电力系统安全稳定控制要点分析

丹增多吉岳喜稳

（国网西藏电力有限公司电力科学研究院西藏拉萨市850000）

摘要：近年来，随着经济的发展以及城市化进程的加快，我国电能的需求逐年增长。近些年我国电力系统规模不断扩大，并且不在受到距离的影响，区得了较好的社会效益以及经济效益。但是并不是完全的发展成熟，在一些方面还有一些缺陷以及弊端。

关键词：电力系统；运行；安全控制

引言

合理的电力系统网架结构是电力系统安全稳定运行的基础，但电力系统网架结构的构建受制于各种因素的限制，如输电线路路径、变电站站址的选定、政府的城市规划等，具有很大的不确定性。为了使整个电力系统的网架朝着规划的方向进行架构以达到设计要求，采用提高电力系统安全可靠性的技术与控制措施，可在一定程度上规避这些制约因素。就目前电力系统建设而言，建设紧凑型输电线路可以提高输电能力，减少输电走廊占用，提高电力系统输电网的经济性和安全稳定性；建设智能型变电站，采用大容量变压器，可减少站址占用面积，优化变电站布点，信息化电力系统，提高整个系统的安全性及稳定性。就提高电力系统安全稳定性所采用的技术而言，安装动态无功补偿装置、PSS设备、应用直流功率调制技术等均可以达到提高系统安全稳定性的目的。另外就提高电力系统安全稳定性所采用的控制措施而言，加强应急防线建设和配置相应的安全稳定控制系统，对提高系统的安全可靠性也十分必要。

1电力系统安全稳定的意义

在当前的电力系统之中应用安全稳定标准有着十分重要的意义，科学合理的安全稳定标准，有助于提升电力系统的安全稳定性。在电力系统安全稳定标准指引下，才能够更好的制定电力系统运行方案，采取更为有效的预防保障策略，规范电力系统规划、设计、使用等环节。在对电力系统安全稳定标准进行应用的过程中，需要保证两个方面的问题：1）保证电力系统运行过程中所有的线路和设备运行标准都大于电力系统的实际运行情况，这也是电力系统能够长时间安全稳定运行的重要保证。2）保证整个供电过程中电力系统电压、电流等波动情况在标准范围之内，以免过大的波动引起整个系统出现较大的震荡，进而造成电力系统的崩溃。

2电力系统安全稳定运行过程中存在的问题

2.1电力系统安全稳定运行中的数据利用率差

我国的电力系统所使用的数据信息主要由仿真数字数据信息和系统中采集中一部分装置实测数据信息以及地理信息系统中生成的各种仿真数据组成。但是供电企业的技术研究人员无法全面对这些系统数据信息进行提取，导致大量的有效的数据信息被电力系统所隐藏，造成电力系统的内部联系存在问题，极易造成电力系统出现各种类型的失稳模式。

2.2电力系统安全稳定运行中出现的评价和控制性问题

由于我国电力系统的内部结构非常复杂，因此，供电企业的技术研究人员完全无法预测出电力系统中的干扰类型。同时，供电企业的调度人员还需要调度更多的电力方面的专家来对电力系统中存在价值的信息进行预测，使用评估算法对电力系统的安全稳定运行的准确性和智能性进行计算，同时还需要对预测的信息采取一定的保护措施，以此来保证电力系统的安全稳定运行。

2.3电力系统安全稳定运行中出现的通信故障问题

如果电力系统在运行过程中，出现了信息和通信设备系统故障问题，那么电力系统就无法自动对系统的内部数据信息进行保护，这样就极易被外部的入侵者进入到系统，造成电网瘫痪。如果电力系统能够准确的传输消息，那么电力运行人员就可以根据传输的消息来采取相应的管理措施，有效的解决故障，避免了电力系统安全稳定运行受到影响。由此可知，电力系统的通信安全问题也是直接影响电力系统安全稳定运行的主要原因。

3电力系统安全稳定运行的措施方法

3.1电力系统安全稳定标准在规划设计中的应用

规划设计是电力系统发展建设的初始部分，规划设计的质量将直接影响到电力系统的整体质量，也会影响到后期运行的安全性和稳定性。然而在实际的规划设计中，电力系统的安全性和经济性呈现出相反的特征，在提升电力系统安全性的过程中，势必会降低电力系统的安全性，因此在规划设计中需要注重对方案的优化工作，保证电力系统安全性和经济性平衡。而在实际的规划设计中，要想找到这个平衡点却十分的困难，针对以往规划设计的经验，总结出一个较为合理的平衡点，这个平衡点就是电力系统的安全稳定标准。因此，在当前的规划设计工作中，还需要结合当前实际技术的发展，不断对制定出来的安全稳定标准进行修订，使其能够在实际规划设计中具有更大的使用价值。

