电力系统安全稳定控制技术分析 刘向楠
电力系统安全稳定监测与控制技术研究
电力系统安全稳定监测与控制技术研究随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,电力系统的安全稳定性成为一个日益关注的话题。
电力系统的安全稳定监测与控制技术研究,旨在提高电力系统的运行效率和可靠性,保障电力供应的稳定性。
电力系统安全稳定监测与控制技术研究的目标是建立一套操作简单、高效可靠的监测与控制系统,实时监测电力系统的运行状态,并根据监测结果采取相应的控制措施,以保障电力系统的安全稳定运行。
首先,电力系统的安全稳定监测技术是实施电力系统监控与管理的基础。
监测技术可以通过实时采集电力系统中的数据,包括电流、电压、频率等参数,以及设备的运行状态等信息。
这些数据可以通过智能传感器和测量设备获取,并通过通信网络传输到监测系统中进行处理和分析。
其次,电力系统的安全稳定控制技术是实现电力系统稳定运行的关键。
该技术包括传统的静态和动态稳定控制技术,以及最新的智能控制技术。
静态稳定控制技术主要通过调节发电机的励磁控制参数来保持系统的稳态稳定。
动态稳定控制技术则是通过调节发电机的励磁和机械功率控制参数来控制系统的动态稳定。
智能控制技术则基于先进的控制算法和人工智能技术,能够更准确地判断和预测电力系统的运行状态,并采取相应的控制策略。
电力系统的安全稳定监测与控制技术研究还包括以下方面的内容:1. 大数据分析在电力系统安全稳定监测与控制中的应用。
随着大数据技术的发展,电力系统中产生的海量数据可以通过大数据分析来挖掘隐藏的规律和关联,从而为系统的安全稳定控制提供更准确的决策支持。
2. 新能源接入对电力系统安全稳定的影响及其控制策略。
随着新能源的大规模接入,电力系统的供需平衡和稳定性面临新的挑战。
研究如何有效地控制新能源的接入,保障电力系统的稳定运行,成为当前的研究热点。
3. 电力系统的故障诊断与恢复技术。
电力系统中常常发生各种故障,如短路、断电等。
及时发现故障,进行诊断和恢复,对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。
电力系统中的稳定性分析技术注意事项
电力系统中的稳定性分析技术注意事项电力系统是现代社会运行不可或缺的重要基础设施之一,而稳定性分析则是保障电力系统运行稳定的关键技术之一。
在电力系统中进行稳定性分析时,有一些重要的注意事项需要我们遵循,以确保分析结果的准确性和可靠性。
本文将从几个方面介绍电力系统中的稳定性分析技术注意事项。
首先,稳定性分析的第一步是建立电力系统的模型。
在建立模型时,需要准确地反映电力系统的物理特性和运行状态。
模型应包括发电机、负荷、变压器、输电线路等元件以及它们之间的电气连接关系。
同时,还需要考虑不同设备之间的时滞、非线性特性和饱和现象等影响因素。
只有建立准确的电力系统模型,才能进行有效的稳定性分析。
其次,稳定性分析过程中需要考虑的一个重要因素是系统的负荷特性。
负荷是电力系统的最终用户,对系统的负载变化非常敏感。
因此,在进行稳定性分析时,需要准确地估计和确定系统的负荷模型和负荷水平。
这样可以更好地研究和预测系统在不同负荷条件下的稳定性。
另外,稳定性分析所需的数据准确性也是非常重要的。
稳定性分析需要大量的系统参数和数据,如发电机惯性常数、传输线路的电阻、电抗等。
这些参数和数据的准确性直接影响到分析结果的准确性。
因此,在进行稳定性分析时,需要确保所使用的数据来源可靠,数据本身准确可信。
此外,稳定性分析还需要考虑系统的控制策略和保护装置的运行。
控制策略包括发电机的调节和调速等控制手段,而保护装置则用于检测和隔离系统中的异常情况。
在进行稳定性分析时,需要充分考虑控制策略和保护装置的运行机制,并将其纳入分析模型中。
这样可以更全面地评估系统的稳定性和选择合适的控制策略。
此外,对于大规模电力系统来说,稳定性分析中的计算量非常大。
因此,需要选择适当的计算方法和计算工具来进行分析。
常见的稳定性分析方法包括暂态稳定分析、动态稳定分析和稳定极限等。
在选择计算方法时,需要考虑计算的准确性和计算复杂度之间的平衡,以提高分析效率和精度。
最后,稳定性分析是一个动态的过程。
新型电力系统规划设计与安全稳定性运行分析
/2023 09新型电力系统规划设计与安全稳定性运行分析朱 林(国电南瑞科技股份有限公司)摘 要:要达到“碳达峰、碳中和”的目的,就需要以新能源为基础,构建一种新型电力系统。
本文以EMS为基础,对新型电力系统的规划设计以及安全稳定性运行进行了初步的构想与开发。
本系统以IEC61970为核心,构建了一个以多视角为基础的图形模式整合支撑平台,为用户提供了方便、实用的分析工具。
同时,还可以对电网的容量比率进行计算,稳定、可靠的保证电网的安全级别,确保电网的供电能力。
通过将最小值作为衡量电网的安全运行能力,采用负载控制技术保持电网的频率,以达到新型电力系统稳定运行。
关键词:新型电力系统规划设计;EMS;安全稳定性运行0 引言发展经济首先要保证供电,维护一个安全、稳定的供电体系是保证供电可靠的前提。
多年来,我国电力公司通过在负荷中心进行大容量发电、强化电网结构、增强防御体系等方面的工作。
使电力系统的技术和设备水平得到了提升,从而达到了与电网发展相协调的目的,确保了电网的安全、稳定、有效地预防了大范围的断电,为国家和社会的发展提供了强有力的保障。
为了保障我国的能源安全,降低矿物能源对环境的污染,达到“碳达峰、碳中和”的目的,国家提出了建设基于新能源的新型电力系统要求。
