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摘要:作为整个电力系统理论的基础,电力系统的基本概念及定义必须具备高度的精确性与严谨性。然而,当前我国部分电力系统基本概念的定义存在一定的问题,如对电力系统的运行状态、故障状态等的定义,不止不够准确,其严谨程度也相对较差。针对这一问题,本文对当前我国电力系统的几个基本概念的定义进行了一定程度的分析,通过对电力系统不同运行状态的具体特征及表现的分析,对电力系统的几个基本概念进行了探讨,并对其内涵进行了分析。进而在此基础上,对部分认识完整程度及严谨度较差的定义进行了补充与修改。从而提高我国电力系统部分基本概念定义的完整度及其严谨性。
关键词:继电保护;电力系统;稳态;故障
中图分类号:TM73 文献标识码:A
文章编号:1009—0118(2012)10—0258—02
要分系电力系统是否稳定,就要首先了解电力系统的稳态与暂态的基本概念,这也是分析电力系统的基础。稳态与暂态的区分,是当前人们从能量平衡角度对对电力系统进行分析必然结果。而对继电保护进行分析的基础则是从电力系统故障状态、电力系统不正常运行以及电力系统正常运行三个状态进行分析。这种分类方法是通过电路的角度对电力系统进行分析的。在实际工作中,无论社会生产还是进行专项科研,都必须对这些概念有着准确的把握。
一、电力系统运行的三种状态的特征定义
(一)电力系统正常运行的定义
1、电力系统或相应的设备中的电流在设定的路径中流动。
2、整个电力系统中,所有相关的电力设备运行参数都在系统的规定范围之内。
3、电力系统电能质量符合相关规定的要求。
以上三点式正常情况下,电力系统正常运行的三项基本特征。除此之外,电力系统提供正常运行还有更高层次的特征要求:首先,电力系统的整体结构必须具备高度的可靠性。其次,必须确保电力系统运行的经济效益。在这里,上述基本三点中第二、三条都是在相关的规定与书籍中有详细论述的,而第一条则是本文新增的内容。下面将对此进行说明:
首先,第一条是必须具备的基础条件,只有在电力系统的运行状态满足条件一时,才能过说明整个电力系统的运行中没有出现断线、短路等故障。确定电力系统中没有金属性短路与电阻短路等情况发生。这时由于,一旦电力系统运行中发生断线,或者出现大量的过渡电阻短路等情况,电力系统的稳定性很可能不会受到影响,相应的电力设备运行也都在规定的参数范围之内。系统中的电能质量也符合各项相关的规定与要求。然而,这种状态下,电力系统的运行是不正常的,且整个电力系统也处于故障狀态,没有足够的安全系数。
(二)电力系统不正常运行的定义
在电力系统或相应的电力设备中,电流的流动运行仍然按照原设定的路径进行,但是整个电力系统中的某些或部分电力设备的运行参数超出了其规定范围的运行状态。
过去对于电力系统不正常运行的定义一直是针对“没有发生故障”这一特定情况进行定义的,修改后针对“不正常运行”进行重新定义,避免了同级别名词的重复运用,也更加加强了对电力系统不正常运行的定义的准确性。
(三)电力系统故障的定义
在运行中的电力系统或相应电力设备中,电流的流动运行与最初设计的路径不同的情况。其中,短路是指,在原设定的电力系统或设备的路径之外出现的新的电流流通路径。而断线则是指,在电力系统或设备中,设定的电流流通路径断裂的情况。
一直以来,电力系统故障的定义都是针对短路与断线的,在电力系统故障的定义中,往往直接以“断线”与“短路”这两种情况对电力系统故障进行定义,这样的定义方法显然无法适应当前的电力系统。通过对定义的修改,避免了对“短路”与“断线”的针对性。
二、电力系统稳态与暂态的定义
(一)电力系统稳态
长期以来,对电力系统稳态的描述一直是“电力系统的正常运行状态”。这一定义是不准确的。这是由于,电力系统正常运行固然是稳态,但是稳态的电力系统却未必是正常运行的。在电力系统稳态运行中,电力系统的某些设备可能会处于超负荷运行的状态,这就是电力系统的不正常运行。
因此,这里建议将电力系统稳态的定义改为:在发电机组调速器作用下,各发电机转子吸收的正方向机械转矩等于转子受到的反方向电磁转矩;电力系统中所有发电机转子都以相同的速度均匀转动。在发电机励磁调节器作用下,发电机转子中的励磁电流按照均方差不变的规律调整变动;电力系统各母线电压也按照均方差不变的规律调整变动。
这样的定义能够更加准确的反应电力系统稳态的运行状况。
