电力系统安全稳定控制系统设计原则探究

杨晓宇

摘要：电力系统的安全稳定运行对社会发展具有重要影响，因此本文将在电力系统的安全稳定运行基础上，对电力系统安全稳定控制系统设计原则的重要意义进行详细分析，然后对其内容和原则进行深入研究，最后对其结构组成展开系统论述。

关键词：电力系统;安全稳定;控制系统;设计原则

在我国社会的不断进步发展和经济飞速发展的背景下，人们的生活水平得到了大幅度的提升，社会的各个行业与领域的发展机遇也在不断增多。但是正是在这种发展背景下，电力行业的电力系统安全设计中存在的问题成为制约电力行业发展的主要障碍。而本文就将在电力系统安全稳定控制系统设计原则的基础上，对其进行深入研究分析，以期能够为我国的电力行业电力系统安全稳定发展提供有效参考措施。

1电力系统安全稳定控制系统设计原则的应用意义

电力工程的发展是在社会文明的演进以及工业文明不断发展的基础上诞生的，电力系统的迅速发展以及用居民电量的不断增加，使得现阶段我国的电力系统不断朝着大规模、大机组、超远距离的方向不断演进，而随着电网规模的进一步扩大，当其故障发生时，在电力系统的设计影响下，就可以在常规的自动化装置控制下实现系统运行的安全稳定性[1]。另外，电力系统中的自动化装置不仅是电力系统安全稳定运行的重要保障，同时也是提高配电网供电质量和能力的根本途径。虽然我国当前的电力系统自动化设计类型较多，但是从电力系统的整体安全性以及系统附件的配置设计当中，仍没有较为统一的概念界定。这使得相关人员在具体的系统安全稳定性管理中存在较大问题。因此，加强电力系统安全稳定系统的设计对电力系统的发展优化具有积极意义。

2电力系统安全稳定控制系统设计原则

2.1安全装置的分类及特点

根据其功能性能的不同，可以将电力系统的安全自动装置设立为4个类型，首先是具有较强稳定性和防御机制的安全自动装置，该装置通常发生在输电线路发生故障时，在自动重合闸的周期内，使输送功率降低，降低系统故障的发生，或功率失衡引发的超频、超压、超负荷等问题，该类装置主要应用在功率过剩的部位，能够进一步快速实现系统运行功率的控制，降低了超负荷事故的发生几率。其次是为了使非同步运行的自动装置得到有效减少。再次是与低周期减载装置相符的，能够消除对系统内损坏设备的高频、高压的局部安全自动装置。最后是应用于系统恢复的安全自动装置，它能够将部分安全自动装置暂停的线路进行重连，然后对其进行有效应用[2]。在电力系统发展中，成熟稳定的电力系统通常会使用多个安全自动装置，且每个装置的特殊性也较大，它既可以实现故障发生时的线路急切，同时还能够提高电力系统的安全事故处理效率。

2.2原则分析

2.2.1可靠性原则

在电力系统的安全稳定控制系统设计中对于系统的制作可靠性非常严格。通常情况下，电力系统的可靠性是按照电力系统装置在及时动作以及其他动作或不需要进行其他动作的状态论述。也就是说，当相关设备接收到相应的动作指令之后，处于“拒动”的状态，当不需要其产生动作却产生了动作等就是其出现问题的具体体现。另外，电力系统的安全稳定性不仅体现在其安全自动装置身上，同时还包括安全自动装置在研发、设计的过程中所使用的生产工艺以及制作材料等方面，针对这类问题我们通常通过电力控制系统中的动作界面对其进行判断和控制。在当前的电力系统安全稳定发展中，很可能存在继电保护与安全装置共存的现象，一般情况下，继电保护器的可靠性会在设备元件拒动或误动的情况下使得系统的整体安全稳定性大大降低，甚至在应用过程中还可能对电力系统中的发电机组的运行安全带来一定影响。因而，为了使电力系统的可靠性得到进一步提升，在继电保护和安全装置的安装中要尽量减少这两种设备的关联性。