这一要求打破了现有的以化石为主的电力系统,因为电力系统将占据很大的份额,而传统水火电机组的份额将减少。
新型电力系统的随机、断续特性直接关系到电网的稳定供电和电网的安全运行。
本文基于EMS从规划设计、安全、稳定运行等方面对新型电力系统进行了分析,为提高电网规划的科学性和工作效率提供了依据。
1 新型电力系统的规划和设计1 1 系统概述本系统采用开放分布式体系结构,面向对象技术,采用了国际标准的软件平台,TCP/IP网络通讯协议,实现了网络的开放性。
本系统以QT工具箱为基础,实现了数据库、图形界面、应用程序的跨平台开发,既能在UNIX上运行,又能在Windows上使用同一套源代码运行[1]。
电力系统中的稳定性分析与控制策略
电力系统中的稳定性分析与控制策略随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力成为了支撑现代社会的重要组成部分。
电力系统作为电力供应的基础和核心组成部分,其稳定运行对于社会的稳定和发展至关重要。
然而,电力系统本身也面临着不少的稳定性问题,因此在电力系统中的稳定性分析与控制策略研究方面也逐渐受到了广泛关注。
1. 电力系统稳定性分析的基本概念电力系统稳定性分析是指对电力系统在不同运行状态下的稳定性进行定量分析和研究。
在电力系统中,稳定性分为动态稳定和静态稳定两种。
动态稳定主要关注系统在受到外部扰动时系统是否能维持运行稳定;而静态稳定则是指系统保持恢复正常运行的能力,即恢复到电力系统传输容量的能力。
因此,电力系统的稳定性分析是为了保证系统在各种工作状态下的稳定和安全运行。
2. 电力系统稳定性分析的方法(1)潮流计算法潮流计算法是一种静态稳定分析方法,通过计算系统电流、电压等参数,确定系统的输电能力与潮流分布。
该方法主要应用于电力系统的正常运行状态下,可以对系统的稳态运行进行分析和评估,检查系统中的潜在问题,并提供调控建议。
(2)大范围故障穿越法大范围故障穿越法(Wide Area Measurement System)也称为电力系统远距离监测与控制系统(EMS),主要通过计算电力系统故障时的状态,实现系统动态稳定性分析。
该方法主要应用于电力系统受到重大故障时,可帮助电力系统操作员更快速、准确地对系统进行故障定位,缩短故障恢复时间,确保电力系统的安全稳定运行。
(3)小信号稳定性分析法小信号稳定性分析法主要是针对电力系统中存在的“振荡”现象。
该方法通过研究系统的各个元件之间的功率变化率,分析系统的响应情况,进而确定系统的稳定性。
该方法主要应用于因动态变化引起的电力系统稳定性问题的研究与解决。
3. 电力系统稳定性分析的控制策略(1)失稳控制策略失稳控制策略主要是通过控制系统内部降低系统振荡幅度和周期,快速恢复系统的稳定性。
当前电网安全稳定控制系统应用分析
( 4 ) 稳 控 系统 的新 调整 思路 区域 稳 控 系 统 的新 的 调 整 思路 主 要
电 。 所 以 ,保 证 电 网 的 稳 定 性 是 极 为 网 稳 控 系统 当前 要 解决 关 键 稳 定 问题 由 重 要 的 。 而 确 保 电 网 安 全 稳 定 性 最 重 原 来 的暂 态 稳 定 问 题转 变 为 当前 局部 区 要 的保 障 就 是 要 具 备 有 效 的 安 全 控 制 域 的热稳 问题 。 系统。 ( 2 )解决好 局部 电源 送 出问题 。 1 新 时期 电网稳控 系统 的特 征表 现 当 前 , 电网 稳 控 系统 必 须 具 备解 决
表 现为 如 下 几 个 方 面 :第 一 ,要 在 保 证 电 网稳 控 性 能 的前 提 下 采 取 简化 稳 控 措
施, 弱化 各个 区域 电网稳控 子站 的联 系 。
第 二 ,稳 控 子站 应 该 把 就 地控 制 功 能 作 为关键 ,避免稳 定 问题再次 扩大 。另 外 ,
稳 控 系统 对 提 高 电 网传 输 能 力 、增 局 部 区域 电源 送 出问 题 的控 制 功 能 。一 还 应增 强 稳 控 设 备 的就 地 判 据 功 能 ,从 强 电 网较 弱 部 分及 确保 电 网在 严 重 故 障 般 情 况下 ,电 网 在局 部 送 出通 道 上 的枢 而 使得 稳 控 设 备对 通 信 通 道 的依 赖 性 大 状态 下 的稳 定等 方 面起 到 了巨 大 的作 用 。 纽 变 电 站及 大 型 电厂增 设 安 全 稳 定控 制 大 减 少 。第 三 ,对 于 那 些极 端 条 件 下 的 当前 ,随 着 电 网事 业 的快 速 发 展 及 直 流 切 机 和 子站 ,用来 解决 电源 输 出 通道 比 故 障 情 况 ,比 如 5 0 0千 瓦 站 的 主变 N 一 2 输 电 系统 和 特 高 压 交 流 的引 入 ,各 地 区 较薄 弱 的问题 。 条 件下 的故 障 情 况 ,可 以 不考 虑 采 取 稳 的 主 网结 构 逐 渐 加 强 ,致 使 稳 控 系 统也 ( 3 )简单 和就地 的配 置模式 控措施 , 而采用 紧急 调度方 式进 行控 制 。 相应 的 出现 了新 的 特 点 ,主 要 表 现 在 以 电 网稳 控 系 统 配 置 的基 本 原 则 由原 2影 响电 网稳 定性 的原 因 下几 方面 : 来 的 分 层分 布 及 相 互协 调 转 化 为 简单 可 随着 我 国经 济 的迅 速 发 展 ,电力 事 ( 1 ) 热 稳 问题 靠 和 就 地 为 主。 所 以 ,为 了能更 好 地 规 业 已取 得 了很 在 的成 就 。