劉源 張寧 王玉龍

摘 要：電力系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的時候會因為諸多因素影響而產(chǎn)生異常，故而電力系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的時候也會表現(xiàn)出十分脆弱的特性，這種情形將會致使其在工作過程中遇到諸多狀況的擾亂，致使其處于非運行失常的形態(tài)，下文對電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)特點與趨勢指標(biāo)進行了分析，以期對電網(wǎng)運行異常的診斷和排除有所幫助。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；異常運行；狀態(tài)特征；趨勢指標(biāo)

引言

伴隨我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，這給電力系統(tǒng)的正常運行帶來了很大挑戰(zhàn)。電網(wǎng)本身就存在一定的脆弱性，非常容易受到外界的干擾和影響。加強對不良影響的研究，有助于電力處在正常的運行狀態(tài)，并且這將是今后工作發(fā)展的一種主要趨勢?，F(xiàn)如今，人們主要采用能量管理系統(tǒng)以及廣域測量系統(tǒng)對電網(wǎng)的信息進行提取，及時的發(fā)現(xiàn)電力運行過程中產(chǎn)生的異常，保障電網(wǎng)處于安全的運行狀態(tài)。這對于今后電網(wǎng)風(fēng)險的有效控制其實是很有必要的，因此值得進一步的推廣。

1電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)特點

首先從網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和節(jié)點角度上講，在電網(wǎng)系統(tǒng)正常運作的時候，其中會有著相應(yīng)支承力和系統(tǒng)運行標(biāo)準(zhǔn)相悖的狀態(tài)。這種情況大多會在負荷高位波動低于正常水平或者高于正常水平的情形下發(fā)生，究其表現(xiàn)形式，是在負荷高位波動太大或者太小時發(fā)生。這一情況下的電網(wǎng)運行狀態(tài)自然會不正常。也會導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)控效果有著大幅度的震蕩的情況發(fā)生，負荷處于高位水平時就會讓電網(wǎng)電壓嚴(yán)重偏低，故而也就難以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。一是負荷低位期的再次快速下降。這種現(xiàn)象通常會呈現(xiàn)為負荷水平明顯超出正常的水平，在這樣的情況下比較容易出現(xiàn)系統(tǒng)下調(diào)容量和下調(diào)相應(yīng)的速度減弱，這樣也使得備用的資源比較少，甚至還會出現(xiàn)完全沒有備用資源的情況；二是負荷的高位迅速升高。通常體現(xiàn)在負荷水平和負荷的升高已經(jīng)超過了常態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)和水平，這樣的情況下非常容易導(dǎo)致系統(tǒng)的上調(diào)容量和上調(diào)相應(yīng)迅速的下降，甚至基本處于完全消耗的狀態(tài)。三是重大的慶典或者是娛樂活動結(jié)束以后的負荷異?，F(xiàn)象。在這種狀況下，尤其是在晚間或者是接近傍晚的時間，和重大事件有密切的關(guān)聯(lián)，同時結(jié)果又是未知的，活動結(jié)束之前或者是剛剛結(jié)束的時候，是很難對負荷的實際情況予以清晰的掌握的，這個時候就有可能發(fā)生因為方向把握的不是非常準(zhǔn)確而出現(xiàn)的電網(wǎng)運行態(tài)勢異常的現(xiàn)象。

其次是間斷性電源功率的長時間大幅波動情況。間斷性電源功率的長時間大幅波動情況若是沒有進行及時有效的處置，極有可能讓整個電網(wǎng)某些部分的電壓波動頻數(shù)急劇上升，波動幅度也將隨之大幅度上升。一旦上升到設(shè)計值之上，就有著相關(guān)斷面潮流的富余程度急劇下滑，下滑的太嚴(yán)重的話還會引發(fā)低頻震蕩的情況出現(xiàn)。此外，因為電網(wǎng)架構(gòu)的不合規(guī)改造而致使的電網(wǎng)運行不正常。電網(wǎng)在運轉(zhuǎn)中，某些元器件的故障抑或操縱中的錯誤指令都可能致使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)急劇變化，而且也可會因為此類問題削弱電網(wǎng)結(jié)構(gòu)運行中的穩(wěn)態(tài)。

