电力系统在线安全稳定分析应用模式的构建

摘要：电力系统在线安全稳定分析应用模式的构建与应用，能够为电网的运行提供坚实的保障。通过对实时数据进行分析，能够将电力系统在线安全稳定出现的问题分析出来，并据此提出不同的应用模式，以为电网的安全稳定运行提供良好的保障。

关键词：电力系统；在线安全稳定；应用模式；构建

世界上发生的几次大规模的停电事件，使得国际上纷纷加大了对电力系统在线安全稳定性的分析与研究。其中具有代表性的是美国能源部联合邦纳维尔电力局和美国西部电力局联合开发了广域测量系统。韩国投运了八台同步相量测量装置组成的暂态稳定控制系统。中国国家电力科学研究院、国网电力科学研究院联合研发了动态安全评估与预警系统，已经成功地应用到国家电网和南方电网的在线稳定分析当中了，对稳定裕度评估提供了有效的辅助。

一、实时分析模式的构建

该模式在电力系统在线安全稳定分析中具有基础性的作用，主要呈现出的特点是在没有经过任何修改的在线数据基础上，不可以进行任何的人工模型和数据的修改，采取自动执行系统的分析，以对电力系统在线稳定分析和稳定裕度评估结合进行辅助。具体的分析运行过程如下图一：

第一，计算触发阶段。主要分为周期触发、事件触发和人工触发三种启动形式。其中周期触发能实现全自动的安全扫描工作，对目前进行运行的电网运行进行评估和预警，以便做出辅助性的决策[1]。事件触发主要进行事件信息的获取，从状态方面对电网设备运行故障进行分析，以便于对电网运行方式进行评估、预警和辅助性决策。人工触发采取的是人员手动性触发的在线分析形式，对当前的电网运行进行评估、预警辅助。在这三种触发形式当中，人工触发是最优先的级别，事件触发气候，周期触发最后。

第二，数据整合阶段。在经过计算触发之后，能够从EMS系统当中获取计算数据，在状态估计之后，能够得到支持的潮流数据、稳态数据和动态数据。之后再将相关的配置及计算数据发送到调度服务器当中[2]。

第三，安全分析和稳定裕度计算阶段。 在并行計算的基础上，对数据整合之后进行计算，然后进行静态安全、暂态安全和电压稳定分析、将稳定计算结果存入到数据库当中，并发送到无人机界面当中。在安全稳定分析结束之后，要对稳定裕度计算进行分析。

第四，辅助决策计算阶段。对DSA计算的分析具有不安全特征，对预防控制的辅助决策进行计算。主要的不安全结果包括暂态失去稳定、电压失去稳定、短路电流招标和热稳越线等。在整个计算结束之后，要将运行数据和计算存入到数据库中[3]。

二、研究分析模式

此模式主要是对调度运行操作的安全稳定性功能进行分析，主要呈现出的特点是在人工修改结束之后，对即将要在系统中进行的调度参与事件的安全性进行分析。

此种分析模式的应用，能够对运行形势进行实时的干预，对调度运行模式进行电网安全稳定性造成的影响进行校队和核验，然后对历史潮流断面进行研究，用于对事故进行分析。主要的流程分为以下几步：

第一，进入到人机界面当中，对用户修改的内容进行记录和计算，然后送入到计算平台当中去，并通过计算平台进行任务的分配，以便于对各种稳定进行计算和分析，从而对计算结论进行推算。此种方式与实时分析相比，研究分析发生在触发计算阶段之前，可以对潮流数据进行修改。可见，此种分析属于在线研究状态分析形式，此阶段只支持人工触发。

第二，该种研究模式在形式上包括独立推演和联合推演两种方式。此时调动人员能够对管辖范围内的电气元件进行操作，独立推演的方式能够对后网的稳定进行研究，而调动人员对于操作的影响会波及到相邻或者远方电网上，以此对上下级调度和不同区域内的调度区间进行联合推演[4]。

三、趋势分析模式

此种模式的应用能够对电网当前的运行情况进行分析，但是对将要发生的变化没有采取积极的应对手段。这种方式更加适合应用到短期的电网安全在线稳定评估中，但是这种方式在运用过程中可以将在线安全稳定分析的覆盖范围进行延伸，能够将电网运行即将发生的变化及在线稳定状态给出结论。关于电网安全稳定此时是否发生了恶化后者改善，都能够对电网短期控制给予辅助性的决策。对整个电网未来的运行状态进行调整，以提升电网运行的安全性。

在分析流程上，此种分析方式与实时分析发生相比区别较小，趋势分析只要支持周期触发启动即可，在研究对象上最本质的是对电网未来状态的一种预测，事件触发和人工触发的启动则无必要性[5]。

可见，趋势分析是对实时分析模式的一种延伸，也是通过稳定指标之间的对比与判断，使电网的安全稳定性向更加安全的方向发展。但此种模式的应用也说明了，趋势分析实质是对电网未来状态的一种预测，准确性有很大的争议，预测运行方式与实际运行方式必然存在较大的差异，所以在实际的调度过程中，趋势分析的应用是无法取代实施分析的。

结束语：

综上所述，电力系统在线安全稳定分析经过多年的实践，已经在国际电力调动中发挥了非常重要的作用，而且目前我国国家电网和南方电网都已经实现了电网调控的标准化和常态化。文章主要从实时分析模式、研究分析模式和趋势分析模式三个方面对电网安全稳定运行和调度操作进行了分析，互相补充，协调运行，为电力系统的稳定运行提供坚实的保障。电力系统的安全稳定是人们用电的重要保障，随着电力系统的发展与规模的不断延伸，电网结构出现日益复杂、庞大的发展趋势，此时，单机容量需要提高。电力企业要进一步提升电力系统的安全稳定运行效率，通过加强研究保障我国电力系统的安全性，通过制定有效的控制措施，切实提升电力运行的安全性，为电力企业创造更高的经济效益，从而进一步带动地区经济的发展，为整个地区经济发展贡献自己的力量。

参考文献

[1]李晨辉. 电力系统安全稳定综合防御体系框架[J]. 科技资讯，2017（21）.

[2]关于自然灾害下电力系统安全稳定防御方法的评述[J]. 电力系统保护与控制，2018.

[3]杨仕浩. 电力系统安全稳定标准研究[J]. 科技与创新，2017（5）：42-43.

[4]杨东升. 电力系统安全稳定方面存在的问题与相关对策[J]. 科技风，2017：185.

[5]唐浩. 针对电力系统安全稳定标准的概述[J]. 科技创新导报，2017（26）.

作者简介：唐黎（1987—），男，汉族，籍贯四川绵阳，本科双学历，工程师，主要研究方向（从事工作）为继电保护、设备状态评价、安全质量监督等。

（作者单位：国网四川省电力公司凉山供电公司）