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[摘 要]自改革开放以来,我国的经济发生了翻天覆地的变化,随着对电能需求量的增加,电力系統也进入了不断发展的时期,近年来,我国电力系统开始向大机组、大电网、高压及超高压的方向发展,不仅规模不断的扩大,同时输电的距离也在不断的延长,使跨省、区的大型电力网得到实现,取得了良好的经济效益,但同时也带来了一些弊端,长距离的电力网在运行时的稳定性越来越受到广泛的关注。目前我国部分地区频繁出现的停电拉闸现象,电源供应紧张是其中的一个原因,但另一个原因则是电力系统安全运行的问题。文章对电力系统运行状态进行了分析,并进一步对电力系统的安全控制进行了具体的阐述。
[关键词]电力系统;运行;安全控制
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0393-01
前言
电能越来越成为保证社会经济得以持续发展的动力,所以保证电能持续、稳定的供应是十分必要的,这就需要一个具有安全性的系统,电力系统在运行时很难避免不会发生一些突发性的扰动,或是故障,从而对系统的运行造成影响,而一个系统的安全性是指受到这些突出因素影响时,系统仍然可以不间断的向用户供应电能,任何一个单一的故障都不会对整个系统的正常运行受到影响,所以安全运行是从整个系统的全局性来考虑的,这样还关系到各公司及公司与用户之间相互协作的问题。
1 电力系统运行状态
电力系统在运行是会有多种状态发生,所以我们根据运行时的不同状态将其分为正常运行状态、警戒状态、紧急状态和恢复状态。这几种状态在电力系统运行时会由于运行状态的变化而在这几种状态之间进行转变。正常运行状态是系统经济运行的最佳状态,在这时系统可以提供充足的产量,安全稳定的输出给用户。但当系统在正常运行时,其运行环境和条件产生变化时,所受到的负荷或是干扰增加,导致系统运行的安全水平无法达到正常值水平,从而使系统运行进入警戒状态。当系统处于警戒状态时,则需要在此时采取相应的措施,从而使其负荷和干扰减小,使其恢复到正常水平,如果在这时又有足够大的干扰和负荷出现时,则系统即进入紧急状态,这时需要及时采取各项恢复出力和送电能力的措施,使系统向正常状态恢复。通常在紧急状态时,通过相应措施的调整,可以使其恢复到正常状态或是警戒状态。
1.1 电力系统正常运行状态
当电力系统能够足够满足用电需求时,在此种状态下运行时,电力系统中总的出力能与总的需求处于平衡的状态下,同时电力系统中各母线电压和频率也处于正常的运行状态,各设备也都处于规定的限额内运行,在这种情况下,系统中的发电和输变电设备都有足够的容量以保证系统处于正常的运行状态,所以运行状态是安全水平的状态,对于任何有害的干扰都有承受能力,而不会产生不利的后果,在这种安全水平下运行,系统可以充分的发挥其运行时的经济性。
1.2 电力系统警戒状态
当电力系统中受到的干扰增大,或是系统运行时内部产生变化,则会使系统运行的安全系数降低,从而使储备能量减少,导致系统进入到警戒状态下。导致系统进入到警戒状态的因素较多,但最主要的也就是系统的出力能减少、输电能力减弱及干扰增大等。在这种情况下运行时,系统的各种安全约束还是都能够满足的,只是系统承受干扰或是负荷的能力在不断降低,当干扰或是负荷足够大时,则系统则会进入到紧急状态。
1.3 电力系统紧急状态
只有当系统受到非常大的干扰、事故或出现异常情况后才会导致系统进入到紧急状态,当外到紧急状态时,系统运行的平衡性被打破,各种安全约束也受到破坏,负荷的正常供电由于电压或频率无法满足正常值而受到影响,在这种情况下,如果能够及时、正确的采取紧急的应对措施,则系统有可能会恢复到正常运行状态或是警戒状态下,但如果不能采取正确的措施,则会导致运行的环境更加的恶化,故障得以进一步的扩大,使系统的运行稳定性受到影响,从而导致大面积的停电或是整个系统无法运行。
1.4 电力系统恢复状态
