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电力系统安全性与稳定性

电力系统安全性与稳定性

电力系统安全性与稳定性范文第1篇

关键词:电力市场稳定性;电力系统稳定性;相互影响;分析研究

电力体系稳定性影响体现在参数影响方面,干扰轨迹以等价形式和相同形式为主,电力系统稳定性和电力运作稳定性联系密切。本文主要就电力市场稳定性与电力系统稳定性的相互影响进行分析和研究,深入剖析二者关系,发挥二者的积极作用,为电力系统和电力市场长远发展提供保障。

1电力系统稳定性特点

电力系统自身具有复杂性,是一个具有动态性的庞大系统,范围区域广泛。电力系统稳定性出现原因主要体现在以下几点内容。第一,在受到不良影响后,可以维护电力转子功能,保持相对角具有自身功能,确保以往边界性能力不会消退,保障大小干扰同步开展时的系统稳定性。第二[1],系统在干扰消退后,母线电压稳定运作,不会小于相对应的限值,也不会出现限值过高的现象。电力企业不断改革和创新发展,其一体化的发电体制出现变化,设计与规划中的不稳定因素大大增加。电力企业和电力经营管理人员对未来发展技术、电力发展特性、发展规模和地点无法确定,无法掌握电力产业未来发展战略。

2电力市场稳定性特点

首先,要想了解和科学分析电力系统稳定性和电力市场稳定性关系,需全面认知电力市场稳定性特点。首先,建立模型,确保模型线性化,对市场稳定特点参数进行分析,对特征值进行研究。分析电力市场电价均衡点,观察上下运作时受干扰因素及电力市场投资行为带来的影响。电力市场发电期间,分析电力容量变化,研究电力市场稳定运作的局限因素,分析研究电力市场参与人员竞争目标和战略[2]。其次,商品消费人员、商品生产人员、市场管理、消费与生产流通环节是市场主要构成元素,在市场经济体制下,竞争越来越激烈,市场中不同经济利益主体参与其中,为消费者生产多样化产品,影响了市场稳定性。

3电力系统和电力市场关系及发展前景

在了解电力市场与电力系统稳定性特点基础上,掌握二者发展形式和主要内容,站在整体角度,分析电力市场稳定性和电力系统稳定性关系。3.1电力系统和电力市场关系。电力系统和电力市场联系密切,二者单独运作,各自发展,相互制约,相互影响。电力系统这一物理基础是电力市场发展的基础,电力系统主要是依据电力市场要求,结合其运作模式开展。电力市场经济发展受到电力系统的物理因素影响,物理稳定性较好,电力市场经济发展稳定性得到保证。电力市场在实际运作期间,经济发展稳定性与电力系统联系密切,经济稳定性影响着物理稳定性。因此,电力市场稳定性与电力系统稳定性相互独立,相互作用,相互影响,联系密切。任何一个系统出现问题,稳定度受到影响,相应就会为另一方稳定运作带来影响,对和谐社会发展和国家安全带来严重影响。安全稳定性对电力运作和服务影响较大,也会使得输电价格出现变化。市场经济与电力体系发展联系密切,市场发展需求影响着电力系统运作与发展。各个体系之间交换因素变化性大,电能交易影响因素多,电力线路预测能力降低,考虑不全面,存在离线分析现象。如果电力系统在运作期间出现突发事故,工程师不能掌握当时系统运作安全性和稳定性问题,就无法了解系统是否会出现崩塌,不能利用科学举措和方法进行控制管理。3.2电力系统和电力市场发展前景。要想实现二者长远发展,维持稳定形势,增加对电力市场发展背景的了解,可利用输电量控制电力系统,维护系统稳定安全性。这一方法科学合理,但是辩证来说,这对电力体系安全性与稳定性影响较大。利用输电量控制交易数量,致使电量上涨,将对电力系统实际运行期间的电力供应容量带来影响,使得发电过于垄断,影响电力市场发展,降低稳定性。电力系统稳定性缺失会误导投资人员投资行为,盲目投资,判断失误,电力资源损失严重,电力能源开发与利用受到局限,电力市场稳定性受到影响。

4结语

电力系统自身具有复杂性,其内容丰富,电力系统稳定性和安全性主要体现为:在受到不良影响后,可以维护电力转子功能,相对角保持自身功能,确保系统稳定性,干扰消退后,母线电压稳定运作,在动态负荷影响下,电动机和逆变器仍具有较好稳定性。商品生产人员、市场管理、消费与生产流通环节是市场主要构成元素,与市场发展与稳定性联系密切,在对电力市场进行分析时,需要综合考虑这些不同内容。

