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摘要：随着电力工业的不断发展，系统的互联程度不断提高，这种情况下如何保持系统运行的安全性和稳定性成为了一个重要问题。同时在工厂供电系统复杂程度不断提高的今天，如何制定更加高效，更加具有适应性的低频减载方案对系统安全稳定运行具有重要意义。本文首先概述了工厂供电系统的运行状态与自动低频减载的内涵，分析了传统自动低频减载装置应用存在的问题，最后详细进行了工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建与实现，取得了很好的效果。
关键词：工厂供电系统;网络化;自动低频减载装置
自动低频减载装置是电网内的重要安自设备，是保证电网安全稳定运行的最后一道防线。本文为此具体探讨了工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建与实现，现报告如下。
1 工厂供电系统的运行状态
工厂供电系统运行状态转换包括在正常状态、警戒状态、紧急状态、系统崩溃等，正常状态是工厂供电系统的理想工作状态，工厂供电系统不仅能以电压和频率均合格的电能满足负荷用电的需求，而且还具备一定的安全储备，能承受系统的正常干扰而造成的不良后果，使系统保持在正常安全运行状态。但是如果系统处于临界状态，再有一个较大的干扰发生，就可能使某些条件越限，使系统的安全稳定运行遭到破坏，此时需要紧急控制。低频减载就是紧急控制措施的一种，防止了系统频率的继续降低。经过紧急控制，使系统由紧急状态恢复到警戒状态进而恢复到正常状态。紧急状态如果处理不当，系统会失去稳定，造成系统解列崩溃，形成几个孤立子系统运行，给正常的生产生活造成不便，造成巨大的经济损失。低频减载措施的目的就是避免系统崩溃，通过切负荷来保证工厂供电系统的功率平衡。
2 自动低频减载的内涵
由于工厂供电系统负荷的波动性和故障的不可预见性，工厂供电系统在不同的运行状态之间转换。自动低频减载是工厂供电系统稳定性的一项重要指标，与系统的功率缺额直接相关。当系统出现大的扰动或者发生故障导致有功功率输入减少时，系统的频率就会随之下降。而在系统频率下降时，自动低频减载装置通过切除部分不重要负荷的办法来保证对重要用户的供电，以保障系统安全，防止事故扩大。同时在系统的旋转备用容量不足以应对有功功率的缺额时，低频减载就成为了系统稳定的最后选择。低频减载在工厂供电系统中很少被激活，然而，这并不能削弱其作为电力系统防止频率崩溃最后一道防线的重要性。
3 传统自动低频减载装置应用存在的问题
工厂供电系统的频率波动反映了发电设备所发出的有功功率与负荷所消耗的有功功率之间的平衡情况。传统的低频减载方法采用“逐次逼近”的模式，通过预先估计系统事故情况下的最大功率缺额与系统的恢复频率的大小来确定自动低频减载装置的功率总数。根据低频减载装置灵敏度将减载功率总量在频率范围内分成数轮逐次进行减载，在系统各个节点上断开相应负荷来达到恢复系统频率的目的。这种方法事先设定好每轮的减载频率，被动的等待系统频率下降到该频率值来切除相应的负荷，如果频率继续下降，说明切负荷量不足，等待频率下降到下一轮启动值时，再切除一部分负荷，如此直到系统频率恢复为止。不过其本质上都是依靠装设在各个变电站的自动低频减载装置测量本地频率变化情况来切除负荷。
4 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建与实现
4.1 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建
在现代工厂供电系统系统，网络化技术得到了广泛应用，其主要是基于通畅的双路通信、高级传感器和分布式计算技术实现电网运行和控制的信息化与智能化其目的是改善能源结构和利用效率，满足各种关键的功能需求，提高电力传输的经济性、安全性和可靠性。本文提出了基于网络化的自动低频减载装置中，设定减载线路门槛值，以满足每一轮减载量为目标，根据在线测得的线路实际负荷大小有无达到门槛值来确定是否减载该线路;变电站将测量得到的内部负荷组成情况与每级负荷量的大小实时的上传给调度中心。
4.2 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的算例仿真
传统的低频减载方案无法获得负载线路上的实时功率，工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置依据线路额定功率来选择切负荷线路，其选取切负荷线路为L1/L2/L3/L4，P1e+P2e+P3e+P4e=ΔPΣ1=60MW。我们取KM为50%，判断线路L1/L2/L5未达到额定容量的50%以上，因P3+P4+P6=ΔPΣ1=60MW，切除线路L3/L4/L6，保证了首轮切负荷量。传统方案首轮切除线路数量为4条，实际减载量 35MW;改进方案切除线路数量为3条，实际减载量为60MW。曲线1采用本文所提方案，曲线2采用传统方案。结果减载方案不但使首轮减载量达到预期减载目标，系统频率恢复速度快，而且切除负载线路数量较少，减少了不必要的线路切除，提高了供电可靠性。
总之，现代工厂供电系统是一个极为复杂的庞大系统，大容量机组削弱了在严重故障情况下系统维持频率稳定的能力，容易发生大停电事故。基于网格化的子宫低频减载作为保证工厂供电系统安全稳定运行的第三道防线，在工厂供电系统中具有重要的作用。
参考文献：
[1] Rudez U，Mihalic R. Monitoring the First Frequency Derivative to Improve Adaptive Under frequency Load-Shedding Schemes[M]. IEEE Transactions on Power Systems，2010：1-8.