2.2.2实效性原则

在电力系统的安全设计当中，可以将其划分为两个方面，一方面，它是指在电力系统受到较大干扰时，为确保电力系统的运行安全性和稳定性而采用的控制系统本地单元的电力或负载量。系统设备运行后，如果控制量不足，将导致系统不稳定，不能起到稳定控制的作用，安全系数降低[3]。因此，在电力系统安全稳定控制系统的过程中，一般会要求系统配置一定的备用容量，当系统中有机组中发生功率过大时，一般不会造成负载损失;用于负载削减控制选择较常规的两种或三种不重要的负荷消除方法也可以在一定程度上减少影响;第二方面主要针对控制对象的选择。在有多个控制对象和多个影响因素的情况下，我们需要寻找具有较高控制效果的对象并实现对关键对象的有效控制。

2.2.3控制性原则

电力系统的安全稳定系统设计本身就是一个具有综合性的系统，它是以分层分区控制为基础而建立的。安全稳定控制装置的保护对象不具备明确性的特点，其控制方式通常以范围为界限。如在发电厂的远距离供电的电力系统稳定控制装置方面，其控制范围一般为电厂出线，范围稍大的区域则可以延伸到下级对出现故障的控制，但是电网之间的稳定性问题需要依靠网间控制装置来完成。基于此，在电力系统的安全稳定性设计当中，需要加强对其设计的控制管理，以此来确保系统运行的安全、协调稳定。

2.2.4兼容性原则

在电力系统的安全稳定性设计中，由于不同用电区域对供电需求的不同就需要对其安全稳定性进行有针对性的设计，而这时候就需要相关人员对电力系统中的控制装置的兼容性进行有效评估，然后再根据电力系统的装置兼容性确定相应的设计方式，以此对装置的软硬件适应性和兼容性进行直接判断和控制。使其能够符合电力系统安全控制装置设置的相关要求，为实现电力系统相关装置的系列化、模块化发展奠定良好的基础。

3电力系统安全稳定控制系统设计结构

3.1结构配置要求

电力系统的安全稳定设计通常会涉及两方面的内容，即在电力系统的安全装置配置专用需要对其双重配置条件进行综合考虑，只有这样才能使系统安全稳定的安全可靠性得到有效保障，同时也是降低相关装置拒动故障的有效保证。另外就是在电力系统安全稳定设计的安全装置的功能性得到满足在的情况下，要尽量简化其安装步骤和结构。即在具体的装配当中，要尽量降低后备装置与安全稳定装置合在一起的安装情况出现，以此来降低因装置本身的复杂性而导致的备用装置冗余失效的问题的出现。同时尽可能的简化其装置结构还有利于对其的规范化、模块化管理，这对提高设备的投产率以及缩短生产周期具有积极作用。

3.2配置相应的快关气门装置

快关氣门装置在执行瞬时快关操作时，能够弥补操作人员的反应时间，同时在持续性的快关操作中，还能够对相关系统和设备被进行稳定协调控制，这对于提高人员干预安全性，降低设备损伤，提高操作规范具有积极作用，同时对于实现增减负荷提高社会经济效益也具有积极作用。

总结

电力系统安全稳定设计对于电力系统的安全稳定运行具有积极作用，对于提高电力企业的稳定发展也具有重要意义。因此在电力系统的安全稳定设计中，相关企业部门应该加强安全管理装置的设置和应用，并采取有效的控制方法，以此来实现对电力系统稳定性的平稳控制，为其运行安全、可靠提供有效保障。

参考文献

[1]吕洋.电力系统规划设计的原则及应用分析[J].科技创新导报，2017，14（31）：55，57.

[2]杨晓林.刍议电力规划设计在电力工程设计中的应用[J].电子元器件与信息技术，2019，3（6）：98-100.

[3]张为海.智能电网电力设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2019，（20）：4355.