电力系统安全稳定性

关键词： 电源 电力部门 电力 电网

电力系统安全稳定性（精选十篇）

电力系统安全稳定性 篇1

1.电力系统安全稳定标准实施目的和方法

1.1电力系统安全稳定标准实施目的

电力系统安全所具备的安全稳定标准所实现的目标,实际上是为了确保电力系统可以达到安全的效果。对于安全稳定标准来说,相关人员应当将其主要特点以及稳定质量加以利用,从而为得到电力系统的安全运作带来益处,为电网相应的策划、设计等方面提供参考依据。安全以及稳定在安全稳定标准中占有重要的位置,两者是相互依存的关系。一方面,相关企业应当确保电力系统中的任何一个设备都要小于电力、频率等有关限额标准;另一方面,应当确保电力系统可以顺利的供电,确保系统能够安全的运作,进一步为电压、电流等方面到稳定性,减少电力系统出现功率振荡的情况,从而致使电力系统发生不必要的问题。

1.2电力系统安全稳定标准应用方法

无功电压分析是分析电力系统无功平衡状态与电压水平,从而发现电力系统电压无功薄弱环节,实现分层分区无功电压平衡,使电压等级电压能保持在合理的水平,并为合理的电压调节提供依据,寻找电力系统的薄弱环节。短路电流安全校核是对电力系统短路电流水平是否满足断路器开断能力要求进行校核,用以确保电力系统短路电流水平。静态安全分析是分析元件是否存在过负荷和电网电压水平是否符合要求的方法,主要应用于检验电网结构强度的运行方式的安全性。

2.电力系统安全稳定标准规划设计应用

2.1电力系统的协调性

就电力系统中的安全稳定要求来说,主要分成三个等级,具体体现在以下几点:第一个等级的要求是确保电力系统能够顺利的运作以及电网可以达到正常供电的目的;而第二个等级是在确保电力系统可以安全运作的基础上,可以适当允许相关负荷出现损失的情况;第三个等级倘若系统没有正常运作的情况下,相关人员一定要预防系统出现崩溃的情况,并最大程度避免负荷损失的数量过多。然而在以往的阶段中,对于规划设计以及调度运作都不是采取统一的系统完成的,而是分为了相应的两个系统,这样就会致使规划设计以及调度运作这两方面存在的协调上的不足,很容易在某种程度上由于规划设计以及相应的调度运作所产生的衔接性而使安全性受到影响,特别是在某种因素下,此类情况变得尤为突出。因此,相关人员在对电力系统进行规划的过程中,一定要将调度运作方面考虑其中,促使调度运作所产生的数据能够实现统一的目的,对不同等级的电网规划带来益处,这样才能够确保电力系统可以安全的运作。

2.2电力系统的经济性

由于电力系统所花费的资金数量很庞大,因此相关人员在进行设计时应当对经济效益引起高度的重视,节约成本而获得更多的经济效益,减少出现严重浪费的情况。相关人员在对电力系统的规模进行设计时,应当制定切实可行的方案,选择能够在安全性还是经济性中间达到一致的情况,而不要盲目的重视安全稳定而忽略了经济效益。然而,在实际设计环节,对寻求安全和经济之间的平衡点不容易发现,这是由于目前电力系统关于安全稳定的相关要求。当前,随着输电工程规划的不断深入改革下,很容易就会对经济效益估算出来,但是对于网架工程来说,就应当对安全性引起高度重视,很容易致使安全出现问题,从而为建设成本带来的不便。因此,相关企业还应当对安全稳定标准的相关原则加以完善,进一步对其进行调整,将实际内容、数据等方面进行明确,提高安全性、经济性等有关要求。

3.电力系统安全稳定标准调度运行应用

3.1运行控制方面的应用

随着我国电力系统的改变,出现了很多新的特点,整个电力系统特性越来越为复杂,尤其是大量间歇式新能源电力的接入、电网侧层级的增多、大容量交直流混联、多回直流密集落点等的增加,使得电力系统的一些故障很难通过简单的措施来处理,以保障电力系统的安全稳定运行,给电力系统的运行控制带来压力。

3.2调度协调方面的应用

对于电力系统来说,网源属于一种主要的动态元件,其作用不但承担了电力系统中的相关任务,而且还维护了系统的安全运作,对系统的运作起到了重要的作用,相关单位应当对网源的调度方面引起高度重视,对确保电力系统能否安全运作有着重要的意义。随着电力系统在长时间的运作过程中,我国已经相继落实了关于网源协调调度的有关要求,主要是针对相关设备分散性的特点,亦或是对设备的安全性能等方面的标准要求,而倘若电力系统出现异常的情况下,怎样做好妥善的处理,还没有落实明确的规定,因此使电力系统的完善工作还存在着缺陷。在这种情况下,特别是随着相应电源并网以后,就会使网源的协调性有着更大的压力。

