影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的原因及對策分析

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，經(jīng)濟和社會發(fā)展對能源、包括對電力供應(yīng)的依賴程度更強，對電力的需求越來越大，對電力系統(tǒng)供電可靠性的要求越來越高。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民群眾的生活。隨著電力系統(tǒng)向著高電壓、大機組、現(xiàn)代化大電網(wǎng)發(fā)展，電力系統(tǒng)的運行方式更復(fù)雜，輸電距離更遠，因此對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出更高的要求。從國內(nèi)外近年來發(fā)生的穩(wěn)定破壞的重大事故看，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題始終沒有得到很好的解決，已成為電力系統(tǒng)控制和運行的一個極其重要的課題。

一、存在的問題

影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的因素極其復(fù)雜，涉及到電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行及其自動化水平等問題。有關(guān)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性分析方面出現(xiàn)了許多亟待探討的問題，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)利用。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括數(shù)字仿真數(shù)據(jù)及系統(tǒng)中各種裝置所采集的實測數(shù)據(jù)，例如管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及各種仿真軟件仿真生成的數(shù)據(jù)。然而工程技術(shù)人員通過這些數(shù)據(jù)所獲取的信息量僅僅是全體數(shù)據(jù)所包含信息量的極少一部分，隱藏在這些數(shù)據(jù)之后的極有價值的信息是電力系統(tǒng)各種失穩(wěn)模式、發(fā)展規(guī)律及內(nèi)在的聯(lián)系，對電網(wǎng)調(diào)度人員來說，這些信息具有極其重要的參考價值。

2.電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的評價及控制。由于電力系統(tǒng)的擾動類型極其復(fù)雜多樣，無法完全預(yù)測，調(diào)度人員需要更多的專家、更有價值的信息來預(yù)測及采取必要的控制措施來保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就對安全穩(wěn)定評估算法的實時性、準確性及智能性提出了挑戰(zhàn)。

3.縣域電網(wǎng)投入不足，設(shè)備老舊，較為薄弱，科技含量及自動化水平不高，特別是配電網(wǎng)設(shè)備急需改造，自動化水平較低。

4.城、農(nóng)網(wǎng)改造及自然災(zāi)害、外部破壞等嚴重威脅電網(wǎng)安全。

5. 安全生產(chǎn)管理工作還存在薄弱環(huán)節(jié)，全員參與意識不強，在電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、檢修等方面的全過程、全方位管理有待加強。

二、提高電力系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定性的對策研究

為解決上述問題，工程技術(shù)人員需要掌握系統(tǒng)可能運行空間所蘊含的規(guī)律，并使用不斷積累的實測數(shù)據(jù)直接對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性進行分析，在這種情況下，單憑人力已無法完成這種數(shù)據(jù)分析任務(wù)，為此，研究新的智能數(shù)據(jù)分析方法，更多地用計算機代替人去完成繁瑣的計算及推導(dǎo)工作，對提高系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性具有重要的意義。

1.運用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)有效利用電力系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫是一種面向主題的、集成的、不可更新的、隨時間不斷變化的數(shù)據(jù)集合。它就像信息工廠的心臟，為數(shù)據(jù)集市提供輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘等探索。

2.運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘電力系統(tǒng)中潛在的有用信息。數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。

在電力系統(tǒng)初期，安全控制裝置簡單、功能單一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)中的控制裝置也由單一控制措施的就地控制裝置發(fā)展為多控制措施的區(qū)域控制系統(tǒng)，對保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行以及防止事故擴大等發(fā)揮了重要作用。但從我國安全穩(wěn)定控制裝置開發(fā)應(yīng)用的經(jīng)驗和教訓(xùn)看，仍然存在著諸如系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制的合理規(guī)劃配置及有效管理、系統(tǒng)動態(tài)分析和數(shù)學(xué)模型的建立及規(guī)范化、穩(wěn)定控制策略的實時性、控制信號遠方傳送的可靠性等需要解決的問題。

隨著電力系統(tǒng)的市場化運營，電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)千變?nèi)f化，潮流的隨機性加大，與之相適應(yīng)的控制措施及策略是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保證。通過DPS實現(xiàn)的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制，調(diào)度人員可以實時監(jiān)視、跟蹤實際運行中的電力系統(tǒng)，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)對大區(qū)域電力系統(tǒng)的實時監(jiān)視與跟蹤，使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制及時、準確、透明，使之有效和最佳，極大地提高整個電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。如果建立了數(shù)字電力系統(tǒng)，將使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制現(xiàn)狀得到顯著改善。