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提高电力系统安全稳定性的技术与控制措施研究王慧

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王慧

[导读] 摘要：随着我国经济建设的脚步加快，电力行业也得到了促进。

        国网四川雅安电力（集团）股份有限公司汉源县供电分公司四川雅安 625300
        摘要：随着我国经济建设的脚步加快，电力行业也得到了促进。但是在系统的安全与稳定性方面仍然存在一些问题，而只有解决了这些问题才能提高电力系统的安全稳定性，从而保障人们的用电需求以及推动行业的发展。本文从技术层面阐述了几种可靠的技术手段，采取技术手段应当坚持的原则，系统装置设置的原则和方式，提出了提高电力系统安全稳定性的综合性措施，具有一定的参考价值和可实施意义。
        关键词：电力系统；安全稳定；解决措施
        电力系统要实现安全稳定的运行，需要对其影响的各个因素进行解决，才能尽可能地提高系统的安全性与稳定性。一方面需要采取可靠的技术措施来进行电力系统的网架设计，另一方面也需要对应急防护系统和相关联的配置系统进行稳定性的维护与控制，才能全方位地提高系统的安全性与稳定性。
        1从技术层面提高电力系统的安全稳定性
        1.1紧凑型输电线路技术
        输电技术是在不影响输电的能力条件下而减小距离的一种对线路进行优化组合的方式，通过这种方式能够减弱各电线线路的阻抗以增大电容，从而使得电线线路的传输效率更高[1]。与传统的普通输电线路相比，紧凑型输电线路技术采取对变电线路进行物理特性及参数改变的方式，使得电线线路的断面的能量密度增大，从而提高电力系统的安全性与稳定性。
        1.2串联补偿技术
        电力线路中的电抗是由交流电通过而产生的磁场，这种磁场会让电力线路呈现出感性特征，使得输电能力与电线的长度呈反相关。其原理是通过容性阻抗来与感性阻抗进行抵消掉，从而使得力矩增大而电气距离缩短，以此来提高电力线路对输送电力的安全与可靠性。另外，在技术上的投入，采用串联补偿技术不仅投资成本比较低，而且在输电能力上得到了提高，因此，串联补偿技术是一种能够有效提高输电能力的技术。
        1.3动态无功补偿技术
        通过对外部进行输电来维持地区的电力供应，但是又会因为距离的问题而使得在输电的过程中增加了电线损坏的可能性与电压的支撑是否充足的问题[2]。对于电压支撑不足的情况，当下最常用的方法是通过降压系统来增加并联方式的电容器组，因为并联方式的电容器组能够根据不足的具体情况进行补偿，从而出现波动性的系统电压，进而决定电力系统的某些部分的安全与稳定性。动态无功补偿装置能够根据实际情况进行无功功率动态补偿，而输电线路中由于电压的波动具有很小的特征而使得电路系统能够平稳运行，从而对于提高系统电压的安全稳定性具有明显的作用。
        1.4可控高压电抗器技术
        可控高压并联电抗器是一种交流输电装置，这种装置通过容性无功来对线路中的容升效应、过电压、潜供电流等问题进行抑制，降低线路线损，从而提高输送的有效功率，维持电压的稳定。因为高压并联电抗器的交流输电装置的响应时间非常短，能够协调无功补偿与过电压之间的问题，提高线路输电能力，同时通过调节无功之间的平衡来减少对无功补偿设备的使用次数，从容提高设备的安全稳定性。
        2提高电力系统的安全稳定性原则
        当电力系统的安全稳定性受到威胁或者失衡时，就必须对电力系统采取相应的维护或者控制措施以尽快回复系统的稳定性。一般而言，要先分析电力系统的安全稳定性出现问题的原因，然后采取针对性的解决措施。
        在采取维护系统的安全稳定性时应当遵循这几点原则：（1）措施要尽可能方便，易于实施；（2）尽可能减少或者避免不必要的损失；（3）尽可能不影响发电机组。
        在采取控制系统的安全稳定性措施时从这几方面入手：（1）减少对于大型机组的切除工作，尽可能地切除小型机组以避免电力网络受到大的波动。（2）当出现与电力系统主电网不同步的区域时，要对其进行分离，使得各自稳定运行。