4.结语

通过以上内容的论述,可以得知我国国民经济水平的不断提高,工业生产以及人们的日常生活对电力系统的使用愈来愈多,这样就会使电力系统面临着严峻的挑战,在电网安全运作的过程中有着重要的意义。正是因为这样,相关单位应当需要对电力系统不断的创新、探索,从而将安全稳定标准的相关制度加以完善,推动电力事业可以朝着可持续的方向发展,为我国的经济建设奉献出一份力量。

摘要：电能作为当代社会重要的能源之一,和社会生产以及人们日常生活都存在着密切的联系,电力系统是否存在安全性对社会生产以及人们的日常生活都有着重要的意义。怎样确保电能在发、送等一系列过程中可以达到安全的目的,从而为供电的安全提供了重要的保障。对此,本文主要从电力系统安全稳定标准实施目的和方法、电力系统安全稳定标准规划设计应用、电力系统安全稳定标准调度运行应用进行合理的分析,提出合理换建议,旨在促进我国电力事业的不断进步,为我国的经济建设奉献出一份力量。

关键词：电力系统,安全稳定,标准规范

参考文献

[1]张晋.电力系统安全稳定控制技术及其应用分析[J].中国电力教育.2014(06)

[2]王刚.有关电力系统安全稳定标准的探究[J].科技展望.2015(11)

[3]侯岗.电力系统安全稳定控制的探讨[J].科技与企业.2014(02)

[4]钱雪峰.电力系统安全稳定控制的重要性研究[J].河南科技.2014(15)

电力系统安全稳定性 篇2

一、服务器安全：

1. 关闭无用的端口

任何网络连接都是通过开放的应用端口来实现的。如果我们尽可能少地开放端口，就使网络攻击变成无源之水，从而大大减少了攻击者成功的机会。

首先检查你的inetd.conf文件。inetd在某些端口上守侯，准备为你提供必要的服务。如果某人开发出一个特殊的inetd守护程序，这里就存在一个安全隐患。你应当在inetd.conf文件中注释掉那些永不会用到的服务(如：echo、gopher、rsh、rlogin、rexec、ntalk、finger等)。注释除非绝对需要，你一定要注释掉rsh、rlogin和rexec，而telnet建议你使用更为安全的ssh来代替，然后杀掉lnetd进程。这样inetd不再监控你机器上的守护程序，从而杜绝有人利用它来窃取你的应用端口。你最好是下载一个端口扫描程序扫描你的系统，如果发现有你不知道的开放端口，马上找到正使用它的进程，从而判断是否关闭它们。

2. 删除不用的软件包

在进行系统规划时，总的原则是将不需要的服务一律去掉。默认的Linux就是一个强大的系统，运行了很多的服务。但有许多服务是不需要的，很容易引起安全风险。这个文件就是/etc/inetd.conf，它制定了/usr/sbin/inetd将要监听的服务，你可能只需要其中的两个：telnet和ftp，其它的类如shell、login、exec、talk、ntalk、imap、pop-2、pop-3、finger、auth 等，除非你真的想用它，否则统统关闭。

3. 不设置缺省路由

在主机中，应该严格禁止设置缺省路由，即default route。建议为每一个子网或网段设置一个路由，否则其它机器就可能通过一定方式访问该主机

4. 口令管理

口令的长度一般不要少于8个字符，口令的组成应以无规则的大小写字母、数字和符号相结合，严格避免用英语单词或词组等设置口令，而且各用户的口令应该养成定期更换的习惯。另外，口令的保护还涉及到对/etc/passwd和/etc/shadow文件的保护，必须做到只有系统管理员才能访问这2个文件。安装一个口令过滤工具加npasswd，能帮你检查你的口令是否耐得住攻击。如果你以前没有安装此类的工具，建议你现在马上安装。如果你是系统管理员，你的系统中又没有安装口令过滤工具，请你马上检查所有用户的口令是否能被穷尽搜索到，即对你的/ect/passwd文件实施穷尽搜索攻击。

5. 分区管理

一个潜在的攻击，它首先就会尝试缓冲区溢出。在过去的几年中，以缓冲区溢出为类型的安全漏洞是最为常见的一种形式了。更为严重的是，缓冲区溢出漏洞占了远程网络攻击的绝大多数，这种攻击可以轻易使得一个匿名的Internet用户有机会获得一台主机的部分或全部的控制权!

