電力系統穩定性分析以及電網可靠性提高方案探究

摘要：為了確保電力系統的運行做到安全可靠，對其進行穩定性分析是必不可少的工作，本文首先簡要闡述了電力系統穩定性分析的基本方法和步驟，接著提出了優化電網潮流分步的觀點和思考，從而達到降低電網損耗的目的，最后針對上述的探討進一步提出了提高電網可靠性的幾項重要方案和措施。

關鍵詞：電力系統 穩定性 電網安全性 電網可靠性

眾所周知，科技的發達使得很多實驗室研發的新技術成功地跨出了實驗室走進現實生活應用中，也正因為如此，設備對供電質量也做出了更高的要求，例如電網波動、頻率波動、停電次數和時間等，所以應該采取哪些措施來提高企業的供電質量是人們最為關注的焦點之一，人們希望使用到可靠性最高的供電。

一、電力系統穩定性分析

簡單地說，電力系統的穩定性分析主要從兩個方面下手，一方面是靜態穩定性，另一方面是暫態穩定性。電力系統在不同的狀態下受到的影響不一樣，因此采取的應對措施也不同，以下做簡要的介紹。所謂靜態穩定性其實說的是系統受到比較小的外部干擾時自動消除振蕩恢復到原始運行狀態的能力。分析系統靜態穩定性的步驟主要有三點，首先計算系統在穩定運動狀態時的變量穩定值，其次在穩定值附近找到系統的暫態過程的方程，對其進行線性化操作，最后由此生成一個短陣，著重分析產生的特征值，從而根據它的性質對系統的穩定性做出正確的判斷。而暫態穩定性是指系統在運行過程中收到的干擾非常大，但系統仍然能夠保持正常運行的能力，其分析方法主要是數值解法以及直接解法。

電力系統穩定問題的物理本質是系統中功率平衡問題，電力系統運行的前提是必須存在一個平衡點。電力系統的穩定問題，直觀的講也就是負荷母線上的節點功率平衡問題。當節點提供的無功功率與負荷消耗的無功功率之間能夠達成此種平衡，且平衡點具有抑制擾動而維持負荷母線電壓的能力，電力系統即是電壓穩定的，反之倘若系統無法維持這種平衡，就會引起系統電壓的不斷下降，并最終導致電壓崩潰。當有擾動發生的時候，會造成節點功率的不平衡，任何一個節點的功率不平衡將導致節點電壓的相位和幅值發生改變。各節點電壓和相位運動的結果若是能穩定在一個系統可以接受的新的狀態，則系統是穩定的，若節點的電壓和相角在擾動過后無法控制的發生不斷的改變，則系統進入失穩狀態。電力系統的電壓穩定和系統的無功功率平衡有關，電壓崩潰的根本原因是由于無功缺額造成的，擾動發生后，系統電壓無法控制的持續下降，電力系統進入電壓失穩狀態。

二、優化電網潮流分布，降低電網損耗

電網的規劃在整個電網的運行過程中也是一項非常重要的工作，因為一旦線路的規劃做的不好，電網就會出現迂回供電的情況，這樣不僅增加了成本，更加重了電網的損耗和浪費。不僅如此，如果線路選擇不合適也很有可能造成我們常說的“卡脖子”現象，這必然也會增加電網損耗。針對這些問題，有人提出優化電網的潮流分步的觀點，事實證明在一定程度上，這種方法確實能夠大幅度降低電網損耗。由于電網的損耗主要是在變壓器和線路上，所以改造過程主要體現在這兩者，我們將對其進行優化、組合，才得以形成一個可靠性高、損耗低的電網系統。改造主要從以下幾個方面入手：

（1）簡化電網結構，對不合理的線路進行調整；

（2）選擇最恰當的配變安裝地點，使其在負荷的中心，增加輸出的線路；

（3）積極引進高科技節能技術和設備，進一步節電降損；

（4）在安全可靠的保證下，盡量選擇低損耗的變壓器。

三、提高電網安全性與可靠性

如今電已經進入生活的各個方面、各個角落，因此用電的安全可靠直接關系著我們國家和社會的穩定，很多過去的大面積停電事故告訴我們：為了保證社會正常發展，我們必須盡可能地提高電網的可靠性和安全性。以下主要是從安全性和可靠性兩個方面來介紹提高電網可靠性的方法。

1、提高安全性

要提高電網的安全性，做好實時監控、制定全面的制度是很重要的。通過電力系統的實時監控，保持負荷的持續性預測，結合數據對總的負荷變化規律進行分析和總結，根據潮流分布以及經濟運行的理論計算結果適當的調整電網的運行方式。另一方面要制定并逐步完善管理制度，落實工作管理責任制，加強員工的責任意識，進而提高電網的安全性。

2、提高可靠性

（1）對配電結構規劃的優化

優化配電線路的結構需要從安全和經濟兩個方面考慮，首先需要制定一個符合長期發展的規劃和目標，這個規劃不僅要很好地滿足負荷要求，而且要與城市發展的規劃相互促進，一個高效、安全、可靠的電網就是在不斷的改造和優化中產生。

（2）提高電網建設的力度

當前正是城市電網以及農村電網建設的時候，我們應該抓住這個機會加強電網的建設力度，重視電網結構的規劃和優化工作。在電力系統施工過程中，我們不僅要嚴格執行相關的規程和技術，而且必須對施工的過程進行嚴格的檢測，施工的質量和施工中用到的材料需要得到嚴格的把關，切忌使用不符合標準的材料和產品。

（3）采用新技術、新設備來改造電網

對于新上市的新設備、新技術我們要加大推廣力度，保證企業的先進性，特別是高科技含量的檢測設備，例如通過在線監測各個指標這種方法，按照實際情況進行計劃停電維修。其次，自從出現了帶電作業，電網的建設便方便了很多，所以，在一定的安全保障上，企業需要盡可能多地采用帶點工作模式，這都需要很多先進的設備和技術來實現。另外，對于設備的選擇最好選擇維護記錄比較少的設備，這樣也可以減少不必要的檢修次數，而且也不需要實行周期性檢修的慣例，而是根據實際情況進行檢修，這樣對電網的改造和優化都有很大的幫助。

總而言之，隨著電力系統的飛速發展和擴大，系統穩定性的問題也越來越得到人們的重視，系統穩定性分析的方法和電網可靠性的提高都還有待提高和完善，對于電網可靠性的提高，尤其要注意一方面加大新技術、新設備的推廣力度。另一方面不斷深入內部組織安排，落實企業員工管理責任制，相信通過努力一定能夠進一步提高電網的安全性和可靠性。

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