作者:许高建 单位:广州开发区粤电新能源有限公司

参考文献

电力系统安全性与稳定性范文第2篇

关键词:电力系统 安全稳定 运行 解决措施

犹记得1972年武汉地区发生大规模停电事件,该次停电事件致使全国大部分电厂出现供应问题,使得国家电网处于瘫痪状态,由于电网规模的进一步发展,这种电力事故的严重性将会越来越大。1965年,美国GANUSE电力系统出现供应事故,致使美国与加拿大地区遭受停电威胁,该次事故的停电范围供电容量达到了2500万千瓦,停电的最长时间为十三小时,该次事故造成的损失无法估量。

一、电力系统破坏性事故的原因分析

近年来,随着我国经济发展速度的加快,我国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。我国电力事业高速发展促使了我国电网范围不断扩大,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,同时其也是电网系统规划设计环节应认真对待的问题。笔者认为,我国之所以很难保证电力系统运行的安全性与稳定性,主要是因为电力系统至今仍没有一套符合我国基本国情的系统维护制度,并且在电网结构规划设计环节以及电网改造环节,无法满足电力系统相关的准则需求,这样,就使得电力系统维护缺乏合理性与经济性,最终影响了系统运行的安全性与稳定性。至于在运行管理与技术措施方面,当前仍需改善,还有很多潜力措施有待挖掘,这些措施可能不需要过高的保障资金就可使系统达到安全稳定运行的目标。为恰当使用现有的技术力量,挖掘系统运行潜能,最大程度的提升系统抵御故障的能力,保证计算工作和继电保护工作的紧密程度,下文介绍了几点具体操作措施。

二、稳定系统运行的具体措施

电网结构合理性高能够保证系统运行的安全,在稳定安全技术措施内容上,有很多值得我们探讨的方法与对策,笔者现仅通过关键问题提出几点对策:

(1)重合闸选用时间应准确,以提升系统抵御故障能力

计算分析结构表明,重合闸选用时间的准确性高,就能利用发电设备减少系统能耗,从而抵消故障重合加速的能量,对稳定系统有着十分重要的作用。

比如:东北电网向丹东电网送电千伏数为220,在东北电网系统出口处出现故障,重合闸时间1.4秒,使东北电网系统的四台百兆机组只能发电360兆瓦,因此,仍需连接一台机组以维持系统运行的稳定性,而当系统重合闸时间为1.1秒时,东北电网系统的发电数增加至380兆瓦,并且不用切机就可以维持系统运行的稳定性。由此可知,重合闸是否具备最佳时间,其对稳定电网运行的效果是非常明显的。当前重合闸在时间设定方面仍有较大潜力空间,因传统习惯影响,很多重合闸没有稳定计算时间,今后应改变该习惯,将重合闸潜力全面发挥出来,重合闸时间如果选择得当,就可以使永久性单相接地故障与线路无故障两侧同时断开,维持系统运行的安全性与稳定性。

(2)加快切除故障时间,减轻短路对系统冲击的强度

加快动作时间保护力度是确保系统运行稳定性与安全性的最有效和最基本举措,要确保三项短路的稳定性,首先应加快动作保护时间,根据220千伏三项短路出现故障稳定计算可知,当电网处理值达到550兆瓦时,切除出口故障的时间大约在0.2秒左右,这种情况需要投入的兆瓦数为140电气制动数值,并应联切75兆瓦机组两台才能确保系统运行的稳定性。当切除故障的时间降低至0.15秒,则仅需电气制动,无需联切机组干预就可确保电力系统运行的稳定性。当切除故障时间为0.1秒后,则连电气制动与切机都不需要了,无需采用任何措施就能够确保电力系统运行的稳定性,因此,提升动作保护时间,降低切除故障的时间,是目前最有效的保证电力系统运行安全与稳定的技术措施。但当前仍有很多制造厂商存在产品动作时间慢,质量不达标等问题,这些问题主要因技术指标改进意见不统一而造成,使得动作时间的保护水平仍没有较大进步,还有的生产厂商在该问题上有倒退趋势,今后,应以单位名义要求制造厂商制作出动作保护时间符合规定的设备。