为了防止此类攻击，我们从安装系统时就应该注意。如果用root分区记录数据，如log文件，就可能因为拒绝服务产生大量日志或垃圾邮件，从而导致系统崩溃。所以建议为/var开辟单独的分区，用来存放日志和邮件，以避免root分区被溢出。最好为特殊的应用程序单独开一个分区，特别是可以产生大量日志的程序，还建议为/home单独分一个区，这样他们就不能填满/分区了，从而就避免了部分针对Linux分区溢出的恶意攻击。

6. 防范网络嗅探：

嗅探器技术被广泛应用于网络维护和管理方面，它工作的时候就像一部被动声纳，默默的接收看来自网络的各种信息，通过对这些数据的分析，网络管理员可以深入了解网络当前的运行状况，以便找出网络中的漏洞。在网络安全日益被注意的今天.我们不但要正确使用嗅探器.还要合理防范嗅探器的危害.嗅探器能够造成很大的安全危害，主要是因为它们不容易被发现。对于一个安全性能要求很严格的企业，同时使用安全的拓扑结构、会话加密、使用静态的ARP地址是有必要的。

7. 完整的日志管理

日志文件时刻为你记录着你的系统的运行情况。当 光临时，也不能逃脱日志的法眼。所以 往往在攻击时修改日志文件，来隐藏踪迹。因此我们要限制对/var/log文件的访问，禁止一般权限的用户去查看日志文件。

另外，我们还可以安装一个icmp/tcp日志管理程序，如iplogger，来观察那些可疑的多次的连接尝试(加icmp flood3或一些类似的情况)，

还要小心一些来自不明主机的登录。

完整的日志管理要包括网络数据的正确性、有效性、合法性。对日志文件的分析还可以预防入侵。例如、某一个用户几小时内的20次的注册失败记录，很可能是入侵者正在尝试该用户的口令。

8. 终止正进行的攻击

假如你在检查日志文件时，发现了一个用户从你未知的主机登录，而且你确定此用户在这台主机上没有账号，此时你可能正被攻击。首先你要马上锁住此账号(在口令文件或shadow文件中，此用户的口令前加一个Ib或其他的字符)。若攻击者已经连接到系统，你应马上断开主机与网络的物理连接。如有可能，你还要进一步查看此用户的历史记录，查看其他用户是否也被假冒，攻击音是否拥有根权限。杀掉此用户的所有进程并把此主机的ip地址掩码加到文件hosts.deny中。

9. 使用安全工具软件：

随着Linux病毒的出现，现在已经有一些Linux服务器防病毒软件，安装Linux防病毒软件已经是非常迫切了。Linux也已经有一些工具可以保障服务器的安全，如iplogger。

10. 使用保留IP地址:

----维护网络安全性最简单的方法是保证网络中的主机不同外界接触。最基本的方法是与公共网络隔离。然而，这种通过隔离达到的安全性策略在许多情况下是不能接受的。这时，使用保留IP地址是一种简单可行的方法，它可以让用户访问Internet同时保证一定的安全性。- RFC 1918规定了能够用于本地TCP/IP网络使用的IP地址范围，这些IP地址不会在Internet上路由，因此不必注册这些地址。通过在该范围分配IP地址，可以有效地将网络流量限制在本地网络内。这是一种拒绝外部计算机访问而允许内部计算机互联的快速有效的方法。

保留IP地址范围:

―― 10.0.0.0 - 10.255.255.255

---- 172.16.0.0 - 172.31.255.255

―― 192.168.0.0 - 192.168.255.255

来自保留IP地址的网络交通不会经过Internet路由器，因此被赋予保留IP地址的任何计算机不能从外部网络访问。但是，这种方法同时也不允许用户访问外部网络。IP伪装可以解决这一问题。

11、选择发行版本：

对于服务器使用的Linux版本，既不使用最新的发行版本，也不选择太老的版本。应当使用比较成熟的版本：前一个产品的最后发行版本如Mandrake 8.2 Linux等。毕竟对于服务器来说安全稳定是第一的。

12、补丁问题

你应该经常到你所安装的系统发行商的主页上去找最新的补丁。

二、网络设备的安全:

