電力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析技術研究

廖玉瓊

（貴州省銅仁地區(qū)松桃縣供電局，貴州 銅仁 554100）

電力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析技術研究

廖玉瓊

（貴州省銅仁地區(qū)松桃縣供電局，貴州 銅仁 554100）

電力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析實現(xiàn)了實際電網(wǎng)在線的檢測和預警。過去的的在線安全穩(wěn)定分析存在明顯的局限性，基于實際需要，電力系統(tǒng)提出了多種分析模式。多種模式結合使用不僅能有效避免實時數(shù)據(jù)分析的局限性，還提高了檢測和預警的效率。

安全穩(wěn)定分析；數(shù)據(jù)整合；暫態(tài)分析

1 穩(wěn)定裕度評估分析

電力系統(tǒng)的任務是向各種用電對象提供穩(wěn)定、可靠、質量合格的電能，近些年隨著智能電網(wǎng)的建立，電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性就顯得至關重要。傳統(tǒng)的分析技術有很大的局限性，在線安全穩(wěn)定分析技術，不僅彌補了傳統(tǒng)技術的缺陷，還能實現(xiàn)了電網(wǎng)的實時檢測、預警。在線安全穩(wěn)定分析是電網(wǎng)的合理調度運行，它主要服務于兩個方面，即電網(wǎng)實時運行時及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在線安全穩(wěn)定分析中一旦發(fā)現(xiàn)問題，能及時地啟動輔助決策運算并制定可行的解決方案。

2 基本構成及原理

在線安全穩(wěn)定分析系統(tǒng)基于在線云數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析，將穩(wěn)定性分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷o助決策的系統(tǒng)，再由輔助決策系統(tǒng)根據(jù)分析結果以及實際需求，自動化、智能化地為電力用戶提供各種應對工具。這些應對工具，主要包括質量合格檢查、數(shù)據(jù)存儲、穩(wěn)態(tài)評估系統(tǒng)、調整和云計算、輔助決策系統(tǒng)、深度分析計算結果系統(tǒng)等，基本貫穿在電力系統(tǒng)各個研究過程的所有環(huán)節(jié)。此系統(tǒng)可實現(xiàn)可視化監(jiān)視、在線決策輔助，向調度運行人員提供解決方案，參考數(shù)據(jù)和應用策略，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

（1）數(shù)據(jù)整合生成。在線安全穩(wěn)定分析系統(tǒng)，首先通過接收電網(wǎng)系統(tǒng)提供的電網(wǎng)的各項運行數(shù)據(jù)、各種電力設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)、客戶的計量數(shù)據(jù)以及設置的靜態(tài)模擬數(shù)據(jù)，然后利用電網(wǎng)的動態(tài)模型計算各類參數(shù)，將計算結果經(jīng)過匯聚和整合就生成了在線的應用數(shù)據(jù)。這些應用數(shù)據(jù)不僅動態(tài)的顯示電網(wǎng)的運行狀況，而且也為穩(wěn)定性分析提供數(shù)據(jù)支持。

（2）靜態(tài)安全性能分析。有別于在線安全的穩(wěn)定性分析的靜態(tài)安全性能分析，主要是分析在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，對構成電網(wǎng)系統(tǒng)的不同元件在預想指定故障后進行靜態(tài)的開或斷，然后進行開斷分析。根據(jù)分析結果，確定在靜止的故障條件下以及預想指定故障之后，整個電網(wǎng)系統(tǒng)是否會出現(xiàn)荷載過量的變壓器、路線，確定相應的輔助措施，確n-1狀態(tài)下電流均不越過限定值。靜態(tài)安全分析是假定故障后，系統(tǒng)能否進入正常狀態(tài)的一種分析計算，它是傳統(tǒng)靜態(tài)n-1故障條件下安全分析的進一步延伸。

（3）暫態(tài)穩(wěn)定性分析。暫態(tài)穩(wěn)定分析主要是分析暫態(tài)電壓、暫態(tài)功率以及暫態(tài)頻率這三方面，這些分析可以判斷出電力系統(tǒng)三方面的穩(wěn)定性，即電壓、功率、頻率。針對以上三方面的不穩(wěn)定故障或故障后阻力，給出應對的輔助措施。暫態(tài)穩(wěn)定分析通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析給出的仿真曲線進行分析，確定某個預想故障的暫態(tài)穩(wěn)定裕度及主導模式、暫態(tài)頻率和電壓的安全穩(wěn)定裕度及其相關主導模式，為部門的電力系統(tǒng)調度員提供在線監(jiān)視手段。

（4）小擾動穩(wěn)定分析。電網(wǎng)受到各種原因的小擾動之后，在智能化、自動化的調節(jié)控制裝置的調節(jié)下，能夠繼續(xù)保持穩(wěn)定運行的能力就是小擾動穩(wěn)定性。對小擾動穩(wěn)定的分析計算，就能得到整個電網(wǎng)的振蕩模式以及阻尼比，然后再在深度分析結果中選擇關鍵的以及具有代表性的主導振蕩模式。

（5）短路電流分析。由某種原因導致的電力故障的短路電流分析，具體過程是：首先求出流過故障點以及故障點各支路的當前電流，然后利用故障電流來得出各電廠電站的短路電流水平和以及短路電流容量。短路電流的計算一般是利用阻抗矩陣計算，首先得出各個節(jié)點在阻抗矩陣中所一一對應的參數(shù)，這些組參數(shù)不僅包含該節(jié)點的自阻抗還包含其與其它節(jié)點之間的互阻抗，然后由得出的此節(jié)點的短路電流來進一步地確定其它支路在短路情況下的電流。

（6）穩(wěn)定裕度評估。穩(wěn)定裕度評估，是用來對電網(wǎng)斷面的穩(wěn)定水平進行評估的。在評估過程中，要分別計算出各個指定斷面的熱穩(wěn)定極限值、暫態(tài)穩(wěn)定極限值以及靜態(tài)穩(wěn)定極限值，然后用這三個極限值里的最小數(shù)值，來確定該斷面的電流傳輸極限，進行穩(wěn)定裕度的評估。穩(wěn)定裕度評估通常用于實時監(jiān)控、檢修、用電調度等方面，為整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行的提供具有實際操作性的數(shù)據(jù)支持。

3 結束語

電力系統(tǒng)的在線安全穩(wěn)定分析，是根據(jù)在線安全穩(wěn)定分析系統(tǒng)的具體情況以及要求，開展對系統(tǒng)靜態(tài)安全分析、暫態(tài)穩(wěn)定性分析、小擾動穩(wěn)定分析、短路電流分析、穩(wěn)定裕度評估，研究電力系統(tǒng)的在線安全穩(wěn)定特性。同時，根據(jù)分析結果為國家電網(wǎng)的進一步規(guī)劃、設計、建設、科研以及相關試驗工作提供有力的技術支撐，檢驗以及矯正我國電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，為優(yōu)化我國的電網(wǎng)規(guī)劃方案提供具有可操作性的數(shù)據(jù)支持，并輔助電力技術人員制定電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的控制策略以及提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平的措施。

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TM711.2

A

1671-3818（2016）10-0161-01

廖玉瓊（1983-），女，苗族，貴州銅仁人，電力調度技術人員，研究方向：指揮、組織、協(xié)調、電網(wǎng)事故處理。