電力系統(tǒng)運行與控制分析

王啟明　孟凡敏　王函旭

【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代社會發(fā)展水平的提高，我國的電力事業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。但是隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電器設(shè)備的需求也增大，這使我國各地區(qū)都出現(xiàn)電力需求增長加快的現(xiàn)象，加快了我國全國性的電力工程的建設(shè)，而電力企業(yè)是我國電力管理工程與電網(wǎng)建設(shè)的主要部門，起著至關(guān)重要的作用，而對電力工程項目來說，電力系統(tǒng)的運行和控制是十分重要的，所以本文將對電力系統(tǒng)的運行和控制進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)； 運行； 控制

1.我國電力系統(tǒng)運行和控制的現(xiàn)狀

我們都知道電力系統(tǒng)運行和控制是一項很復(fù)雜的過程，因為它涉及到很多的專業(yè)知識和門類技術(shù)，并且實施的過程也受很多條件的影響，比如說氣候條件、水文地質(zhì)、設(shè)計規(guī)劃、技術(shù)水平、機械的設(shè)備、員工的素質(zhì)以及監(jiān)督管理制度等，無論那一個項目或是步驟出現(xiàn)問題，都會影響到整個電力工程的施工質(zhì)量?，F(xiàn)階段，我國的電力系統(tǒng)運行與控制主要存在以下的問題：部分電力工程工作人員和管理人員素質(zhì)偏低，而管理人員在電力具體的施工過程中發(fā)揮了重要的監(jiān)督作用，所以如果管理人員素質(zhì)不高或是沒有最基本的職業(yè)道德，在管理中就會給我們整個電力施工工程造成很大的損失；并且有的工作人員和管理人員的思想觀念落后，缺乏創(chuàng)新管理的精神，不善于合理策劃和分工，缺乏很好的協(xié)調(diào)能力，這不僅有失領(lǐng)導(dǎo)風(fēng)范，而且也不利于員工凝聚力的加強，從而不利于我國電力系統(tǒng)更好地運行和控制。

2.如何更好的促進(jìn)電力系統(tǒng)的運行與控制

我們都知道電力系統(tǒng)是它由發(fā)電機、變壓器、輸配電線路以及用電設(shè)備等按一定的方式連接組成的一個整體，運行特點是由發(fā)電、輸電、配電和用電同這四項時完成。它又有五種狀態(tài)。

第一種是正常狀態(tài)，即：電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下有足夠的緊急備用和旋轉(zhuǎn)備用以及其他必要的調(diào)節(jié)手段使系統(tǒng)能承受一些正常的干擾，如電力系統(tǒng)負(fù)荷的隨機變化以及正常的設(shè)備操作等，這樣就不會出現(xiàn)系統(tǒng)中各設(shè)備過載或電壓和頻率偏差或是超出允許范圍內(nèi)等各種問題，從而使電力系統(tǒng)可以安全的實施經(jīng)濟(jì)運行調(diào)度。

第二種是警戒狀態(tài)，即：在警戒狀態(tài)下電力系統(tǒng)仍然可以向用戶供應(yīng)合格的電能，并且我們從用戶的角度來看，電力系統(tǒng)它仍處于正常狀態(tài)。但是當(dāng)我們從電力系統(tǒng)調(diào)度控制的角度來看，警戒狀態(tài)它是一種不安全狀態(tài)，與正常狀態(tài)還是有一定區(qū)別的，而兩者的區(qū)別就在于警戒狀態(tài)下的電能質(zhì)量指標(biāo)雖然合格，但實際上它與正常狀態(tài)相比更接近了電力設(shè)備運行的參數(shù)，雖然它處于允許的上、下限值之內(nèi)，但與正常狀態(tài)相比則更接近上限值或下限值。而電力系統(tǒng)在這種情況下容易受到正常干擾特別是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時可能使系統(tǒng)進(jìn)入到不正常狀態(tài)中。