(二)电力系统暂态
本文建议电力系统暂态的定义为:电力系统从一种稳定运行状态向另一稳定运行状态的过渡过程;或者,电力系统从一种稳定运行状态到电力系统崩溃的过渡过程。
三、电力系统继电保护的基本作用
继电保护作为电力系统正常运行的安全保障,这里建议对其的定义为一下三点:
(一)在电力系统及相应电力设备正常运行中,继电保护装置不发生动作。
(二)当电力系统出现不正常运行的状况时,相应的继电保护装置将发出相应的警告信号,确保值班人员能够及时的获知信息并进行处理,从而确保电力设备的正常运行,对部分问题也可以通过机电保护装置直接进行智能处理。
(三)在电力设备出现故障的情况下,继电保护设备能够快速的向故障设备附近的短路器发出信息,及时跳闸,从而及时的切除故障设备与电力系统的联系。在最大程度上降低故障对电力设备造成的损害,同时缩小停电范围,确保其他电力系统的安全运行。
在这里,继电保护设备在运行中必须做到“不误动”以及“不拒动”这两点的要求,那么第一条的添加确保了对继电保护设备进行了准确的定义,因此是十分必要的。而第二与第三条则对“不拒动”进行了详细的分类与说明。此外,由于跳闸指令的发出必须通过短路器来进行执行,因此,在定义中体现断路器的应用也是十分必要的。
四、结论
综上所述,在实际操作中,通过对电力系统运行状态、故障状态以及其暂态、稳态等不同状态的认识,进而对电力系统继电保护进行了重新定义,强化了对“不误动”以及“不拒动”这两点的体现于认识,了解其基本概念以及相应的定义与内涵,能够有效的提高电力系统的运用,同时提高电力系统基本概念的完整性及严谨程度。当然,在这里由于笔者自身水平有限,所提出的部分建议可能还存在着一定的缺陷,望同业佼佼者及时加以补正。
参考文献:
[1]曹一家,王光增.电力系统复杂性及其相关问题研究[J].电力自动化设备,2010,(30).
[2]艾琳,华栋.电力系统智能型调度[J].电力自动化设备,2008,(28).
[3]刘取,刘宪林.21世纪电力系统的先进技术[J].电力自动化设备,2010,(30).
[4]何剑,孙元章,程林,刘海涛.电力系统运行可靠性在线控制[J].中国电机工程学报,2008,(28).
[5]李晓明.现代高压电网继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2007,(1):5.
[6]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005,(1):5.
关键词:继电保护;电力系统;稳态;故障
中图分类号:TM73 文献标识码:A
文章编号:1009—0118(2012)10—0258—02
要分系电力系统是否稳定,就要首先了解电力系统的稳态与暂态的基本概念,这也是分析电力系统的基础。稳态与暂态的区分,是当前人们从能量平衡角度对对电力系统进行分析必然结果。而对继电保护进行分析的基础则是从电力系统故障状态、电力系统不正常运行以及电力系统正常运行三个状态进行分析。这种分类方法是通过电路的角度对电力系统进行分析的。在实际工作中,无论社会生产还是进行专项科研,都必须对这些概念有着准确的把握。
一、电力系统运行的三种状态的特征定义
(一)电力系统正常运行的定义
1、电力系统或相应的设备中的电流在设定的路径中流动。
2、整个电力系统中,所有相关的电力设备运行参数都在系统的规定范围之内。
3、电力系统电能质量符合相关规定的要求。
以上三点式正常情况下,电力系统正常运行的三项基本特征。除此之外,电力系统提供正常运行还有更高层次的特征要求:首先,电力系统的整体结构必须具备高度的可靠性。其次,必须确保电力系统运行的经济效益。在这里,上述基本三点中第二、三条都是在相关的规定与书籍中有详细论述的,而第一条则是本文新增的内容。下面将对此进行说明:
首先,第一条是必须具备的基础条件,只有在电力系统的运行状态满足条件一时,才能过说明整个电力系统的运行中没有出现断线、短路等故障。确定电力系统中没有金属性短路与电阻短路等情况发生。这时由于,一旦电力系统运行中发生断线,或者出现大量的过渡电阻短路等情况,电力系统的稳定性很可能不会受到影响,相应的电力设备运行也都在规定的参数范围之内。系统中的电能质量也符合各项相关的规定与要求。然而,这种状态下,电力系统的运行是不正常的,且整个电力系统也处于故障狀态,没有足够的安全系数。
