高偉

[摘 要] 隨著國民經(jīng)濟的不斷提高，社會、群眾、企業(yè)等對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的要求也隨之上升?，F(xiàn)代化大型電力系統(tǒng)中，每年因電壓失穩(wěn)、電氣設(shè)備崩潰、供電系統(tǒng)故障所引發(fā)的各類用電事故對社會、企業(yè)、群眾都造成了不可彌補的損失和影響。因此，以電力系統(tǒng)線路電壓穩(wěn)定性研究作為主要論述內(nèi)容，結(jié)合多年實踐工作經(jīng)驗進行線路電壓失穩(wěn)的分析，總結(jié)其穩(wěn)定類型和解決方案，希望對從事相關(guān)研究的業(yè)內(nèi)人士提供一定幫助。

[關(guān)鍵詞] 電力系統(tǒng)線路;電壓穩(wěn)定性;研究

科技的進步，讓我國電力系統(tǒng)的發(fā)展實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，并逐步進入了高壓電、大機組、大電網(wǎng)群的時代。伴隨著電力系統(tǒng)改革優(yōu)化升級的還有電力系統(tǒng)管控運維管理方面，長線路、重負荷及無功儲備不足等供電系統(tǒng)特點日益突出，供電線路問題正需要相關(guān)人員通過有效的管理措施進行緩解和解決。其中，電壓失穩(wěn)是一個重點問題，它所引發(fā)的大面積停電事故不可勝數(shù)，例如1972年的湖北電網(wǎng)、1973年的大連電網(wǎng)等的停電事故對相關(guān)地區(qū)群眾、企事業(yè)單位、社會都造成了一定的影響。因此，對電力系統(tǒng)供電線路電壓穩(wěn)定進行科學性研究，找出日常工作中存在的問題，追根溯源進行解決，維護日常線路用電安全。

一、電力系統(tǒng)電壓失穩(wěn)原因分析

總的來說形成電力線路電壓十分的原因有兩種，一是線路內(nèi)的電壓偏差，二是線路內(nèi)斷斷續(xù)續(xù)的電壓波動。其中，電壓偏差是指線路內(nèi)的實測電壓增幅或降幅在一個預測范圍內(nèi)，只是偏離了線路的額定電壓，但偏差值具有一定的規(guī)律和穩(wěn)定性，這種現(xiàn)象在日常生活中很常見，也就是我們常說的電壓不穩(wěn)定。并且，線路內(nèi)電壓偏差大小取決于線路所在區(qū)域電力系統(tǒng)運行方式，線路抗阻率線路有功符合和無功符合的變化。而電壓波動相較于電壓偏差來說其增幅或降幅遠超于線路內(nèi)穩(wěn)壓裝置的限制，具有一定的不規(guī)則性和較大的破壞性。較大的電壓波動極容易造成設(shè)備損壞、線路自燃，從而影響用戶電能使用還容易引發(fā)火災(zāi)，對社會影響較大。

造成電力系統(tǒng)電壓崩潰的原因有：（1）供電、用電系統(tǒng)負荷增加，超過了供電系統(tǒng)的承受范圍，這種情況主要發(fā)生在夏季、冬季等用電高峰季節(jié);（2）系統(tǒng)突發(fā)性事故，這種原因不可控，主要由電氣設(shè)備或者用電設(shè)施的突發(fā)性宕機等造成;（3）負荷中心電壓水平降低等。

二、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定類型研究

一般來說，電力系統(tǒng)線路電壓穩(wěn)定性可以分為靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定。電壓靜態(tài)穩(wěn)定是指供電系統(tǒng)在規(guī)定標準模式下運行受到外界因素干擾后，可以通過安裝在線路內(nèi)的穩(wěn)壓裝置使電壓通過內(nèi)部調(diào)節(jié)回到正常運行的穩(wěn)定狀態(tài)，并且，這種小的電壓回路干擾在日常生活中隨處可見，比如我們生活中的開關(guān)燈、下雨天風對供電線路造成的搖擺、電氣設(shè)備的不穩(wěn)定運行等，這種小的干擾作用對電力系統(tǒng)線路電壓變化量影響較弱。而線路電壓的暫態(tài)穩(wěn)定則是說系統(tǒng)在受到外界較大干擾后，通過系統(tǒng)內(nèi)的自身調(diào)節(jié)或者相關(guān)穩(wěn)壓裝置的輔助重新這回新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。造成暫態(tài)穩(wěn)定的原因大致可以分成兩種：一是電力系統(tǒng)控制中心的正常調(diào)節(jié)性操作，二是電力系統(tǒng)設(shè)備故障導致。正常操作則是電力系統(tǒng)大負荷設(shè)備的投入或者移除，比如大容量發(fā)電機、變壓器等的投入或者移除，都會對電力系統(tǒng)造成較大的干擾。與其不同的是當電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備發(fā)生故障宕機時，線路內(nèi)的電磁功率的平衡就會受到破壞從而直接影響電壓的穩(wěn)定性。

三、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究內(nèi)容及展望

電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究內(nèi)容主要分為電壓失穩(wěn)機理研究和電壓穩(wěn)定安全計算兩種。其中，機理研究主要是找出導致系統(tǒng)內(nèi)電壓失穩(wěn)發(fā)生的本質(zhì)因素，找出各個失穩(wěn)原因和失穩(wěn)現(xiàn)象之間的內(nèi)部聯(lián)系，從而建立出研究電壓失穩(wěn)的理論數(shù)據(jù)模型。通過大量數(shù)據(jù)分析得出，電力系統(tǒng)無功率平衡、發(fā)電機組的無功處理限制、OLTC動態(tài)和系統(tǒng)負荷動態(tài)性對電壓失穩(wěn)、崩潰有著直接影響。電壓穩(wěn)定安全計算主要包含兩個方面：一是找出評定電壓穩(wěn)定的安全指標，二是精確快速的計算方法。評定電壓穩(wěn)定的安全指標主要分成兩類：裕度指標和狀態(tài)指標，并且這兩類指標都可以給出系統(tǒng)當前運行情況距離失穩(wěn)、崩潰狀態(tài)的數(shù)字信息，然后與通過相關(guān)計算進行人為干預和操作從而保持電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。

電壓穩(wěn)定性研究作為電力領(lǐng)域的重要課題，針對以上問題，今后我們對電壓穩(wěn)定問題研究的方向大致是：（1）電力系統(tǒng)電壓崩潰機理、數(shù)理研究;（2）電力系統(tǒng)各元部件對電壓穩(wěn)定問題影響分析，并建立相關(guān)研究模型;（3）建立和完善電力系統(tǒng)電壓監(jiān)測、預警、報警系統(tǒng)。

綜上所述，電力系統(tǒng)線路電壓穩(wěn)定性還存在著諸多問題，我們對其的研究仍將繼續(xù)，我們需要在研究和在實踐中找出電壓穩(wěn)定控制方法，優(yōu)化控制理論，升級控制裝備，從而多角度全方面地提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行，提高電壓穩(wěn)定性的可控能力。

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[作者單位]

山西朔州平魯區(qū)茂華萬通源煤業(yè)有限公司

（編輯：李博寧）