白杰

(國網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革探索

白杰

(國網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

要讓電力系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行和控制,就需要將電力生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的電力迅速的傳輸?shù)叫枰牡攸c(diǎn)。這就提出幾個重點(diǎn):電力系統(tǒng)的決策能力與輸送問題,這是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的關(guān)鍵。本文說明我國電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的分析、現(xiàn)狀、措施等三個方面的問題。

電力系統(tǒng) 運(yùn)行 控制 改革

隨著市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,我國的電力系統(tǒng)改革也正在進(jìn)行。我國目前準(zhǔn)許國營企業(yè)、民營企業(yè)、其它企業(yè)等收購我國的電廠,并自主的訂制電價。這些舉措都打過了過去電力生產(chǎn)和銷售的壟斷,它能夠?qū)㈦娏εc生產(chǎn)部門結(jié)合起來,最有效的通過電力推動其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然布電力改革也給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來很多問題。如果不革新電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的現(xiàn)狀,我國電力系統(tǒng)的改革將無法全面完面。

1 我國電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的分析

要讓電力系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行和控制,就需要將電力生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的電力迅速的傳輸?shù)叫枰牡攸c(diǎn)。這就提出幾個重點(diǎn):電力系統(tǒng)的決策能力與輸送問題,這是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的關(guān)鍵。

以我國的電網(wǎng)分布為例,我國的電網(wǎng)分布主要為東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等幾個地區(qū)。從我國的電網(wǎng)分布來看,我國絕大部分的地區(qū)使用“一”字鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不夠;部分電網(wǎng)長距離輸電線路多、輸電能力差、電壓波動它,它依靠大量安全自動裝置提高輸送能力。為了提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,我國為電網(wǎng)配置有失步解列裝置、高周切機(jī)裝置、區(qū)域穩(wěn)定控制裝置等。這些先進(jìn)的設(shè)置能在一定的程度上提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的水平。

然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對電力的需求日漸增多,未來我國電網(wǎng)將呈大電網(wǎng)互聯(lián)與跨國聯(lián)網(wǎng)的趨勢,如果不能讓做好電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制,未來將會出現(xiàn)連鎖反應(yīng)的穩(wěn)定性破壞和大面積的停電。如何應(yīng)用更先進(jìn)的技術(shù)讓電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)相匹配,使運(yùn)行與控制滿足人們的需求成為一個重點(diǎn)課題。只有完成電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制的改革,才能保證我國電網(wǎng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

2 我國電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的現(xiàn)狀

2.1 動態(tài)穩(wěn)定性出現(xiàn)問題

電網(wǎng)互聯(lián),如果使用的是交流遠(yuǎn)距離大容量送電,特別是送端發(fā)電機(jī)采用快速勵磁系統(tǒng),或者使用交流弱聯(lián)方式,容易產(chǎn)生區(qū)域間的負(fù)阻尼或弱阻尼振蕩模式,使互聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)低頻振蕩與動態(tài)不穩(wěn)定。如何保持電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定性,使互聯(lián)系統(tǒng)的阻尼特性增強(qiáng)是改革的關(guān)鍵。

2.2 薄弱的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題

電網(wǎng)互聯(lián)通常會出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),比如它會出現(xiàn)斷面穩(wěn)定水平下降,或者有時出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象,尤其是電網(wǎng)子系統(tǒng)的部分薄弱環(huán)節(jié)或輸電通道中間的子系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。如何讓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更合理、運(yùn)行安排更合理、如何加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的電壓支撐使輸電通道能夠更通暢是電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制改革的另一個重點(diǎn)。

2.3 頻率穩(wěn)定性出現(xiàn)問題

我國電網(wǎng)規(guī)模大,使電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性會出現(xiàn)問題。特別是互聯(lián)各級電網(wǎng)交換功率較大時,有時會出現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線因故障跳開的問題,如果不能保證頻率的穩(wěn)定性,那么電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性就不能保證,特別是容量較小的子系統(tǒng)需要解決頻率穩(wěn)定性的問題,它是我國電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制的保證。

