電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析

陳明慧

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力作為經(jīng)濟發(fā)展的強勁推動力，對于其的研究已經(jīng)比較深入。由于人們物質生活水平的不斷提高，對于電力的需求更加的嚴格，而電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性更是我們現(xiàn)如今研究的重點，而如何有效的解決實際運營過程中電壓不穩(wěn)定的現(xiàn)象，是我們需要積極研究的課題。文章首先系統(tǒng)的分析了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的基本理論與方法，以及一些電力系統(tǒng)運營的現(xiàn)狀，然后對如何提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性作了一定的分析和探討，最后分析得到一些提高電壓穩(wěn)定性的對策。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；電壓穩(wěn)定性；電力需求

伴隨著人們對于電力的極大需求，使得現(xiàn)代化的電網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，也給電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了契機。但是由于現(xiàn)在的電網(wǎng)規(guī)模的日益巨大，結構越來越復雜，使得其電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性問題逐漸顯現(xiàn)出來。由于電力系統(tǒng)在人們的日常的生產(chǎn)生活過程中已經(jīng)占據(jù)了舉足輕重的地位，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定性的破壞，一定會給正常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大的影響，導致嚴重的經(jīng)濟損失。電壓穩(wěn)定性作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題中最為重要的研究課題，目前在電力工業(yè)的飛速發(fā)展過程中，由于電壓穩(wěn)定問題導致的財產(chǎn)損失已經(jīng)不勝枚舉，使得電力系統(tǒng)所面臨其穩(wěn)定性的強大挑戰(zhàn)，如何解決這一問題已經(jīng)日益迫切了。

1 電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性

本節(jié)主要對電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性做了比較準確的定義和分析?？紤]到部分的工程技術人員對于電壓穩(wěn)定問題相對比較不了解，本節(jié)會首先對其做一定的描述和分析。

1.1 電壓穩(wěn)定性的基本定義。電力系統(tǒng)維持其自身電壓的能力即電壓穩(wěn)定性。電壓的安全性主要是指在一些可控的運行問題中，還能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行的能力。

1.2 電壓崩潰的過程。由于系統(tǒng)在實際的運營過程中，其所負荷的電壓會不斷地變化和傳遞引起的衰落，當保證系統(tǒng)運營的工作人員無法控制這些電壓變化時，就會使得系統(tǒng)電壓進入一個極不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，甚至導致電力系統(tǒng)的崩潰，即我們常說的電壓崩潰。電壓崩潰的主要特征是失去電力負載能力，無法自身恢復系統(tǒng)的正常電壓以及其導致的區(qū)域化的停電情況。只有將用戶工作點的電壓保持在一個相對穩(wěn)定的水平，才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求。

2 提高電壓穩(wěn)定性需要應考慮的現(xiàn)實問題

盡管電力系統(tǒng)的發(fā)展在全世界范圍內得到了廣泛的認可和推行，但是其引發(fā)的電力崩潰安全事故也相對比較頻繁。其發(fā)生的主要原因是由于對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究分析得不夠深入和徹底，使得在發(fā)生小范圍的電壓穩(wěn)定破壞事故后，由于運行維護人員的操作不當，使得其發(fā)生惡性連鎖反應，從而導致系統(tǒng)的全部崩潰。

2.1 電力系統(tǒng)要具有很強的電壓調節(jié)能力和足夠的無功電源。對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高，需要在一些電力負荷要求比較高的區(qū)段，設置一定的無功電源保證其電力補償量，使得電壓在正常運行的基礎上保有一定的電壓富余，保證電力系統(tǒng)具有較強的自我電壓調節(jié)能力，從而保證電力系統(tǒng)的正常運營。無功電源的設置要注意一些實際的維護問題，在設置時應避免無功電源長距離的進行無功的輸送，還要使得其保持一定的分區(qū)分層的平衡。另外為了更加有效的保證電壓穩(wěn)定性的控制，應該在電力設計過程中始終保有高于正常水平的運行電壓和足夠的無功電源.

