电网的安全稳定控制.doc

电网的安全稳定控制
电力系统安全控制的主要内容包括对电力系统进行安全监视和安全分析，并提出安全控制对策并予以实施。
安全监视是利用电力系统信息收集的传输系统所获得的电力系统和环境变量的实时测量数据和信息，使运行人员能正确而及时地识别电力系统的实时状态，校核实时电流或电压是否已到极限。
安全分析是在安全监视的基础上，对预想事故的影响进行估算：分析电力系统当前的运行状态在发生预想事故后是否安全；确定在出现预想事故后为保持系统安全运行采纳的矫正措施。电力系统安全分析分为静态安全分析和动态安全分析。所谓静态安全分析是指只考了事故后稳态运行的安全性，而不合计从当前运行状态向事故后稳定运行状态的动态转移过程。所谓动态安全分析是包括事故后动态过程的安全分析。
安全控制是指在电力系统各种运行状态下，为了保证电力系统安全运行所进行的各种调节、矫正和控制。电力系统正常运行状态下安全控制的首要任务是监视不断变化着的电力系统状态〔发电机出力、母线电压、系统频率、线路潮流、系统间交换功率，等等〕，并依据日负荷曲线调整运行方式和进行正常的操作控制〔如启、听发电机组，调节发电出力，调整高压变压器分接头的位置等〕，使系统运行参数维持在规定的范围内，以满足正常供电的必需要。
安全控制还包括预防性安全控制、紧急状态下的安全控制和事故后的恢复控制。广义的理解安全控制也包括对电能质量和运行经济型的控制。预防性安全控制是指在进行控制时电力系统并未受到干扰，安全分析已经显示电力系统当前的运行状态在出现某种事故时是不安全的。执行预防性安全控制之后会提升电力系统的安全性。
在电力系统运行中，外界因素〔如雷击、鸟害等〕、内部因素〔如绝缘老化、损坏等〕及操作等，都可能因其各种故障及不正常运行状态的出现。常见的故障有：①单相接地；②两相接地断路；③两相短路；④三相短路；⑤断线等。
系统故障可能造成的后果是：
〔1〕短路故障点强大的短路电流及燃起的电弧，可能损毁设备；
〔2〕电力系统部分区域电能质量下降，如电压大幅度降低，影响用户的正常生产工作；
〔3〕短路电流所通过设备因热效应和点动力而损坏或缩短了寿命；
〔4〕电力系统稳定性遭到破坏，产生震荡，甚至引起系统瓦解。
电力系统非正常运行状态有：过负荷、过电压、非全相运行、振荡〔非同步运行〕、次同步谐振、同步发电机短时失磁异步运行等。
故障和非正常运行状态都能引起系统事故〔如电压崩溃事故、频率崩溃事故〕。所谓事故，是指系统的全部或部分的整车厂运行遭到破坏，造成对用户停止送电、少送点货电能质量变坏，甚至造成人身伤亡、设备损坏等。为减少事故发生，要强化设备修理工作，提升运行质量，严格执行各项规章制度。
在电力系统中，除了应采纳积极措施尽可能消除发生故障的诱因外，当故障发生时，必必需迅速可靠地将故障设备从系统中切除。这就必需要在每个电器元件上装设灵敏可靠的机电保护装置。
机电保护装置就是能迅速反应电力系统中电器元件发生的各种故障及不正常运行状态，并有选择性的动作与跳闸货发出信号的一种自动装置，它的基本任务是：①自动、迅速、有选择地跳开特定的断路器，从电力系统中切除故障元件，保证无故障部分迅速恢复正常运行；②反应电器元件的不正常运行状态，并依据运行维护的条件，动作于信号、减负荷和跳闸。机电保护装置在电力系统中的主要作用是预防事故，缩小事故范围，提升运行的可靠性，最大限度确实保向用户安全、连续供电，它是电力系统安全稳定运行不可缺少的组成部分。
此外，自动重合闸、备用电源自动投入装置、按频率自动减负载、自动发电控制装置、自动励磁调节装置、电力系统稳定器等电力系统自动装置也是保证电力系统安全稳定的重要自动化设备。
电力系统运行中存在各种扰动，这些扰动将是电力系统中各发电机的机械输入与电力暑促产生短时的不同程度的不平衡，使并列运行的各发电机组转速发生相应的不同变化。电力系统因而出现摆动〔电流、电压、功率等电气量的周期性变化〕。如果摆动逐渐衰减以至消失，即称为电力系统保持了同步稳定。各国电力系统的运行经验证实，有了合理的电力网结构，并配置相应的机电保护等自动装置，电力系统可以具有较高稳定性。否则，较易发生稳定事故，甚至造成大面积停电。同步稳定又分为：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。
电力系统中，各电压中枢点的电压都各有其同意的最低极限值，运行电压在极限值以上是稳定的，在极限值以下是不稳定的。造成电压低下的根本原因是无功电源不够。电压低于极限值以下时，形成电压越低、无功功率缺额越大的恶性循环，电压将继续下降，如不及时处理将导致受影响的地区停电。现代电力系统在配电系统中大量采纳带负荷自动调电压分接头的变压器，在系统无功不够的状况下，仍然力图保持供电电压不降低，这就会把上一级电力网电压拉低，以至低于极限值，这是电力系统发生电压稳定事故的一个重要原因。