但 是 同时 也 应 它是 电 网稳 定 中最 重要 的 问题 ,当 避 上述 风 险 ,稳控 系统 应 该 多 考 虑采 用 意 识 到其 存 在 的 问题 ,下 面对 影 响 电力 前很 多地 区 5 0 0千 瓦 的 电 网 主 网架 基 本 简单 及就 地 的模 式予 以配 置 。 稳定性 的原 因进行分析,并在此基础上 环 境 温 度 等 一 些 不 可 控 因 素 。他 们 对 间 的整 体 美 观 和 影 响住 户 的 心 情 引 发 混 凝 土 强 度 的 影 响 也 是 不 可 忽 视 的。 投 诉 等事 件 的 发 生 。对 这 些 板 底 的处 较 大 的 环 境 湿度 能 有 效 的 降低 混凝 土 理 应 委 托 专 业 加 固单 位 采用 复 合 增 强 的 收 缩 性 。而 且 早 期 养 护 时 间 越 长 , 纤 维 等 材 料 对 裂 缝 作 粘 贴 加 强 处 理 收 缩 越 小 ,混 凝 土 收 缩 和 环 境 降 温 同 ( 注 : 当 遇 到 裂 缝 较 宽 、受 力 较 大 等 期 控 制 。避 免 返 工 的现 象 发 生 ,最 终 使 整个 工 程 的质量 得 到优 化 。
电力系统稳定性分析与控制策略研究
电力系统稳定性分析与控制策略研究电力作为现代社会的基石,其稳定供应对于经济发展、社会正常运转以及人民生活质量的保障至关重要。
电力系统的稳定性是指在受到各种干扰后,电力系统能够保持同步运行,并维持电压和频率在允许范围内的能力。
然而,随着电力系统规模的不断扩大、电力市场的逐步开放以及可再生能源的大量接入,电力系统的稳定性面临着越来越多的挑战。
因此,深入研究电力系统的稳定性分析方法和控制策略具有重要的理论和实际意义。
一、电力系统稳定性的分类电力系统稳定性可以分为功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性三大类。
功角稳定性是指电力系统中同步发电机之间保持同步运行的能力。
当系统受到干扰时,如果同步发电机之间的功角差逐渐增大,导致失去同步,就会发生功角失稳。
功角失稳又可以分为暂态功角稳定、小干扰功角稳定和动态功角稳定。
暂态功角稳定主要关注系统在遭受大扰动(如短路故障)后的暂态过程中能否保持同步;小干扰功角稳定则侧重于系统在受到小扰动(如负荷的缓慢变化)时的稳定性;动态功角稳定考虑的是系统在较长时间尺度上的动态行为。
电压稳定性是指电力系统在给定的运行条件下,维持节点电压在允许范围内的能力。
电压失稳可能表现为局部电压的持续下降或突然崩溃。
电压稳定性与电力系统的无功功率平衡密切相关,当系统无功功率供应不足或无功功率分布不合理时,容易引发电压失稳问题。
频率稳定性是指电力系统在遭受有功功率不平衡时,维持系统频率在允许范围内的能力。
当系统有功功率出现缺额时,频率会下降;反之,有功功率过剩时,频率会上升。
如果频率偏差超出允许范围,可能会导致电力设备损坏、用户设备故障等问题。
二、影响电力系统稳定性的因素电力系统是一个复杂的大系统,其稳定性受到多种因素的影响。
首先,电力系统的结构和参数是影响稳定性的重要因素。
系统的拓扑结构、线路阻抗、发电机参数等都会对系统的稳定性产生影响。
例如,线路阻抗越大,输电能力越受限,容易引发功角失稳;发电机的惯性时间常数越小,对系统频率变化的响应速度越快,但也可能导致频率波动加剧。
电力系统的稳定性分析与控制方法
电力系统的稳定性分析与控制方法电力系统的稳定性在现代社会中具有重要意义。
随着电力需求的不断增长和电力系统规模的不断扩大,保持电力系统的稳定运行成为一项紧迫而重要的任务。
本论文旨在研究电力系统的稳定性分析与控制方法,通过对电力系统的分析与研究,提出一种有效的控制方法来维持电力系统的稳定运行。
一、研究问题及背景电力系统的稳定性问题一直是电力工程领域的研究热点。
随着电力系统规模的扩大和负荷的增加,电力系统面临着越来越严峻的稳定性挑战。
因此,研究电力系统的稳定性分析与控制方法是非常必要和迫切的。
二、研究方案方法1. 电力系统的模型建立在研究中,首先需要建立电力系统的数学模型,包括节点电压相位和幅值、发电机转子角和转速等。
常用的建模方法有等值、潮流、动态和稳定等。
2. 稳定性分析方法基于建立的电力系统模型,可以使用不同的方法进行稳定性分析。
例如,采用状态空间法、频率法、能量法等方法来分析电力系统的稳定性特性。
3. 控制方法设计基于稳定性分析的结果,可以设计相应的控制方法来提高电力系统的稳定性。
例如,采用PID控制器、LQR控制器、神经网络控制等方法来对电力系统进行控制。
三、数据分析和结果呈现采用实际电力系统的数据进行仿真分析和实验验证。
通过对不同情况下电力系统的稳定性分析和控制方法的研究,得出相应的数据分析结果。
四、结论与讨论综合分析数据结果,总结控制方法的有效性和可行性。
并对电力系统的稳定性问题及控制方法进行讨论,提出相应的改进和优化方案。
通过以上研究方案和方法,可以对电力系统的稳定性进行深入的研究和分析。
在保证电力系统的可靠供电的同时,提高电力系统的稳定性成为可能。
本研究所提出的控制方法和方案具有一定的创新性和实用性,可以为电力系统的稳定运行提供有力支持。
综上所述,本论文以电力系统的稳定性分析与控制方法为主题,通过对电力系统的研究和分析,提出一种有效的控制方法来维持电力系统的稳定运行。
通过数据分析和实验验证,得出相应的结论和讨论,并提出改进方案和优化建议。
电力系统的稳定性研究分析毕业论文
电力系统的稳定性研究分析毕业论文第一章概述第1.1节稳定性概述电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的运行状态由运行参量来描述。