2電網(wǎng)運行異常趨勢指標(biāo)的建立

在建立趨勢指標(biāo)的過程中，應(yīng)該先將所需要的信息收集起來，比如電網(wǎng)運行方式的信息以及電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)的信息等，還需要事先將氣象以及災(zāi)害的信息收集到位，這樣才能準(zhǔn)確無誤的進行預(yù)測，尤其是在一些重大的活動中，這些準(zhǔn)備工作就更加重要了，可以說直接起到了事半功倍的作用。信息收集完成之后，就可以預(yù)測電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的超常變化和電源變化，這對確定未來特征趨勢指標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。通過一系列準(zhǔn)備工作后，對電網(wǎng)運行異常指標(biāo)進行綜合性評估，最終得到安全穩(wěn)定裕度。

對于電壓和頻率等質(zhì)量類狀態(tài)特征指標(biāo)，可以由WAMS提供的信息直接給出，其趨勢指標(biāo)可以依據(jù)相關(guān)預(yù)報信息，通過潮流計算或靈敏度分析方法在線生成。而安全類狀態(tài)特征和趨勢指標(biāo)需要根據(jù)WAMS提供的信息進行一定的計算才能得到。伴隨我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)計算方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)前電網(wǎng)運行狀態(tài)特征及趨勢指標(biāo)的計算速度和精度需求，這就需要相關(guān)技術(shù)人員要加強對狀態(tài)特征和趨勢指標(biāo)的計算模型的研究和改進，盡快給出緩解電網(wǎng)異常程度的關(guān)鍵控制措施，提高相關(guān)狀態(tài)特征和趨勢指標(biāo)的計算速度和精度，滿足當(dāng)前電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征和趨勢指標(biāo)的使用需求。

對同時利用安全、質(zhì)量類型的特征或指標(biāo)對系統(tǒng)態(tài)勢異常進行綜合評估時，應(yīng)根據(jù)二者之間的重要性給出具有明顯區(qū)別度的相對權(quán)重。在同一類型內(nèi)部，由不同特征或指標(biāo)求出的態(tài)勢異常程度值可以取不同的權(quán)重，以代表其對整體態(tài)勢異常程度的相對貢獻，其權(quán)重可以根據(jù)專家經(jīng)驗或偏好程度進行取值。

3電網(wǎng)運行態(tài)勢異常的綜合評估

從有關(guān)探討和實驗的最新成果中找出整定的相關(guān)數(shù)據(jù)。比如：與振蕩阻尼、脆弱性有關(guān)的參數(shù)閡值，可以按照這些準(zhǔn)則做出整定。在相關(guān)課題的探討和現(xiàn)實應(yīng)用的有關(guān)項目中，大多會做出阻尼較弱、脆弱性較低等參考數(shù)值，這些值對閡值整定有著一定的參考意義。

電網(wǎng)運行態(tài)勢異常綜合評估方法包含以下兩種：第一，基于貨幣化量度的風(fēng)險類綜合評判方法。風(fēng)險類綜合評判方法是基于對各種因素考慮的前提下，尤其是電網(wǎng)存在不穩(wěn)定性情況下的新方法。在以前的風(fēng)險評估方式下，通常需要通過貨幣化形式將事件出現(xiàn)后所導(dǎo)致的惡劣后果表現(xiàn)出來。由于通過貨幣化形式表現(xiàn)惡劣后果存在很大的不確切性，再加上無法精確遇見致使惡劣后果情況出現(xiàn)的幾率，所以采用風(fēng)險綜合評判方法進行評估的結(jié)果可信度不高。因此，部分學(xué)者認(rèn)為盡量不采用風(fēng)險控制代價抑或各種物理指標(biāo)代替對惡劣后果的評定，待惡劣后果的貨幣化相關(guān)問題解決之后再進行評定。第二，多層次模糊綜合評判。該方法是電網(wǎng)運行異常實際檢測中經(jīng)常使用的一種評估方法，其應(yīng)用范圍非常廣泛，能夠使用在各個方面。例如，利用多層次模糊綜合評判方法可以對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)態(tài)預(yù)警等級進行全面評判，尤其在剖析電網(wǎng)電壓態(tài)勢中應(yīng)用效果最佳。應(yīng)用多層次模糊綜合評判方法時需要注意相異因素的模糊隸屬度的判定以及各種因素間的權(quán)重的選擇。

結(jié)束語

總而言之，分析電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征與趨勢指標(biāo)，對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行具有非常重要的意義。通過綜合有效的評估方法，分析電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征與趨勢，能夠及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行過程中存在的問題，并根據(jù)電網(wǎng)運行的實際情況采取有效的解決措施，有效降低電網(wǎng)運行故障和異常，為電網(wǎng)建設(shè)提供更加有效的基礎(chǔ)保障。

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