電力系統(tǒng)復(fù)雜性及其相關(guān)問題研究

陳珊 吳虹

【摘要】隨著全球科技快速發(fā)展，國家與國家之間的聯(lián)系越來越頻繁密切。電力系統(tǒng)也隨之成為不可或缺的聯(lián)系載體。但由于其存在不可避免的復(fù)雜性，進(jìn)而電力系統(tǒng)無法展現(xiàn)完整的被利用優(yōu)勢。本文主要分析電力系統(tǒng)復(fù)雜性的原因，進(jìn)而對有關(guān)電力系統(tǒng)的相關(guān)問題展開研究討論，分析其可靠性并增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)也讓電力系統(tǒng)得以被更好地在人類生產(chǎn)生活中利用。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);復(fù)雜性;相關(guān)問題;可靠性

在人類發(fā)展的歷史進(jìn)程中，電的發(fā)現(xiàn)與利用極其具有劃時(shí)代的意義。早在古希臘時(shí)代人們就發(fā)現(xiàn)了摩擦產(chǎn)生電的現(xiàn)象。在之后的歷史中，法拉第發(fā)明了發(fā)電機(jī)，而后又有諸多偉大的發(fā)明家圍繞“電”發(fā)明了各式各樣造福人類的工具。在新世紀(jì)的人們已經(jīng)將電力的利用充分融入了生產(chǎn)生活中，電網(wǎng)也與人們生活息息相關(guān)，真實(shí)地關(guān)系到人們的生產(chǎn)生活。因此，認(rèn)識到電力系統(tǒng)的復(fù)雜性并研究簡化，進(jìn)而更好地控制其運(yùn)行過程至關(guān)重要。

1、電力系統(tǒng)的復(fù)雜性

1.1電力系統(tǒng)的工作原理及整體性

從電力系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行過程即可發(fā)現(xiàn)其存在復(fù)雜性的說法極具來源。電力系統(tǒng)通過特定設(shè)備將人類無法直接利用的一次能源轉(zhuǎn)化為能被直接利用的電能。這一過程就極其復(fù)雜，電力設(shè)備承載著完成這一環(huán)節(jié)的任務(wù)，設(shè)備中的零件相互關(guān)聯(lián)作用，構(gòu)成一個(gè)整體。若其中一個(gè)零件故障或其中一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，都會導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)差錯(cuò)，后果不堪設(shè)想。

1.2電力系統(tǒng)的廣泛使用

隨著全球人口增長和各國科技的飛速發(fā)展，全球用電規(guī)模快速擴(kuò)大，用電量激增。因此，電力系統(tǒng)被要求的承載能力也隨之增大。在人們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見的電網(wǎng)，錯(cuò)綜復(fù)雜但是彼此相連、作用密切。正是這些彼此相連的電網(wǎng)造就電力系統(tǒng)能被大面積地廣泛使用，但同時(shí)也正因?yàn)槿绱?，局部?xì)小的電力故障也會順著一根根連接的電線傳遞，進(jìn)而影響龐大的整體。在人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢杀苊獾耐ｋ娛鹿示褪亲罴炎C明，即使是一次短暫的、小范圍的停電也會導(dǎo)致人們?nèi)粘Ｉ畹闹T多麻煩，而規(guī)模大的停電事故還會造成數(shù)目龐大的財(cái)產(chǎn)損失。電力系統(tǒng)的使用利弊皆有，但其弊端隨著利處而來，造成其不可避免的復(fù)雜性[1]。

1.3電力系統(tǒng)的性質(zhì)

電力系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、開放性、隨機(jī)性等特有性質(zhì)。電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性使電力能夠通過電力設(shè)備瞬間傳遞。電力系統(tǒng)的開放性使其可以廣泛地在全球傳遞。相對應(yīng)，同時(shí)電力使用范圍的擴(kuò)大也增加了電力系統(tǒng)的復(fù)雜性。隨機(jī)性也是促進(jìn)復(fù)雜化的重要因子，由于不可控制的因素，例如人為損壞電網(wǎng)、自然災(zāi)害中斷信息，電力系統(tǒng)的運(yùn)行不能被盡數(shù)掌握。諸多性質(zhì)使電力系統(tǒng)的復(fù)雜性累加，只有理清源頭才可以動身研究解決方案，進(jìn)而更好地造福人類[2]。

2、電力系統(tǒng)復(fù)雜性相關(guān)問題的研究

2.1對電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

當(dāng)今世界科技發(fā)展可謂日新月異，層出不窮的新科技產(chǎn)物應(yīng)用到人類的生產(chǎn)生活中，可視化技術(shù)在其中占有擁有相對重量的一席之地。這一新興技術(shù)產(chǎn)品給人類生活帶去不少便利。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性也可以利用可視化技術(shù)減輕。電腦可以對相關(guān)區(qū)域的電網(wǎng)電力系統(tǒng)進(jìn)行3D建模，然后利用可視化技術(shù)記錄電力系統(tǒng)運(yùn)行過程，還原電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。若電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，利用電腦設(shè)備模擬狀況，進(jìn)而分析討論尋找最佳解決方案。這樣相比在實(shí)際中尋找事故點(diǎn)以及分析原因的做法，不僅省時(shí)省力，也減少了經(jīng)濟(jì)消耗。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性也因此被削減。