电力系统中同步发电机只有在同步运行状态下,其送出的电磁功率为定值,同时在电力系统中各节点的电压及各支路功率潮流也都是定值,这就是电力系统的稳定运行状态。
反之,如果电力系统中各发电机不能保持同步,则发电机送出的电磁功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动。
如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行,电力系统将持续处于失步运行状态,即电力系统失去稳定状态。
保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件。
只有在保持电力系统稳定的条件下,电力系统才能不间断的向各类用户提供合乎质量要求的电能。
电力系统失去稳定的原因是在运行中不断受到内部和外部的干扰,小的负荷波动,大的如电力元件发生短路故障等,使电气连接在一起的各同步发电机的机械输入转矩与电磁转矩失去平衡。
电力系统稳定一般按电力系统承受干扰的大小分为静态和暂态稳定两大类。
在大的干扰下电力系统的运行参数将发生很大的偏移和振荡,所以必须考虑电力系统的非线性,从电力系统的机电暂态过程来判断系统的稳定性。
第1.2节电力系统暂态稳定电力系统在某一运行方式下,受到外界大干扰后,经过一个机电暂态过程,能够恢复到原始稳定运行方式,则认为电力系统在这一运行方式下是暂态稳定的。
电力系统暂态稳定性与干扰的形式有关,一般有三种形式:1)突然变化电力系统的结构特性,最常见的是短路,无故障断开线路也属于这一类干扰。
2)突然增加或减少发电机出力,如切除一台容量较大的发电机。
3)突然增加或减少大量负荷,如切除或投入一个大负荷。
在电力系统受到大的干扰后,其机电暂态过程是一组非线性状态方程式,不能进行线性化,所以一般采用数值积分的时域分析法,将计算结果绘出运行参数对时间的曲线,用以判断电力系统的暂态稳定性。
电力系统中的稳定性分析与控制策略研究
电力系统中的稳定性分析与控制策略研究第一章引言随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增长,电力系统的稳定性成为了一个重要的研究领域。
电力系统的稳定性分析与控制策略研究是为了保障电力系统的可靠运行,防止系统发生不稳定和崩溃。
本文将从电力系统的稳定性分析和控制策略研究两个方面进行探讨。
第二章电力系统的稳定性分析2.1 稳定性概述电力系统的稳定性是指在外界扰动下,系统能够保持稳定运行的能力。
主要分为小扰动稳定性和大扰动稳定性两个方面。
小扰动稳定性主要研究系统在小幅度的扰动下的动态行为,例如电压振荡和频率偏差;大扰动稳定性则关注系统在大幅度扰动下的恢复能力,例如电力系统的过负荷和短路故障。
2.2 稳定性分析方法电力系统的稳定性分析主要采用潮流灵敏度分析、能量函数法和模型等效法等方法。
其中,潮流灵敏度分析主要用于分析系统在小扰动下的稳态运行情况,能够计算系统各节点的电压和功率变化程度;能量函数法主要用于评估系统在大扰动下的稳定性,并通过能量函数的增长率来判断系统是否稳定;模型等效法通过将电力系统简化为动态阻抗网络模型,可以更准确地分析系统的动态响应。
第三章电力系统的稳定性控制策略3.1 AGC调节AGC(Automatic Generation Control)是通过对发电机出力进行自动调节,以维持电力系统的频率稳定。
AGC调节主要包括速率和频率两种方式,通过检测发电机输出功率与负荷需求之间的偏差,控制发电机的调速器以实现频率的恢复。
3.2 FACTS技术FACTS(Flexible AC Transmission Systems)技术是一种通过可控电气装置实现电力系统稳定控制的技术。
通过控制电流、电压和阻抗等参数,FACTS技术可以在电力系统中实时调节电能的流动,改变系统的电气特性,提高电力系统的稳定性。
3.3 电力系统的优化控制电力系统的优化控制主要通过优化发电机的出力和负荷之间的匹配关系,以实现系统的最优运行。
探讨电气工程自动化的人工智能技术
探讨 电气工程 自动化的人工智能技术
刘 向楠
( 江西赣西供 电公司 )
【 摘 要 】电气工程 自 动化 中的人 工智能技术 ,是 比较新兴 的 计 算机科 学 , 在 人工智能理论 方面进行 延伸 与研 究 ,能够解释 出人 工 智能技 术的本质 问题 ,就是将 类似 于人类智能的机器研 制 出来 , 称之 为人 工智能技 术。人 工智 能技 术所研 究的范畴包含 :电子应用 、
出的油 中,分解的气体状态 ,以这样的方式让变压器 的故障能够快 速 的 锁 定 , 若 故 障 的 范 围 过 大 ,就 要 应 用 一 定 措 施 将 范 围缩 小 ,排 查检修发生故障的局部位置 ,那么 ,故障解决和诊断 的效率和速度 就会大大的提高。 3 . 2 电力 系 统 中人 工 智 能 技 术 的 应用 人工智能技术在 电力系统 中的应用 ,具体囊括 :模糊集 理论 、 启 发 式 搜 索 、专 家 系 统 以及 神 经 网络 等 方 面 ,应 用 在 电力 系 统 中最 为普遍的方式为专家系统 。此系统是一种较为繁琐 的系统程序 ,是 专业知识、大量经验 以及规则 的结合体 ,承载着一定程度下 的专家 的经验和知识 ,开展判断和分析 的流程 ,让专家 的决策流程合理模 拟出,所展现的不 同难题也会进行相应 的处理和解决 。专家系 统具 体包含 :人机接 口、咨询解释 、知识获取 、数据库 、推理机 以及知 识 库 等 构 成 。