关于电力系统运行与控制分析

韩冰

(营口技师学院，辽宁营口，115000)

1 电力系统运行的概述

电力系统运行应保障可靠性，具体表现在规定条件以及时间内，电力系统的设备以及元件将预期任务将预设任务保质保量完成。若是无法做到这点，达不到生产指标，就应对电力系统进行改进或者应将设备以及元件更新，来达到使整个电力系统可靠性提高的目的。电力系统运行应从完成下三个方面的任务：第一，应具体累积分析电力系统中元器件在运行状态所生成的数据，在根据综合分析数据的结果对各元件的可靠性进行判断。第二，解析并模拟电力系统模型，在进行模拟使应对电力系统在规定时间以及条件下的完成工作指标的具体情况进行仔细观察并做好数据记录。在完成模拟工作后，计算并全面分析有关数据，得到所出现现象的概率。在此基础上对电力系统进行优化调整，从而使其可靠性得以有效提高。第三，还应做好对电力系统运行中起辅助作用的模块的具体考察工作，从而使所作出的决策更加准确可靠。做好这这三方面能够为电力系统整体的高效稳定运行提供有力保障。

图1 企业电力调度自动化系统结构图

2 电力系统运行状态分析

2.1 正常状态

全面认知电力系统应站在整体的角度来看，发动机、变压器以及其他用电设备共同组成了电力系统，能够做到发电以及输电，还具备用电功能。若是用户的用电量改变，电力系统的负荷也会随之发生变化。电力企业的重要工作内容以及目标是为用户提供高质量的用电保证。这就要求电力系统中的发电机以电负荷的变化为依据保证有无功率在安全范围以内作出相应的改变。为了完成这项目标，电力系统中的各种电气设备都能保证正常运行，并使所有情况下的需求都能有效满足，应做到所有设备的发电机同时运行并保持同一频率。在实际情况下，应采取相应的调节手段来保障整个电力系统在受到正常干扰的情况下，不出现设备运转超出承受负荷的问题，保障电压所出现的偏差都允许范围之内，不会出现严重偏差的情况。其中正常干扰情况有电力系统负荷的变化、设备的正常操作等。当电力系统需要过渡状态产生变化时，应利用把旋转备用和紧急备用有效调节的方式来完成转换工作。

2.2 警戒状态

电力系统警戒状态的出现是因为电力系统中存在较轻的情况有设备超负荷运转、电动机组突然出现故障而无法做到位电力系统的正常运行提供有力保障，还有被迫停机的严重情况。此外还有是由于受到运行环境的变化，电力系统设备客观上存在容量减小的问题，这种干扰导致电力系统很难做到正常运行。电力系统在警戒状态的运行时刻处在危险之中，必须采取相应有效措施来进行调整。具体有根据具体情况来调整控制发电机的负荷，应暂时做到不考虑经济利益会受到损失的影响，将保障电力系统安全运行放在首位。

图2 电力系统的组成

2.3 紧急状态

当电力系统处在紧急状态下出现重大事故的概率非常大。电力系统从警戒状态到正常状态期间就是警戒状态。紧急状态下的电力系统若出现事故就极其严重，波及范围也比较广。具体举例为大容量发电机会出现跳开的问题，将会导致整个电力系统部分设备有很大功率而有部分是无功率，十分不平衡。还有就是发电机出现运行不同步的问题，不能及时有效解决电力系统出现的紧急问题。还存在没有做到及时有效处理紧急情况而导致整个电力系统运行失衡，发电机运行的频率很大差别不能保持同步，严重威胁到电力安全，甚至会导致出现大范围的电力供应中断的情况。此外，电力系统出现故障的表现还有很多，自然灾害以及极端天气也是导致电力系统从运行状态转换到紧急状态的重要原因。电力系统处于紧急状态运行时的危险性极高，应及时采用有效的断电保护措施来将问题有效控制并处理，保证电力系统在最短时间内能安全恢复到稳定状态，以免在此期间出现事故，造成不必要的损失。

图3 电力系统在线监测控制

2.4 崩溃状态

电力系统处在崩溃状态下将无法做到为用户提供用电。崩溃状态主要是指在紧急状态下无法采取有效的控制措施的情况。在此期间，为了保障电力系统的不良影响不会出现进一步扩大的情况，相应的调度人员就应采取有效控制措施，其中最常用也是最有效的就是将并联的系统裂解成几部分，其中任何一部分都存在严重问题，这就会使电力系统转换到崩溃状态。在采取有效的裂解措施之后，被裂解的所有部分都有功率不足的严重问题。因此所有的裂解部分的设备运行都是处在超负荷运转的状态，而转换到崩溃状态的目的是保障电力系统中的重要部分系统能够做到正常运行，从而为正常发电提供有力保障，以免整个电力系统瘫痪。

2.5 恢复状态

当电力系统处在崩溃状态时，为了保证整个电力系统能够尽快恢复正常，就必须采取有效的控制措施。对于这种状态下所出现为问题，为了防止事故再次发生以及不良影响的进一步扩大，要求相应的调度工作人员应及时采取断电保护措施，从而使崩溃状态下的各个设备等都能得以有效控制和调度。电力系统恢复状态中，调度人员应做好裂解的发电机组的并列工作，从而使用户的供电能够在较短时间内恢复正常。此外恢复状态中，调度工作人员应以所发生的事故的具体情况为依据，将电力系统恢复正常状态时采用渐进措施来逐步改善。

3 电力系统运行的控制措施

3.1 电力系统运行常见的控制措施

对于电力系统进行安全控制的主要目的是将电力系统在最短时间内恢复到正常状态，在此期间会有效调整控制所出现的非正常状态。要求调度人员对具体电力系统的运行情况为依据制定科学的计划，充分利用计算机系统收集和处理电力系统运行时的设备等反馈出的有关信息，实时监控电力系统的运行动态进行合理调整，从而保障电力系统能够处在正常状态。总结当前的电力系统的安全控制并以功能依据进行划分，可大致分为三类：一是将电力系统运行的稳定性提高的措施，如电气制动、串联补偿以及快速励磁等，能为电力系统能够稳定运行提供有力保障。二是将电力系统中的频率维持同步的措施，会采取低频自启动以及低频将机来保障输出功率，还有高频切机为电力系统的瞬间转换状态提供支持。三是预防电力系统的线路出现超负荷运转情况的措施，其中有负荷切电源措施，能保障为电源的快速切换。

图4 电力运维服务系统

3.2 提高电力系统运行的安全性以及稳定性的措施

要想使电力系统运行的安全性以及稳定性得以有效提高应将电力系统中的线路间电抗减少，最有效的措施是在线路中安装设置串联电容，从而达到减少电路间阻抗的目的，进而使传输的效率得以有效提高。在实际操作中，有部分电力企业会将静止无功补偿的装置安装设置在电路比较长的线路间，从而有效保护和控制线路中间的电压。静止无功补偿的装置安装还能做好较快地调整电力系统的无功功率，进而使电力系统运行的稳定性得以明显提高。

4 总结

电力系统的运行状态可大体上分为正常状态、警戒状态、紧急状态、崩溃状态，以及恢复状态这五种状态。应根据状态的具体情况，采取及时有效的控制措施来进行合理调整电力系统运行中出现的各种故障，防止出现故障波及出现范围扩大情况，争取在最短时间内将电力系统调整为正常状态。