基于电力系统安全稳定控制的分析梁智鹏

基于电力系统安全稳定控制的分析梁智鹏

梁智鹏

（广东电网有限责任公司湛江吴川供电局524500）

摘要：电力系统是电网中不可或缺的一部分，在电网中有着至关重要的作用，可以说电力系统的安全稳定为电网运行提供了基础的保障。本文就针对电力系统安全稳定控制进行了简要分析。

关键词：电力系统；安全稳定；控制

在电力系统中，控制技术直接影响着电力系统的安全稳定性，因此，电力企业需要进一步加强对电力系统的稳定与安全控制，从而保障电力系统能够在安全、可靠的环境中运行，同时促进电力企业获得良好的经济效益。虽然电力系统采用了自动化监控系统，在电力安全与稳定性方面取得了一些效果，但还需要在具体规划和应用中加强控制。

1电力系统安全稳定控制概述

我国是一个发展中国家，在国民经济建设的过程中，电力供应问题是十分重要的，只有满足电力的稳定供应，才能保证系统得到正常的使用，广大用户的生活与工作才不会受到影响。所以对电力系统的稳定性进行研究是十分必要的，其主要任务就是要保证不间断的电能供应，并且保证电压与频率的稳定性，在性能指标方面，主要包含三个方面的内容，即安全性、稳定性以及可靠性。只有满足上述三点的要求，才能保证电力系统的安全。

在对电力系统安全稳定进行控制的过程中，主要可以分为三种模式，一种是就地控制模式，这种模式主要是将控制装置安装在厂站中，通过厂站的信息交换解决厂站自身存在的问题，具有一定的局限性。一种是集中控制模式，这种模式中拥有相对独立的通信以及数据采集系统，在指令发出以后对系统进行控制。还有一种控制模式是区域控制模式，这种模式主要是在同一个区域中对安全稳定性进行控制，厂站间的信息互换也是在这一区域中实现的，并且能够传送命令，相比较于前两种模式，具有较大的使用范围。

2电力系统安全稳定性的影响原因分析

近年来，随着中国经济发展速度的加快，各产业实现了高速发展，电力产业作为我国基础型经济产业之一，其系统运行的稳定性直接影响着国家经济建设，因此，如何确保电力系统运行的安全稳定性是电力工作者必须重视的问题。中国电力事业高速发展促使了电网范围不断扩大，而随着电网数量不断增加，系统不稳定事故的发生几率越来越高，每一次事故所造成的经济损失都非常严重。因此，稳定电力系统运行安全已经成为电力系统从业人员刻不容缓的工作。经过前段时间对东北和华东等地区的电网运行情况进行分析与调查，笔者认为影响电力系统安全运行的原因大致分为三种：（1）薄弱的电网构造体系使得电网经不得任何动荡。（2）必要技术措施的匮乏，或者是不正确的使用防范措施。（3）在系统运行过程中，管理手段与管理目标不能满足系统管理的稳定性与安全性需求。电网构造体系是确保电网安全和运行稳定的基础，同时也是电网系统规划设计环节应认真对待的问题。

3保证电力系统安全稳定的关键性技术

对于我国的电力系统的进行安全稳定控制的相关技术有了一定了解后，我们可以通过以下的关键性技术，在一定程度上，使电力系统的安全稳定度有所提升。

3.1电力系统安全稳定控制的常用技术

1）低频控制技术。低频振荡与系统网络结构、运行状况及发电机磁系统参数密切相关，产生的原因主要包括远距离的输电电路发生功率摆动、大区间联系弱、大机组系统阻尼变弱、远距离输电线路中部或受端的电压不足等。在安全稳定控装置内增加低频检测判据和控制策略就可实现对低频振荡进行及时的检测和控制。具体措施包括增强网架、串联补偿电容、采用直流输电方案和在远距离输电线路中部装设同步调相机以加强电压支撑的作用。

2）低压控制技术。电压不稳定是促使低压控制技术产生的重要动力因素，因为电压不稳定往往导致整个系统的不稳定。电压崩溃是伴随电压不稳定导致电力系统大面积、大幅度的电压下降的过程，致使大范围内停电。低压控制技术能利用相关的信息管理系统采集当前系统运行是的各种数据，同时还可以针对可能造成电压崩溃的预想事故进行暂态电压稳定（小于10秒）和中期电压稳定（10耀30秒）分析计算，提出电压预防性控制措施。

3.2基于光电传感器的新技术

与传统的电压和电流互感器相比，新型光学电流和电压互感器具有非常明显的优势，譬如良好的绝缘性能、较强的抗电磁干扰能力等。与现代数字信号处理器（DSP）技术紧密结合的光电传感器成为电力系统安全稳定控制技术的新导向，同时将其应用于全球定位系统（GPS）中可以使广域中采集实时量的统一时标问题得到有效的解决。这一问题的解决对促进继电保护技术的进一步发展发挥了至关重要的作用。

3.3自适应稳定控制技术

使控制系统对未建模部分的动态过程以及对过程参数的变化变得不敏感是自适应控制的最终目标。其作用原理是这样的：当系统控制过程发生动态变化时，自适应控制系统就能及时捕捉到这一变化并实时调节控制策略和相关的控制器参数，从而实现系统的稳定控制。除此之外，为了使控制操作更为精确，安装有自适应稳定控制系统的电力系统主站或调度中心还可以根据其所接收的电网实测数据及时完成紧急控制策略的自动优化，从而有效实现电力系统的自适应稳定控制，同时还具备相关的事故自动处理功能。目前，自适应稳定控制技术与电力系统紧急控制在线决策技术以及广域测量技术的有效结合实现了电力系统安全稳定的广域测量分析控制一体化，为实现电力系统安全稳定提供了极为重要的技术支撑。

4电力系统安全稳定控制相关技术的具体应用

4.1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。因此，运用电力系统安全稳定控制技术构建合理的、具有预防性控制调度手段的电网结构，组成一个完备的电网安全防御体系是预防电力系统动荡因素和大停电事故的有效方式。电力系统安全稳定控制体系是一个综合性的系统工程，涉及电网结构设计、电力系统运行方式规划、安全稳定控制和系统自动控制等方面。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。

4.2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。

结语

总之，充分发掘与综合运用信息技术和计算机网络以及控制领域的先进技术来为电力系统安全稳定控制服务是提升电力安全系统稳定控制水平的有效方式。电力工作者应该努力探索应用新的电力安全控制技术及其运用的合理模式确保电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]祁忠，施志良，李枫，等.安全稳定控制管理系统的研制及应用[J].电力系统保护与控制，2016.

[2]钱雪峰.电力系统安全稳定控制的重要性研究[J].河南科技，2014（15）.