1. 交换机的安全

启用VLAN技术：交换机的某个端口上定义VLAN，所有连接到这个特定端口的终端都是虚拟网络的一部分，并且整个网络可以支持多个VLAN。VLAN通过建立网络防火墙使不必要的数据流量减至最少，隔离各个VLAN间的传输和可能出现的问题，使网络吞吐量大大增加，减少了网络延迟。在虚拟网络环境中，可以通过划分不同的虚拟网络来控制处于同一物理网段中的用户之间的通信。这样一来有效的实现了数据的保密工作，而且配置起来并不麻烦，网络管理员可以逻辑上重新配置网络，迅速、简单、有效地平衡负载流量，轻松自如地增加、删除和修改用户，而不必从物理上调整网络配置。

2.路由器的安全:

根据路由原理安全配置路由器路由器是整个网络的核心和心脏, 保护路由器安全还需要网管员在配置和管理路由器过程中采取相应的安全措施。

1. 堵住安全漏洞

限制系统物理访问是确保路由器安全的最有效方法之一。限制系统物理访问的一种方法就是将控制台和终端会话配置成在较短闲置时间后自动退出系统。避免将调制解调器连接至路由器的辅助端口也很重要。一旦限制了路由器的物理访问，用户一定要确保路由器的安全补丁是最新的。

2. 避免身份危机

入侵者常常利用弱口令或默认口令进行攻击。加长口令、选用30到60天的口令有效期等措施有助于防止这类漏洞。另外，一旦重要的IT员工辞职，用户应该立即更换口令。用户应该启用路由器上的口令加密功能。

3. 禁用不必要服务

浅谈煤矿通风系统安全问题及稳定性 篇3

关键词：煤矿通风系统；安全问题；稳定性

前言：

在社会生活对煤矿资源需求量日益加大的背景下，如何进行有效的煤矿资源开采，已经成为了煤矿生产企业所面临的重要问题。所谓“有效开采”是指能够在保证安全的前提下，将煤煤炭资源采掘出来。然而，随着开采条件较好的煤矿资源已经开采殆尽，煤矿企业不得不对一些煤层赋存条件较差、开采难度较高的煤炭资源进行开采，这大大提升了煤矿生产安全的不稳定因素。通风系统作为煤矿开采当中最基本也最重要的保证，如何保证其安全性性和稳定性，已经成为了煤矿企业所研究的重要发展问题。

一、影响通风安全与稳定的因素分析

在煤矿开采过程中，通风系统的安全性至关重要。为了能够更好的保证其工作安全性与稳定性，就必须要先对影响通风安全与稳定性的因素进行分析。实际上影响通风安全与稳定的因素有很多，本文选出其中最具代表性的幾点内容进行探讨：

1.通风系统动力影响。在煤炭资源通风系统当中，如果有一处风机的动力水平出现改变，那么包括整个系统当中的主通风机、局部通风机在内的整个通风系统的通风效果都会出现变化，这种变化会导致整个通风系统稳定性的丧失，增强了安全事故发生的概率。这种情况的出现在煤矿开采中并不少见，在进行通风系统建设与改造过程中，因巷道施工影响，很多通风系统的通风效果都会出现问题，如果未对其进行有效处理，那么其必然会造成供风不够等影响通风系统稳定性与安全性的隐患。

2.风网结构变化。风网是对煤矿通风系统在整个煤矿巷道中形成的通风网络的总称，在进行通风系统安全性分析时，风网是极为重要的评测依据。通常情况下风网的设计是与巷道开采相契合的，那么风网必然是极为健全的。但如果出现结构变化，那么整个通风系统的稳定性与安全性都会出现问题。造成风网出现问题的原因主要包含以下几方面：（1）多风点、多分支的复杂性；（2）巷道地理位置的特殊性，致使地压过大，从而导致巷道变形，甚至是短路。无论是何种原因，只要是风网出现结构变化，那么其就会对煤矿通风系统的稳定性与安全性带来隐患。

二、提升通风系统安全与稳定性的措施

通风系统作为保障煤矿生产工作安全的基本环节，我们必须要确保其自身的稳定性与安全性，才能为煤矿生产的安全提供支持。为了能够实现对通风系统安全性与稳定性的有效提升，文章从环境因素控制和人为因素控制两方面来进行探讨。

1.环境控制措施

环境作为影响煤矿通风系统安全问题的客观条件，想要做好对其的控制，相关人员要做好以下几方面工作：

（1）根据实际环境条件，科学改善通风系统。煤矿建设之前的通风设计都是科学、健全的，但随时生产行为的进行，通风系统很有可能因为环境的变化而产生变化，为此相关工作人员一定要定期对通风系统的实际工作水平进行检查与测验，如果出现问题或隐患，应及时对通风系统进行改善，以保证其供风能力；