2.4 外在的因素出現(xiàn)問題

如果電網(wǎng)規(guī)模過大,電力傳輸?shù)倪^程中有可能會出現(xiàn)設(shè)備問題、短路問題、絕緣問題等,導(dǎo)致大面積停電問題。如果保持電網(wǎng)與電網(wǎng)之間、電網(wǎng)內(nèi)部之間的問題性是電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制改革要重視的問題,盡管是細(xì)節(jié)問題和局部問題,它們也體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

3 我國電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的措施

3.1 控制系統(tǒng)低頻振蕩

影響電力系統(tǒng)的最重要的三因素為功角穩(wěn)定問題、電壓穩(wěn)定問題、頻率穩(wěn)定問題。特別是低頻振蕩問題在電網(wǎng)中常常出現(xiàn)。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器能較好的解決低頻振蕩的穩(wěn)定性問題,且它的成本比較低廉。同時可以使用高壓直流輸電(HVDC)和靜止無功補(bǔ)償器(SVC)能穩(wěn)定電力系統(tǒng)的參數(shù),使阻尼效果增加。因此,可使用電力改造的方式完成改革,為電力系統(tǒng)裝置投切補(bǔ)償裝置。同時可在線路串聯(lián)電容補(bǔ)償中增加可控硅的控制部分(TCSC),另外在系統(tǒng)中增裝完全用于阻尼振蕩的新裝置,使系統(tǒng)低頻振蕩得到控制。

3.2 控制外在因素影響

如果電力系統(tǒng)受到外在因素的因素出現(xiàn)問題,可能會三相短路問題、絕緣問題、設(shè)施損壞問題等,這些問題不能得到即時解決,電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制穩(wěn)定性就得不到保證。目前的GPS系統(tǒng)可以與各類監(jiān)測設(shè)備連接,達(dá)到即時監(jiān)測的效果。將GPS設(shè)備與電力系統(tǒng)結(jié)合,可以達(dá)到同步相量測量的結(jié)果,現(xiàn)在我國部分電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度中心實(shí)時觀測,對觀測結(jié)果進(jìn)行分析,可以迅速的排除外在因素引起的故障。

3.3 控制能量調(diào)度判斷

電力系統(tǒng)能量調(diào)度系統(tǒng)一般是完成穩(wěn)定狀態(tài)下的調(diào)度,然而如果電網(wǎng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題,比如母線電壓越限問題、元件過負(fù)荷等問題等,必須要立即完成繼電保護(hù)、安全自動裝置等使電力系統(tǒng)穩(wěn)定,它才能繼續(xù)正確的調(diào)度。要讓電力系統(tǒng)的調(diào)度更穩(wěn)定,就需要控制能量調(diào)度的判斷。GPS相量測量的結(jié)果給智能判斷系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象,而需要解列、切機(jī)、開關(guān)等完成控制措施時,可先對GPS測量的數(shù)據(jù)與常規(guī)RTU配合,讓能量調(diào)度判斷系統(tǒng)動態(tài)的轉(zhuǎn)變,使電力系統(tǒng)整體判斷呈穩(wěn)定性?，F(xiàn)在我國部分電力系統(tǒng)使用EEAC、PEBS等直接法在線分析優(yōu)化傳統(tǒng)離線分析法,它將即時監(jiān)測的數(shù)據(jù)與在線穩(wěn)定性建模相結(jié)合,達(dá)到一種更智能的調(diào)度判斷效果,并可依據(jù)判斷自動恢復(fù)部分地方調(diào)度。

3.4 控制交流輸電效率

為了增強(qiáng)交流輸電的效率,目前我國使用FACTS技術(shù),它是在交流輸電系統(tǒng)中引入一種可控制的一次設(shè)備,使交流輸電功率能更靈活的控制,特別是它能控制電力系統(tǒng)動態(tài)過程中的相角角度。同時,還可以采用靜態(tài)補(bǔ)償器或先進(jìn)靜止無功補(bǔ)償電源對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化,讓交流輸電系統(tǒng)能更有輸?shù)膫鬏旊娔堋?/p>

4 結(jié)語

通過對電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的改革分析能夠看到,只有用更先進(jìn)的技術(shù)排除目前電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制中存在的問題,完成電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的改革,才能使我國電力系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。

[1]李東海.影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性的原因及措施[J].黑龍江科技信息,2010(01).

[2]何劍.程林.孫元章.電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性最優(yōu)控制[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2010(07).

[3]劉波.電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分析及其控制[J].民營科技,2010(07).