通信系统对电力系统稳定控制的影响

徐苏宁

（1.江苏省无锡市江南大学物联网工程学院，江苏 无锡 214000；2.国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司，江苏 无锡 214000）

0 引 言

现代化电力系统的管理模式基本上都是构建于电力通信系统基础之上，所以，电力通信系统的稳定性与整个电力系统的安全性以及稳定性都息息相关。随着我国电力事业的改革，信息技术在电力系统中的运用逐渐深入，在电力系统中占据的地位越来越重要。因此，工作人员在实际工作中应该结合电力系统实际状况，积极融入新的技术，推动现代电力系统向着自动化以及智能化方向发展。电力系统自动化与智能化水平的提升能够进一步提升通信系统信息传输的及时性与精准性，从而更好的满足电力行业现代化发展的需求。目前，随着我国电力网络规模的持续扩张，电力系统的复杂性也在日益提升，这也需要高水平的通信系统来为其健康发展提供技术支撑。

1 现代电力系统稳定性分类

通常，现代电力系统的稳定性按照不同的标准能够划分为如下3种类型，即功角稳定、电压稳定以及频率稳定，如图1所示。

电力稳定性中的功角稳定是指当系统的发电设备处于正常运转态势下，即便遭受到扰动的影响，也可以依然保持同步运转。系统的稳定性在很大程度上是由发电机与电磁转矩之间维持并恢复平衡的能力。假如系统发生了功角失稳的现象，那么电力系统转子之间的相对角度或许会发生变化，导致设备之间的同步运转状况无法持续进行。如果功角失稳状况非常严重，那么还有可能引发整个系统的崩溃。所谓电压稳定指的是电力系统处于正常运转状态或是被环境干扰时，系统母线的电压可以保持在恒定状态，不发生改变。电压失稳状况指的是电力系统母线电压发生变化时，系统中的用电负荷会选择运用增加电流的方式来提升功率，这种状况可能引发整个电力系统中的电压崩溃。频率稳定主要体现为如果电力系统中负荷与需求无法保持平衡状态，那么系统就可能会发生电机跳闸的故障。在实际工作中，虽然这3种稳定性的影响因素和具体表现是具有区别的，但是并不代表其是独立存在和发生的，而是在某些状况下能够进行相互影响。所以，当电力系统稳定性发生问题后，应该基于多层面和多角度来对原因进行分析，从而保障解决方案的全面和可靠[1]。

2 电力系统稳定性控制分类

关于电力系统稳定性控制的分类，能够运用三角函数及其叠加来对电力系统的物理量进行表达，该三角函数主要涉及到角频率、幅值以及相角，这三个因子分别和电力系统中的频率控制、电压控制以及相角控制一一对应。当电力系统发生短路时，无功功率存在不足，此时电力系统的负荷过重，如果无法及时的进行调整，那么就可能会由于电流的增大导致整个系统失稳和崩溃，从而导致停电事故的出现。实际工作中，工作人员解决电压不稳定问题，最为有效的一种方式就是降低整个系统中的用电负荷。暂态功角控制方面，主要是利用切机、直流调整与切负荷等措施使系统产生新的平衡点。暂态控制决策则依赖于经验及定性分析，因此其得到的结果一般都相对较为保守，根据这一结果制定的控制措施需要继续进行进一步的优化[2]。

3 通信系统对电力系统稳定性的影响

传统的电力通信系统中，SDH技术是最为核心的技术，现代电力通信系统开始引入电力载波以及数字微波技术之后，在通信传输网络中涵盖了很多的环形结构，这就为电力系统提供了新型的自动保护以及切换机制，从而使得整个系统的可靠性与稳定性都有所提升。通常，电力通信系统中任意两个节点都会存在两个及其以上的物流线路连接点，并且能够满足N-1或者是N-2的基本原则为最佳选择。如果电力通信系统中出现了节点断开的问题，那么只要其能够满足N-1或者是N-2的基本原则时，那么也不会对整个电力系统的通信质量造成影响。

4 电力系统稳定控制的技术分析

4.1 常用技术

关于现代电力系统稳定控制工作中的维稳技术，低频控制技术是最为常见的一种技术。通过实际工作实践可知，低频振荡与运行环境、参数等因素都有关联。特别是在电力系统运行中，如果各个区间没有较为紧密的联系，那有可能会降低整个系统中节点的联系强度。这就可能会引发远距离输电线路的摆动，还有可能会导致受端电压出现不足，会对整个电力系统的健康、稳定运转造成不利影响。所以，为了保障电力系统的稳定，可以在其中设置低频振荡设备。这就能够使得中距离通信时间较为精准，从而保障系统的稳定、安全运行。此外，对于电力系统正常运行，假如电压出现不稳定状况，那么可能会引发大面积、大规模的停电问题。而电压控制技术的运用，可以实现对电压输出值的更合理控制，保障系统电压值处于稳定的状态。