电力系统在经历紧急状态后,事故已被抑制,从而进入恢复状态。此时电力系统的部分元件(如发电机、线路和负荷)仍被断开,在严重情况下系统被分解为若干个独立的部分系统。所以,要借助一系列的操作,使电力系统在最短的时间内恢复到正常状态或警戒状态,尽量减少对社会各方面的不良影响。这些操作包括:恢复和投入发电机的出力,恢复和投入输变电设备,恢复对开断的负荷供电,使系统解列的部分重新并列等。
2 电力系统安全控制
2.1 预防控制
预防控制是为防止正常运行状态时可能出现的突发事故,应进行预防性的安全分析和控制。如果发现在某一假想事故下,电力系统将进入警戒或紧急状态,那就认为电力系统在随后可能出现这种事故时将是不安全的。为避免这种潜在的不安全因素,应及时采取相应的控制措施以保证即使出现这种假想的事故,电力系统仍然是安全的,或者尽量减轻对电力系统安全性的威胁。
2.2 紧急控制
紧急状态的控制一般分为选择性切除故障阶段和防止事故扩大阶段。在第一阶段,借助各类继电保护和自动装置,有选择性的快速切除部分发生故障的电力系统元件,以避免对电力系统正常部分的影响和个别发电机的失步。在第二阶段,即故障切除后,如继续出现紧急状态,不能立即恢复到警戒(或正常)状态,除了需要采取各种安全控制措施外,允许对部分用户停止供电,以免发生连锁性的故障或电力系统的瓦解。同时,应尽可能缩小停电范围,使对用户造成的影响为最小。
2.3 恢复控制
一次重大事故后的电力系统恢复过程是一个有次序的协调过程,应通过信息收集系统了解和确定系统的实时状态,仍旧维持云状的发电机及输变电设备尽可能保证对未断开的用户供电。然后,使断开而没有损坏的电机和输变电设备恢复处理并重新投入系统。在恢复过程中,根据被断开负荷的重要程度和系统的实际可能,逐个的恢复对负荷的供电。在各个部分系统已经恢复到一定程度后,几个部分系统的频率极电压接近或达到额定值后,应将在紧急状态时解列的各部分系统逐个重新并列,使系统尽可能恢复到事故前的运行状态。随着可出力的增加和输变电设备的重新投入,逐步恢复对全系统供电。
3 结束语
电力系统运行的稳定性直接关系着国民经济的持续发展,关系着百姓的正常生活,所以保证电力系统的安全运行是具有极其重要意义的,其不仅能够保证电力企业经济效益的实现,同时也是保证社会经济得以持续发展的重要支柱,因此,详细分析和研究电力系统运行的时的状态,保证其安全稳定的运行,从而推动社会的发展及进步。
参考文献
[1] 王锡凡,王秀丽,陈皓勇.电力市场基础[M].西安:西安交通大学出版社,2003.
[关键词]电力系统;运行;安全控制
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0393-01
前言
电能越来越成为保证社会经济得以持续发展的动力,所以保证电能持续、稳定的供应是十分必要的,这就需要一个具有安全性的系统,电力系统在运行时很难避免不会发生一些突发性的扰动,或是故障,从而对系统的运行造成影响,而一个系统的安全性是指受到这些突出因素影响时,系统仍然可以不间断的向用户供应电能,任何一个单一的故障都不会对整个系统的正常运行受到影响,所以安全运行是从整个系统的全局性来考虑的,这样还关系到各公司及公司与用户之间相互协作的问题。
1 电力系统运行状态
电力系统在运行是会有多种状态发生,所以我们根据运行时的不同状态将其分为正常运行状态、警戒状态、紧急状态和恢复状态。这几种状态在电力系统运行时会由于运行状态的变化而在这几种状态之间进行转变。正常运行状态是系统经济运行的最佳状态,在这时系统可以提供充足的产量,安全稳定的输出给用户。但当系统在正常运行时,其运行环境和条件产生变化时,所受到的负荷或是干扰增加,导致系统运行的安全水平无法达到正常值水平,从而使系统运行进入警戒状态。当系统处于警戒状态时,则需要在此时采取相应的措施,从而使其负荷和干扰减小,使其恢复到正常水平,如果在这时又有足够大的干扰和负荷出现时,则系统即进入紧急状态,这时需要及时采取各项恢复出力和送电能力的措施,使系统向正常状态恢复。通常在紧急状态时,通过相应措施的调整,可以使其恢复到正常状态或是警戒状态。
1.1 电力系统正常运行状态
