电网中安全稳定控制系统的运用分析.doc

电网中安全稳定控制系统的运用分析【摘要】：在一定的电网结构与保护配置下，安全稳定控制系统是改善电网稳定状况的主要方式。一个有效的安全稳定控制系统是确保电网能够安全稳定的重要因素，也是保证电网在特殊的情况下仍然能够稳定运行的最可靠的方法。本文总结了区域电网稳控系统的新特点，分析了安全稳定控制系统在电网中的应用。【关键词】：电网；安全；控制系统；运用引言目前，为了满足我国电网安全稳定运行的需要，现有安全稳定控制技术正向在线决策以及智能化等方向进步和发展，从而确保电网安全稳定控制技术能够迅速适应我国的电力工业的大跨步发展，满足电网安全稳定运行的各方面要求。1.电力系统的三级标准与三道防线安全稳定控制问题一直都是电力系统的一个很重要的问题。原先的电力工业部所颁发的电力系统安全稳定导则中对于我国的电力系统所能够承受的扰动能力有规定标准，将其分为三级。第一级标准是维持稳定运行与电网的正常供电，这一级出现单一故障的概率较高；第二级标准是维持稳定运行，但是允许损失一部分的负荷，这一级会出现概率较低的单一的、严重的故障；那么，第三级标准则是当系统难以维持稳定运行的状态时，必须尽最大可能防止系统出现崩溃，同时尽可能地减少负荷的损失，这一级则会出现概率极低的多重性的严重事故。为了确保能够达到这三级标准的要求，多年来我国已经形成了明确的“三道防线”的概念，对于电网建设也严格按照三道防线来进行规划以及配置，包括电网的运行也要按照三道防线进行调度和管理。第一道防线，可靠且快速的继电保护以及有效的预防性控制措施，在电网发生比较常见的单一故障时，确保电网能够稳定运行以及正常供电；第二道防线，通过稳定控制装置以及切机和切负荷等紧急控制措施，在电网发生概率很低的严重故障时，确保电网能够继续维持稳定运行的状态；第三道防线，设置好失步解列、频率以及电压紧急控制的装置，在电网遇到概率极低的多重性的严重事故而失去稳定状态时，借助这些装置可以有效地防止事故扩大，也能够避免出现大面积停电的现象。2.区域电网稳定控制系统的新特点在稳控系统发展的前期，在提高电网的输电能力、加强电网的薄弱环节以及防止电网严重故障下的暂态稳定问题等方面都发挥了关键的作用。随着我国电网建设的迅猛发展以及特高压交流、直流输电系统的引入，加上各区域的电网主网结构也在不断加强，与此同时稳控系统也出现了一些新的特点。2.1稳控系统的控制功能解决局部地区的电源输送问题是它的主要控制功能，通常在局部电网进行送出，通道上的一些大型电厂以及枢纽变电站配置安全稳定控制子站以及切机，从而解决电源输送通道较为薄弱的问题。2.2热稳问题因为目前很多的地区电网500kV主网架已经基本形成了双环网结构，特别是在较大的电源输送地区的电网在不断地加强和完善，电网的稳控系统需要解决的主要稳定问题已经不再是暂态稳定问题，而是局部地区的热稳问题。2.3稳控系统的基本配置的原则原来的原则是“分层分布、相互协调”，而目前的原则有所改变，“简单可靠、就地为主”。伴随着电网稳控系统越来越复杂以及规模的增加，稳控装置以及通信通道的故障风险、误动风险也一直在不断的提高。因此，为了能够更好地避免上述风险，我们应该科学合理地分析研究，实现分布式稳定控制，稳控系统则应秉持着“简单可靠、就地为主”的配置模式。2.4稳控系统的策略整定思路（1）在确保稳控功能正常的前提下可以简化稳控的策略，弱化不同区域稳控子站之间的关联。（2）稳控子站应该把就地控制功能作为主要的问题进行解决，为了避免稳定问题扩大化；同时，加强稳控执行装置的就地判据功能，可以有效地减少稳控装置对通信通道的依赖性。（3）对于极端条件下的故障问题，比如500kV站的主变N一2故障问题，通常不主张稳控措施，而是通过紧急调度的方式作为控制措施。由此可见，由于区域电网的主网环型网架的不断加强，目前稳定问题主要集中在局部送出断面或者是独立供电分区中，几乎不存在跨区域性的大范围的稳定问题。因此，针对网络结构以及主要稳定问题的变化，我们应该对稳控系统的分布式控制进一步加强，简化以及整合原有主网的稳控装置的控制功能进行。如何提高更加简单可靠的稳定控制策略从而形成整个电网的安全稳定防线，这是一个很具有探讨性的的问题。3.在线预决策稳控系统的应用3.1福建电网在线稳控系统以福建电网为例，在线预决策稳控系统已经分别在后石电厂以及厦门、泉州、福州3个变电站进行稳控装置的装设，和调度中心的稳控主机形成了在线预决策稳定控制系统。该系统的整个策略表刷新时间小于20秒，达到了“在线预决策”必须在5分钟之内进行快速决策的要求。如今，福建的在线预决策稳定控制系统的运行情况较好，投入正式运行中已有数年。3.2江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统以江苏省为例，江苏省电力公司联合国家电网公司以及南京自动化研究院成功研制出了“江苏电网安全稳定实时预警以及协调防御系统”。该系统不仅充分利用了EMS系统，而且还运用了自动电压控制(AVC)以及自动发电控制(AGC)等系统的资源以及信息，重点分析以及实施电网安全稳定的智能辅助决策、实时预警以及预防控制，还包括主干电网在发生连锁故障、多重故障以及严重故障等严重的问题后的协调控制与电网紧急控制，避免由于这些严重的故障从而造成大面积停电事故的出现。“江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统”在投入运行之后，连锁故障紧急控制的手段已经从人工调度变化为智能化控制，反应速度也大大缩短，从以前的35分钟变为0.1秒。4.广域测量系统在稳定控制系统的应用广域测量系统目前已经在电网中全面展开建设工作，目前的研究热点应该是如何突破传统WAMS的离线分析的局限性，把广域测量信息有效地应用在稳定控制方面。而WAMS从离线分析进而拓展到在线控制的技术关键主要有两个方面：一是采集系统全网的数据。WAMS应用有局限性，就是局限于事后分析，其主要原因是现有的WAMS是一个孤立系统，也称作为信息孤岛，因为相量测量装置(PMU)的布点个数只是整个待观察电网中的一小部分，所采集到的信息难以在线分析整个电网的运行方式。因此，WAMS和能量管理系统(EMS)的数据连通是目前所要研究的重点之一。二是系统暂态稳定分析的快速算法。经过数十年的研究与实践，EEAC算法目前已被证明是对电力系统暂态稳定进行快速分析这一世界难题的一个重大突破。EEAC算法不仅精确，而且还比积分法求临界条件速度快了高达数10倍，除此之外，它还能够提供其他算法不能提供的受扰轨迹稳定裕度以及轨迹模态等重要信息。5.结束语综上所述，认识、学习以及掌握稳控系统的功能原理、配置、配置方法、控制策略，程序化操作的实施方案以及其他相关技术方法以及运行经验是很有必要的，这些都具有一定的理论参考价值与工程实际意义，能够帮助我们更好地使用以及维护好安全稳定控制系统，确保它能够为电力系统的安全运行发挥巨大的作用。【参考文献】：1国家电网公司人力资源部变电运行220kVM北京：中国电力出版社，20102孙建连；110kV电网发展中存在的主要问题及对策J；安徽水利水电职业技术学院学报；2009年01期第 5 页 共 5 页