電力系統安全穩定控制系統設計原則探究

楊曉宇

摘要：電力系統的安全穩定運行對社會發展具有重要影響，因此本文將在電力系統的安全穩定運行基礎上，對電力系統安全穩定控制系統設計原則的重要意義進行詳細分析，然后對其內容和原則進行深入研究，最后對其結構組成展開系統論述。

關鍵詞：電力系統;安全穩定;控制系統;設計原則

在我國社會的不斷進步發展和經濟飛速發展的背景下，人們的生活水平得到了大幅度的提升，社會的各個行業與領域的發展機遇也在不斷增多。但是正是在這種發展背景下，電力行業的電力系統安全設計中存在的問題成為制約電力行業發展的主要障礙。而本文就將在電力系統安全穩定控制系統設計原則的基礎上，對其進行深入研究分析，以期能夠為我國的電力行業電力系統安全穩定發展提供有效參考措施。

1電力系統安全穩定控制系統設計原則的應用意義

電力工程的發展是在社會文明的演進以及工業文明不斷發展的基礎上誕生的，電力系統的迅速發展以及用居民電量的不斷增加，使得現階段我國的電力系統不斷朝著大規模、大機組、超遠距離的方向不斷演進，而隨著電網規模的進一步擴大，當其故障發生時，在電力系統的設計影響下，就可以在常規的自動化裝置控制下實現系統運行的安全穩定性[1]。另外，電力系統中的自動化裝置不僅是電力系統安全穩定運行的重要保障，同時也是提高配電網供電質量和能力的根本途徑。雖然我國當前的電力系統自動化設計類型較多，但是從電力系統的整體安全性以及系統附件的配置設計當中，仍沒有較為統一的概念界定。這使得相關人員在具體的系統安全穩定性管理中存在較大問題。因此，加強電力系統安全穩定系統的設計對電力系統的發展優化具有積極意義。

2電力系統安全穩定控制系統設計原則

2.1安全裝置的分類及特點

根據其功能性能的不同，可以將電力系統的安全自動裝置設立為4個類型，首先是具有較強穩定性和防御機制的安全自動裝置，該裝置通常發生在輸電線路發生故障時，在自動重合閘的周期內，使輸送功率降低，降低系統故障的發生，或功率失衡引發的超頻、超壓、超負荷等問題，該類裝置主要應用在功率過剩的部位，能夠進一步快速實現系統運行功率的控制，降低了超負荷事故的發生幾率。其次是為了使非同步運行的自動裝置得到有效減少。再次是與低周期減載裝置相符的，能夠消除對系統內損壞設備的高頻、高壓的局部安全自動裝置。最后是應用于系統恢復的安全自動裝置，它能夠將部分安全自動裝置暫停的線路進行重連，然后對其進行有效應用[2]。在電力系統發展中，成熟穩定的電力系統通常會使用多個安全自動裝置，且每個裝置的特殊性也較大，它既可以實現故障發生時的線路急切，同時還能夠提高電力系統的安全事故處理效率。

2.2原則分析

2.2.1可靠性原則

在電力系統的安全穩定控制系統設計中對于系統的制作可靠性非常嚴格。通常情況下，電力系統的可靠性是按照電力系統裝置在及時動作以及其他動作或不需要進行其他動作的狀態論述。也就是說，當相關設備接收到相應的動作指令之后，處于“拒動”的狀態，當不需要其產生動作卻產生了動作等就是其出現問題的具體體現。另外，電力系統的安全穩定性不僅體現在其安全自動裝置身上，同時還包括安全自動裝置在研發、設計的過程中所使用的生產工藝以及制作材料等方面，針對這類問題我們通常通過電力控制系統中的動作界面對其進行判斷和控制。在當前的電力系統安全穩定發展中，很可能存在繼電保護與安全裝置共存的現象，一般情況下，繼電保護器的可靠性會在設備元件拒動或誤動的情況下使得系統的整體安全穩定性大大降低，甚至在應用過程中還可能對電力系統中的發電機組的運行安全帶來一定影響。因而，為了使電力系統的可靠性得到進一步提升，在繼電保護和安全裝置的安裝中要盡量減少這兩種設備的關聯性。

