白杰

(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革探索

白杰

(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司,河北秦皇島 066000)

要讓電力系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行和控制,就需要將電力生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的電力迅速的傳輸?shù)叫枰牡攸c(diǎn)。這就提出幾個(gè)重點(diǎn):電力系統(tǒng)的決策能力與輸送問(wèn)題,這是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的關(guān)鍵。本文說(shuō)明我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的分析、現(xiàn)狀、措施等三個(gè)方面的問(wèn)題。

電力系統(tǒng) 運(yùn)行 控制 改革

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,我國(guó)的電力系統(tǒng)改革也正在進(jìn)行。我國(guó)目前準(zhǔn)許國(guó)營(yíng)企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、其它企業(yè)等收購(gòu)我國(guó)的電廠,并自主的訂制電價(jià)。這些舉措都打過(guò)了過(guò)去電力生產(chǎn)和銷(xiāo)售的壟斷,它能夠?qū)㈦娏εc生產(chǎn)部門(mén)結(jié)合起來(lái),最有效的通過(guò)電力推動(dòng)其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然布電力改革也給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來(lái)很多問(wèn)題。如果不革新電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的現(xiàn)狀,我國(guó)電力系統(tǒng)的改革將無(wú)法全面完面。

1 我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的分析

要讓電力系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行和控制,就需要將電力生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的電力迅速的傳輸?shù)叫枰牡攸c(diǎn)。這就提出幾個(gè)重點(diǎn):電力系統(tǒng)的決策能力與輸送問(wèn)題,這是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的關(guān)鍵。

以我國(guó)的電網(wǎng)分布為例,我國(guó)的電網(wǎng)分布主要為東北電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)、華中電網(wǎng)、華東電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等幾個(gè)地區(qū)。從我國(guó)的電網(wǎng)分布來(lái)看,我國(guó)絕大部分的地區(qū)使用“一”字鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不夠;部分電網(wǎng)長(zhǎng)距離輸電線路多、輸電能力差、電壓波動(dòng)它,它依靠大量安全自動(dòng)裝置提高輸送能力。為了提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,我國(guó)為電網(wǎng)配置有失步解列裝置、高周切機(jī)裝置、區(qū)域穩(wěn)定控制裝置等。這些先進(jìn)的設(shè)置能在一定的程度上提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的水平。

然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)電力的需求日漸增多,未來(lái)我國(guó)電網(wǎng)將呈大電網(wǎng)互聯(lián)與跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì),如果不能讓做好電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制,未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)的穩(wěn)定性破壞和大面積的停電。如何應(yīng)用更先進(jìn)的技術(shù)讓電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)相匹配,使運(yùn)行與控制滿足人們的需求成為一個(gè)重點(diǎn)課題。只有完成電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制的改革,才能保證我國(guó)電網(wǎng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

2 我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的現(xiàn)狀

2.1 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題

電網(wǎng)互聯(lián),如果使用的是交流遠(yuǎn)距離大容量送電,特別是送端發(fā)電機(jī)采用快速勵(lì)磁系統(tǒng),或者使用交流弱聯(lián)方式,容易產(chǎn)生區(qū)域間的負(fù)阻尼或弱阻尼振蕩模式,使互聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)低頻振蕩與動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。如何保持電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,使互聯(lián)系統(tǒng)的阻尼特性增強(qiáng)是改革的關(guān)鍵。

2.2 薄弱的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題

電網(wǎng)互聯(lián)通常會(huì)出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),比如它會(huì)出現(xiàn)斷面穩(wěn)定水平下降,或者有時(shí)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象,尤其是電網(wǎng)子系統(tǒng)的部分薄弱環(huán)節(jié)或輸電通道中間的子系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。如何讓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更合理、運(yùn)行安排更合理、如何加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的電壓支撐使輸電通道能夠更通暢是電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制改革的另一個(gè)重點(diǎn)。

2.3 頻率穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題

我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模大,使電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。特別是互聯(lián)各級(jí)電網(wǎng)交換功率較大時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線因故障跳開(kāi)的問(wèn)題,如果不能保證頻率的穩(wěn)定性,那么電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性就不能保證,特別是容量較小的子系統(tǒng)需要解決頻率穩(wěn)定性的問(wèn)題,它是我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制的保證。

