电力系统运行与控制改革探索

2015-01-08白杰

中国科技纵横 2014年12期

关键词：调度稳定性电网

白杰

(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司,河北秦皇岛 066000)

电力系统运行与控制改革探索

白杰

(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司,河北秦皇岛 066000)

要让电力系统能够有效的运行和控制,就需要将电力生产企业生产的电力迅速的传输到需要的地点。这就提出几个重点:电力系统的决策能力与输送问题,这是实现电力系统运行与控制改革的关键。本文说明我国电力系统运行与控制改革的分析、现状、措施等三个方面的问题。

电力系统运行控制改革

随着市场经济的深入发展,我国的电力系统改革也正在进行。我国目前准许国营企业、民营企业、其它企业等收购我国的电厂,并自主的订制电价。这些举措都打过了过去电力生产和销售的垄断,它能够将电力与生产部门结合起来,最有效的通过电力推动其它产业的发展。然布电力改革也给电力系统的运行和控制带来很多问题。如果不革新电力系统运行和控制的现状,我国电力系统的改革将无法全面完面。

1 我国电力系统运行与控制改革的分析

要让电力系统能够有效的运行和控制,就需要将电力生产企业生产的电力迅速的传输到需要的地点。这就提出几个重点:电力系统的决策能力与输送问题,这是实现电力系统运行与控制改革的关键。

以我国的电网分布为例,我国的电网分布主要为东北电网、华北电网、西北电网、华中电网、华东电网、南方电网等几个地区。从我国的电网分布来看,我国绝大部分的地区使用“一”字链式电网互联结构,这种结构稳定性不够;部分电网长距离输电线路多、输电能力差、电压波动它,它依靠大量安全自动装置提高输送能力。为了提高电网稳定性,我国为电网配置有失步解列装置、高周切机装置、区域稳定控制装置等。这些先进的设置能在一定的程度上提高电力系统运行的水平。

然而随着科学技术的发展,人们对电力的需求日渐增多,未来我国电网将呈大电网互联与跨国联网的趋势,如果不能让做好电力系统的运行与控制,未来将会出现连锁反应的稳定性破坏和大面积的停电。如何应用更先进的技术让电力系统与电力生产相匹配,使运行与控制满足人们的需求成为一个重点课题。只有完成电力系统运行与控制的改革,才能保证我国电网能安全稳定的运行。

2 我国电力系统运行与控制改革的现状

2.1 动态稳定性出现问题

电网互联,如果使用的是交流远距离大容量送电,特别是送端发电机采用快速励磁系统,或者使用交流弱联方式,容易产生区域间的负阻尼或弱阻尼振荡模式,使互联系统出现低频振荡与动态不稳定。如何保持电网的动态稳定性,使互联系统的阻尼特性增强是改革的关键。

2.2 薄弱的环节出现问题

电网互联通常会出现薄弱环节,比如它会出现断面稳定水平下降,或者有时出现电压不稳的现象,尤其是电网子系统的部分薄弱环节或输电通道中间的子系统薄弱环节。如何让电网结构更合理、运行安排更合理、如何加强薄弱环节的电压支撑使输电通道能够更通畅是电力系统运行和控制改革的另一个重点。

2.3 频率稳定性出现问题

我国电网规模大,使电力系统的频率稳定性会出现问题。特别是互联各级电网交换功率较大时,有时会出现联络线因故障跳开的问题,如果不能保证频率的稳定性,那么电力系统的稳定性就不能保证,特别是容量较小的子系统需要解决频率稳定性的问题,它是我国电力系统运行与控制的保证。

2.4 外在的因素出现问题

如果电网规模过大,电力传输的过程中有可能会出现设备问题、短路问题、绝缘问题等,导致大面积停电问题。如果保持电网与电网之间、电网内部之间的问题性是电力系统运行和控制改革要重视的问题,尽管是细节问题和局部问题,它们也体现出电力系统的整体稳定性。

3 我国电力系统运行与控制改革的措施

3.1 控制系统低频振荡

影响电力系统的最重要的三因素为功角稳定问题、电压稳定问题、频率稳定问题。特别是低频振荡问题在电网中常常出现。电力系统稳定器能较好的解决低频振荡的稳定性问题,且它的成本比较低廉。同时可以使用高压直流输电(HVDC)和静止无功补偿器(SVC)能稳定电力系统的参数,使阻尼效果增加。因此,可使用电力改造的方式完成改革,为电力系统装置投切补偿装置。同时可在线路串联电容补偿中增加可控硅的控制部分(TCSC),另外在系统中增装完全用于阻尼振荡的新装置,使系统低频振荡得到控制。

3.2 控制外在因素影响

如果电力系统受到外在因素的因素出现问题,可能会三相短路问题、绝缘问题、设施损坏问题等,这些问题不能得到即时解决,电力系统的运行和控制稳定性就得不到保证。目前的GPS系统可以与各类监测设备连接,达到即时监测的效果。将GPS设备与电力系统结合,可以达到同步相量测量的结果,现在我国部分电网已经实现电网调度中心实时观测,对观测结果进行分析,可以迅速的排除外在因素引起的故障。

3.3 控制能量调度判断

电力系统能量调度系统一般是完成稳定状态下的调度,然而如果电网电力系统的稳定性出现问题,比如母线电压越限问题、元件过负荷等问题等,必须要立即完成继电保护、安全自动装置等使电力系统稳定,它才能继续正确的调度。要让电力系统的调度更稳定,就需要控制能量调度的判断。GPS相量测量的结果给智能判断系统提供数据依据。如果电力系统出现不稳定现象,而需要解列、切机、开关等完成控制措施时,可先对GPS测量的数据与常规RTU配合,让能量调度判断系统动态的转变,使电力系统整体判断呈稳定性。现在我国部分电力系统使用EEAC、PEBS等直接法在线分析优化传统离线分析法,它将即时监测的数据与在线稳定性建模相结合,达到一种更智能的调度判断效果,并可依据判断自动恢复部分地方调度。