【摘 要】保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行是否穩(wěn)定，可以通過研究電力系統(tǒng)受到干擾以后的運(yùn)動規(guī)律來進(jìn)行判斷，加強(qiáng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，能有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。下面，本文就對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提出幾點(diǎn)措施。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 穩(wěn)定運(yùn)行 措施研究

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是指電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中受到外界的干擾時，電力系統(tǒng)的同期電機(jī)等組成設(shè)備保持同期運(yùn)行的能力。輸送功率的大小是衡量電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要標(biāo)志，影響輸送功率的因素主要有發(fā)電機(jī)內(nèi)部的感應(yīng)電壓、各發(fā)電機(jī)之間的等值聯(lián)系電抗以及各發(fā)電機(jī)感應(yīng)電壓之間的相角等。下面，本文就結(jié)合這些影響因素對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提出幾點(diǎn)措施。

一、改善發(fā)電機(jī)的勵磁特性

勵磁裝置是一種電氣調(diào)控裝置，主要用來控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)中勵磁電源以外的勵磁電流。當(dāng)前大容量發(fā)電機(jī)使用的都是可控硅元件組成的勵磁裝置，可控硅的使用極大改善了發(fā)電機(jī)的勵磁特性，并且也相應(yīng)地提高了發(fā)電機(jī)的反應(yīng)速度。勵磁裝置主要是通過對并聯(lián)電機(jī)內(nèi)部的感應(yīng)電壓進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制的。值得一提的是，當(dāng)發(fā)電機(jī)引入與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度成恰當(dāng)比例的輔助信號來對勵磁裝置進(jìn)行控制時，發(fā)電機(jī)不僅能在保證在動穩(wěn)定范回內(nèi)運(yùn)行，還能在勵磁裝置的靜穩(wěn)定范回內(nèi)運(yùn)行。對于該方法，國外已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的研究，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

二、安裝電氣制動裝置

要保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就必須考慮到電力輸送中斷或發(fā)生故障這一特殊情況，安裝電氣制動裝置能有效解決這一問題。具體來說，電氣制動裝置能在輸電線路發(fā)生故障時，防止發(fā)電機(jī)加速而導(dǎo)致并聯(lián)的發(fā)電機(jī)運(yùn)行失步現(xiàn)象的發(fā)生。在電力事故發(fā)生時，電力系統(tǒng)的電壓會急劇下降，此時的發(fā)電機(jī)會失去相當(dāng)一部分的負(fù)荷，所以在該情況下原動機(jī)的出力依舊保持不變，這就會導(dǎo)致并聯(lián)發(fā)電機(jī)感應(yīng)電壓之間的夾角，也就是相角差變大，這樣就會產(chǎn)生發(fā)電機(jī)不同步現(xiàn)象的發(fā)生。電氣制動裝置能有效增加主干線的穩(wěn)定極限送電功率，通?？梢蕴岣邥簯B(tài)穩(wěn)定極限的30%—50%，這樣就極大地減少了電力事故發(fā)生時的電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài)。再加上該裝置價格較為便宜，所以使用的范圍有望進(jìn)一步擴(kuò)大。

三、采用串聯(lián)電容器提高補(bǔ)償度

串聯(lián)電容器的使用主要是用來補(bǔ)償輸電線路的電抗，它的使用能有效增加靜穩(wěn)定極限的功率值，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一般來說，串聯(lián)電容器在使用過程中，其效果的強(qiáng)弱與補(bǔ)償度和電壓等級的輸電距離有很大聯(lián)系。相關(guān)專家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果串聯(lián)電容器的補(bǔ)償度達(dá)到30%，那么電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性就能提高50%?；诟鲊娏ο到y(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的不同，歐美等國由于較多地使用長距離輸電線路，所以對串聯(lián)電容器的使用比較多。日本在實(shí)行串聯(lián)電容器時會產(chǎn)生很多同期機(jī)的負(fù)制動現(xiàn)象，所以對該裝置的使用較少。值得一提的是，隨著先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，主干線的一回路線和二回路線運(yùn)行的補(bǔ)償度明顯提高。

