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电力系统安全稳定标准研究简旭

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：简旭

[导读] 摘要：电力系统对当代社会顺利进行起重要作用，并且影响着社会生产率的高低以及人们对目前生活的需求。

        （乾丰售电公司广西来宾 546138）
        摘要：电力系统对当代社会顺利进行起重要作用，并且影响着社会生产率的高低以及人们对目前生活的需求。然而，就目前情况而言，电力行业面临的首要问题是如何提高电能在整个生产至使用过程的安全性能。本文具体研究并分析了电力系统相关方面的问题，从而能够达到对未来的发展起促进作用的目的。
        关键词：经济发展；安全性能；稳定运转
        社会生产生活的各项活动受电力系统的安全及稳定性能的影响，因此，世界各国都在不断投入大量资源开展研究其有关问题的工作，从而达到因停电造成的损失最小化的目的。但是由于整个系统自身就相对复杂，影响因素众多，所以彻底避免停电依旧是很困难的。本文将详细分析该系统安全性、稳定性以及标准。
        一、对供电系统实施标准化措施的重要性
        实施这项标准的重要性主要有以下两种体现：更够有效保证绝大多数用户的机械设备工作时不超过额定限度；除此之外，还可以顺利地持续地并且稳定地为社会提供电力，同时能有效避免因为电力变化带来的一些问题。
        二、近年来国外主要大停电事故及原因
        以印度大停电为例2012年7月30日、31日，两次大停电，损失负荷50000MW，影响3.7/6.5亿人。事故原因分析：印度北方电网超负荷严重；调度失控；用户无序用电；主网架薄弱；区域间交直流混联；无完整的防御体系及安全自动装置。
        三、我国的成功经验
        我国电力近年来飞速发展，截止2013年底，我国电力装机已达12.4亿千瓦，居世界首位，但从未发生过一起大规模停电事故。我国的成功经验：发布并执行《电力系统安全稳定导则》和《电力系统安全稳定控制技术导则》，明确规定电力系统三级安全稳定标准和电力系统三道防线。
        三、实施的具体措施
        3.1 稳控系统
        一般来说，根据供电系统实施标准可以划分为两部分：对电力安全以及稳定的分析。分析方法一般采用安全分析、保持稳定分析等，不同的分析方法有不同的特点。安全稳定措施指保证电网安全稳定运行所采取的措施，包括预防性控制措施、稳定控制措施和恢复控制措施。常规的方法包括在系统中安装稳控系统。由两个及以上厂站的安全稳定控制装置通过通信设备联络构成的系统，实现区域或更大范围的电力系统的稳定控制，简称稳控系统。
        安全稳定控制装置是用于防止电力系统稳定破坏、事故扩大、电网崩溃及大面积停电以及恢复正常运行的自动装置。如稳控装置、失步解列装置、低频减负荷装置、低压减负荷装置、过频切机装置、备用电源自投装置、水电厂低频自启动装置、输电线路的自动重合闸。
        稳控装置是为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备，实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能，是第二道防线的重要设施。
        安全稳定控制系统各站稳控装置之间通过光纤通信，识别系统运行方式，判别故障形态，按预定控制策略表，执行切机、切负荷或联解等措施，从而保障电网的安全稳定运行。

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        3.2 系统的平衡问题
        现行的《电力系统安全稳定导则》从电网结构、无功补偿、机网协调、黑启动等方面提出总体要求；明确电网承受大扰动能力的三级标准、静态稳定标准；对安全稳定(静态、暂态、动态、电压)计算分析提出要求。
        一般将供电系统的标准划分为三个级别：第一级别标准，能够尽可能保证系统运行顺利、持续提供电力，出现概率较高的单一故障(单瞬、线路/主变/机组N-1、直流单极 )，不采取稳定控制措施，保持稳定运行和正常供电；第二级别标准：出现概率较低的单一严重故障(母线故障、异名相、直流双极)，保持稳定运行，但允许采取切机/切负荷等稳控措施，使供电持续稳定进行，但可以允许在可行范围内出现负荷波动；第三级别标准：出现概率很低的严重事故(失灵、装置误动/拒动、多重故障)，当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃，尽量减少负荷损失，降低因供电系统不能正常工作，导致系统发生崩溃而造成的损失。
        《电力系统安全稳定控制技术导则》：首次明确了三道防线定义，其中第一道防线未提及一次网架，合理坚强的电网结构是电网稳定运行的基础。第一道防线对应第I级安全稳定标准，不应有稳控措施。第二道防线对应第II级安全稳定标准，主动采取措施。对应第III级安全稳定标准,被动控制。第二道防线通常不针对特性的方式、元件故障及形态，因此，应分散就地布置。
        针对我国在长时间内电网设计、规划和调度没有实现高度统一，把重点放在系统的设计与规划上，加快其与调度方面协调的进程，将各种数据结合后的结果加入到具体的工作中，从而促使系统能够正常而又顺利地运行。所以，在对系统进行具体设计时，多进行电力调度方面的考虑，设计出较完美、较可靠的方案。
        3.3 系统的效益问题
        设计供电系统时要合理使用资金，让其发挥最大的经济作用，减少资源的不必要浪费。设计合理的方案，保障系统的安全性，同时要保证系统稳定运转。目前，对我国供应及配送电力方面的经济评价需要加强，电网的安全与稳定仍是电网工程的重点，因此，建设资金会需要的越来越多。
        四、电力系统安全性面临的挑战
        我国国内的供电系统也受社会及时代发展的影响，以至于系统的内部组成越来越繁琐，电网面积更大，出现问题难度的越高。
        区域电网外部水电影响：当水电采用直流超高压直流输电时，在汛期水电直流来电功率和持续增长，如果电网直流消纳能力受到制约，若多回直流同时失去，电网存在低周减载动作多轮，大量负荷切除，乃至引发系统频率崩溃，造成全网大面积停电的可能。风电并网影响：控制困难；间歇性、随机性；反调峰特性；电压过低/过高导致风机拖网；大量无功补偿设备无法保证电压的限额。新能源大规模并网带来的控制与协调问题；小型区域电网（或工业园区自备电厂）并网带来的大电网和小电网的两网融合产生安全稳定协调问题；小型区域电网孤网运行和黑启动问题。
        五、结束语
        有效保障电力系统的安全性并稳定运行，促进了设计、建设、运行管理等方面的发展，需要不断完善，推动整个系统正常且顺利工作，对相关标准进行不断研究与分析具有积极的意义。
        参考文献
        ［1］严威.基于QFD的供电服务改进优化决策方法分析[J].企业改革与管理,2017.
        ［2］许洪强等.支撑一体化大电网的调度控制系统架构及关键技术[J].电力系统自动化,2018.
        ［3］DL 755-2001,《电力系统安全稳定导则》，国家能源局，200.