电网潮流变化对电网稳定的影响分析

电网潮流变化对电网稳定的影响分析

徐自力谢小艳高岭

徐自力谢小艳高岭

（安徽省电力有限公司安徽合肥230061）

摘要：目前，电网互联是电网系统的主要模式，能够提升电网运行的可靠性。考虑到电网系统之间的影响，如果某个电网系统发生运行故障，会造成联锁反应，可能会造成电网系统全面瘫痪，造成大面积停电，基于此，需要加强电网潮流变化的研究。本文主要分析了电网潮流变化对电网稳定的影响，希望能够给有关人士提供一些参考内容。

关键词：电网潮流变化；电网稳定；影响

1电网潮流的概述

电网潮流指的是输配电网系统在运行过程中，由于电源电势的激励，电流和功率从电源经过各个系统元件流入负荷，分布于电网系统的各处。电网系统是由发电站、变电站、输配电线、配电站、电力用户组成的综合系统，电能在发电站生产，经过其他各个环节时一部分电能会损失，而剩下的大部分也会被负荷消耗，对电能的产生到消耗、流经的输配电线、输送环节的节点电压的计算即为电网潮流计算。对潮流的计算要根据电网的结构、各环节的运行情况和参数进行分析，运用大量的复数和矩阵算法，利用先进的计算机技术，能提高目前电网运算的效率。

2电网潮流与频率变化的关系

当系统负荷有变化时，系统频率也将随之变化。在大系统中负荷的变化总是发生在局部系统，而频率的变化却是在整个系统范围内发生的，即当系统某处的负荷发生了变化，则系统任一负荷点的频率都将有一个偏移，这一频率偏移（无论多么小）总会改变负荷，这就是所谓负荷的频率效应。正是由于系统所有负荷微量变化的总和与局部系统负荷的变化量相当，才有系统在新的运行频率下出力与负荷的平衡。由于这种平衡是全系统负荷共同作用的结果，所以这负荷的重新分布必定会引起电网潮流的变化。线路潮流的变化有些可能觉察不出来，但有些线路潮流却会发生明显变化，其中区域之间联络线潮流会发生最大的变化，因为它集中了一个或几个区域负荷的频率效应。既然这种潮流的变化是频率的负荷效应形成的，那么它就与负荷水平有关，区域之间的联络线所联系的两侧负荷水平之比，基本决定了因负荷变化所引起该线路潮流变化的幅度。

3电网潮流变化对电网稳定的影响

以某电网为例进行分析，此电网构成包括220kV变电站、220kV风电场、110kV变电站与风电场。

3.1分析风电出力

当风场不发出力时，风电场可视为终端负荷，当风场发出出力时，根据风场接入电力系统技术规定，风场机组的功率因数应在-0.90～0.95范围内。风场作为电源，给电网输送功率，应根据分层分区基本平衡的原则，并考虑满足检修备用的要求的条件下，配置合适的无功补偿装置，以确保风电场接入点的电压保持的合理范围内。

3.2分析电网暂态稳定性

当接入风电之后，使电网运行的方式更加的复杂，系统潮流计算与分析也更加复杂。当风电装机容量增加，会增加系统变化因素，使得系统动态特性增加，为了确保电网系统运行的可靠性，则需要做好全面的分析，合理的选择发电方式。基于风电场恒速恒频率发电而且等容量，进行故障切除时间分析，在相同故障下，与同容量火电机组相比，异步机风场对电网稳定性影响较小。

4电网潮流变化的调整方法与控制手段

对电网潮流进行计算可以看出，电网潮流变化对电网稳定具有重要的影响作用，从而对电网潮流进行控制及调整。电网潮流的控制模式包含有功和无功这两种，控制的期间也要关注潮流变化的影响作用。有功控制指的是增减电脑输入端口的用电负荷或增减输出端口的电能量，其控制模式是线性的，能够保持电网运行基本的平衡状态；无功控制就比较复杂点，其增减模式与电压和电能损耗的关系是非线性的，所以很难估算出无功到电能接收端口的功率，而且，无功变化会影响电网系统的稳定性。因此，就需要分析电网潮流变化和变化频率之间的关系。但是需要注意的是，由于只有在电负荷和增减受端发电出力时，电网系统的电力的增加或减少才会具有一定的平衡性，所以，无论是有功控制还是无功控制，在电网没有限制因素的情况下，都不会对电网的稳定造成影响。电网潮流变化的频率变化与多个电网系统之间的联系的紧密程度有着一定的关系。就实际情况而言，如果两个电网系统之间具有较大的联系。那么这两个系统就会具有比较大的电力负荷基数和变化范围。所以其所产生的电网潮流变化的频率就比较小，而电网的稳定性就比较高（如表1）。

在互联电网系统中，一旦一个电网子系统出现增减性处理，就会引起系统联络线潮流的变动，进而使整个系统负荷发生一定的频率效应。所以想要进行电网潮流变化的控制，就可以进行电网局部负荷的控制，进而使电网潮流的变化频率控制在系统可承受的范围之内。因为在这种情况下，联网线相邻的电网系统的频率变化将会保持一致，从而避免负荷频率效应和联络潮流变化的产生，而这种利用潮流联络线电网出力增减来进行电网系统频率调整的方法，就是无频移调整法。然而，目前进行电网潮流变化控制的实施办法都是具有一定的局限性的，比如无频移调整法就只能进行参与出力的电网间的联络线潮流变化的控制，因此，对于电力工作者来说，电网潮流变化的控制工作较为复杂．只有根据电网系统的实际运行情况进行相应控制办法的选择，才能实现对电网潮流变化的控制，进而使电网运行维持稳定。

5结语

总之，电网潮流变化会影响到电网运行的稳定性．尤其是风电接入后．极易引发电网潮流变化，对电网可靠性的影响将会更大．因此需要加强对电网潮流的监控，合理的采取潮流控制模式．以减少对电网的影响。

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