当电力系统能够足够满足用电需求时,在此种状态下运行时,电力系统中总的出力能与总的需求处于平衡的状态下,同时电力系统中各母线电压和频率也处于正常的运行状态,各设备也都处于规定的限额内运行,在这种情况下,系统中的发电和输变电设备都有足够的容量以保证系统处于正常的运行状态,所以运行状态是安全水平的状态,对于任何有害的干扰都有承受能力,而不会产生不利的后果,在这种安全水平下运行,系统可以充分的发挥其运行时的经济性。
1.2 电力系统警戒状态
当电力系统中受到的干扰增大,或是系统运行时内部产生变化,则会使系统运行的安全系数降低,从而使储备能量减少,导致系统进入到警戒状态下。导致系统进入到警戒状态的因素较多,但最主要的也就是系统的出力能减少、输电能力减弱及干扰增大等。在这种情况下运行时,系统的各种安全约束还是都能够满足的,只是系统承受干扰或是负荷的能力在不断降低,当干扰或是负荷足够大时,则系统则会进入到紧急状态。
1.3 电力系统紧急状态
只有当系统受到非常大的干扰、事故或出现异常情况后才会导致系统进入到紧急状态,当外到紧急状态时,系统运行的平衡性被打破,各种安全约束也受到破坏,负荷的正常供电由于电压或频率无法满足正常值而受到影响,在这种情况下,如果能够及时、正确的采取紧急的应对措施,则系统有可能会恢复到正常运行状态或是警戒状态下,但如果不能采取正确的措施,则会导致运行的环境更加的恶化,故障得以进一步的扩大,使系统的运行稳定性受到影响,从而导致大面积的停电或是整个系统无法运行。
1.4 电力系统恢复状态
电力系统在经历紧急状态后,事故已被抑制,从而进入恢复状态。此时电力系统的部分元件(如发电机、线路和负荷)仍被断开,在严重情况下系统被分解为若干个独立的部分系统。所以,要借助一系列的操作,使电力系统在最短的时间内恢复到正常状态或警戒状态,尽量减少对社会各方面的不良影响。这些操作包括:恢复和投入发电机的出力,恢复和投入输变电设备,恢复对开断的负荷供电,使系统解列的部分重新并列等。
2 电力系统安全控制
2.1 预防控制
预防控制是为防止正常运行状态时可能出现的突发事故,应进行预防性的安全分析和控制。如果发现在某一假想事故下,电力系统将进入警戒或紧急状态,那就认为电力系统在随后可能出现这种事故时将是不安全的。为避免这种潜在的不安全因素,应及时采取相应的控制措施以保证即使出现这种假想的事故,电力系统仍然是安全的,或者尽量减轻对电力系统安全性的威胁。
2.2 紧急控制
紧急状态的控制一般分为选择性切除故障阶段和防止事故扩大阶段。在第一阶段,借助各类继电保护和自动装置,有选择性的快速切除部分发生故障的电力系统元件,以避免对电力系统正常部分的影响和个别发电机的失步。在第二阶段,即故障切除后,如继续出现紧急状态,不能立即恢复到警戒(或正常)状态,除了需要采取各种安全控制措施外,允许对部分用户停止供电,以免发生连锁性的故障或电力系统的瓦解。同时,应尽可能缩小停电范围,使对用户造成的影响为最小。
2.3 恢复控制
一次重大事故后的电力系统恢复过程是一个有次序的协调过程,应通过信息收集系统了解和确定系统的实时状态,仍旧维持云状的发电机及输变电设备尽可能保证对未断开的用户供电。然后,使断开而没有损坏的电机和输变电设备恢复处理并重新投入系统。在恢复过程中,根据被断开负荷的重要程度和系统的实际可能,逐个的恢复对负荷的供电。在各个部分系统已经恢复到一定程度后,几个部分系统的频率极电压接近或达到额定值后,应将在紧急状态时解列的各部分系统逐个重新并列,使系统尽可能恢复到事故前的运行状态。随着可出力的增加和输变电设备的重新投入,逐步恢复对全系统供电。
3 结束语
电力系统运行的稳定性直接关系着国民经济的持续发展,关系着百姓的正常生活,所以保证电力系统的安全运行是具有极其重要意义的,其不仅能够保证电力企业经济效益的实现,同时也是保证社会经济得以持续发展的重要支柱,因此,详细分析和研究电力系统运行的时的状态,保证其安全稳定的运行,从而推动社会的发展及进步。
参考文献
[1] 王锡凡,王秀丽,陈皓勇.电力市场基础[M].西安:西安交通大学出版社,2003.