(3)电气制动使用应具备较强的合理性

电气制动是稳定电网运行安全的较有效手段之一,在华中、华东等地区,电网运行时间较长,其经验积累较为丰富,但是电器制动的不当时使用现象仍会影响电网运行效率,甚至会造成相反作用。

比如,某发电厂220千伏发电线路供电杭州,在电气制动使用时,其故障暂态极限是480兆瓦,而不投入电气制动其极限值上升至550兆瓦,笔者认为,产生这一现象的主要原因是电气制动投入后重合闸的最佳时间破坏了。与此同时,投入电子制动的时间较长,投入速度较快,计算切除结果的短路故障效果明显,但是投入快且切入合理时,接地故障就可以不使用电气制动。

三、运行期间的管理方式研究

系统运行管理时,需研究的问题有很多,笔者仅就工作性质与内容结合平时观察与总结问题提出管理建议:

当前电网现状是电网一级运行水平不足,稳定运行问题由运行方负责,继电保护整定计算工作由继电保护管理部门统管,而至于安全措施落实,则靠基层人员去实现。由此可知,电力系统运行的分工较为明确,但是结合程度不足,电网运行管理过程中,继电保护工作者基本不参与计算分析的稳定工作。除此之外,某些计算分析稳定人员不了解继电保护意图,在工作期间的衔接通常较为呆板,有强硬衔接的嫌疑,因此,在具体操作过程中,应根据需求对继电工作进行有机、灵活的调整,从而获取最佳软衔接的效果。

在稳定措施制定方面,稳定运行管理部门应紧密结合继电保护部门开展工作,综合考虑问题产生的因素。具体点说,就是应细化系统稳定运行的各个环节与步骤,将先后顺序和配合机制妥善结合,有效提升系统运行的稳定性与安全性,在操作环节,各方应不留余度或尽可能的少留余度,而在计算结果环节,应预留出总余度,这种做法可以有效提高工作质量,提升系统的安全稳定运行能力,从而确保系统后期运行的可塑造性和可变化性。

总结

总而言之,电力系统要想实现运行的安全稳定,就应在系统平稳运行基础上,努力强化系统各个运行环节的配合效益,使设备优势与人员优势统一协调,使两者在互相补足的同时发挥出最大潜能。

与此同时,应参照国际先进的电力系统运行技术方案,结合我国电力系统运行的实际情况,研发出稳定性、安全性更高的电力设备,缩短我国电力系统与国际先进电力系统的差距。

参考文献:

[1]唐桃波,夏云非,鲁文,杜万森.美国近年的停电事故及对我国电力系统安全稳定运行的启示[J].电力建设.2003(11).

[2]袁季修.试论防止电力系统大面积停电的紧急控制――电力系统安全稳定运行的第三道防线[J].电网技术.2009(04).

电力系统安全性与稳定性范文第3篇

关键词:电力系统;安全监测控制;电力技术;电网结构;发电机;气轮机 文献标识码:A

中图分类号:TM711 文章编号:1009-2374(2016)04-0015-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.008

随着电力规模的不断扩大以及电力行业的迅速发展,进一步增加了电网结构的复杂程度和单机容量,由于会在一定程度上受到经济和环境的影响,电力系统安全问题变得更加重要,一旦发生安全问题,就会造成长时间、大范围停电,因此,需要不断研究电力系统安全监测控制,促进电力行业的发展。

1 电力系统安全监测控制的重要性

经过不断研究我们可以发现,合理利用控制电力系统的技术,提高系统安全监测的控制,不但可以增加系统的安全性和可靠性,还能够促进电力系统行业发展,是一种十分有效的经济方式。如果想要保障系统具有合理的安全性,需要使用的控制方式为以下两方面:(1)利用有效和完善的安全监测控制方式;(2)加强电网的建设和合理安排电网结构。电力系统安全监测控制具有一定的重要性,合理安排配置,可以在一定程度上提高输电能力,并且保证系统稳定安全地运行。