第三種是緊急狀況，即：電力系統(tǒng)在緊急狀態(tài)下會出現(xiàn)線路過負(fù)荷，如果我們不采取相應(yīng)的技術(shù)措施，就會出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，從而出現(xiàn)新的故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)運行進(jìn)一步惡化。而且在緊急狀態(tài)下，如果我們不及時采取相應(yīng)的控制措施或者是我們的措施不夠有效，電力系統(tǒng)將會失去穩(wěn)定，出現(xiàn)不穩(wěn)定問題。

第四種就是崩潰狀態(tài)，即：如果在緊急狀態(tài)下沒能及時采用適當(dāng)?shù)目刂拼胧┫收匣蛘叽胧┎荒茏嘈r，電力系統(tǒng)就有可能失去穩(wěn)定，而在這種情況下為了工作人員為了不使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，更為了保證對部分重要負(fù)荷供電自動解列裝置可能動作調(diào)度人員，也可能進(jìn)行調(diào)度控制將一個并聯(lián)運行的電力系統(tǒng)解列成幾部分，這時就使整個電力系統(tǒng)進(jìn)入了崩潰狀態(tài)，進(jìn)入崩潰狀態(tài)后，一些子系統(tǒng)由于電源功率不足而不得不將大量的負(fù)荷切除，而另外一些子系統(tǒng)可能會由于電源功率大大超過負(fù)荷而不得不讓部分發(fā)電機組解列。

第五種恢復(fù)狀態(tài)，即：在崩潰系統(tǒng)大體上穩(wěn)定下來以后，電力系統(tǒng)便會進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)，它通過繼電保護(hù)、自動裝置以及我們調(diào)度人員的調(diào)度控制使故障得到隔離，使事故不擴(kuò)大，而這時的調(diào)度控制會重新并列已解列的機組，從而增加并聯(lián)運行機組的出力，恢復(fù)對用戶的供電工作。

為了更好的實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的安全控制，可以采取各種措施使系統(tǒng)盡可能使電力系統(tǒng)的運行處于正常運行狀態(tài)，而在電力系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)下，我們的調(diào)度人員可以通過制定運行計劃和運用計算機監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行電力系統(tǒng)運行信息的收集和處理，以及在線安全監(jiān)視和安全分析等信息，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)我們可以采用SCADA系統(tǒng)或EMS系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)處于最優(yōu)的正常運行狀態(tài)。

我們事內(nèi)人士都知道，最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分，所以為了更好的實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的控制，我們也可以運用最優(yōu)控制，而線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用最多的，也是最成熟的一個分支，而對于一般線性最優(yōu)控制系統(tǒng)可有以下的提法：

變結(jié)構(gòu)控制也是解決系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，所以在電力系統(tǒng)中運用變結(jié)構(gòu)控制，尋求控制使原點變得漸近穩(wěn)定，可以通過一定的變換使之成為調(diào)節(jié)器設(shè)計問題，而且它還可以利用高速開關(guān)，將系統(tǒng)的相軌跡引到一個由設(shè)計者自己所選擇的可到達(dá)的切換面上，而當(dāng)滿足SS<0條件時，便可進(jìn)入超曲面，也可以運用綜合智能控制實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的控制。

結(jié)語：我們都知道電力系統(tǒng)是電能生產(chǎn)、輸送、供應(yīng)的載體，而電力設(shè)施是當(dāng)代社會重要的社會公用設(shè)施，因此加強對電力系統(tǒng)運行的控制是保障供用電安全和維護(hù)社會公共安全的基礎(chǔ)性工作。因此我國電力企業(yè)加強電力系統(tǒng)運行的控制，不僅有利于方便我國居民的日常生活，提高我國居民的生活水平，更有利于我國各企業(yè)各事業(yè)單位工作的正常運行，進(jìn)而有利于促進(jìn)我國城市化的快速發(fā)展。

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