电力系统的安全稳定性分析

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163 工 艺 与 装 备 电力系统的安全稳定性分析 郑柳胜 （宁德蕉城闽电新能源有限公司，福建 352000） 摘 要：当今社会用电需求越来越高，电力设施愈发庞大和复杂，使得电子产品和设备深入人们的日常生 活，从而对电力系统的安全稳定性提出了更高的要求。电力系统的安全稳定性是电力系统运行的基础，因此重 点对电力系统的安全稳定性展开分析。 关键词：电力系统；安全稳定性；可持续发展 Safety and Stability Analysis of Power System ZHENG Liusheng (Ningde Jiaocheng Mindian New Energy Co., Ltd., Fujian 352000) Abstract: In today’s society, the demand for electricity is higher and higher, and the power facilities are becoming more and more huge and complex. Electronic products and equipment have penetrated into people’s daily life, which has higher requirements for the security and stability of the power system. The security and stability of power system is the basis of power system operation. Based on this, the security and stability of power system is analyzed. Keywords: power system; safety and stability; sustainable development 对电力系统的安全稳定性展开研究，需要明确电力系 统安全及稳定的标准，才能采取有效的优化措施，提高电 力系统的安全稳定性。近些年随着我国电力系统的不断发 展，人们对电力系统安全稳定性的重视度在不断提升。电 力系统的安全稳定性是电力系统运行的基础，是广大用户安 全稳定用电的前提，对电力企业的发展具有重要意义。因此， 需要加强对电力系统安全稳定性的重视，根据实际情况采取 有效的优化措施，不断提高电力系统的安全稳定性。 1 明确电力系统安全稳定性标准的目的 明确电力系统安全稳定性标准能够有效保证电力系统 处于安全稳定的运行状态。对电力系统安全稳定等相关特 征进行合理利用，探讨提高其安全性和稳定性的有效方法， 可为电网设计及规划工作提供可行性参考，确保其在运行 过程中能够为用户提供更好的用电服务。明确电力系统安 全稳定性标准的主要目的是保障系统的安全性和稳定性。 一方面需要确保一切运行设备都在参数的预设范围之内， 另一方面需要确保供电工作的稳定性和连续性，以防系统 中发生电流及电压震荡等不良现象。 2 影响电力系统安全稳定运行的原因探讨 电力系统在运行时的稳定性问题具有一定的复杂性， 如机械运动和电磁暂态过程对稳定性都有较大影响。一般 情况下，可以按照扰动量对电力系统稳定性的影响，会发 生暂时性的不稳定和稳定性失衡问题。当电力系统处于正 常运转状态下，如果电机电压出现严重偏移或者负荷出现改 变等情况，系统会偏离平衡状态。通常情况下，这种偏移的 程度非常小，在原动机以及调节励磁的作用下能逐渐恢复到 平衡状态。但是，电力系统处于运行状态下，如果发生元件 投切、线路跳闸等一些强烈的扰动情况，则会导致系统严重 偏离平衡状态，此时仅仅通过原动机以及调节励磁并不能 使其恢复到平衡状态，即电力系统安全稳定性失衡。 3 电力系统安全稳定性失衡造成的不良影响 安全稳定性是电力系统处于正常运行状态的重要前提 条件。如果电力系统运行失稳，将会造成诸多不良影响。 第一，电力系统安全稳定性不佳会使电网负载侧出现低压 情况，进而导致严重的负载损失。第二，它会严重危害电 源的健康。第三，运行失稳极易导致电力系统的谐振过电 压，如果程度严重将会导致绝缘设备受损，致使电力系统 无法正常运转。第四，电力系统的安全稳定性不佳会触动 发电机组发生跳闸保护，严重影响正常供电。第五，电力 系统安全稳定性不佳会导致特高压直流电网发生波形畸变， 进而引发闭锁及换向失败等问题。 4 提高电力系统安全稳定性的措施 4.1 合理应用低频控制技术 电力系统运行过程中，低频振荡指的是发电机之间功 角、节点电压和联络线潮流等位置发生增幅以及等幅振荡， 通常情况下频率在 0.2 ～ 2.5Hz。低频振荡可能会导致电 力系统的振荡发生失控或者是失步解列，可通过降低交流 通道功率、提高直流功率等方法解决这一问题。但是，对 大电网中的复杂振荡模式来说，这些方法并不能有效控制 低频振荡。