2 电力系统安全监测控制的类型

从作用时机方面来说,可以把电力系统安全监测控制分为三种,包括恢复控制、预防控制以及紧急控制,分别对应于供电中断以后的恢复、故障以前的平衡状态以及故障之后的暂态过程。依据不同的控制决策、传递、采集信息的方式可以分为以下三种控制方式:(1)就地控制模式。可以把就地性控制合理地安装到每一个控制站,并且相互之间不会出现影响,只是依据就地信息来切换以及判断主站、母线出现的故障。(2)集中式控制方式。此控制方式具有独立数据采集系统以及通信系统,在调度中心设置控制中心,以便于能够实时监测系统的状态,并且依据实际运行状态来合理地更改控制策略、故障情况,发出一定的控制命令,达到安全监测的目的。(3)区域控制模式。区域稳定控制系统主要就是保障电网可以安全稳定运行而安装的控制设置,通过通信接口和通道设施进行连接。

3 电力系统安全监测控制的措施

影响电力系统安全的主要原因就是破坏了电力系统内部无功功率和有功功率之间的平衡,而且不可以进行恢复,所以促进电力系统安全运行的主要方式就是基于以上原理进行分析的。现阶段,根据电力系统安全的情况来说,使用最广泛的就是负荷切除、切除发电机、汽轮机快关汽门、系统解列、电气制动以及发电机励磁附加稳定控制等方式。

3.1 发电机励磁附加稳定控制

通过分析电力系统极限功率的表达式Pm=EV/X可以看出,如果可以有效地降低发电机的电抗能,就能够显著地增加电力系统的输送能力和功率极限。利用发电机相对加速度公式a=wnMu/Tj可以发现,如果可以减小加速度a,就能够有效降低受到干扰之后发电机相对动能变化情况,从而可以在一定程度上提高系统的稳定性。如果可以降低发电机电抗以及提高发电机惯性常数,也会适当提高消耗材料的数量,此外,还会增加电力重量和尺寸,所以这种方式不是十分适合。可以通过改变发电机励磁调节系统来改变发电机特性,不但可以增加功率极限,还可以保障有效的扩大系统范围,因此,这种方式一般都是使用在安装自动励磁调节装置的电力系统中。

3.2 切除发电机

切除发电机又可以被叫做切机,这种保证电力系统稳定性的方式具有很多年的研究历史。切除发电机实际上就是在电力系统出现短路故障和输电线路断开的时候,为了尽可能避免由于加速导致电力系统失去安全性,相关技术人员需要尽快切除部分发电机组。使用这种技术的时候,需要相关操作人员全面分析功率的供需平衡问题。

3.3 切除负荷

经过分析表明,电力系统负荷一般都是处在经常变化的情况下,为了可以保障电力系统传输功率的质量,需要合理利用控制系统频率,以便于得到合理控制负荷的目的。此外,一旦电力系统运行中失去电源,想要保障系统的稳定性,就需要合理地切除部分负荷。

3.4 汽轮机快关汽门

如果正在运行的电力系统遭受到一定的大干扰,就会使得发电机轴上形成不平衡的功率,从而促使发电机形成比较剧烈的运动,破坏了电力系统的稳定性。在运行的时候,如果调节原动机非常灵敏,需要保证能够符合电磁功率的实际变化情况,可以在一定程度上降低不平衡的发电机功率,导致电力系统失去应有的稳定性。想要保障在出现故障之后具有比较小的输入功率,就需要完全消除输出功率和输入功率之间出现的不平衡,相关操作人员需要合理地利用再热式汽轮机组,控制发电机功角检测装置、汽轮发电机快速调节气门以及微机控制的高速系统,充分分析功角变化实际情况,然后快速交替开、关气门,尽可能降低震荡时间,达到系统安全稳定的运行。

3.5 电气制动

在电力系统运行的时候,一部分水流以及水电厂调节阀门拥有一定的惯性,因此,需要把电气制动看作一种可以很好地提高水电厂稳定性、安全性的重要方式。

3.6 电力系统的失步解列装置

经过长期的发展,电力系统不管是严格依据相关稳定、安全的运行,还是全面控制和分析电力系统的安全,总会在不知道的情况下出现偶然。在许多偶然因素经过叠加以后,会在一定程度上破坏系统的安全性,如果不能进行及时处理故障,就可能出现十分严重的后果,例如,长时间、大范围停电。所以,失步解列装置对于降低电力系统造成的影响具有很大作用,可以避免大面积停电。

4 结语

总而言之,研究电力系统安全性对于电力系统的发展具有十分重要的作用,随着电力事业的不断延伸和扩张,使得电力系统变得更加复杂和庞大,逐渐开始显现一些安全问题。为了保证电力系统能够安全稳定地运行,合理地提出安全控制的有效措施,不仅提高了系统的稳定性和安全性,也具有一定的经济效益。

参考文献

[1] 闵红,王道生,王志刚,等.电力隧道运营期结构安全监测系统开发及应用研究[J].华东电力,2014,42(9).