[2] 马韬韬，郭创新，曹一家. 电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J]. 工厂供电系统自动化，2010，34（9）：7-11.
作者簡介：
张秀领（1965.4-），男，河南永城人，最高学历：本科，主要研究方向：电气。
关键词：工厂供电系统;网络化;自动低频减载装置
自动低频减载装置是电网内的重要安自设备，是保证电网安全稳定运行的最后一道防线。本文为此具体探讨了工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建与实现，现报告如下。
1 工厂供电系统的运行状态
工厂供电系统运行状态转换包括在正常状态、警戒状态、紧急状态、系统崩溃等，正常状态是工厂供电系统的理想工作状态，工厂供电系统不仅能以电压和频率均合格的电能满足负荷用电的需求，而且还具备一定的安全储备，能承受系统的正常干扰而造成的不良后果，使系统保持在正常安全运行状态。但是如果系统处于临界状态，再有一个较大的干扰发生，就可能使某些条件越限，使系统的安全稳定运行遭到破坏，此时需要紧急控制。低频减载就是紧急控制措施的一种，防止了系统频率的继续降低。经过紧急控制，使系统由紧急状态恢复到警戒状态进而恢复到正常状态。紧急状态如果处理不当，系统会失去稳定，造成系统解列崩溃，形成几个孤立子系统运行，给正常的生产生活造成不便，造成巨大的经济损失。低频减载措施的目的就是避免系统崩溃，通过切负荷来保证工厂供电系统的功率平衡。
2 自动低频减载的内涵
由于工厂供电系统负荷的波动性和故障的不可预见性，工厂供电系统在不同的运行状态之间转换。自动低频减载是工厂供电系统稳定性的一项重要指标，与系统的功率缺额直接相关。当系统出现大的扰动或者发生故障导致有功功率输入减少时，系统的频率就会随之下降。而在系统频率下降时，自动低频减载装置通过切除部分不重要负荷的办法来保证对重要用户的供电，以保障系统安全，防止事故扩大。同时在系统的旋转备用容量不足以应对有功功率的缺额时，低频减载就成为了系统稳定的最后选择。低频减载在工厂供电系统中很少被激活，然而，这并不能削弱其作为电力系统防止频率崩溃最后一道防线的重要性。
3 传统自动低频减载装置应用存在的问题
工厂供电系统的频率波动反映了发电设备所发出的有功功率与负荷所消耗的有功功率之间的平衡情况。传统的低频减载方法采用“逐次逼近”的模式，通过预先估计系统事故情况下的最大功率缺额与系统的恢复频率的大小来确定自动低频减载装置的功率总数。根据低频减载装置灵敏度将减载功率总量在频率范围内分成数轮逐次进行减载，在系统各个节点上断开相应负荷来达到恢复系统频率的目的。这种方法事先设定好每轮的减载频率，被动的等待系统频率下降到该频率值来切除相应的负荷，如果频率继续下降，说明切负荷量不足，等待频率下降到下一轮启动值时，再切除一部分负荷，如此直到系统频率恢复为止。不过其本质上都是依靠装设在各个变电站的自动低频减载装置测量本地频率变化情况来切除负荷。
4 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建与实现
4.1 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的构建
在现代工厂供电系统系统，网络化技术得到了广泛应用，其主要是基于通畅的双路通信、高级传感器和分布式计算技术实现电网运行和控制的信息化与智能化其目的是改善能源结构和利用效率，满足各种关键的功能需求，提高电力传输的经济性、安全性和可靠性。本文提出了基于网络化的自动低频减载装置中，设定减载线路门槛值，以满足每一轮减载量为目标，根据在线测得的线路实际负荷大小有无达到门槛值来确定是否减载该线路;变电站将测量得到的内部负荷组成情况与每级负荷量的大小实时的上传给调度中心。
4.2 工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置的算例仿真
传统的低频减载方案无法获得负载线路上的实时功率，工厂供电系统基于网络化的自动低频减载装置依据线路额定功率来选择切负荷线路，其选取切负荷线路为L1/L2/L3/L4，P1e+P2e+P3e+P4e=ΔPΣ1=60MW。我们取KM为50%，判断线路L1/L2/L5未达到额定容量的50%以上，因P3+P4+P6=ΔPΣ1=60MW，切除线路L3/L4/L6，保证了首轮切负荷量。传统方案首轮切除线路数量为4条，实际减载量 35MW;改进方案切除线路数量为3条，实际减载量为60MW。曲线1采用本文所提方案，曲线2采用传统方案。结果减载方案不但使首轮减载量达到预期减载目标，系统频率恢复速度快，而且切除负载线路数量较少，减少了不必要的线路切除，提高了供电可靠性。
总之，现代工厂供电系统是一个极为复杂的庞大系统，大容量机组削弱了在严重故障情况下系统维持频率稳定的能力，容易发生大停电事故。基于网格化的子宫低频减载作为保证工厂供电系统安全稳定运行的第三道防线，在工厂供电系统中具有重要的作用。
参考文献：
[1] Rudez U，Mihalic R. Monitoring the First Frequency Derivative to Improve Adaptive Under frequency Load-Shedding Schemes[M]. IEEE Transactions on Power Systems，2010：1-8.
[2] 马韬韬，郭创新，曹一家. 电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J]. 工厂供电系统自动化，2010，34（9）：7-11.
作者簡介：
张秀领（1965.4-），男，河南永城人，最高学历：本科，主要研究方向：电气。