(二)电力系统不正常运行的定义
在电力系统或相应的电力设备中,电流的流动运行仍然按照原设定的路径进行,但是整个电力系统中的某些或部分电力设备的运行参数超出了其规定范围的运行状态。
过去对于电力系统不正常运行的定义一直是针对“没有发生故障”这一特定情况进行定义的,修改后针对“不正常运行”进行重新定义,避免了同级别名词的重复运用,也更加加强了对电力系统不正常运行的定义的准确性。
(三)电力系统故障的定义
在运行中的电力系统或相应电力设备中,电流的流动运行与最初设计的路径不同的情况。其中,短路是指,在原设定的电力系统或设备的路径之外出现的新的电流流通路径。而断线则是指,在电力系统或设备中,设定的电流流通路径断裂的情况。
一直以来,电力系统故障的定义都是针对短路与断线的,在电力系统故障的定义中,往往直接以“断线”与“短路”这两种情况对电力系统故障进行定义,这样的定义方法显然无法适应当前的电力系统。通过对定义的修改,避免了对“短路”与“断线”的针对性。
二、电力系统稳态与暂态的定义
(一)电力系统稳态
长期以来,对电力系统稳态的描述一直是“电力系统的正常运行状态”。这一定义是不准确的。这是由于,电力系统正常运行固然是稳态,但是稳态的电力系统却未必是正常运行的。在电力系统稳态运行中,电力系统的某些设备可能会处于超负荷运行的状态,这就是电力系统的不正常运行。
因此,这里建议将电力系统稳态的定义改为:在发电机组调速器作用下,各发电机转子吸收的正方向机械转矩等于转子受到的反方向电磁转矩;电力系统中所有发电机转子都以相同的速度均匀转动。在发电机励磁调节器作用下,发电机转子中的励磁电流按照均方差不变的规律调整变动;电力系统各母线电压也按照均方差不变的规律调整变动。
这样的定义能够更加准确的反应电力系统稳态的运行状况。
(二)电力系统暂态
本文建议电力系统暂态的定义为:电力系统从一种稳定运行状态向另一稳定运行状态的过渡过程;或者,电力系统从一种稳定运行状态到电力系统崩溃的过渡过程。
三、电力系统继电保护的基本作用
继电保护作为电力系统正常运行的安全保障,这里建议对其的定义为一下三点:
(一)在电力系统及相应电力设备正常运行中,继电保护装置不发生动作。
(二)当电力系统出现不正常运行的状况时,相应的继电保护装置将发出相应的警告信号,确保值班人员能够及时的获知信息并进行处理,从而确保电力设备的正常运行,对部分问题也可以通过机电保护装置直接进行智能处理。
(三)在电力设备出现故障的情况下,继电保护设备能够快速的向故障设备附近的短路器发出信息,及时跳闸,从而及时的切除故障设备与电力系统的联系。在最大程度上降低故障对电力设备造成的损害,同时缩小停电范围,确保其他电力系统的安全运行。
在这里,继电保护设备在运行中必须做到“不误动”以及“不拒动”这两点的要求,那么第一条的添加确保了对继电保护设备进行了准确的定义,因此是十分必要的。而第二与第三条则对“不拒动”进行了详细的分类与说明。此外,由于跳闸指令的发出必须通过短路器来进行执行,因此,在定义中体现断路器的应用也是十分必要的。
四、结论
综上所述,在实际操作中,通过对电力系统运行状态、故障状态以及其暂态、稳态等不同状态的认识,进而对电力系统继电保护进行了重新定义,强化了对“不误动”以及“不拒动”这两点的体现于认识,了解其基本概念以及相应的定义与内涵,能够有效的提高电力系统的运用,同时提高电力系统基本概念的完整性及严谨程度。当然,在这里由于笔者自身水平有限,所提出的部分建议可能还存在着一定的缺陷,望同业佼佼者及时加以补正。
参考文献:
[1]曹一家,王光增.电力系统复杂性及其相关问题研究[J].电力自动化设备,2010,(30).
[2]艾琳,华栋.电力系统智能型调度[J].电力自动化设备,2008,(28).
[3]刘取,刘宪林.21世纪电力系统的先进技术[J].电力自动化设备,2010,(30).
[4]何剑,孙元章,程林,刘海涛.电力系统运行可靠性在线控制[J].中国电机工程学报,2008,(28).
[5]李晓明.现代高压电网继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2007,(1):5.
[6]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005,(1):5.