提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的有效措施探究

張明

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力逐漸提升，我國(guó)人民的用電需求越來(lái)越高，給電力行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)諸多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。如果供電系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定將導(dǎo)致大面積、大范圍的停電事故，嚴(yán)重影響人類生活及社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。因此，需要對(duì)供電系統(tǒng)中影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的因素進(jìn)行探討分析，進(jìn)而找出解決問題的有效對(duì)策，以加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，從而提高電力系的統(tǒng)輸電能和保護(hù)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)安全。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);安全穩(wěn)定性;有效措施

引言

合理的電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，但電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建受制于各種因素的限制，如輸電線路路徑、變電站站址的選定、政府的城市規(guī)劃等，具有很大的不確定性。為了使整個(gè)電力系統(tǒng)的網(wǎng)架朝著規(guī)劃的方向進(jìn)行架構(gòu)以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用提高電力系統(tǒng)安全可靠性的技術(shù)與控制措施，可在一定程度上規(guī)避這些制約因素。就目前電力系統(tǒng)建設(shè)而言，建設(shè)緊湊型輸電線路可以提高輸電能力，減少輸電走廊占用，提高電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和安全穩(wěn)定性;建設(shè)智能型變電站，采用大容量變壓器，可減少站址占用面積，優(yōu)化變電站布點(diǎn)，信息化電力系統(tǒng)，提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。

1提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的意義

在最近幾年中，中國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，各個(gè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域也進(jìn)入了高速發(fā)展階段。電力企業(yè)是我國(guó)基礎(chǔ)性經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展有著直接性影響。所以，怎樣保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，這是電力企業(yè)和所有電力工作者需要重視的問題。在電網(wǎng)數(shù)量逐漸增加之下，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象產(chǎn)生幾率也逐漸提升，而每一次的事故都會(huì)導(dǎo)致十分嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以，提升電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性勢(shì)在必行，這項(xiàng)工作已經(jīng)成為電力系統(tǒng)工作人員的首要工作。從目前的電網(wǎng)運(yùn)行情況上看，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的原因相對(duì)比較復(fù)雜，比如薄弱電網(wǎng)構(gòu)造體系讓電網(wǎng)無(wú)法經(jīng)受動(dòng)蕩，且技術(shù)上的匱乏，或是不正確使用防范措施等，也會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性較低。在系統(tǒng)運(yùn)行中，管理手段和管理目標(biāo)也無(wú)法滿足系統(tǒng)管理穩(wěn)定性和安全性。電網(wǎng)構(gòu)造體系是保障電網(wǎng)安全和運(yùn)行穩(wěn)定的保障，同時(shí)也是電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要重視的問題。

2電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性方面存在的問題

2.1運(yùn)行計(jì)劃管理不當(dāng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生事故

在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，事故的發(fā)生和發(fā)展往往與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有很大關(guān)系。根據(jù)我國(guó)近年來(lái)穩(wěn)定破壞事故的統(tǒng)計(jì)，與運(yùn)行管理有關(guān)的約占總事故數(shù)的63.9%，而且，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中各參與者間的競(jìng)爭(zhēng)與不協(xié)調(diào)、在更換舊的控制和保護(hù)系統(tǒng)或發(fā)電裝置上缺少主動(dòng)性;在運(yùn)行中，一般用安全儲(chǔ)備系數(shù)（如實(shí)際線路潮流和相應(yīng)線路的極限傳輸能力之差的百分?jǐn)?shù)）和干擾出現(xiàn)的概率來(lái)確定一個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)前的安全水平。很顯然，在正常情況下，一個(gè)具有足夠安全儲(chǔ)備系數(shù)的給定電力系統(tǒng)可以認(rèn)為是安全的，但是在異常條件下，如發(fā)生暴風(fēng)雪時(shí)，則需要較大的安全儲(chǔ)備系數(shù)才能保證安全運(yùn)行。這些異常條件，不僅增加嚴(yán)重干擾的概率，而且增加一系列連鎖性干擾的概率，它們的積累效應(yīng)往往是很嚴(yán)重的。

2.2信息、通信系統(tǒng)故障

對(duì)與EMS系統(tǒng)失去通信、不能進(jìn)行自動(dòng)控制和保護(hù)、信息系統(tǒng)故障或擁塞、外部侵入信息通信系統(tǒng)等事故的分析表明，在一些正?；蚴鹿是闆r下，由于缺少某些電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式的重要而基本的信息（如線路潮流、主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、母線電壓等），或者由于傳送信息有誤差（如斷路器狀態(tài)的不對(duì)應(yīng)），而使運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)狀缺乏正確的概念，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和處理問題，或者根據(jù)錯(cuò)誤信息做出錯(cuò)誤的判斷，而造成事故的擴(kuò)大。特別是在發(fā)生事故后，信息收集系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)反映系統(tǒng)迅速變化著的狀態(tài)，使運(yùn)行人員易于抓住事故特點(diǎn)，及時(shí)做出正確判斷。