2.4 外在的因素出現(xiàn)問(wèn)題

如果電網(wǎng)規(guī)模過(guò)大,電力傳輸?shù)倪^(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題、短路問(wèn)題、絕緣問(wèn)題等,導(dǎo)致大面積停電問(wèn)題。如果保持電網(wǎng)與電網(wǎng)之間、電網(wǎng)內(nèi)部之間的問(wèn)題性是電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制改革要重視的問(wèn)題,盡管是細(xì)節(jié)問(wèn)題和局部問(wèn)題,它們也體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

3 我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制改革的措施

3.1 控制系統(tǒng)低頻振蕩

影響電力系統(tǒng)的最重要的三因素為功角穩(wěn)定問(wèn)題、電壓穩(wěn)定問(wèn)題、頻率穩(wěn)定問(wèn)題。特別是低頻振蕩問(wèn)題在電網(wǎng)中常常出現(xiàn)。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器能較好的解決低頻振蕩的穩(wěn)定性問(wèn)題,且它的成本比較低廉。同時(shí)可以使用高壓直流輸電(HVDC)和靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)能穩(wěn)定電力系統(tǒng)的參數(shù),使阻尼效果增加。因此,可使用電力改造的方式完成改革,為電力系統(tǒng)裝置投切補(bǔ)償裝置。同時(shí)可在線路串聯(lián)電容補(bǔ)償中增加可控硅的控制部分(TCSC),另外在系統(tǒng)中增裝完全用于阻尼振蕩的新裝置,使系統(tǒng)低頻振蕩得到控制。

3.2 控制外在因素影響

如果電力系統(tǒng)受到外在因素的因素出現(xiàn)問(wèn)題,可能會(huì)三相短路問(wèn)題、絕緣問(wèn)題、設(shè)施損壞問(wèn)題等,這些問(wèn)題不能得到即時(shí)解決,電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制穩(wěn)定性就得不到保證。目前的GPS系統(tǒng)可以與各類(lèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備連接,達(dá)到即時(shí)監(jiān)測(cè)的效果。將GPS設(shè)備與電力系統(tǒng)結(jié)合,可以達(dá)到同步相量測(cè)量的結(jié)果,現(xiàn)在我國(guó)部分電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度中心實(shí)時(shí)觀測(cè),對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,可以迅速的排除外在因素引起的故障。

3.3 控制能量調(diào)度判斷

電力系統(tǒng)能量調(diào)度系統(tǒng)一般是完成穩(wěn)定狀態(tài)下的調(diào)度,然而如果電網(wǎng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題,比如母線電壓越限問(wèn)題、元件過(guò)負(fù)荷等問(wèn)題等,必須要立即完成繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等使電力系統(tǒng)穩(wěn)定,它才能繼續(xù)正確的調(diào)度。要讓電力系統(tǒng)的調(diào)度更穩(wěn)定,就需要控制能量調(diào)度的判斷。GPS相量測(cè)量的結(jié)果給智能判斷系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象,而需要解列、切機(jī)、開(kāi)關(guān)等完成控制措施時(shí),可先對(duì)GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)與常規(guī)RTU配合,讓能量調(diào)度判斷系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變,使電力系統(tǒng)整體判斷呈穩(wěn)定性?，F(xiàn)在我國(guó)部分電力系統(tǒng)使用EEAC、PEBS等直接法在線分析優(yōu)化傳統(tǒng)離線分析法,它將即時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)與在線穩(wěn)定性建模相結(jié)合,達(dá)到一種更智能的調(diào)度判斷效果,并可依據(jù)判斷自動(dòng)恢復(fù)部分地方調(diào)度。

3.4 控制交流輸電效率

為了增強(qiáng)交流輸電的效率,目前我國(guó)使用FACTS技術(shù),它是在交流輸電系統(tǒng)中引入一種可控制的一次設(shè)備,使交流輸電功率能更靈活的控制,特別是它能控制電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程中的相角角度。同時(shí),還可以采用靜態(tài)補(bǔ)償器或先進(jìn)靜止無(wú)功補(bǔ)償電源對(duì)交流輸電系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化,讓交流輸電系統(tǒng)能更有輸?shù)膫鬏旊娔堋?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的改革分析能夠看到,只有用更先進(jìn)的技術(shù)排除目前電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制中存在的問(wèn)題,完成電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制的改革,才能使我國(guó)電力系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。

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