电力系统的稳定控制装置工程化解析

2016-10-21 17:02杨杰王亮陈俊学
装饰装修天地 2016年1期
关键词:电力系统

杨杰 王亮 陈俊学

摘要:在现代化运输系统当中,电网输送是其中较为重要的构成单元之一,我国电网首先实现了特高压长距离传输技术,成为互联网的领头羊,此种信息传输形式对运输效能的总体优化是非常有利的,同时可大大的提升综合效益。目前,我国电网特高压传输技术早已在世界上处于领先的地位,我国电网企业逐渐向信息自动化、智能化方向发展,必然将成为世界制定的具体指标。

关键词:电力系统;稳定控制装置;工程化解析

前 言

电力系统的日常运行要加强安全保障,建设坚强智能电网结构,设计最优的自动化系统,科学规划电力系统的运行方式,确保电力系统不出现扰动或故障。而一旦出现故障,就要进行电力系统的稳定控制,采取一系列措施,使系统回归稳定,防止出现大面积停电事故。

一、电力系统稳定概念及类别的划分

综合电力系统稳定概念及联合工作概念作出以下的解释:在特定的初始运作方式之下,会受到物理扰动的影响,电力系统依然恢复到原有的平衡状态,在这个平衡点作用下,电力系统中大多数的系统处于正常的形态,以此使得电力系统完整性能得到很好的保证,这便是我们常说的电力系统稳定性。工作组的电力系统稳定划分为以下三种类别,其中,三种类别包含了:功角稳定、电压稳定、频率稳定。

1.功角稳定

电力系统当中,会遭受屋里扰动的影响,同步发电机依然会处在同步运作状态下,我们统称其为功角稳定。同时互联体系也会遭受扰动的影响,随之会有线路输送功率较大的状况发生,同步发电机不能够做到与电力系统同步进行,这将对电力系统的瓦解造成很大程度的影响。

2.电压稳定

电力系统稳定定义在联合工作组当中对其有了全新的界定:初始运行状态之下的电力系统全部母线于电力系统遭受到扰动的情况下依然可以稳定比较稳定的电压,系统对负荷供电与负荷需求相互间依然能够对电压稳定性进行维持。

3.频率稳定

电力系统因遭受到扰动的影响,负荷需求与电力系统向负荷供电是不能够保持平衡状态的,电力系统依然可以确保电流频率性能的稳定,我们将其称为频率的稳定。

二、 稳定控制系统基本模式

在不同状态之下将稳定控制系统划分为就地控制模式、集中控制模式、区域控制模式。

1.就地控制模式

就地控制模式是在对信息采集的前提下进行的一种有效掌控,针对各厂站单独的进行安装,对其稳定性进行行之有效的科学控制,可直接的通过便捷的联切或遥切对信息进行搜集及控制,仅能够对本场站中的电力系统存在的问题进行处理,而各厂站相互间是不能够进行信息的交换的,此种稳定装置是比较落后的一种控制装置,可是,在我国控制模式中属于“前辈”,对我国电力系统稳定性的控制,确保电网传输性能及灾害的预防有着非常重要的历史意义,为我国社会经济的发展有着巨大的贡献。

2.区域控制模式

区域控制模式是在控制决策形式基础上所形成的一种控制方式,通常,在不低于 2 个厂站安装稳定的控制设施,同时利用通讯接口共同构成完整性的区域稳定控制体系,各厂站信息进行交换,进行发布,此种控制模式能够促使区域性电网稳定问题得到有效的处理。从控制觉得方法入手,将区域控制模式进行划分:几种决策模式、分散决策模式。其中,区域稳定控制模式是由几个子站共同构成,各子站的实际运作情况与区域电网运行方式都是在主站汇合之后再输送至子站的。电力系统只能对区域信息进行速记 - 判断 - 利用,促使电力系统区域安全稳定性能得到良好的保障。