3提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的控制措施

3.1加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃管理

為了保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，應(yīng)該對(duì)實(shí)際運(yùn)行的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式（考慮到若干設(shè)備在計(jì)劃?rùn)z修和停役下的運(yùn)行方式、水電廠供水和枯水季節(jié)的運(yùn)行方式等）進(jìn)行幾天以至幾周內(nèi)的運(yùn)行分析，并結(jié)合可靠性導(dǎo)則的規(guī)定和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及具體環(huán)境條件，對(duì)各種預(yù)想事故及其后果做出分析并對(duì)處理辦法做出規(guī)定。在運(yùn)行方式的安排上，應(yīng)考慮足夠的旋轉(zhuǎn)備用和冷備用，以及它們的合理分布。除了正確的繼電保護(hù)配置和整定外，對(duì)事故后防止大面積停電的安全自動(dòng)裝置（如切機(jī)、切負(fù)荷）的協(xié)調(diào)和配置也應(yīng)作仔細(xì)的考慮和安排。

3.2加強(qiáng)監(jiān)控管理工作

電力系統(tǒng)由于其自身服務(wù)區(qū)域大、范圍廣的特點(diǎn)，在進(jìn)行資源配置時(shí)往往都會(huì)進(jìn)行超區(qū)域布局，需要在整個(gè)電力系統(tǒng)中進(jìn)行互通有無(wú)、相互支援。電力系統(tǒng)各個(gè)組成單元對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要影響，因此必須加強(qiáng)各個(gè)分部系統(tǒng)的監(jiān)控和管理工作。當(dāng)系統(tǒng)中某一區(qū)域線路或供電裝置發(fā)生故障時(shí)，需要迅速對(duì)該故障點(diǎn)進(jìn)行定位和監(jiān)控，在沒有波及和影響到其他區(qū)域的前提下對(duì)該故障進(jìn)行迅速維修和管理。另外，系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)都離不開人員的管理和操作，因此，各級(jí)電力部門需要建立和完善人員調(diào)度和管理體制，加強(qiáng)對(duì)人員的管理，提高系統(tǒng)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力。

3.3加強(qiáng)檢修人員的專業(yè)化水平

提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性，除了加強(qiáng)配電結(jié)構(gòu)的合理規(guī)劃之外，還應(yīng)當(dāng)配備專業(yè)化水平高的檢修人員，確保檢修工作的正常、高效開展。其中，應(yīng)當(dāng)提高檢修人員的操作水平，盡量采取帶電檢修的方式，避免給用戶帶來(lái)過(guò)多的不便;企業(yè)應(yīng)當(dāng)為檢修人員配備安全性高的帶電作業(yè)工具，確保檢修人員具備足夠的專業(yè)化知識(shí)與操作技巧，在保證檢修人員人身安全的同時(shí)，提高電力供應(yīng)的正常性及穩(wěn)定性。另外，電力系統(tǒng)的工作人員需要參加電網(wǎng)工作的培訓(xùn)，并嚴(yán)格考核，獲取證書后方能上崗作業(yè)，員工需要具備較高的職業(yè)道德、較強(qiáng)的組織紀(jì)律和自我學(xué)習(xí)能力。企業(yè)定期組織員工培訓(xùn)，學(xué)習(xí)電力業(yè)務(wù)能力及電力法律法規(guī)，并可以安排出國(guó)學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技術(shù)，提高中國(guó)的電力系統(tǒng)建設(shè)力度。

4電力系統(tǒng)安全性相關(guān)的研究方向展望

為了防治廣域復(fù)雜電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的大面積停電事故，要開發(fā)廣域的、智能的、自適應(yīng)的并與電力系統(tǒng)的分層和全局協(xié)調(diào)的保護(hù)和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將集成由電力系統(tǒng)、廣域保護(hù)和控制以及通信基礎(chǔ)設(shè)施，能提供實(shí)時(shí)的關(guān)鍵、廣泛信息，預(yù)見可能出現(xiàn)的問題，迅速地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)采取基于系統(tǒng)分析的自愈和自適應(yīng)重構(gòu)動(dòng)作等的防治措施，以避免發(fā)生災(zāi)難性的事故。它與傳統(tǒng)所用的方法和技術(shù)的不同之處是后者只基于局部量測(cè)信號(hào)的局部控制動(dòng)作，只關(guān)心個(gè)別設(shè)備的狀態(tài);而前者則是基于廣域信息的安全性評(píng)估，在故障發(fā)生后將故障局部化，使故障不致發(fā)展為大面積停電的重要技術(shù)措施。

結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人們的正常用電、社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展有一定的影響。要想提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，需要在靜態(tài)和暫態(tài)的兩個(gè)角度做好問題的分析工作，并且分別做好發(fā)動(dòng)機(jī)電勢(shì)提升、降低系統(tǒng)總電壓抗，迅速切除故障，使用重合閘和強(qiáng)行勵(lì)磁等相關(guān)工作。經(jīng)過(guò)這些工作措施的實(shí)施，可以有效提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上為人們提供穩(wěn)定的電力資源。

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