[2] 曹希卓,柳翔.电力系统大坝运行安全监测数据网络报送与监控[J].大坝与安全,2014,(4).

[3] 程云峰,张欣然,陆超,等.广域测量技术在电力系统中的应用研究进展[J].电力系统保护与控制,2014,(4).

[4] 罗涛,陈民铀,曾灿,等.电力电缆安全监测中温度场和电场数值关系分析[J].电力系统保护与控制,2010,38(5).

电力系统安全性与稳定性范文第4篇

【关键词】 煤矿企业 供电系统稳定性 管理控制

供电稳定与供电安全是各生产领域高度关注的核心问题,煤矿企业作为依赖电能而生产、发展的工业性企业,更加需要稳定的供电系统支撑生产设备稳定运行、完成既定生产工作目标。现代化的煤矿企业应充分认识供电系统稳定性的重要性,通过实现供电系统稳定运行而实现安全、高效、高质生产,实现煤矿企业的和谐、可持续发展。

1 供电系统的稳定运行

供电系统的运行情况关系到煤矿电网为各生产、管理环节提供电力支持的效率、稳定性及安全性,煤矿企业的高效、安全生产及管理工作需要电网系统提供稳定的电能,尤其是发生系统运行故障或天气等外因干扰的情况下电力系统的稳定性及安全性运行。

近年来,我国煤矿企业生产规模、生产水平不断提高,随之而来的是用电时间的无限延长与用电量的大幅攀升,很多煤矿企业为配合生产量及生产效率的需求不断扩容,但在扩大规模的同时并未及时对供电系统进行及时、科学、全面、贴合生产实际的完善,不断出现电压不稳、跳闸等影响正常生产管理的事故,人身伤亡事故也多有发生。本人认为,现代化的煤矿企业要将电网系统的完善工作与煤矿机械化调整、生产方案变化及生产管理设施设备的维修引入充分结合起来,真正让电网系统为日常生产活动服务,全面提升高效、安全、稳定生产。

2 供电系统稳定性的整体管控

整体管控即指通过全面、有侧重点地管理控制从整体上维护供电系统的电压稳定性,得到规范控制的供电系统电压始终控制于合理范围之内。实际生产管理工作中,应主要从以下几个方面开展供电系统稳定性的管理工作:

根据煤矿生产规模、用电高峰期、设施设备用电特点、线路规划安装实际情况等灵活选择并安装变压器分接头,变压器分接头的选取与规范安装管理是确保正常、稳定生产供电的重要因素。

合理选择并加设电容器。根据煤矿生产实际及不同时间段的用电需求灵活选择串联补偿及并联补偿电容器,其中的并联电容人工补偿可通过无功功率分配的调整提升功率因数、保障供电稳定;串联人工补偿方式则通过对线路电压损伤的控制实现控制电能运输损耗。

于线路出口加设限流电抗器。其安装、应用可提升短路阻抗,控制系统故障中短路电流的产生,从而防止电压过度变化。

灵活选用电抗值小的高低压配电线路。一般来说,架空线路电抗为0.4Ω/km,而电缆线路则是0.08Ω/km,此种情况下,线路长度相同的两种线路发生负载波动后产生的电压波动存在明显差异,若选用电抗值小的高低压配电线路以满足电缆线路稳定供电为主,就能将系统损害降到最小。

选用合适的电力稳压器生产。安装电力稳压器之后,一旦电力系统出现超出限定的电压波动现象,就可立即稳定输出以维护电压稳定,维护供电系统运行稳定性。

加强特殊检查工作。对安装、运行未满1个月或1月内有全面检修记录的箱式变电站进行24h巡视监测;大风、淤血、雷电、冰雹等天气下增加管理巡视人员、增加巡视频率;出现白炽灯、电视、荧光灯闪烁等电压不稳现象时强化巡视工作。

当综合管理控制工作将系统电压控制于合理范围内后,生产过程中首先可观察到的现象是高压水银灯、白炽灯、电视、荧光灯发光效率高、亮度稳定、不闪烁,各试验设备运行时没有精确度偏差。

