電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響因素分析與控制措施研究

鄭宏武

摘要：隨著電力系統(tǒng)不斷朝著大電網(wǎng)、大機(jī)組以及高電壓的方向發(fā)展，自國家逐步實施電力市場以來，電力系統(tǒng)運行的復(fù)雜環(huán)境顯現(xiàn)出來，對電網(wǎng)運行的安全文穩(wěn)定性要求越來越高?；诖?，本文首先分析了影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的因素，接著給出了幾點增強(qiáng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的防范對策，僅供相關(guān)部門進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運行;安全穩(wěn)定;因素;防范對策

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的提升，對電力供應(yīng)的敏感性和依賴性程度越來越高，社會大眾及各行各業(yè)對供電可靠性也提出了更高的要求。電網(wǎng)安全不僅關(guān)系到自身發(fā)展，同時還與國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及人們生活質(zhì)量息息相關(guān)。近些年來，相關(guān)部門開始重視起了電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，同時制定出了一系列與電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定的方針政策。結(jié)合我國目前電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的實際，受到各種因素的共同影響，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的形勢仍舊十分嚴(yán)峻，所以對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的因素加強(qiáng)分析并提出有針對性的方法措施是當(dāng)前急需要解決的課題。

2 風(fēng)電新能源運行對我國電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響

2.1電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻壓力大大增加

一般來說，為保證電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定，當(dāng)電網(wǎng)處于最低工況時，仍需保證電網(wǎng)中部分機(jī)組正常運行。傳統(tǒng)的燃煤機(jī)組最小出力效率約為額定出力的40%。目前，我國電網(wǎng)的控制方式是在大機(jī)組不能停機(jī)的極端條件下，電網(wǎng)處于最小工作負(fù)荷，風(fēng)電機(jī)組處于最大出力，電網(wǎng)內(nèi)燃煤機(jī)組最小出力加外電之和應(yīng)小于電網(wǎng)最小工作負(fù)荷。然而，由于風(fēng)電電網(wǎng)的抗調(diào)峰特性，冬季夜間電網(wǎng)往往處于低負(fù)荷工作狀態(tài)，夜間大風(fēng)使風(fēng)電機(jī)組出力迅速增加。特別是北方地區(qū)，冬季70%以上的火電機(jī)組需要承擔(dān)供熱任務(wù)，電網(wǎng)調(diào)峰能力下降，調(diào)峰能力不足。

在我國北方地區(qū)，冬季是電網(wǎng)調(diào)峰最困難的時期。這主要是因為北方城市冬季有一個取暖期，使得風(fēng)電機(jī)組的出力變得相對較高。此時，為了保證我國北方城市的正常供熱，電網(wǎng)中所有的風(fēng)電機(jī)組都需要運行，供熱機(jī)組的最小出力已經(jīng)降到了火電機(jī)組的最小出力。風(fēng)力發(fā)電的間歇性和波動性要求電網(wǎng)必須有足夠的調(diào)峰能力來平衡風(fēng)力發(fā)電引起的出力波動。但冬季負(fù)荷峰谷差最大，隨著供熱負(fù)荷的增加，電力系統(tǒng)的預(yù)留調(diào)節(jié)裕度逐漸減小，導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)沒有足夠的調(diào)峰能力來平衡大風(fēng)時的風(fēng)電輸出，電網(wǎng)接受風(fēng)電的能力大大降低。

2.2電壓控制難度提高

由于風(fēng)電機(jī)組在發(fā)電過程中的不確定性和不可控性，一些地區(qū)的大型風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)存在著母線電壓超限、電網(wǎng)電壓波動或閃變等問題。大型風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后，往往會出現(xiàn)風(fēng)電出力的大波動，導(dǎo)致電網(wǎng)輸電通道上500kV樞紐節(jié)點電壓波動，直接影響當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電壓控制和安全運行。同時，風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性會導(dǎo)致電網(wǎng)傳輸通道中心點電壓波動增大，導(dǎo)致中心點電壓越限概率增大。這種影響的程度與中心點電壓和風(fēng)電場之間的距離有關(guān)。當(dāng)中心點電壓越接近風(fēng)電場接入點時，影響越明顯。

3 提升電力系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定性的管理措施

3.1完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

新能源具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。新能源發(fā)電涉及更多的技術(shù)領(lǐng)域，新能源發(fā)電系統(tǒng)的連接更為復(fù)雜，在實際應(yīng)用中還存在一些問題。要不斷加強(qiáng)新能源并網(wǎng)研究，不斷完善新能源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開展新能源并網(wǎng)研究，減少并網(wǎng)對電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的不利影響。同時，要學(xué)習(xí)電力信息通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，做好電力系統(tǒng)智能化管理，及時監(jiān)測并網(wǎng)對電網(wǎng)運行的影響，不斷優(yōu)化新能源并網(wǎng)技術(shù)，降低諧波和電壓波動對電力系統(tǒng)的危害，保證新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2統(tǒng)一并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國新能源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)還不完善，也不能完全把握電力系統(tǒng)穩(wěn)定和新能源電網(wǎng)發(fā)展對電能質(zhì)量的影響。另外，電網(wǎng)調(diào)度和影響電網(wǎng)的因素也不能得到合理的解釋。因此，有必要完善風(fēng)電和太陽能相關(guān)設(shè)備，補(bǔ)充逆變器和控制器，加強(qiáng)技術(shù)研究，盡快提出目標(biāo)解決方案，進(jìn)而統(tǒng)一并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3對智能數(shù)據(jù)分析方法的研究應(yīng)用