因此，合理应用低频控制技术十分重要，如加 装串补来减少电气间的距离，加装无功补偿器提供动态电 压，实现交流供电向直流输电的改变，安装机组 PSS 和直 流 PSS/PSD 等达到附加控制的效果等。对于当下低频控制 技术来说，最常用的技术形式为多直流协调控制系统 [1]。 4.2 低压控制技术的合理利用 电力系统运行不稳定的主要因素是电压不稳定。电力 系统在运行时，无论电压迅速下降还是缓慢下降，都会影 响电力系统整体运行的安全稳定性，如果情况严重很可能 导致电压崩溃，致使电力系统无法正常运转。所以，实施 有效的低压控制措施是提高电力系统运行安全稳定性的重 要技术手段。分析电力系统运行状态发现，导致电压不稳 定的因素众多，主要包括电源电压较低、输电线路负载较 大以及电源和负载中心距离较远等。 合理使用低压控制技术是解决电压不稳定问题的重要 方法。第一，根据无功分层分区形式的就地平衡原则，合 理安装无功补偿设备并适当调整电压，以防电压发生崩溃。 第二，将备用的无功功率设备设置在电力系统中，确保能 及时调整无功功率。例如，可以在电力系统中加装 ASVG 现代制造技术与装备 164 2020 第 12 期 总第 289 期 形式的新型无功发生器，实现无功补偿的目的。第三，保 证有载调压变压器的合理应用。第四，应尽量避免大容量 和远距离的无功传输。第五，对超高压线路来说，不应将 充电功率作为补偿容量来使用，以避免跳闸后发生电压大 范围改变的现象。第六，对大容量、高电压及远距离输电 系统来说，应该在具备较小短路容量的受电段设置专门的 静补装置及调相机。第七，建立专门的电压安全监控系统， 使用在线实时监测的方法将电压的具体情况及时反映给调 度员，使调度员能够及时了解电力系统在运行状态下产生 的电压问题，从而采取合理的解决措施，防止电力系统中 因电压的不稳定导致出现其他不良情况 [2]。 4.3 光纤传感技术的合理应用 光纤除了具有较好的光传播特点之外，还能够保证信 息的传输。根据调制机理，光纤传感器可主要划分为相位 调制光纤传感器、强度调制光纤传感器和波长调制光纤传 感器等。根据使用领域，光纤传感器可划分为生物型光纤 传感器、化学型光纤传感器以及物理型光纤传感器。通过 合理使用光纤传感器，可以有效监测电力系统的运行情况， 得到电力系统运行中的全部参数，便于工作人员了解电力 系统的运行情况，从而能够在第一时间发现电力系统运行 状态下存在的参数异常问题并及时予以处理。 例如，在大型发电机组锅炉和燃烧室中可以使用光纤 传感技术，实现对温度的合理分析，提高系统运行的安全 稳定性。在实际使用过程中，需要在机组燃烧室中安装光 纤传感器，全面检测机组内燃烧室中温度的具体分布状态， 进而准确判定焰心位置，确保大型发电机组高效运行。 4.4 自适应控制技术的使用 过电流保护对电力系统安全稳定性来说十分重要 [3]， 其中电源情况和负荷情况都会影响过电流的保护范围、灵 敏度及动作速度。现今计算机网络技术发展迅速，自适应 技术得到了广泛应用。在电力系统的控制发生动态改变的 前提下，自适应系统能够有效捕捉变化情况，并通过合理 的调整措施调节参数，提高电力系统的安全稳定性。 通过变电站内的计算机控制系统，自适应控制技术能 够将开关状态及负荷状态传输到中央计算机。计算机完成 信息接收后，会根据电源及上层的具体网络情况全面分析 变电站各状态信息，最终确保变电站继电保护整定值以及 投退的计算，再通过网络将所属指令传送到不同的变电站。 利用这一方法能够全面修改各变电站的整定值，提高其灵 敏度和速度，提高电力系统的继电保护质量。 5 结语 电力系统的安全稳定性是保障社会生产生活需求和社 会经济发展的重要基础，但是多种因素会对电力系统运行 过程的安全稳定性产生影响。因此，需要工作人员根据实 际情况制定合理的措施，保证电力系统的安全稳定性，为 电力行业的可持续发展提供保障。 参考文献 [1] 谢锦文 . 提升电力系统安全稳定性的有效措施探究 [J]. 建筑工 程技术与设计，2019（14）：93-94. [2] 杨轶涵，张靖，何宇，等 . 电力系统概率小扰动稳定性研究进 展 [J]. 电测与仪表，2019（18）：57-65. [3] 李冰洋，孙念念 . 电力系统安全稳定方面存在的问题与相关对 策 [J]. 建筑工程技术与设计，2018（30）：2328. 4 结语 预制方案对于一个项目的顺利开展有着很重要的作用， 包含了尺寸控制图、临时支撑、技术要求等各种内容，编 制质量高的预制方案需要丰富的项目经验，还需要项目各 个部门的积极配合，在实施过程中还需要根据实际情况进 行升版和更新。编制预制方案还应该注意和总体建造方案 保持大方向一直，并且在每次项目结束前也应该总结一下 预制方案的不足，以便后用。 参考文献 [1] 美国焊接学会 . 钢结构焊接规范：AWS D1.1/D1.1M：2006[S]. 2010. 图 14 起吊状态吊机站位图 图 15 最终就位状态吊机站位图 （上接第 162 页）