(江苏省电力有限公司徐州供电分公司 江苏徐州 221000)
摘要:改革后,在我国快速发展下,经济水平得到快速提升,特别是信息技术的发展,让电力通信系统可以在数字化时代引领人们进人新的生活状态。在互联网发展的基础上,电力控制业务的覆盖范围也将随着特高压以及智能电网的建设发展不断拓展,促进其通道传输距离的延伸,加长站点间的跨度,同时针对通信网络的传输通道,也提出了更高的指标和要求。
关键词:通信系统;电力系统;稳定性控制
引言
在电力系统中应用通信系统可以为用户提供稳定频率的电压与电能,具备十分重要的作用。安全性、可靠性以及稳定性均属于电力系统的评价指标,在电力系统正常运行过程中具备十分重要的位置。其中安全性可以保证电力系统运行期间在受到外部干扰时可以提供正常的供电服务,可靠性指的是电力系统可以长期稳定运行,为用户连续不断的供电,稳定性指的是电力系统可以不受干扰,保持完整运行。通过采用通信系统,可以有效保证电力系统的安全性、稳定性以及可靠性。
1通信系统对电力系统的影响分析
在电力系统中,SDH技术中的光传输网络才是核心所在,而在应用了电力载波和数字微波技术以后,主干传输网络中也包含了一些环形结构。自动保护和切换机制的出现,能够更好的确保网络自身的可靠性。同时,通信系统的主要作用在于确保电力的安全性,做好继电保护等多项工作。在一般工作情况下,网络中任意两个节点上都需要存在着两个或者是以上的物流线路连接点,最好是满足N-1或者是N-2的基本原则。假设系统中的任意两个节点出现了断开的情况,在满足N-1或者是N-2的基本原则时,通信质量也不会受到任何的影响。
2电力系统安全稳定运行的关键技术
2.1常用技术
低频控制技术属于电力系统安全稳定运行的常用技术,且其低频振荡与系统的操作条件及结构存在密切关系,在电力系统运行过程中,大机组的阻尼较弱,且大区间的联系较弱,在较远距离的电力运输过程中,电压以及电流等方面的故障问题均会导致电力系统的不稳定运行。对此,应将控制仪器与低频检测装置安装至电力系统中,以保证其稳定安全运行,及时检测低频振荡情况。还应将加强网安装至中距离通信新路腔室中,串联补偿电容器,以同步运行DC传输电路,确保电力系统的正常运行。低压控制技术属于电力系统电压不稳定的主要诱发因素,且电压不稳定会直接影响电力系统的正常运行,甚至还会出现大规模停电问题。对此,应有效采用低频控制技术,利用信息管理系统有效预防故障问题的发生,确保电力系统保持在可控范围内运行。
2.2新技术-电子式电压传感器
从理论上看,电子式电压传感器可以对各种误差因素进行相应的分析,然后将这些因素总结在一起,分析的结果能够确保电力系统的稳定性。从测试原理的角度来看,电子式测试设备可以分为传光和传感两种,前者是由传统的传感器所构成,光纤只会选择采用传输数据的方式。后者则是基于光学原理下的传感器件所构成的。其传感器的结构形式,当电压等级和电力系统规模在不断扩大的时候,电子式的测试设备也得到了专业人员的广泛重视。从实际应用的层面来看,这项新技术拥有非常明显的优势,就是绝缘性好,而且具备一定的抗干扰能力。因此,在使用的时候,DSP可以同传感器相互的结合在一起,这也是维护电力安全的一项保障。除此之外,这项技术还被应用到CPS中,这样确保在某一个区域内,将数据信息及时的收集到一起,解决了传统传感器中存在的不足,对于电力行业的发展具有一定的促进作用。
2.3自适应稳定控制技术
自适应控制可以控制系统工艺参数与未修改部分动态参数的变化,当系统管理程序改变时,一定时间内自适应控制系统可以收集更多的管理策略,并实时控制相关联参数信息,以确保电力系统的安全运行运行。同时,还应将自适应稳定控制系统安装至电力系统中,保证控制的自动化,在根据测量的网络数据容量自动处理故障问题,确保电力系统的稳定性与安全性。当前,计量技术与相关应急电源系统的使用可以为电力系统的运行提供更为安全稳定的环境,提供了重要的技术支持。
3通信系统延时对电力系统稳定性控制的影响
电力系统中普遍存在着在网络中传输、交换与处理中,各种测量信号、电力测量设备呈现出明显时滞的情况。电力系统控制器因受通信时滞后的影响,一定程度对其性能发挥带来不利。在实际工作中,对于微小时滞通常采用忽视的方式,并视这种时滞动力系统为普通动力系统。通过相应研究发现,时滞动力系统的存在,其动态性能对系统稳定性造成很大的影响。电网互联程度的深入促进了稳定控制区域的不断扩大,在依据本地信息的基础上,部分广域信号会引入稳控系统进行辅助决策,同时也会将导致新问题的产生。
单时滞是主要影响稳定控制的时滞,通常采用单一的类型控制作为系统建模方法,如AGC或PSS控制。针对多时滞,非线性、高维、电力系统的稳定性研究时,其关键主要是如何对多时滞因素进行分析和考量,从而对包含多时滞通用的的数学模型进行有效构建。根据电力业务情况以及电力通信系统的整个传输过程进行分析可以看出,无论是电力系统运行工况、故障等信息通过电力监测节点进行上送,并传送至电力控制中心的整个过程,还是电力系统动作指令通过电力控制中心下发至对应的电力受控节点的整个过程,所传输的所有信息都会经过上行接入、通信网络以及下行接口3个环节进行相关信息的传递。而这3个环节也会因通信时滞的影响,从而对整个电力业务的传输产生不利影响,进一步转化为对电力系统决策与控制造成影响的各故障,最后以显性或者非显性的形式对电力系统产生造成影响。
位于中间的仿真软件的主要功能是通过相关的判断和计算,协调控制通信与电力的联台仿真。联合仿真首先需要将通信组网方案和电力系统的模型对左、右两侧软件进行初始化。其中具体步骤主要为:①利用MATLAB对电力系统和通信系统的组合故障进行读取。②通信故障利用MATBAL发送至OPNET仿真软件。③基于通信故障计算WARMAP,OPNET仿真软件对通道的上行和下行延时进行控制。④通道的上行和下行延时通过OPNET仿真软件返回至MATLAB。⑤根据WARMAP的通信组网方案、电力故障和通道的上行、下行延时,MATLAB对稳定控制系统控制策略的整组通信延时进行计算。⑥控制策略的整体通信延时通过MATLAB将发送到FASTEST仿真软件。⑦基于电网和通信网的组合故障及候控制策略的整体通信延时,FASTEST仿真软件进行时域仿真,对灵敏度进行计算,对电网安全稳定的最优控制策略进行摸索。仿真系统采用某特高压联网系统和其附属的专用通信系统,该特高压联网的稳定控制系统所图1所示,其所包括的共主站、子站以及执行站均在相应的变电站内进行安装。
图1 特高压电网稳定控制系统结构
结语
通信系统是确保电力系统安全运行的一项关键性因素,而电力系统的稳定性也同人们的生活有着非常紧密的联系。通信技术在电力系统中的应用是非常广泛的,而电力系统在愈加智能化的情况下,对于通信技术也提出了更高的要求。基于此,相关人员就应该加大研究力度,为电力行业的发展做出一定的贡献。
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