3.2合理利用能源

由于我国的不可再生能源是有限的，所以在电力生产过程中要考虑经济性，尽可能使经济效益最大化，但前提是要满足电能质量和能量损耗的要求，并确保其运行安全可靠。降低发电厂的运行成本，控制每个电厂与变电站之间的能量消耗，在每个电厂的机组之间和电厂之间制定最优负荷分配方案，合理利用能源，使整个电网在运营方式上获得最大的经济效益。对于高温高压机组，能够获得机组出力效率的最大化，合理调整线路负荷，合理的调压和无功补偿等措施，在输电过程中减少电能损耗，使供电成本最低。利用自然环境特点，将火电、水电、以及新能源发电组合优化调度。并网运行是电网运行的任务之一，考虑发电机组的效率、自然资源的分配和电力传输等因素，根据负荷需求合理对发电机组投入和切除，保证电网运行的经济性。

3.3实时平滑补偿的动态无功补偿技术

电力系统中电能受端系统往往处于经济发达地区，负荷密度较高，因受环境及建设成本限制，电源建设往往落后于电力负荷增长。为保证地区电力供应需要大量接受外部输送的电力，长距离的输电会增加线损并造成无功电压支撑能力不足。解决无功不足问题目前最直接的方法就是在受端系统降压变电站中增加并联电容器组。并联电容器组在无功补偿过程中会根据无功不足量按电容器组进行投切，这种补偿方式会造成无功补偿成阶梯状曲线变动，容易造成无功欠补偿或无功过补偿，最终因无功补偿的原因造成受端系统电压的波动，进而影响受端系统部分电力系统的安全稳定性。而动态无功补偿装置是根据无功功率波动情况实时进行调整补偿的，会根据无功功率缺量实时动态地进行补偿。在动态无功补偿装置的补偿下，输电线路中的电压波动极小，系统运行平稳，提高受端系统电压安全稳定性方面作用明显。受端系统电压安全稳定性的提高也就直接提高了整个电力系统的安全稳定性。

3.4电力系统在线实时安全稳定控制系统

基于安全稳定控制系统的实时在线快速决策控制方式相对于离线决策控制方式而言，控制策略在线生成，只针对当前运行方式下的预想严重故障形式，能够很好地适应运行方式的变化。计算机信息技术、通信技术、仿真技术和在线稳定分析算法的发展，使在线稳定控制系统的实现成为可能。其中，计算机信息技术、通信技术、并行计算和仿真技术为在线稳定控制系统的开发提供了必要的技术基础，广域测量系统及EMS系统的实时信息为在线稳定控制系统的实现提供了完备的数据信息，预想故障筛选、最优控制策略搜索技术的发展为在线稳定控制系统的实现提供了核心的算法基础。随着智能化、大容量电网的发展，尤其是一批大容量机组接入电力系统，电力系统可能会出现更多不可预知的问题，系统的运行条件可能会变得更加难以预测。掌握电力系统的实时运行信息，对电力系统的运行状态进行动态监视和预警，对于电力系统的安全稳定运行显得十分迫切。基于WAMS/PMU的电力系统同步监测和控制是当前电力系统实时动态监测和控制的最新趋势。电力系统实时动态监测系统的核心是GPS同步技术和相量分析法。由于GPS技术的应用，使得分散在广大区域内的PMU装置在同一时刻采样成为可能，对采样数据进行离散傅里叶变换分析，就能获得向量值。电力调度控制中心的主站系统就能从整个电力系统的层面对相同某一时间点的所有有关电力数据参数信息进行分析，从而掌握大电力系统的动态变化过程。

结语

电力系统如今可以说是社会发展的基础性动力，对人类的发展具有极其重要的作用，并且关系着大众的正常生活，因此电力系统的正常运行具有很大的意义，需要继续发展完善，保证电力系统的正常运行。

参考文献：

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[2]余贻鑫，王成山.电力系统稳定性理论与方法[M].北京：科学出版社，2013.

[3]王延纬，钱峰，杨银国，等.面向风险的电力系统稳定标准对比分析[J].电气自动化，2016，38（2）：80-83.