4.2 新技术——电子式电压传感器

基于理论层面进行分析，在电力系统运行中，电子式电压传感器能够对系统误差因素展开分析，之后把分析出的影响因素进行整理和总结，就能够更好的确保电力系统运行的稳定性。从电子式电压传感器的测试原理层面来分析，其能够分成传光以及传感两种类型，传光传感器是较为传统的一种类型。传感类型的电压传感器是基于光学原理下的传感器件所构成的。这种结构的传感设备，在电压等级以及电力系统规模快速扩张时，逐渐引起了工作人员的注意和重视。从实践效果来分析，电子式电压传感器的应用具有较大的优势，其绝缘性能非常优秀，同时也具有良好的抗干扰性能。所以，在运用该技术时，能够与DSP技术进行整合，从而更好的保障电力系统的安全。此外，该技术还可以运用到CPS中，这样就能够进一步保证既定区域内的数据收集效果，有效地解决了传统传感设备应用中出现的缺陷，有助于推动电力行业的高效发展。

4.3 控制技术

通常，电力系统控制方式能够被划分成为集中控制与分散控制。集中控制指的是对负荷与系统频率实施控制，不对邻区进行影响的基础上，保障控制区域的顺畅运转。分散控制指的是对发电机组进行控制，从而完成对电力系统以及有功功率的控制。自适应控制的主要目的是调整和控制未修改部分和相关参数。当系统改变了主要工作流程时，自动控制系统使用必须在指定的时间内想出良好的管理措施，并且必须实时控制相关参数来确保系统的正常操作。此外，通过保证正确的操作过程，也可以在系统中添加自适应系统，从而依据实际测算得出的数据容量来满足系统的自动化运行，且系统在自动化运行过程中，还能够自主的对部分故障进行处理和优化。例如，无线通信AGC控制技术的应用。AGC技术选择使用CPS标准来实现对控制目标的考核，这是整个行业的一种趋势。

5 电力系统稳定性控制的具体体现

一般想要提升电力系统稳定性控制水平，需要很多技术进行支撑，如系统构架、控制软件、硬件等。这些技术的综合运用能够提升电力系统稳定性控制水平，实现对系统稳定性的全方位控制。在实际工作中，常见的控制方式为离线控制，在某些状况下也会运用到在线实时控制。选择使用离线模式进行控制时，要结合预定事故、拓扑结构以及原本工作状况来全面的进行试探，然后编制出对应的解决措施。当选择使用离线控制模式时，应该对各种因素进行综合考量，同时还要对不同组合可能会引发的不同工况进行分析。

在系统故障经过检测和确认之后，可以使用在线控制方式分析决定。需要明确电力系统故障的种类和工作条件。根据工作条件的实际信息，进行特定的在线控制对策。其中由高维方程作为主要组成部分的系统控制模型，能够实现对系统当前及未来时段内状况的计算。基于硬件层面来进行分析，必须要对系统的CPU处理性能进行进一步强化。在通信能力上，基于通信的稳定控制装置主要包括内部通信和外部通信。内部通信主要运用总线的形式，而外部通信的能力主要表现在两方面，一方面是站间通道速度，另一方面是通信通道的数量。其中故障判别需要以数据信息的收集和计算为依据，从而制定出相应的故障处理策略。想要使得系统的故障检测效率有所提升，就一定要保障采集数据与信息的详细性与真实性，这样才能够实现全方位多角度故障分析，最终制定出科学、合理的解决方案[3]。

6 结 论

现代电力系统运行过程中通信系统是非常重要的，只有拥有了高水平的通信系统，才能够保障电力系统的稳定、安全运行，才能够为人们提供高质量的电能。随着现代电力系统的发展，对于通信体系的要求也在不断提升。因此，电力通信系统建设过程中应该积极引入信息技术，提升系统智能化自动化水平。同时，工作人员在实际工作中也要对各种影响通信系统正常运行的因素进行分析和总结，并制定出合适的应对预案，以便在问题发生后能够快速进行解决，提升整个系统的稳定性。