（2）积极做好通风保护，开展瓦斯综合治理。瓦斯是煤矿开采过程中最大的安全隐患，瓦斯治理也是煤矿通风系统的职责所在。为了保证通风系统的工作性能，工作人员要加强对机电系统的管理，强化各风机的管理工作，保证各用风地点的供风需要。与此同时还应完善矿井防尘系统、监测监控系统，建立瓦斯抽放系统，设立专用回风巷等。

（3）落实安全生产制度，提高生产检测水平。在这一环节当中一方面要配备足够的设备来做好对瓦斯、一氧化碳、温度等各项危险参数的监测，并保证监控系统可以联网实施获取检测数据。另一方面要设立专职瓦斯检测人员，来实现对井下作业环境的全方位24小时监测，主观上保证巷道通风系统的工作效率。

2.人为控制措施。人为控制因素是煤矿生产过程中最容易导致通风系统安全问题，影响通风系统稳定的环节，因此做好人为控制保证是保证通风系统安全性与稳定的重要环节。

（1）完善法律法规约束，科学配置管理人员。在煤矿生产环节中，对法律法规进行落实，保证其约束性是保证对人为控制的前提。在实际工作当中，必须要围绕法律法规来构建起安全可靠和抽采达标的通风系统综合治理体系。与此同时，还要对管理人员进行科学的配备，保证能够在通风系统监测与应急救援工作中有足够的人手。

（2）建立安全通风系统，创造良好通风环境。在煤矿开采过程中安全通风系统的有效建立是非常重要的。在实际工作中必须要做好这一方面的工作，通过安全通风系统的有效建立，为煤矿资源开采创造一个良好的通风环境，为通风系统的安全性与稳定性提供基础保障。

（3）抓好质量标准工作，强化安全培训效果。在任何工作当中，安全质量标准化都是非常重要的工作内容。为此在实际工作中，相关人员必须要抓好安全质量标准化工作，通过科学有效的技能培训与理论教育的结合，来保证相关工作人员的安全生产意识，进一步提升一线职工驾驭复杂、多变井下开采环境的能力。

（4）加强安全生产培训，培养安全生产意识。对于煤矿开采工作来说，任何事情都比不过安全生产的保护意识重要。因此，想要提升煤矿通风系统的稳定性，降低因其而引起的通风问题。煤矿企业必须要做好对职工职业责任感、严谨工作态度以及自我保护意识的培养，为安全生产及通风系统安全运行提供基础保证。

总结：

综上所述，对于煤矿生产企业来说安全、稳定的通风系统，不仅是企业效益的保障，更是企业安全生产的保障。在实际工作当中，通风系统是很容易受到客观环境影响的，为了避免通风系统因受到影响而出现工作性能下降的情况，施工企业必须要做好对通风系统的安全性和稳定性检查，将通风系统安全问题及其隐患扼杀在萌芽阶段，为煤矿开展提供最为优秀的通风能效，保证煤矿生产行为的安全性。使其能够为煤矿开采的安全生产提供保障，为煤矿企业的效益增长提供助力。

参考文献：

[1]刘光智.浅谈煤矿通风系统的安全性及优化设计[J].科技与企业，2013，01：190-191.

[2]耿爱平.矿井通风系统可拓综合评价方法的研究与应用[D].广西大学，2008.

[3]吴新忠.煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用[D].中国矿业大学，2010.

煤矿安全监控系统稳定性探讨 篇4

随着科技的进步, 变频技术越来越多的被矿井生产所采用。虽然变频技术有着安全, 省电, 平稳启动等优点。但却对井下系统的通讯带来极大地危害。目前矿井中使用的变频设备越来越多, 且行业内没有对这类产品造成的电源污染进行规范约束, 给矿井中使用的电子仪器带来灾难性后果。其产生的频率段窜入监控系统形成频率叠加, 使得监控数据变为失真的瓦斯信号输出, 产生假值, 高值断电。严重影响矿井的安全生产。并且防雷不当也会对安全监控系统的稳定性造成很大的影响。

一、监控系统不稳定的原因分析:

淮南矿业集团矿井近年来安装了若干矿用变频设备。变频设备安装运行后, 矿井安全监控系统出现瓦斯传感器频繁高值等异常现象。从地面监控中心站调取瓦斯曲线观察, 当井下变频设备开启电源时, 原来纯净的瓦斯曲线立刻变成了密封毛刺型不规则曲线。并且其瓦斯浓度 (CH4) , 升高0.25%。这完全可以断定安全监控系统异常是由于井下变频设备运行所致。其瓦斯曲线见图1 (纵坐标为瓦斯浓度, %;横坐标为时间, 2010-6-517:00¬——201O-6-5 18:00) 。