“ I f — T h e n ”规 则 是 比 较 常 用 的 ,即在 I f条 件 下满 足 的 情况下, 针对 T h e n之后 的操作流程有效执行 。 使用此 系统 的过程 中, 要按照真实的情况 ,对知识库和系统规则库开展更新流程 ,以这样 的方式才能够将发展的需要有所适应 。 3 . 3在 电气工程设计中应用智能化技 术 在 电气 自动化 的专业 中包含着 多个学科 ,主要为 :电磁场 、变 压器、 电力 电子技术 、电路 以及 电机等 ,并且 电气设备 的设计 又和 这一系列的学科有着密切 的联系 ,那么相对应的设计人员一定要具 备充足的设计经验 ,要投入大规模 的财力 、人力 以及物力 。可 是, 应用人工智能技术之后,一些复杂计算过程 以及繁琐模拟过程 ,这 些人脑 不能够轻松解决的 问题 ,都随之得到 了飞速的解决 ,将 设计 中的效率和精度 得到了有效的提高。 以电力配 电网的主要系 统而 言, 数字化、智能化的一些特点在应用方面都是非常突出 的,例如 :互 感器是非常智能化的 ,U S B接 口已经被普遍的应用, 由于具备 U S B 接 口就 一定能够和网络连接 ,那么智能的断路器和网络的保护装置 就能够 实现相互连接 ,配 电网的二次回路接线就会被得到简化 ,将 配电网中的维护 性工作 合理 降低 。 3 . 4智能化应用在 电气 工程 中的控制程度 想要将交换、分配、流通 以及生产得到增强 ,就要让 电气 自动 化 得到 有效的控 制,能够在一定程度上将投入的财力、人力和物力 得到合 理的降低 ,也提高了系统的工作质量和效率。控制 电气设备 的时候 ,人 工的智能技术在应 用方面具体包 括:神经网络控制 、专 家 系统控制 以及 模糊 控制。其中所 涉及到的模糊控制是最为常用的 控制方式 ,因为 相对 比较简单,也密切的和 实际相联系,所 以普遍 应用到 了实 际控 制中。智能化 的控 制其在 设计方 面针对 对象模型不 必控制 ,那么在源头 上所产生 的不确 定因素就会得 到避 免,并且 自 动化控制 中的精密系数 也会得 到提 高。调节控制 智能化控 制器的过 程 中,要按照有关 的数据进行 实时 的调节 ,旁边无专业操 作人 员, 也 能 够 有 效 调 节 ,因为 是 自动 化 技 术 ,远 程 的 方 式 也 能够 对 其 调 节 , 无人操作性被显著体现 ,承担着非常重要 的角色 。
电力系统稳定性分析中的方法与技术
电力系统稳定性分析中的方法与技术电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一,它承担着为人们生产、生活和社会运行提供必要的电能的重要任务。
稳定是电力系统正常运行的基础,也是电力系统正常运行的保证。
因此,对电力系统稳定性的评估和分析是电力系统规划、设计、运行、故障处理和优化改造中的重要问题。
本文将介绍电力系统稳定性分析中的方法与技术。
一、稳定状态分析稳定状态分析是对电力系统在给定的端口电源电压、负载电流和系统参数等条件下的电路方程进行求解。
该分析方法通常采用解析法或迭代法进行计算。
解析法的优点是精度高,但是只适用于简单的电路模型。
迭代法的优点是计算精度大,适用于复杂的电路模型,但是计算速度较慢。
在实际中应尽可能综合使用两种方法,以达到评价电力系统稳定性的要求。
二、暂态分析暂态分析是在电力系统发生电力故障时,对系统电路进行分析和计算。
这个过程一般需要求解含有电容、电感、电阻的常微分方程组,因此在计算过程中需要充分考虑电路的时变性质。
常见的暂态分析方法有直接分步法,级联法、预测校正法和边界节点代数法等。
直接分步法又称为欧拉法或中点法,它是一种基于单步积分法的暂态分析方法。
级联法和预测校正法则是两种基于多步积分法的暂态分析方法。
边界节点代数法则是一种先求解一些不包含有控制源的和电缆段电压电流的方程组, 然后用这些解析解代替电缆段电压电流,建立一个端口对称的边界节点矩阵,最后求解线性方程组的方法。
这种方法既保证了精度, 又提高了计算效率。
三、动态分析动态分析是在电力系统发生电力故障后,对系统进行恢复和稳定控制的分析。
它需要综合考虑多个因素,例如发电机机械振动、电气振动、负载波动、稳定器控制策略等。
常见的动态分析方法有物理模型分析法、小扰动分析法、耦合模型分析法等。
物理模型法是指采用力学、电气、热力学等物理模型对电力系统的整体响应进行分析,从而确定控制策略。
小扰动分析法则是对电力系统在稳态下进行微小扰动,然后对系统响应进行分析的方法。
浅析电网调度与电网安全运行存在问题及处理措施
关键 词 : 电 网调 度 ; 电 网安 全 运 行 ; 问题 ;措 施
中图分类号 :T M7 3
一
文献标识码 :A
文章编号 :1 6 7 4 — 7 7 1 2( 2 0 1 4 ) 1 8 — 0 0 5 0 — 0 1
