力系统恢复问题，可以减小恢复问题求解的时间复杂度。且可以根据互个过程在时间尺度上的交义性，针对不同系统的实脉结构和问题，对恢复问题进行具体的分析。
【参考文献】
[1]曹曦.大电网时空协调恢复决策研究与应用[D].山东大学,2017.
[2]刘伟佳.电力系统恢复决策与优化策略研究[D].浙江大学,2016.
[3]陈彬.电力系统恢复过程中的有功无功优化控制研究[D].山东大学,2016.
[4]刘崇茹,吴旻昊,熊岑,等.电力系统恢复决策优化模型与求解[J].中国电机工程学报,2014,34(25):4402-4408.
论文作者:韦玉丽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签：过程论文; 机组论文; 负荷论文; 电力系统论文; 重构论文; 网络论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第10期论文;