二、变频干扰产生的机理

变频器 (Variab1e—frequency Drive) 是利用电力半导体器件的通断作用将工频i变换为另一频率的电能控制装置。它主要由两部分电路构成, 一是主电路 (整流模块、电解电容和逆变模块) , 二是控制电路 (开关电源板、控制电路板) 。目前国内应用于煤矿的矿用低压频器变频是通过控制IGBT (绝缘栅双极型电力场效应管) 的导通和关断, 输出频率连续可调, 而且随着频率的变化, 输出电流、电压变化及功率变化。矿上采用的变频器是通过将多个低压功率单元的输出电压叠加从而得到中高电压。

变频器的主电路一般为交——直——交组成, 外部输入38OV/50Hz的工频电源经三相桥式不可控整流成直流电压信号, 经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。

(1) 输入侧产生谐波机理

不限于通用变频器, 晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等凡是在电源侧有整流回路的, 都将产生因非线性引起的谐波。在三相桥式整流回路中, 输入电流的波形为矩形波, 波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波, 通常含6n+1 (n=1, 2, 3……) 次谐波, 其中的高次谐波将干扰输入供电系统。

(2) 输出侧产生谐波机理

在逆变输出回路中, 输出电压和电流均有谐波。对于PWM控制的变频器, 只要是电压型变频器, 不管是何种PWM控制, 其输出电压波形为矩形波。其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关, 调制频率低 (如1～2kHz) , 人耳听得见高次谐波频率产生有电磁噪声 (尖叫声) 。若调制频率高 (如IG2BT变频器可达20kHz) , 人耳听不见, 但高频信号是客观存在。从电压方波及电流正弦锯齿波, 用傅立叶级数不难分析出各次谐波的含量。所以, 输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其它各次谐波, 而高次谐波电流对负载直接干扰。

另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射, 干扰邻近电气设备。

三、抗变频设备干扰解决方案

遇到此类问题可以用以下解决方案:

(1) 分站远离变频设备、避免与变频设备使用同一台变压器电源供电。

(2) 调整信号线走向和传感器电缆走向。在有干扰的巷道内严格规定传感器电缆不与动力电缆挂在同一侧帮上, 应分两侧吊挂。

(3) 传感器使用屏蔽电缆, 且将屏蔽层与本安公共端相接;

(4) 信号线使用屏蔽电缆, 屏蔽层与分站本安地线相接。 (要注意这二种屏蔽电缆屏蔽层接法是不同的) 。

(5) 监控分站要有良好的接地, 尽量缩短分站和传感器之间的距离。分站尽可能避开辐射干扰源。

(6) 变频器的外壳接地要单独设置, 不能与井下设备接地共用。

四、监控系统防治闪电雷击和动力电缆浪涌感应的方案

除了大气放电造成的强电磁干扰外, 还有一种来自矿井内部动力电源故障浪涌电流造成的破坏, 后者的破坏力往往远高于雷电的损坏力, 特别在动力电源设备发生击穿短路、电缆短路放炮、电缆弧光短路等情况时, 动力电源的相间会发生严重的不平衡。