3 井下供电系统稳定性控制

针对井下生产特点完善电网系统。首先要根据煤矿生产规模、用电高峰期、设施设备用电特点、线路规划安装实际情况等灵活选择供电双回路、双电源,根据生产实际为矿井设置相对独立的电源线路,如此一来,即便有一条回路出现故障,剩余一条回路就可立即投入工作以维持正常生产工作。开展供电系统管理时,要着重避免系统短路时产生的电流发生上级变电所主变冲击,维护系统安全性。还应在6kv部分到中央的变下井线路上加设电抗器,更好地分辨速断保护动作电流。

重点控制谐波污染。灵活根据井下生产特点选用适宜的电气装置,从根源上空盒子谐波的产生或将生产过程中产生的过多的谐波消除掉,同时合理引入无功动态补偿技术,动态吸收产生的谐波。

预防防爆电器故障。及时检查并统计防爆电器合理性,切忌带电对设备进行检查及维护操作,也不可带电搬动设备。煤矿企业应强化检修人员及操作人员的安全指导及操作技术教育工作,避免设备、供电网络毁损及人员伤亡。

灵活使用消谐器。在了解生产系统中谐波产生特点的基础上,使用消谐器等装置消除及一致谐波、过电流及过电压等的产生,或通过此类设别对谐振条件的干扰从根源上消除或减少谐波的产生,最终保障供电网络及生产系统的稳定运行。

完善供电网络配置。改变传统的井下供电网络配置现状,充分总结以往供电网络维护经验并借鉴成功的供电网络维护案例,科学制定改善方案,加大电网调整投资,全面更新设备及线路,听过协调化、自动化、模块化的管理机制的建立全面维护供电网络的稳定性。

4 结语

在煤矿生产规模不断扩大、电力系统发展突飞猛进的新时期,煤矿企业逐渐认识到电网系统稳定性对日常生产活动的重大影响,也对供电系统的稳定性及安全性提出了越来越高的要求,本人认为,现代化的煤矿企业应灵活选择并安装变压器分接头、合理选择并加设电容器、于线路出口加设限流电抗器、灵活选用电抗值小的高低压配电线路、选用合适的电力稳压器生产、加强特殊检查工作,同时针对井下生产特点完善电网系统、重点控制谐波污染、预防防爆电器故障、灵活使用消谐器、完善供电网络配置,通过从整体到局部的全面性供电系统完善工作提升煤矿生产效率及经济效益的提升。

参考文献:

[1]杨辉.中小型煤矿供电现状及改进[J].中州煤炭,2011,(6):43-44.

[2]吕启明,夏元涛,王晓晨等.基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的设计[J].工矿自动化,2011,37(3):91-94.

[3]张振龙.煤矿安全监测监控系统双回路供电自动切换装置的研究[J].矿业安全与环保,2009,36(3):38-40.

电力系统安全性与稳定性范文第5篇

[论文摘要]电力系统的安全稳定运行对国民经济意义重大。随着电网的不断互联和电力市场的逐步实施,电力系统的运行环境更加复杂,对电网的安全稳定运行要求也越来越高。通过分析电力系统安全稳定性方面存在的问题,提出提高电力系统运行的安全稳定性的相关对策。

一、电力系统安全稳定性方面存在的问题

随着计算机技术、通讯技术、控制技术以及电力电子技术的飞速发展及其在电力系统中的应用,有关电力系统的安全稳定性分析方面出现了许多亟待探讨的问题,主要体现在以下几个方面:

(一)电力系统中的数据利用

电力系统的数据包括数字仿真数据及系统中各种装置所采集的实测数据,例如管理信息系统、地理信息系统以及各种仿真软件仿真生成的数据。然而工程技术人员通过这些数据所获取的信息量仅仅是全体数据所包含信息量的极少一部分,隐藏在这些数据之后的极有价值的信息是电力系统各种失稳模式、发展规律及内在的联系,对电网调度人员来说,这些信息具有极其重要的参考价值。

(二)电力系统安全稳定性的定量显示

随着电力市场的形成和发展,系统将运行在其临界状态附近,此时安全裕度变小,调度人员也面临着越来越严峻的挑战。为此,我们要深入了解在新的市场环境下电力系统全局安全稳定性的本质,找出电力系统各种失稳模式、内在本质及对其发展趋势的预测,同时,我们还需要使用浅显易懂的信息来定量估计系统动态安全水平,估计各种参变量的稳定极限,同时使用更多的高维可视化技术,对电力系统安全稳定的演化过程进行可视化和动态分析、模拟。为调度人员创造一个动态的、可视化的、交互的环境来处理、分析电力系统的安全稳定问题。