2.2 電力系統(tǒng)其本身負荷特性的影響。電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性受到多方面因素的影響，但是電力系統(tǒng)的負荷特性是所有影響因素中最為重要的。在一般的電壓穩(wěn)定性分析過程中，由于電力系統(tǒng)建設的本身中有較多的電壓的調配裝置，還加上電力系統(tǒng)負荷特性本身的多樣性和時變性，在實際的電力運營過程中，其綜合的負荷特性更加的繁復。由于電網(wǎng)在實際的運營過程中，電網(wǎng)主要是通過獲取電網(wǎng)中恒定的電流，實現(xiàn)電力的供應，這一恒定的電流即恒電流負荷，如果無法滿足這一電流的穩(wěn)定提供，就會導致電力系統(tǒng)電壓的失穩(wěn)。一定意義上來說恒電流負荷有比較明顯的強制性，一旦無法實現(xiàn)，就會導致電壓的失穩(wěn)。

2.3 電力系統(tǒng)輸送電力的穩(wěn)足程度。以往我們一般在電力系統(tǒng)設計過程中，只是考慮到電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定。但隨著電網(wǎng)建設的網(wǎng)絡化和普片化，長距離大容量的送電模式已經(jīng)越來越多的實際應用，而對于如何保證長距離的兩端的電壓穩(wěn)定性，是我們需要更加多的關注，以保證電力系統(tǒng)輸送電力的穩(wěn)足程度。

下文我們主要探究電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性破壞及出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象的緣由：其一是在長距離送電線路輸送過程中，會伴隨著一些由于控制不夠的電力荷載，使得線路出現(xiàn)明顯的電壓差。如果不能有效的保證和控制送端或受端電壓發(fā)生變化，就會導致電力系統(tǒng)輸送電力的穩(wěn)足程度比較低，無法充分滿足用戶的電力需求；其二是由于目前我國的電力系統(tǒng)的鋪設過程中主要以電纜作為輸送材料，這就使得我國的輸電系統(tǒng)出現(xiàn)電力容性的特點，而由于深夜用電負荷相對較小，就會使得受端與送端電壓出現(xiàn)較高的電壓差，一旦不能有效的控制，系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性就會被破壞，并對電力設備產(chǎn)生消極的影響，甚至導致本可避免的的安全事故；其三是由于我國工業(yè)發(fā)展的規(guī)模化加大，使得企業(yè)對于用電量的需求也急劇增加，使得大容量負荷變得更加的集中化，這就使得在用電的高峰和低谷，產(chǎn)生比較兩極化的無功負荷需求，如果得不到有效控制就會影響系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，從而無法保證電力系統(tǒng)輸送電力的穩(wěn)足程度。

3 提高電壓穩(wěn)定性的對策

通過前文對于系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進行詳細的探究和分析，我們會發(fā)現(xiàn)影響電壓穩(wěn)定性的原因相對比較多，而下文我們主要從設備和運行以及預案模型的建立三個方面，提出一些提高電壓穩(wěn)定性的對策。（1）提高運行方面的對策。為了保證電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，在電力系統(tǒng)的運行方面，系統(tǒng)的維護人員應該制定合理有效的運行方案，使得系統(tǒng)能夠及時的調整設備來投切電壓和無功功率。在電力系統(tǒng)處于重載情況下時，在運行維護過程中必須通過有效的控制，使得輸電電壓始終保持在允許的高水平。除了在技術上的運行維護方面做工作外，還應對電力系統(tǒng)的運行維護人員不斷進行電壓穩(wěn)定性的基本知識的指導和培訓，提高維護人員的職業(yè)素質，為電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性的提高貢獻人員的實踐科技力量。（2）電壓安全監(jiān)控系統(tǒng)。伴隨著計算機技術發(fā)展的深入，其已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面，不無例外的也可以應用到保證電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性中去。我們可以通過建立電壓安全監(jiān)控系統(tǒng)，更加便捷和合理的調度電力需求，使得電力的輸送更加符合實際的電力需求。還可以通過開發(fā)出功能更加強大電壓安全監(jiān)控軟件，從而使得電壓系統(tǒng)的安全監(jiān)測更加的全面和有效，這樣將會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起到積極地推動作用。使得電力系統(tǒng)更加及時發(fā)現(xiàn)導致電壓失穩(wěn)的原因，以便及時的將其排除，從而最大化電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。（3）做好充分預案準備。由于負荷特性的多樣性和不確定性，我們必須時刻關注系統(tǒng)電壓的實際變化，通過合理的電力調配和維護保證電壓的穩(wěn)定性運營。在實際的運營過程中，我們可以通過對實際系統(tǒng)的負荷特性進行詳細的分析和規(guī)劃，對各類可能發(fā)生的電壓失穩(wěn)情況進行充分的預案準備，建立比較仿真的負荷數(shù)據(jù)模型，使得電力企業(yè)能夠更加有效的提高電壓穩(wěn)定性

4 結語

本文通過幾個方面系統(tǒng)的分析了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的重要作用，以及在實際運行過程中的對策，為今后電力系統(tǒng)網(wǎng)絡化的建立提供一定的指導依據(jù)。

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