击穿点对地短路, 造成很高的跨步电压 (不同位置的两点大地电位差) , 能造成井下现场接地点与地面机房接地点很高的电位差。

信号传输线跨接在这个高电位差的两地之间, 与仪器之问形成放电回路, 能在很短的时间内烧焦电路板, 并使其碳化击穿, 会破坏整个网络。

就现场实际情况提出以下建议, 可以有效地防治闪电雷击和动力电缆浪涌感应造成的损坏。

(1) 传输主干线全部使用屏蔽线, 并且机房与井下交换机不要设接头, 电缆的蔽网 (包括铠装钢丝) 上下两头分别可靠接地。

(2) 地面干线尽可能避免架空走线, 必须走明线时要用钢绞线吊挂, 钢绞线端可靠接地。

(3) 有条件的话地面线路可以考虑采取埋地走线方案, 穿入钢管作防护外皮入地下能取得良好防雷性能。

(4) 如果实在没有条件使用屏蔽电缆, 把四芯电缆中的二根剩余芯线, 在井上井下分别良好接地, 也可有效吸收感应能量获得明显的保护作用。

(5) 传输线终端的井上下分别加装避雷器, 不可以只安装地面, 忽略井下。

(6) 避雷器的保险管被击断后, 要换上相同容量的备用保险管, 当地购买不到相同规格保险管尽快与厂家联系, 切不可以用大容量的代换。

(7) 信号传输线不要同动力电缆挂在同一侧邦上, 更不要挂存同一个电缆钩子上, 否则动力电缆发生瞬间短路的浪涌电流会在传输线上感应出数千伏电压, 能量非常强入。

(8) 避雷器的接地线要良好接地, 特别是安装存井下的避雷器尤其重要。

(9) 雷电大作时, 特别在机房附近落雷时, 建议关闭地面主计算机, 然后拔下主机和接口的电源插头, 接有局域网的也要拔下网线插头。

(10) 计算机外壳接地不能改善防雷性能, 恰恰相反, 机器外壳悬空能有效阻断放电通路, 更有利于防雷。

(11) 改用光纤信号传输, 可以彻底杜绝线路雷击损坏。

五、结论

在对监控系统安装及日常维护的过程中, 注意避免影响其不稳定的因素, 在安装监控设备前就应当排除一些能够预测到的不稳定因素。在受到干扰后及时处理, 远离干扰源。使安全监控系统做到稳定, 准确, 良好的运行。为煤矿的安全生产提供保障!

摘要：对煤矿安全监控系统稳定性进行分析, 并对安全监控系统抗干扰及防雷提出可行的处理方法, 为矿井安全生产提供可靠的保障

在局系统安全稳定会议上的讲话提纲 篇5

假期间的安全稳定等有关工作强调几点意见：

一、高度重视，妥善安排好节日期间各类民政服务对象的生活民政部门工作性质特殊，服务对象与别的部门不同。特别是近期，全市信访工作量很大，各类问题与矛盾都十分突出。因此，做好“五一”长假期间的安全稳定工作就显得十分重要。具体讲：市绛帐社会福利院、市社会福利院等福利事业单位要对节日期间的各项工作作出周密细致的安排，要保证院民的正常生活；救助管理站、农场等要做好滞留救助对象、场员的生活安排，要对滞留在市区的流浪乞讨人员与执法、公安部门一起采取措施，做好他们的救助工作；市军供站、两个军休所要按照职责细致周到地做好各项服务工作；市社会福利厂、市民政彩印厂等福利生产单位要抓好节日期间的生产安全，近期天气已开始热起来，要做好职工的防署降温工作；烈士纪念单位、殡仪服务单位和婚姻登记部门节日期间要正常对外办公，要搞好节日期间的正常活动。各单位对节日期间仍坚持上班的同志要给予关心，帮助他们解决具体困难和问题。各单位要对本单位、本部门的干部职工加强管理，严禁赌博，干部职工家属、子女节日期间活动要注意量力而行，保证安全。

二、加强领导，认真细致地做好安全稳定工作机关各科室和局属各单位要从讲政治的高度，采取各种措施，确保“五一”长假安全稳定。机关各科室和局属各单位负责同志特别是一把手，要进一步提高对维稳工作重要性的认识，增强政治责任感，对影响安全稳定的各类问题和矛盾要认真排查，对一时难以解决的问题要按照有关规定表明态度，认真做好疏导化解工作，稳定群众情绪。要对水、电、线路、燃气管道等组织一次认真检查，对财务室、库房、档案室、办公室等部位加强重点防范，做好防火、防盗、防事故，确保节日不发生任何问题。这里特别指出，市军转站、市福利大院、市福利中心一定要做好安全稳定工作，要加强巡逻检查，确保机关和几个大院的整个安全。

电力系统安全稳定性 篇6

关键词：继电保护；控制系统；隐性故障

中图分类号： TM588 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-177-2

0 引言

电力系统出现大范围内的停电，通常情况下都是由于继电保护与控制安全系统之间出现隐性故障引起的。出现的隐性故障实际上就是指存在的故障具有一定的隐蔽性，主要是两个方面的原因造成的，一方面是装置设备本身的缺陷引起的；另一方面是人为的原因，在操作上出现了一定的失误。出现隐性故障会带来很大的影响，造成国家经济的损失，所以隐性故障造成的停电现象不容忽视，因此必须要加强对继电保护系统和安全控制系统的管理。

本文主要研究故障出现的现象，根据安全系统的特点，分析出隐性故障的原因，通过对故障问题以及对隐性故障原因进行分析，二次设备运行的管理等方面提出一定的要求，为电力正常运行提供一定的保障，采取有效措施对电网的运转路径进行调控，这样可以提供有效的规避隐性故障。