2.2.2實效性原則

在電力系統的安全設計當中，可以將其劃分為兩個方面，一方面，它是指在電力系統受到較大干擾時，為確保電力系統的運行安全性和穩定性而采用的控制系統本地單元的電力或負載量。系統設備運行后，如果控制量不足，將導致系統不穩定，不能起到穩定控制的作用，安全系數降低[3]。因此，在電力系統安全穩定控制系統的過程中，一般會要求系統配置一定的備用容量，當系統中有機組中發生功率過大時，一般不會造成負載損失;用于負載削減控制選擇較常規的兩種或三種不重要的負荷消除方法也可以在一定程度上減少影響;第二方面主要針對控制對象的選擇。在有多個控制對象和多個影響因素的情況下，我們需要尋找具有較高控制效果的對象并實現對關鍵對象的有效控制。

2.2.3控制性原則

電力系統的安全穩定系統設計本身就是一個具有綜合性的系統，它是以分層分區控制為基礎而建立的。安全穩定控制裝置的保護對象不具備明確性的特點，其控制方式通常以范圍為界限。如在發電廠的遠距離供電的電力系統穩定控制裝置方面，其控制范圍一般為電廠出線，范圍稍大的區域則可以延伸到下級對出現故障的控制，但是電網之間的穩定性問題需要依靠網間控制裝置來完成。基于此，在電力系統的安全穩定性設計當中，需要加強對其設計的控制管理，以此來確保系統運行的安全、協調穩定。

2.2.4兼容性原則

在電力系統的安全穩定性設計中，由于不同用電區域對供電需求的不同就需要對其安全穩定性進行有針對性的設計，而這時候就需要相關人員對電力系統中的控制裝置的兼容性進行有效評估，然后再根據電力系統的裝置兼容性確定相應的設計方式，以此對裝置的軟硬件適應性和兼容性進行直接判斷和控制。使其能夠符合電力系統安全控制裝置設置的相關要求，為實現電力系統相關裝置的系列化、模塊化發展奠定良好的基礎。

3電力系統安全穩定控制系統設計結構

3.1結構配置要求

電力系統的安全穩定設計通常會涉及兩方面的內容，即在電力系統的安全裝置配置專用需要對其雙重配置條件進行綜合考慮，只有這樣才能使系統安全穩定的安全可靠性得到有效保障，同時也是降低相關裝置拒動故障的有效保證。另外就是在電力系統安全穩定設計的安全裝置的功能性得到滿足在的情況下，要盡量簡化其安裝步驟和結構。即在具體的裝配當中，要盡量降低后備裝置與安全穩定裝置合在一起的安裝情況出現，以此來降低因裝置本身的復雜性而導致的備用裝置冗余失效的問題的出現。同時盡可能的簡化其裝置結構還有利于對其的規范化、模塊化管理，這對提高設備的投產率以及縮短生產周期具有積極作用。

3.2配置相應的快關氣門裝置

快關氣門裝置在執行瞬時快關操作時，能夠彌補操作人員的反應時間，同時在持續性的快關操作中，還能夠對相關系統和設備被進行穩定協調控制，這對于提高人員干預安全性，降低設備損傷，提高操作規范具有積極作用，同時對于實現增減負荷提高社會經濟效益也具有積極作用。

總結

電力系統安全穩定設計對于電力系統的安全穩定運行具有積極作用，對于提高電力企業的穩定發展也具有重要意義。因此在電力系統的安全穩定設計中，相關企業部門應該加強安全管理裝置的設置和應用，并采取有效的控制方法，以此來實現對電力系統穩定性的平穩控制，為其運行安全、可靠提供有效保障。

參考文獻

[1]呂洋.電力系統規劃設計的原則及應用分析[J].科技創新導報，2017，14（31）：55，57.

[2]楊曉林.芻議電力規劃設計在電力工程設計中的應用[J].電子元器件與信息技術，2019，3（6）：98-100.

[3]張為海.智能電網電力設計探討[J].建筑工程技術與設計，2019，（20）：4355.