如何提高电力系统运行稳定性

如何提高电力系统运行稳定性

作者：张振川 盛四清

来源：《科技资讯》2011年第19期

摘 要:20世纪初,正处于电力行业的发展初期,而很多电力工作者已经意识到电力系统的稳定性将成为阻碍电网发展的最大障碍,因此,电力工作者加大了在研究电力系统稳定运行的问题上的力度。随着社会经济的发展,人们的生活水平不断的提高,电能的需求量也呈急速上升的趋势,在这样的形势下,如何保证电力系统的稳定运行,提高电力系统的稳定性,成为业内人士重点关注的课题。

关键词:电力系统 安全 稳定 数据 可视化

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0158-01

在社会经济飞速发展的当前时期,电力系统的稳定是关系到国计民生的重要因素,一方面,电网运行综合能力中,稳定能力是影响电网输电能力的决定性因素,另一方面,随着社会经济的发展,人们的生活水平不断的提高,电能的需求量也呈急速上升的趋势,以城镇为主要用电对象的电网供电压力不断上涨,随之而来的远距离高负荷的输电作业也越来越普遍,因此,如何提高电力系统稳定性的研究工作显得日益重要。

1 电力系统稳定概述

在电力系统稳定性的研究中,首先要明确的是其含义和分类情况,理清电力系统稳定的含义和具体类型之间的联系和区别有助于进一步深入的研究这个论题。 1.1 电力系统稳定的含义

目前,关于电力系统稳定的含义大都采用的是由国际大电网会议(CIGRE)和国际电气与电子工程师学会电力工程分会(IEEE)组成的稳定定义联合工作组(IEEE/CIGRE)共同在2004年给出的:电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下,一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点,且在该平衡点大部分系统状态量都未越限,从而保持系统完整性的能力。由此可见,电力系统稳定工作的重点是促进各个系统状态处于常量的范围内。 1.2 电力系统稳定的分类

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同时,IEEE/CIGRE将电力系统稳定这个概念,按照不同的系统状态进行了分类,包括了以下三个方面。 1.2.1 电压稳定

按照新规定的定义,电压稳定是指在既定的初始运行状态之下,遭到物理扰动之后系统中的所有母线都能够将电压维持在一定电压范围以内的状态,此状态依赖于电压负荷需求以及系统向需求方供电的过程中整个系统的平衡能力。 1.2.2 频率稳定

这里的频率稳定是指电力系统在收到较强的物理扰动,用电负荷与发电量之间出现较大的不平衡之后,系统整体仍能将频率维持在稳定范围内的状态。 1.2.3 功角稳定

功角表示发电机的励磁电势和端电压之间相角差,是研究同步发电机运行状态的重要参数。功角稳定是指在电力系统受到物理扰动之后,系统中的同步发电机仍能保持同步运行的状态。

2 当前电力系统运行稳定性方面存在的问题

随着科学技术的不断进步与发展,越拉越多的技术进入到电力行业,并被广泛的用于实际操作。而随着社会耗电量的增加和蓄电量的急速上升,电力系统运行过程中也出现了诸多问题,进而影响着电力系统的稳定性。 2.1 在数据的利用方面

随着信息技术的介入,维持电力系统的运行的过程中参考了大量的数据,主要包括数字仿真数据以及系统中各设备运行时产生的实时数据,所有这些数据的背后都隐藏着极富价值的系统信息,而工作人员在分析这些数据的时候仅仅是很对所有数据中的很少一部分,往往因此而与重要的信息失之交臂。因此,如何尽可能的利用电力系统产生的数据成为维持系统稳定的一个重要问题。

2.2 在定量显示方面

伴随着电力市场发展而来的是电力系统的运行将越来越趋于其临界状态,因此,如何在这个过程中维持电力系统的稳定是当务之急。电力系统的运行时一个全局的持久的过程,在这个过程中各方面的因素都在时刻发生这变化,工作人员就需要对这些变化进行深入的分析和预测,从而对系统全局有较深的把握。而现有的大部分技术还未能将这些变化直观的呈现出来,工作人

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员需要通过其他的方法将这些变化的数据进行收集、整理和分析,大大的消耗了相关人员的工作精力,也降低了系统运行的效率。(1550) 2.3 在稳定性的的评价及控制方面

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。

3 提高电力系统运行稳定性的具体措施

3.1 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。其特点有三:(1)面向主题: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进行完整的分析。(2)不可更新: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。(3)及时性:数据仓库系统能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,因此在电力系统中应用数据仓库技术将大大提高对系统数据的利用率,更全面的掌握系统的发展与变化。 3.2 运用可视技术增强系统信息的定量显示功能

要维持电力系统的安全稳定必须要剖析系统稳定的本质,能对系统各种状态下的的发展做出准确的预测,通过直观的方式将系统的各个状态的安全水平进行评估,就需要采用先进的可视化技术将系统的全局状态进行分析、预测、模拟。可以从电子地图模块、电力分析模块以及三维可视化分析模块对电力系统进行可视化操作。 3.3 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。 4 结语

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随着电力产业的发展,电力系统将会向着更大、更广、更复杂的方向发展,而在此过程中,如何保持电力系统运行的安全与稳定将会是不变的主题。只有对系统的构造、组成、运行的各个方面进行深入的研究,以及无数的演练与预测,才能在电网不断发展的环境下,保持电力系统的安全、稳定。 参考文献

[1] DL 755-2001电力系统安全稳定导则[S].北京:中国电力出版社． [2] 王成亮,单克.电力系统运行可靠性评估探讨[J].南方电网技术,2009(11).

[3] 廖晓晖.电力系统继电保护可视化开发平台的研究上海交通大学[D].上海交通大学,2008.