技术漏洞 。电网调度 的技术漏洞涉及到工作人员的技术知识水 平、技术手段、技术人员专业设备配置是否达标等因素。电网 的不断向前发展与进步需要相关 的技术作支撑 ,在电网的发展 进 步中更需要各项技术设备的配合使用。现阶段,我 国电网技 术水平较过去有 了很大程 度上 的进步,但是 目前的技术水平与 实际发展需求还存在很大程度上的差距。因此 ,在 电网运行调 度 中,工作人员违规操作 的调度行为时有发生,这就给整个 电 网系统的发展埋下 了许多不安全的隐患。 三、加强 电网运行安全的具体措施 ( i )细化运行方式的编制,强化运行方 式管理。首先应 该将 电网的运行方式管理模块化,从制度上规 范电网的运行方 式, 保证 电网年运行方式的编制应依据 一年 中存在的问题进行, 将 电网的反事故措施落实到运行方式中,从技术上提升 电网运 行方式分析 的深度。其次在 电网运行方式的计算上要对母线和 同杆架 设的双回线路故障下的稳定性进行校核分析 ,分析重要 输 电断面 同时失去两 条线路时导致的故障 ,严格计算在最不利 的运行 方式下最严重的故障对整个 电网的影响,要有针对性开 展事故预想和反事故演 习,对防范措施进行细化 ,对电网事故 防范于未然 。同时在有条件 的地 区可 以建立健全相关的数据库 系统, 以此来提 高电网运 行方 式的现代化 管理水平 。 ( 2 ) 完善电网结构、强化继 电保护运行 。随着 电力公司对 电力设备 投人 的增加 ,高压 电网的结构进一步得到优化 ,大部分地区 电 网 已经形成 了环网,而 网络也形成 了局部的单环 网,提 高了高 压网络 的可靠性。作为保证 电网安全稳定运行 的屏障和 防止 电 网事故进一步扩大 的防范措施 ,对继 电保护装置进行安全运行 管理,确保 其长期处于 良好 的运行的状态 ,对 电网的安全运行 具有重要的意义 。通常是继 电保护整定专责和调度 员根据 电网 的年度运行方式来对一级电气设备的保护装置进行校核 ,其包 括重合 闸装 置、备 自投装置及保护定值单等 ,若核对结果是正 确 的,则还要调度员和各变 电站再进行二次保护设备 的核对, 及 时发现漏洞和 问题 , 保证各级继 电保护装置的安全稳定运行 , 确保 电网整体的安全性和可靠性 。误调度 、误操作事故会对电 网的安全运 行带来巨大影响。 ( 3 )根据 电网负荷特 性进行合 理调度 。居民用 电与工作情况有很大的联系 ,不同季节用电也 有一定的区别。在夏季用电高峰期,不 同地区用电负荷会有较 大 区别 。针对用 电负荷 大、转移难的线路要进行有效调度以确 保 电网的运 行效率 。 电网中各条馈线 的负荷具有一定的互补性 , 其互补性建立在不 同性质用 电呈现出的规律性 。对于居 民区, 大部分居民用 电主要呈现在 晚上 。对于工业用 电主要呈现在 白 天 。因此,根据不同线路的用 电情况,可 以制 定出合理的电网 运行方式进行调度,这样可 以有效提 高电网系统的供 电效率。
电力系统稳定性分析与控制方法
电力系统稳定性分析与控制方法电力作为现代社会的基石,其系统的稳定运行至关重要。
电力系统稳定性一旦受到影响,可能会引发大面积停电,给社会经济和人们的生活带来极大的损失和不便。
因此,对电力系统稳定性进行深入分析,并研究有效的控制方法,具有极其重要的意义。
电力系统稳定性的概念较为复杂,可以从多个角度来理解。
从功角稳定性的角度看,它主要涉及电力系统中同步发电机的转子角度能否保持同步运行;从电压稳定性的角度来说,是指系统在给定的运行条件下,遭受扰动后,所有节点能否保持可接受的电压水平;而频率稳定性则关注系统在受到干扰后,频率能否保持在规定的范围内。
影响电力系统稳定性的因素众多。
首先是电力系统的结构和参数。
比如电网的拓扑结构、线路的阻抗、发电机的惯性等。
电网结构不合理,如线路过长、输电容量不足等,都可能导致稳定性下降。
其次,负荷特性也是一个关键因素。
不同类型的负荷,如工业负荷、居民负荷等,其用电特性各异。
当负荷突然发生较大变化时,如大型工厂的突然开机或停机,可能会对系统稳定性造成冲击。
再者,电力系统中的故障也是常见的影响因素,如短路故障、断路故障等。
这些故障会瞬间改变系统的运行状态,引发功率失衡。
为了对电力系统稳定性进行分析,工程师们采用了多种方法。
其中,时域仿真法是一种常用的手段。
通过建立电力系统的数学模型,模拟系统在不同工况下的动态响应,从而评估其稳定性。
这种方法直观且能够反映系统的详细动态过程,但计算量较大,耗时较长。
另一种方法是特征值分析法。
它通过求解系统状态矩阵的特征值,来判断系统的稳定性。
这种方法计算效率较高,但对于大规模复杂系统,模型的简化可能会导致精度降低。
还有一种基于能量函数的方法,如暂态能量函数法,通过分析系统的能量分布来评估稳定性。
在控制电力系统稳定性方面,也有多种有效的策略和技术。
首先是发电机的励磁控制。
通过调节发电机的励磁电流,可以改变发电机的输出电压,从而影响系统的无功功率分布,增强系统的稳定性。
电力系统稳定性分析及控制策略研究
电力系统稳定性分析及控制策略研究摘要:电力系统的稳定性是保证电网正常运行的重要标准。
本文研究了电力系统稳定性的分析方法和控制策略,以提高电力系统的可靠性和稳定性。
首先介绍了电力系统稳定性的重要性和挑战。
然后,探讨了电力系统稳定性的分析方法,包括传统方法和基于现代数学模型的方法。
接下来,讨论了电力系统稳定性控制的策略,包括定常控制和动态控制。
最后,总结了电力系统稳定性分析及控制策略的研究进展,并展望了未来的研究方向。
1. 引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,稳定性是保证其正常运行的关键要素。
电力系统的稳定性主要包括静态稳定性和动态稳定性。
2. 电力系统稳定性分析方法2.1 传统方法传统的电力系统稳定性分析方法主要包括潮流计算、短路分析、稳定性裕度计算等。
这些方法基于电力系统的静态参数,可以分析电力系统在给定工况下的稳定性状况。
2.2 基于现代数学模型的方法随着计算机技术和数学方法的发展,基于现代数学模型的电力系统稳定性分析方法逐渐成为研究的热点。
这些方法利用非线性方程组求解器和动态系统仿真软件,可以更准确地分析电力系统的稳定性,考虑到非线性和动态特性。
3. 电力系统稳定性控制策略3.1 定常控制定常控制是电力系统中常用的稳定性控制策略之一。
