淺談電力系統的安全運行控制技術

摘 要：我國的經濟技術發展的同時，能源技術也在不斷的發展。現階段我國對于能源的需求量越來越大，尤其是我國的電力能源。因此我國的電力系統正在面臨著安全穩定運行的壓力。正是由于這種壓力導致了我國的電力行業在不斷的發展和創新之中，但是在我國的電能的生產、輸送必須在安全運行的前提下進行。文章針對我國電力系統的安全運行控制技術進行詳細的闡述和分析，通過對控制技術的闡述和分析，合理應用相應的技術，確保我國電力系統的安全穩定運行，同時也為我國的電力系統的安全生產貢獻力量。關鍵詞：電力系統；安全運行；控制；技術

前言

隨著電網的不斷發展，電網規模越來越大，我國現階段電力系統的發展方向定在了四個方面。第一個是我國的電力系統要向著大機組方向發展；第二個是我國的電力系統要向著大電網方向發展；第三個是我國的電力系統要向著高電壓方向發展；第四個是我國的電力系統要向著智能電網方向發展，這也是我國電力系統發展的終極方向。目前，我國的電力系統在不斷的擴大其規模，不斷的延長著電力系統的輸電線路，逐步實現了高電壓遠距離輸送的技術突破，讓電力輸送跨省，跨區成為了現實。在技術取得突破的同時，電力系統的經濟收益也在不斷的提升。但是在我國的電力系統的發展過程中還是存在或者暴露了一些問題，例如電力輸送過程中的不穩定問題，這一個問題已經受到了越來越多人的關注。同時我國有些區域在用電高峰期會采取拉閘限電措施也從側面說明了我國的電力供應處在一個相對緊張的狀態下。除了上述問題我國的電力系統運行安全問題也是一個非常突出的問題。我國的經濟技術持續的發展需要我國的電力系統有一個持續性的電力供應，一個穩定的電力供應，所以電力系統安全穩定運行控制技術成為關鍵問題。電力系統在運行過程中，會存在突發性的電力擾動或者電力故障，這樣就會嚴重的影響電網的安全穩定運行。我國的電力安全運行問題主要指的是在運行過程中出現突發性故障時，電力系統還能夠持續給用戶提供電力供應，小的運行問題不會對整個電網運行造成影響。因此我國的電力運行安全需要在一個全局的角度來審視。

1 我國電力系統的現階段運行狀態

關于我國電力系統的現階段運行狀態的論述和分析，文章主要從四個方面繼續闡述和分析。第一個方面是我國電力系統的正常運行狀態。第二個方面是我國電力系統的警戒運行狀態。第三個方面是我國電力系統的緊急運行狀態。第四個方面是我國電力系統的恢復運行狀態。

1.1 我國電力系統的正常電力運行狀態

在電力系統的輸出電量滿足現階段的用電需求時，這種狀態下的電力系統的運行，能夠保障電力系統的總輸出和用電量的總需求的一種平衡，同時這種狀態下電力系統中的電壓以及頻率也是一種正常的電力運行狀態。電力系統的運行設備也在要求額定下進行電力運行。電力系統的正常電力運行狀態能夠保障電力系統中的所有輸變電運行設備處在一種正常的狀態下，因此電力系統的正常運行狀態是一種非常安全穩定的運行狀態，這種狀態對于外界的各種干擾因素都有很好的排斥，不會因為外界的干擾因素造成系統的運行安全問題，整個電力系統能夠在一種非常正常的和經濟的狀態下進行安全穩定的運行。

1.2 我國電力系統的警戒運行狀態

在電力系統運行過程中，由于外界干擾不斷的增多增大，或者是電力系統的內部出現變化等問題就會影響電力系統的安全運行，很大程度上電力系統的運行安全相關系數的下降同電力系統的警戒運行狀態有關。一旦電力系統的安全系數下降同時電力的儲量不足時，整個電力系統就處在一種警戒的狀態。能夠導致電力系統在運行過程中出現警戒運行的外在因素和內在因素很多。但是最重要的因素有兩個。第一個是系統的出力出現了減少的問題；第二個是電力系統的輸電能力變弱，同時外在的干擾不斷增強。在這種情況下，電力系統的安全運行還是能夠維持，各種安全方面的約束還是能夠保障安全運行，但是電力系統的承受外界干擾以及承載負荷會隨著電力系統的運行不斷的下降，一旦外界干擾或者承載負荷達到一定的程度，電力系統的運行就會從警戒運行狀態轉到下一個運行狀態緊急運行狀態。

1.3 我國電力系統的緊急運行狀態

根據上面的闡述，一旦外界干擾和電力系統的承載負荷達到一定的限值時，就會將電力系統的運行狀態轉化成緊急運行狀態。這種狀態下，安全運行得不到保障。因為電力系統處在緊急運行狀態下時，電力系統的各種平衡問題都會被打破，各種影響安全運行的約束也會被打破，電力的負荷供應由于受到了電力系統的電壓和頻率的變化得不到有效的保障，這種狀態下的電力運行就需要工作人員及時的進行處理和補救，如果處理及時得當就會讓電力系統恢復安全運行狀態或者恢復到警戒運行狀態，但是如果沒有及時采取一定的穩定控制措施，就會進一步的惡化電力系統的運行環境，電力系統的運行故障就會不斷的進行放大，電力系統的穩定性受到破壞，有可能導致電力系統的供電中斷或者是無法正常進行供電。

1.4 我國電力系統的恢復運行狀態

當電力系統緊急運行狀態度過之后，運行過程中的受到了有效的抑制，整個電力系統就會處在一種恢復運行狀態。但是這個狀態下的電氣元件還是處在斷開狀態下，嚴重的情況下，整個電力系統會被分解成為多個獨立系統。因此這一過程要借助相應的措施和手段來保障供電系統的恢復，減少電力系統故障帶來的不良影響，將損失降到最低。

2 我國電力系統安全運行的控制問題

關于我國電力系統的安全運行的控制問題的闡述和分析，文章主要從三個方面進行分析和論述。第一個方面是在電力系統安全運行過程中的預防控制。第二個方面是在電力系統安全運行過程中的緊急控制。第三個方面是在電力系統安全運行過程中的恢復控制。下面進行詳細的分析和闡述。

2.1 在電力系統安全運行過程中的預防控制

電力系統將進入警戒或緊急狀態，那就認為電力系統在隨后可能出現這種事故時將是不安全的。為避免這種潛在的不安全因素，應及時采取相應的控制措施以保證即使出現這種假想的事故，電力系統仍然是安全的，或者盡量減輕對電力系統安全性的威脅。

2.2 在電力系統安全運行過程中的緊急控制

緊急狀態的控制一般分為選擇性切除故障階段和防止事故擴大階段。借助各類繼電保護和自動裝置，有選擇性的快速切除部分發生故障的電力系統元件，允許對部分用戶停止供電，以免發生連鎖性的故障或電力系統的瓦解。同時，應盡可能縮小停電范圍，使對用戶造成的影響為最小。

2.3 在電力系統安全運行過程中的恢復控制

在恢復過程中，根據被斷開負荷的重要程度和系統的實際可能，逐個的恢復對負荷的供電。在各個部分系統已經恢復到一定程度后，幾個部分系統的頻率極電壓接近或達到額定值后，應將在緊急狀態時解列的各部分系統逐個重新并列，使系統盡可能恢復到事故前的運行狀態。

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作者簡介：王研（1973-），女，高級工程師，從事電網調控運行技術研究及管理。