(三)电力系统安全稳定性的评价及控制

由于电力系统的扰动类型极其复杂多样,无法完全预测,调度人员需要更多的专家、更有价值的信息来预测及采取必要的控制措施来保证电力系统的安全稳定运行。这就对安全稳定评估算法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。

二、提高电力系统运行的安全稳定性的对策研究

为解决上述问题,工程技术人员需要掌握系统可能运行空间所蕴含的规律,并使用不断积累的实测数据直接对系统的安全稳定性进行分析,在这种情况下,单凭人力已无法完成这种数据分析任务,为此,研究新的智能数据分析方法,更多地用计算机代替人去完成繁琐的计算及推导工作,对提高系统运行的安全稳定性具有重要的意义。

(一)运用数据仓库技术有效利用电力系统中的大量数据

数据仓库是一种面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合。它就像信息工厂的心脏,为数据集市提供输入数据,数据挖掘等探索。

数据仓库具有如下四个重要的特点:(1)面向主题:主题是在一个较高层次上将数据进行综合、归类并进行分析利用的抽象。面向主题的数据组织方式,就是在较高层次上对分析对象的数据的完整、一致的描述,能统一地刻画各个分析对象所涉及的各项数据,以及数据之间的关系。(2)集成的:由于各种原因,数据仓库的每个主题所对应的数据源在原有的分散数据库中通常会有许多重复和不一致的地方,而且不同联机系统的数据都和不同的应用逻辑绑定,所以数据在进入数据仓库之前必须统一和综合,这一步是数据仓库建设中最关键、最复杂的一步。(3)不可更新的:与面向应用的事务数据库需要对数据作频繁的插入、更新操作不同,数据仓库中的数据所涉及的操作主要是查询和新数据的导入,一般不进行修改操作。(4)随时间不断变化的:数据仓库系统必须不断捕捉数据库中变化的数据,并在经过统一集成后装载到数据仓库中。同时,数据仓库中的数据也有存储期限,会随时间变化不断删去旧的数据,只是其数据时限远比操作型环境的要长,操作型系统的时间期限一般是6090天,而数据仓库中数据的时间期限通常是5-10年。

(二)运用数据挖掘技术挖掘电力系统中潜在的有用信息

数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。

数据挖掘的功能和目标是从数据库中发现隐含的、有意义的知识,它主要具备以下五大功能:(1)概念描述。概念描述就是对某类对象的内涵进行描述,并概括这类对象的有关特征。概念描述分为特征性描述和区别性描述,前者描述某类对象的共同特征,后者描述不同类对象之间的区别。(2)关联分析。数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识。若两个或多个变量的取值之间存在某种规律性,就称为关联。关联可分为简单关联、时序关联、因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。有时并不知道数据库中数据的关联函数,即使知道也是不确定的,因此关联分析生成的规则带有可信度。(3)聚类。数据库中的记录可被化分为一系列有意义的子集,即聚类。聚类增强了人们对客观现实的认识,是概念描述和偏差分析的先决条件。聚类技术的要点是,在划分对象时不仅考虑对象之间的距离,还要求划分出的类具有某种内涵描述,从而避免了传统技术的某些片面性。(4)自动预测趋势和行为。数据挖掘技术能够自动在大型数据库中寻找预测性信息,以往需要进行大量手工分析的问题如今可以迅速直接地由数据本身得出结论。(5)偏差检测。数据库中的数据常有一些异常记录,从数据库中检测这些偏差意义重大。偏差包括很多潜在的知识,如分类中的反常实例、不满足规则的特例、观测结果与模型预测值的偏差等。

(三)运用基于风险的暂态稳定评估方法增强对电力系统安全稳定性的评价及控制

基于风险的暂态稳定评估方法首先对评估系统的暂态安全风险逐个元件进行分析,然后综合给出相应的风险值。这种评估方法不仅可以分析稳定概率性,也可以定量地分析失稳事件的严重性,即事故对系统所造成的后果。它能有效地把稳定性和经济性很好地联系在一起,给出系统暂态稳定风险的指标,并在一定程度上提高输电线路的传输极限,这将有利于增加社会效益。

参考文献:

[1]张建平、陈峰,《福建电力系统安全稳定性研究》,载《福建电力与电工》2001,4.