它通过调整发电机的输出功率和调节变压器的变比,使得电力系统在发生扰动后能够恢复到稳定状态。
定常控制可以通过潮流计算和电力系统仿真软件来实现。
3.2 动态控制动态控制是电力系统中更高级别的稳定性控制策略,通常用于处理大幅度、快速变化的扰动。
动态控制可以通过调整发电机之间的电力传输路径、调整负荷的自动调节系统、使用功率电子设备等来实现。
4. 研究进展近年来,随着电力系统规模的扩大和电力负荷的增加,电力系统稳定性研究变得更为重要。
研究者们提出了许多新的方法和策略,以解决电力系统稳定性问题。
4.1 新型稳定性分析方法基于现代数学模型的稳定性分析方法在电力系统稳定性研究中得到广泛应用。
电力系统稳定性分析与控制
电力系统稳定性分析与控制在当今社会,电力如同血液一般在现代工业和生活的脉络中流淌,支撑着无数的机器运转、信息传递以及人们日常生活的方方面面。
而电力系统的稳定性,则是确保这一关键能源供应持续、可靠和优质的基石。
理解和掌控电力系统的稳定性,对于保障电力的正常供应、避免停电事故以及推动社会经济的持续发展,都具有至关重要的意义。
电力系统的稳定性可以从多个角度进行分析。
首先是功角稳定性,这涉及到发电机之间的相对角度变化。
当电力系统受到扰动,比如负荷突然增加或线路故障时,如果发电机之间的功角不能保持相对稳定,就可能导致系统失去同步,引发大规模停电。
另一个重要方面是电压稳定性,它关注的是系统中各节点的电压能否维持在允许的范围内。
电压不稳定可能导致设备损坏、电能质量下降以及用户用电受到影响。
频率稳定性也是不容忽视的一点。
电力系统的频率需要保持在一个相对恒定的数值,例如在我国,标准频率是 50 赫兹。
当发电和用电之间出现不平衡时,频率就会发生变化。
如果频率偏差过大且持续时间较长,将对电力设备的正常运行造成严重威胁,甚至可能导致系统崩溃。
影响电力系统稳定性的因素众多且复杂。
其中,电力系统的结构和参数起着基础性的作用。
电网的拓扑结构、线路的电阻和电抗、变压器的容量等,都直接影响着系统的稳定性。
负荷特性也是一个关键因素。
不同类型的负荷,如工业负荷、居民负荷、商业负荷等,它们的用电规律和需求特性各不相同。
例如,工业负荷通常较为稳定且量大,而居民负荷则具有较强的随机性和波动性。
当负荷突然发生大幅度变化时,电力系统需要迅速做出调整来维持稳定。
电力设备的故障也是常见的影响因素。
例如输电线路短路、变压器故障、发电机故障等,这些突发事件会导致电力系统的功率分布瞬间失衡,给系统的稳定性带来巨大冲击。
此外,自然灾害如地震、台风、洪水等,可能会破坏电力设施,导致线路中断、杆塔倒塌等,从而严重影响电力系统的稳定性。
为了确保电力系统的稳定运行,我们采取了一系列的控制措施。
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电力系统安全稳定控制技术分析刘向楠
发表时间:2018-01-06T20:25:24.343Z 来源:《电力设备》2017年第26期作者:刘向楠李文翔
[导读] 摘要:随着科学信息技术的发展,采用先进的技术是保障电力系统的安全稳定运行的关键。
(国网江西赣西供电公司江西新余 338000)
摘要:随着科学信息技术的发展,采用先进的技术是保障电力系统的安全稳定运行的关键。
充分发掘与综合运用信息技术和计算机网络以及控制领域的先进技术来为电力系统安全稳定控制服务,是提升电力安全系统稳定控制水平的有效方式。
本文主要对几项重点的技术手段进行了分析,希望对今后的工作有所帮助。
关键词:电力系统;安全稳定;控制技术;应用
1 电力系统安全稳定控制概述
1.1电力系统稳定的相关概念
电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。
它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。
电力系统可靠性是指符合要求长期运行的概率,它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。
安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。
稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。
1.2电力系统安全稳定控制模式的分类
按照信息采集和传递以及决策方式的不同,电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种:一是就地控制模式。
在这种控制模式中,控制装置安装在各个厂站,彼此之间不进行信息交换,只能根据各厂站就地信息进行切换和判断,解决本厂站出现的问题。
二是集中控制模式。
这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统,在调度中心设置有总控,对系统运行状态进行实时检测,根据系统的运行状态制定相应的控制策略表,发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。
三是区域控制模式。
区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置,能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送,并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。
2 电力系统安全稳定控制技术
2.1 低频控制技术