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        3设置电力系统安全稳定性的配置装置
        3.1建立配置的标准
        电力系统安全稳定性的配置要按照所指定的标准进行操作，通过对控制系统中的不同功能进行设置，使得系统即使在波动很严重的情况下，也能够维持在相对安全的水平，保证电力系统的稳定与安全运行。
        3.2控制系统的两种决策方式
        电力系统的运行是通过系统的反馈参数来决策，当下最常用的两种决策方式是在线与离线决策。离线决策的方式是我国使用最早，也运用最广的方式；在线决策方式具有实时与快速的特点，只是由于限制条件太多而没有得到普遍应用。但是由于科技的不断进步，智能化的深入发展，在线决策方式将成为未来电力系统的安全稳定控制系统的主流趋势。
        3.3在线决策系统
        与离线决策方式相比，在线决策方式所采取的控制策略是在线生成，针对对象是当下正在运行的方式所遇到的故障情况。随着计算机、通信、仿真、在线分析技术与算法的不断发展，为在线决策系统提供了技术基础与信息数据基础，而故障筛选、最优控制策略搜索技术为在线决策系统提供了核心算法的基础，从而加快了在线系统的实现。
        随着智能化与大容量电网的到来，电力系统可能会遇到很多难以预估的问题，使得电力系统的运行预测更加困难，所以，如何通过对系统的实时运行情况进行监视和预警，从而掌握其信息是当下电力系统安全与稳定运行的关键。目前，在电力系统的监测和控制方面的趋势是基于WAMS/PMU的电力系统，通过GPS核心技术和相量分析的方法，提高了对同一时刻信息采样的可能性。主站系统就能对同一时刻的所有数据信息进行分析，实现对电力系统的变化情况的掌握。
        4维护电力系统安全与稳定性的综合措施
        第一，对整个网架进行合理地分层与规划。通过使用不同类别的电源层接入电网的方式，尤其是对于大型的能源基地，电源应当与特高压或超高压电网直接接入。在电力能源区域制定好研究的方案，要对其搭建适合于输电系统的网络结构[3]。对于送端电源的性质包括风、火和水电以及太阳能这几种不同类型的电源要根据其具体的性质采取不同的规划措施。对于电网的一些潜在电负荷问题、结构欠缺的部分，要从长远的规划来对方案进行调整与修改，将其中可能存在的隐患做重点调整，将其消灭在最初阶段。
        第二，对电力系统的故障进行分析与及时处理。电力系统在运行的过程中，经常会出现一些故障问题，遇到这些情况首先需要对故障原因进行分析，找到问题所在处，并且对其发生故障前出现的可能情况进行预测，然后再根据需要与规划进行处理。同时，当故障的问题进行及时处理后，还要提高系统对恢复故障的方法进行总结与归纳，将其经验进行整理后运用到下一次的同样故障中以提高系统的恢复效率，从而减少系统的维护成本。
        第三，通过高科技的信息技术手段来不断提高系统的安全与稳定性。随着信息技术的深入发展，电力系统的未来将走向智能化的方向，各种各样的信息技术设备将被应用到系统中。一旦新的设备投入到电力系统中，那么系统在实时监控方面、系统的稳定方面和系统的安全方面将进入一个新的台阶。
        5结语
        电力系统的安全与稳定关系到人们生活的方方面面，一旦出现问题或者故障，将对人们的工作和生活带来巨大的影响，所以必须维持好电力系统的安全与稳定。本文介绍了提高电力系统安全与稳定的几种技术方法和适用情况，对影响系统的稳定性与安全性的原因进行分析，并且配置了保持电力系统的安全稳定性的装置以及提出了维护其安全与稳定的综合性措施。伴随着我国电力行业的不断发展，科学技术的不断进步，我国的电力系统整体上呈现稳定而安全的趋势运行，为国家的经济和社会发展奠定了坚实而稳定的电力基础。
        参考文献
        [1]谢锦文.提升电力系统安全稳定性的有效措施探究[J].电子制作,2019,(14):93-94.
        [2]刘浩.电力系统安全稳定控制技术及运用探析[J].建筑工程技术与设计,2018,(17):5366-5366.
        [3]刘晨.电力系统继电保护不稳定原因及解决办法研究[J].电力系统装备,2018(7):50-51.
        作者简介：王慧（1980—），女，汉族，四川汉源人，工程师，本科，主要从事电网规划与项目前期管理工作。