四、安裝繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置的使用主要是為了保護(hù)電力系統(tǒng)和其組成部分的正常運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生供電故障或設(shè)備損壞等方面的故障時，如果各串聯(lián)發(fā)電機(jī)的相角差不是特別的大，就可以采用將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中去除的方法，來避免發(fā)電機(jī)搖擺現(xiàn)象的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置開啟后，能及時切除故障線路，等到故障排除或是消失后，繼電裝置又能實(shí)現(xiàn)這一線路的重新運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)主干線的一回路線和二回路線的繼續(xù)供電，這在很大程度上保持了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。繼電保護(hù)裝置在實(shí)行機(jī)電控制時，其拒絕動作也延長了故障的切除時間，基于該現(xiàn)狀，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用過程中大都使用兩套主保護(hù)，即后備保護(hù)和主保護(hù)二者在具體工作時獨(dú)立作業(yè)，確保了自動監(jiān)視回路和可靠動作回路，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)作用的最大化發(fā)揮。

五、提高輸送電壓

提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的另一個措施就是提高系統(tǒng)設(shè)備輸電線的輸送電壓，這是提高功率極限的有效措施，具體來說主要包括提高電力系統(tǒng)的電壓等級以及實(shí)行環(huán)形線路或是重新建設(shè)新的輸電線路等。提高電力系統(tǒng)的輸送電壓，能從根本上調(diào)節(jié)整個電力系統(tǒng)的電壓峰谷，實(shí)現(xiàn)電壓輸送過程的平穩(wěn)。通過對該措施的綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，提高電壓等級的方法需要較大的成本投入。所以，加大對該技術(shù)措施的研究，極具必要性和迫切性。

六、增強(qiáng)原動機(jī)的調(diào)節(jié)功能

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，發(fā)電機(jī)設(shè)備以及整個系統(tǒng)的電磁功率都會發(fā)生急劇變化，就原動機(jī)的運(yùn)行規(guī)律來說，由于調(diào)速器調(diào)節(jié)滯后以及原動機(jī)運(yùn)行慣性等原因，原動機(jī)的功率不會發(fā)生相應(yīng)的變化，而是保持原有的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度不變。對整個電力系統(tǒng)而言，各發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率的不平衡極易引起發(fā)電機(jī)的不平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的還會破壞整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。增強(qiáng)原動機(jī)的調(diào)節(jié)功能，主要是通過原動機(jī)自身的調(diào)節(jié)，使它的功率的變化與整個電力系統(tǒng)的功率變化保持相對的一致，這樣就能有效減少機(jī)組軸的不平衡功率，實(shí)現(xiàn)暫態(tài)穩(wěn)定性的長久。另外，對于多個發(fā)電機(jī)并聯(lián)的發(fā)電機(jī)組，也可采用故障發(fā)生后及時切除部分發(fā)電機(jī)組的方法，減少過剩功率，實(shí)現(xiàn)原動機(jī)的調(diào)節(jié)作用。

七、結(jié)束語

隨著國家工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)以及國家對電力系統(tǒng)使用的日益增多，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)自動化運(yùn)行的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與電力系統(tǒng)的各組成部分，即發(fā)電、供電、用電設(shè)備密切相關(guān)，所以該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行措施的提出也必須綜合電力系統(tǒng)的各個方面。通過上文對其具體措施的研究可以看出，基于當(dāng)前技術(shù)的限制，加強(qiáng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的研究極具必要性。

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作者簡介：

張麗坤，1984年6月21日，蒙古族，內(nèi)蒙古阿拉善左旗，2009年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，本科學(xué)歷，專業(yè)：專業(yè)：電氣工程及其自動化專業(yè)，現(xiàn)工作單位：內(nèi)蒙古阿拉善電業(yè)局變電運(yùn)行處擔(dān)任主值值班員，職稱：助理工程師。