為了滿足電力系統(tǒng)的運行管理需求，解決數(shù)量提供信息量不足等問題，還要求電力企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員能夠?qū)ο到y(tǒng)運行規(guī)律有充分的掌握，并且通過不斷積累的實測數(shù)據(jù)來對系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行分析，借此來保障電力系統(tǒng)的運行效果。但是因為電力系統(tǒng)運行過程中會產(chǎn)生非常龐大的數(shù)據(jù)，僅僅憑借人力是無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效歸類與處理的，只有加強(qiáng)新的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用，并通過相關(guān)計算機(jī)軟件以及大數(shù)據(jù)技術(shù)來進(jìn)行電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的有效分析，才能夠幫助相關(guān)管理人員對于電網(wǎng)運行情況進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，并且獲得良好的運行預(yù)測效果。因此說我國的電力企業(yè)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對智能數(shù)據(jù)分析方法的研究跟應(yīng)用力度，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)等信息化手段來滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)需求，從而及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中運行可能存在的問題并加以解決，促進(jìn)系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升。

3.4規(guī)范調(diào)度操作命令

值班調(diào)度員是電網(wǎng)系統(tǒng)運行情況的直接指揮者，并且可以利用調(diào)度操作命令來進(jìn)行電網(wǎng)運行方式、設(shè)備狀態(tài)的掉正。只有保障了調(diào)度員發(fā)布每道命令的合理性跟正確性，才能夠獲得良好的電網(wǎng)調(diào)度管理效果。因此電力企業(yè)還要進(jìn)行調(diào)度操作命令的規(guī)范，加強(qiáng)對調(diào)度員的技能培訓(xùn)工作，并要求調(diào)度員能夠?qū)踩辽系脑瓌t貫徹到整個調(diào)度工作之中。只有這樣才能夠保障調(diào)度操作命令的規(guī)范性，避免誤操作等問題發(fā)生，來提高整個電力系統(tǒng)的運行安全性。（3）增強(qiáng)調(diào)度人員的事故處理能力。電網(wǎng)事故還有著突發(fā)性、意外性以及不可預(yù)見性的特點，也就對調(diào)度人員的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。要求電力企業(yè)將調(diào)度人員綜合素質(zhì)的提升作為一項重要的工作內(nèi)容，并且要不斷提高調(diào)度人員的心理素質(zhì)以及技術(shù)水平。可以說調(diào)度人員素質(zhì)高低會直接影響到電力系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)了電力事故處理不當(dāng)?shù)那闆r，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而通過增強(qiáng)調(diào)度人員綜合素質(zhì)以及事故處理能力的發(fā)生，就可以對電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)的事故在第一時間內(nèi)進(jìn)行有效處理，避免誤調(diào)度等問題發(fā)生，從而保障整個電力系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性。

3.5做好電力設(shè)施的保護(hù)工作

電力設(shè)施作為電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，只有做好電網(wǎng)建設(shè)工作，加強(qiáng)電力設(shè)施的保護(hù)措施，才能夠保障電力系統(tǒng)的運行可靠性。但是因為電力設(shè)施在具體運行中會受到人為因素以及外界因素的影響，還經(jīng)常性發(fā)生電力設(shè)施的破壞情況，也就直接威脅到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及人們的用電體驗。為了保障正常的用電秩序，我國相關(guān)政府部門還需要進(jìn)行電力設(shè)施保護(hù)政策以及法律的制定，增加電力執(zhí)法方面的具體內(nèi)容，來為電力設(shè)施保護(hù)工作提供充足的法律依據(jù)。此外電力企業(yè)還需要借助于多種方式，加強(qiáng)對《電力法》等相關(guān)法律法規(guī)的宣傳力度，提高廣大群眾們對于安全用電意義的認(rèn)知程度，來盡可能地避免人為因素所導(dǎo)致的電力設(shè)施破壞等問題發(fā)生。此外還要通過新聞媒體以及網(wǎng)絡(luò)等輿論引導(dǎo)作用，就破壞電力設(shè)施所造成的惡劣后果進(jìn)行宣傳，讓廣大民眾們能夠樹立起依法保護(hù)電力設(shè)施的意識，從而獲得良好的電力設(shè)施保護(hù)效果。此外還要求制定相關(guān)的電力設(shè)施檢修維護(hù)制度，定期與不定期地進(jìn)行電力設(shè)施的檢測工作，對于運行過程中存在的問題也要在第一時間內(nèi)進(jìn)行解決，從而保障所有電力設(shè)施的運行質(zhì)量，為電力系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性奠定良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

近年來我國的電力行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模也進(jìn)一步增大，也就導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的管理難度以及復(fù)雜度得到了進(jìn)一步的提升，對于電力企業(yè)也就帶來了一定的挑戰(zhàn)。因此我國的電力企業(yè)還要在結(jié)合電力系統(tǒng)運行狀況以及自身運行特點基礎(chǔ)上，進(jìn)行新的管理技術(shù)以及管理手段的積極應(yīng)用，實現(xiàn)智能化的電網(wǎng)管理效果，促進(jìn)電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提升。

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