低频振荡与系统网络结构、运行状况及发电机磁系统参数密切相关,产生的原因主要包括远距离的输电电路发生功率摆动、大区间联系弱、大机组系统阻尼变弱、远距离输电线路中部或受端的电压不足等。
在安全稳定控制装置内增加低频检测判据和控制策略就可实现对低频振荡进行及时的检测和控制。
具体措施包括增强网架、串联补偿电容、采用直流输电方案和在远距离输电线路中部装设同步调相机以加强电压支撑的作用。
2.2 低压控制技术
由于电压不稳定会导致整个系统的不稳定。
电压崩溃是伴随电压不稳定导致电力系统大面积、大幅度的电压下降的过程,致使大范围内停电。
低压控制技术能利用相关的信息管理系统采集当前系统运行时的各种数据,同时还可以针对可能造成电压崩溃的预想事故进行暂态电压稳定(小于 10秒)和中期电压稳定(10~30 秒)分析计算,提出电压预防性控制措施。
2.3 过频控制技术
过频切机是目前电网系统所普遍采用的防止频率过高的防护措施。
过频切机的运行机制就是根据电网电源的分布情况合理配置过频切机装置和这些装置的动作值。
为了提高动作的可靠性,还应设有频率启动级和频率变化率闭锁。
2.4 基于光电传感器的新技术
与传统的电压和电流互感器相比,新型光学电流和电压互感器具有非常明显的优势,譬如良好的绝缘性能、较强的抗电磁干扰能力等。
与现代数字信号处理器(DSP)技术紧密结合的光电传感器成为电力系统安全稳定控制技术的新导向,同时将其应用于全球定位系统(GPS)中可以使广域中采集实时量的统一时标问题得到有效的解决。
这一问题的解决对促进继电保护技术的进一步发展发挥了至关重要的作用。
2.5 自适应稳定控制技术
使控制系统对未建模部分的动态过程以及对过程参数的变化变得不敏感是自适应控制的最终目标。
其作用原理是这样的:当系统控制过程发生动态变化时,自适应控制系统就能及时捕捉到这一变化并实时调节控制策略和相关的控制器参数,从而实现系统的稳定控制。
除此之外,为了使控制操作更为精确,安装有自适应稳定控制系统的电力系统主站或调度中心还可以根据其所接收的电网实测数据及时完成紧急控制策略的自动优化,从而有效实现电力系统的自适应稳定控制,同时还具备相关的事故自动处理功能。
目前,自适应稳定控制技术与电力系统紧急控制在线决策技术以及广域测量技术的有效结合实现了电力系统安全稳定的广域测量分析控制一体化,为实现电力系统安全稳定提供了极为重要的技术支撑。
3 电力系统安全稳定控制技术应用分析
3.1 电力系统安全稳定控制体系的构建
在进行电力系统规划设计时要把电力系统的安全性放在首要位置,确保电力系统的持续安全稳定。
电力系统安全稳定控制体系可以分为受扰动前的电力系统安全保障体系和受扰动后的电力系统安全稳定控制体系。
整个体系由三道防线构成。
第一道防线:用于保证系统正常运行和承受各类电力系统大扰动的安全要求。
在发生安全故障时该防线可以借助继电保护机制安全快速切除故障元件,确保电网发生常见的单一故障时能够正常稳定运行。
该防线主要应用了继电保护、一次性系统设备以及安全稳定预防性控制技术等措施。
第二道防线:该防线借助稳定控制装置及切机、切负荷等稳定控制、功率紧急调制以及串联补偿等技术措施来有效预防稳定破坏,实现系统参数发生严重越限时的紧急控制,从而确保在发生严重故障时电网能继续保持稳定运行。
第三道防线:该防线采用系统解列、再同步以及频率及电压紧急控制等技术实现系统崩溃时的紧急控制,从而当电网遇到多重严重事故而稳定破坏时可以有效防止事故扩大,从源头上杜绝电力供应中大面积停电的出现。
3.2 电力系统安全稳定控制过程分析
电力系统作为一个极其复杂的非线性的动态大系统,由于系统的电气量变化范围相对比较大,而且持续的时间短,分析计算又相对比
较繁琐,决定了电力系统安全稳定控制过程实现起来也相对较为复杂,为了更好地保证电力系统的安全稳定控制效果,要求相关安全控制策略的分析计算应在事故发生前做好相关充分的准备工作。
解决这一问题的方法一般有两种:一是在线方式。
该方法主要是根据当时电网的实时运行状态由在线决策系统的服务器对可能发生的相关故障进行稳定分析计算,从而形成当前电网的稳定控制策略表。
需要指出的是,该方法的实现需要当前电网的运行状态和大量相关的数据信息,实现起来比较困难,在实际的分析计算中很少采用该方法。
二是离线方式。
它是人为通过对电网不同运行状态下可能遇到的故障进行稳定计算分析后形成的电网的稳定控制策略表的一种分析计算方法。
相比较在线方式,该方法实现起来比较简单,缺点是计算、维护工作量大,对电网发展变化的适应性较差。
4结束语
综上所述,电力系统运行的稳定性直接关系着国民经济的持续发展,关系着百姓的正常生活,所以保证电力系统的安全运行是具有极其重要意义的,其不仅能够保证电力企业经济效益的实现,同时也是保证社会经济得以持续发展的重要支柱。
参考文献:
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[2]刘斌,张永兵,司铭灿,等.浅谈现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014(30):556.
[3]陈焜权,李旭升.现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].科技风,2016(1):73
作者简介:
刘向楠(1984.5-),女,河北保定人,电气工程工程师,技师。
单位:国网江西赣西供电公司,研究方向:电力系统运行方式。
李文翔(1984.03),男,江西新余人,电气工程副高级工程师,高级技师。
单位:国网江西赣西供电公司,研究方向:继电保护及安全自动装置。