2.2預(yù)防電力系統(tǒng)大規(guī)模罷工

在電網(wǎng)的鋪設(shè)過程中，線與線、網(wǎng)與網(wǎng)的結(jié)構(gòu)注定了電力系統(tǒng)的相對相關(guān)性。而要減弱電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，必定離不開對電網(wǎng)電路的設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。首先，區(qū)域電網(wǎng)中的電路彼此相連，而不是一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體。人們可以演示區(qū)域停電狀態(tài)下受影響的位置并分析，計(jì)算停電范圍的規(guī)模并對電路稍作修改，盡可能縮小受影響范圍。區(qū)域與區(qū)域間的電路連接也要分析修改，使電網(wǎng)呈現(xiàn)出防御性[3]。

2.3對電力系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)

配置繼電保護(hù)裝置可以保護(hù)電力系統(tǒng)免受損壞而如常工作。電力系統(tǒng)在日常運(yùn)作過程中若出現(xiàn)問題，同時(shí)各個(gè)串聯(lián)發(fā)電機(jī)的相角差相對微小，那么此時(shí)便能把出現(xiàn)問題的設(shè)備從復(fù)雜龐大的電力系統(tǒng)中剔除。當(dāng)安裝了繼電保護(hù)裝置并啟動后，電力系統(tǒng)便能迅速對問題線路做出判斷與行動，一一處理電路運(yùn)行中的障礙，解決問題后電力系統(tǒng)得以正常運(yùn)作。

2.4在電力系統(tǒng)中融合科技力量

電力系統(tǒng)的運(yùn)行與革新升級離不開日新月異的科學(xué)技術(shù)。利用高新科技對電力系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜性的分析演算，對電路進(jìn)行定期檢查維修。對有一定年代的電路和電路布置進(jìn)行翻新設(shè)計(jì)，降低電路故障的發(fā)生幾率。設(shè)計(jì)復(fù)雜性低的電路布置方案并應(yīng)用到生產(chǎn)生活中[4]。

3、保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行

電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行取決于電力系統(tǒng)是否可靠，是否能夠被充分利用。一個(gè)電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到被其圍繞的地區(qū)能否按照預(yù)期發(fā)展，由此可見電力系統(tǒng)的可靠性需要得到保障。

首先，要獲得一個(gè)電力系統(tǒng)中各個(gè)相關(guān)部件的可靠度，從小的節(jié)點(diǎn)計(jì)算分析進(jìn)而擴(kuò)大到整體。其次，在不同狀態(tài)下電力系統(tǒng)的可靠性也都需要被計(jì)算分析。在正常通電狀態(tài)下記錄電力系統(tǒng)運(yùn)作的數(shù)據(jù)，同時(shí)也要模擬停電故障時(shí)的電力系統(tǒng)狀態(tài)，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，測出電力系統(tǒng)的可靠度。最后，在測試實(shí)踐的過程中分析電力系統(tǒng)的布置，若有更佳方案可以降低其復(fù)雜性，便采取新方案，在分析計(jì)算中促進(jìn)電力系統(tǒng)的升級。

結(jié)語：

隨著時(shí)代的進(jìn)步、科技的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，電能作為人類生產(chǎn)生活的必需品，起著至關(guān)重要的作用。電力系統(tǒng)具有復(fù)雜性不可避免，但是分析處理其復(fù)雜性轉(zhuǎn)而更好地被人類利用，這是雙贏的做法。人們在擴(kuò)張電力系統(tǒng)的利用范圍時(shí)，要注意對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，不能盲目地追求大范圍電力開發(fā)而不顧電路設(shè)置安全性，如此舉動容易釀成電力安全的災(zāi)禍，誘發(fā)生命危險(xiǎn)。因此，重視并保護(hù)電力系統(tǒng)相當(dāng)重要，同時(shí)人們也要關(guān)注電力系統(tǒng)的復(fù)雜性以及其相關(guān)問題，進(jìn)而讓其更好的被利用服務(wù)人們。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張瑞.電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的相關(guān)問題研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（7）：164-164.

[4]陳中玲，張明.電力系統(tǒng)及其自動化施工技術(shù)存在的問題及措施[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，v.49;No.302（10）：126.

作者簡介：

陳珊，樂清市電力實(shí)業(yè)有限公司，浙江樂清;

吳虹，樂清市電力實(shí)業(yè)有限公司，浙江樂清。