三、电力系统的稳定控制

电力系统的运行中,一旦出现异常或者扰动,就要启动稳定控制体系,首先及时隔离电力系统中的故障元件,避免故障升级或扩大,其次是实施稳定的控制方法,避免系统出现不稳定状况,最后是一旦系统出现不稳定状况,要采取措施,避免出现大面积停电事故,尽可能的保护电力系统稳定运行。

1.快速隔离故障元件

通过一些继电保护装置快速准确的隔离电力系统中的故障元器件,当出现扰动时,继电保护装置以及断路器能够准确响应,不能出现错误响应,不响应的现象,造成故障的升级扩大。随着电力系统先进技术的发展与应用,要研究相适应的故障特征挖掘、辨识、预警及预防技术,构建适应特高压交直流电力系统的继电保护标准体系。

2.实施稳定的控制方法

如果电力系统出现较为严重的故障或者出现扰动时未能正确隔离故障元件,电力系统出现不稳定状况,为了确保电力系统仍然能够稳定运行,就需要实施稳定的控制方法,包括切机、切负荷、解列、直流调制等一系列动作,使系统的故障得以稳定控制。当前,通过一些电力系统特性分析,优化控制策略,实现电力系统的协调控制与紧急控制,确保电力系统能够及时响应,安全控制。

3.紧急调度控制

如果电力系统出现故障十分严重,或者说稳定的控制措施没有将系统回归稳定。那么需要采取紧急的措施,来防止可能出现的大面积停电事故。通常会采取失步解列、高频切机、低频切负荷、低压切负荷等系列方法,防止停止事故出现。同时,采取认为的紧急调度控制,调度员及时判断故障的性质与影响,启动应急预案,掌控运行状态,控制故障或事故的范围,使其不再进一步升级扩大,重点保证主网安全。

四、电力系统稳定控制方法

1.对线性模式控制方法的探究

在线性模式的前提下采取的稳定控制方法,在电力系统稳定控制当中是较为多见的。线性模式控制方法是以电力系统线性模型的基础上建立起来的,针对模型实施的线性化处理。在非线性电力系统模型的具体一点开展泰勒展开,便会促使电力系统某一部位有线性化信息,同时创建电力系统线性化模型,这样便能够运用线性系统理论对电力系统开展深入探究。

2.非线性控制观念下的控制方法探究

(1)利亚普诺夫直接法。在非线性系统基础上创建的利亚普诺夫直接法,具有非常清楚的物理作用及十分严谨的数学理论作为前提条件,即便利亚普诺夫直接法潜存一定的不足之处,不能够供应一定的办法,可是依然潜存多个函数的可能性,为此,唯有创建电力系统利亚普诺夫函数,才能够对利亚普诺夫直接法进行有效的运用。(2)映射线性化方法。在线性分析方法当中,映射线性化方法是较为多见的,属于一种微分几何理论线性分析方法,而微分几何理论具有充分的理论根基,为此,在具体的使用过程当中能够满足多种理论方面的需求,可是此种方法也有一定的不足之处,其对系统模型的精准度要求是比较高的,其控制规律也存在一定的复杂特征。映射线性化方法的运用需要对被控电力系统数学模型进行精准性的控制,可是,如果电力系统的非线性程度较大,那么就会被控系统进行精准清楚的分析。现代化电力系统控制以往运用的神经网络法早已不再使用系统模型,为此,逆系统控制法要与配合神经网络技术进行配合才能够投入使用,达到预期的控制成效。

五、结束语

电力系统属于一种较为复杂化的体系,具备显著的多目标、高维数、关联性及分散性的特征,若想要对电力系统稳定性进行成功的有效控制,则一定要对电力系统内部结构进行全面掌握,同时采用多种有效的控制方法,以此達到成功掌控的目的。

参考文献:

[1]赵建国,薛禹胜.南方电网综合防御框架的构思[J].南方电网技术,2008.

[2]汤涌.电力系统安全稳定综合防御体系框架[J].电网技术,2012.

[3]俞李泉.对电力系统稳定控制的论述[J].科技传播 ,2009(10).

[4]穆国强.城市局部电网的稳定控制研究[J].电网技术 ,2005(18).

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