1 继电保护隐性故障的分析

一般情况下，即使继电保护系统存在一定的故障问题，在正常的运行中是不会带来任何的影响，不会造成大规模停电的情况，但是如果继电保护系统运行时非常吃力，出现装置不运行的现象，或者在断开某电路元件的方式不正确时，才会导致继电保护装置失灵，会出现大面积停电的事故。继电保护系统出现隐性故障的原因主要有几个方面导致的，装置设备出现一些缺陷，也有可能是因为软件版本出现的错误，保护的定值设置的不合理，天气情况也会造成隐性故障，除此之外也有认为操作导致隐性故障。继电保护装置存在的一些缺陷造成很多隐性故障问题的出现，除了人为的损坏，还有一部分原因是硬件或者软件不能适应电网的运行方式。

2 隐性故障的影响和研究方法

一般情况下，电力系统中会设置三道防线，第一道防线是继电保护系统，所以必须要具备一定的可靠性，同时要保障电网处于正常的运行状态，如果一旦出现问题就会导致继电保护系统出现一些隐性故障，就会存在一定的风险。对继电保护系统中出现的问题进行分析，根据相关的风险评估的方法，与现代的技术和分析方法相结合，通过对继电系统进行分析研究隐性故障出现的原因。继电保护系统中的装置对电力的正常运行也有一定的影响，应该加强辨识在系统中起到关键的作用的装置，提高继电保护系统的安全性和可靠性。

继电保护系统中出现的隐性故障对系统也会造成一定的影响。通过借助仿真的工具，运用仿真的方法，模拟电力系统的正常运行状态。对隐性故障进行监控是预防保护系统发生故障的重要的方法。在筛选事故时，有时会暴露出诸如系统连锁故障等隐患问题，针对这种情况可以给对脆弱的路线进行保护，有效地控制隐性故障的出现。

3 安全控制装置隐性故障分析

安控装置主要是保障电力系统的安全性和可靠性，同时安全控制系统是电力系统中的第二道防线，安控装置的运行状态直接影响电网的安全，所以必须要对安控装置的运行状态进行及时检测。要根据电网的出现故障进行研究，一般情况下，安控装置的隐性故障主要出现在策略、通信、定值、测量方面以及表决的模式上，因此，我们要逐一进行探究。

3.1 在测量方面

安控装置在测量方面主要是电压互感器断线事故，这就会造成了隐性故障。也会因为测量回路芯片失效，导致测量时测量值出现误差，这也是造成故障误判的原因之一。

3.2 在策略方面

安控装置起到一个载体的作用，实现策略控制主要是通过两种方式来实现，一种是在线决策的方式，另一种方式是离线决策的方式。如果安控装置不能适应电网的运行方式，就会导致在安控装置出过切、欠切甚至误切的现象，这会造成故障的进一步扩大。

3.3 在定值方面

安控装置中的定值必须要保持正确，如果装置的定值错误，则安控装置不能有效的发挥作用，并且直接影响到故障检测的及时性。

3.4 在通信方面

一般情况下，安控装置需要系统的规划，实现的功能，以及控制范围方面进行配置，可以实现大范围内的操控。电力系统会采取把多个电厂的安控装置的通信通道连接到一起工作，这样可以使区域内电力系统的安全得到有效控制。如果在通信中出现了误码的现象，就会出现通信通道在传输时不稳定现象，以及信息传送不及时的情况，这会影响命令的接受和执行。如果通信中出现命令不及时的情况，就会导致错过最佳的执行时间，安控装置就会出现拒动或者误动，引起更严重的故障。

3.5 表决模式

安控系统在设计方面采取了冗余的设计方式，主要是为了提高安控装置的安全性和可靠性。安控系统在冗余设计过程中，必须要考虑到表决模式的类型。表决模包括以下几种模式，集体的分析，首先是三取二的模式，实际上就是指在三套装置中至少要有两套动作，这种情况可以防止因单套装置性的原因造成的安控装置的拒动或者误动。这种模式的成本比较高，接线方面也比较复杂，在运行和维护方面也比较困难，所以这中模式很少被采用。其次是二取二的模式，就是指把两套安控装置出口连接起来，只有在两套装置都运行的情况下，才能跳闸出口，这种模式使安控装置的安全性和可靠性大大提高。如果其中一个装置出现了问题，就可以避免因装置故障而使另一个装置也拒动。最后是二取一的模式，这种模式被广泛地运用。

4 继电保护和安控系统配合隐患分析

出现大规模的停电现象，主要是因为继电保护系统之间、安控系统等配合的不协调，以及設置的参数不匹配，这些都会成为影响系统安全的隐患问题。

4.1 继电保护之间的配合隐患问题的分析

继电保护间的安控系统出现不协调的原因主要是因为定值的配合不合理，选择的主保护与后备保护支架配合的的不够协调。除此之外，继电保护之间的隐患问题出现在设计方面，比如安控装置中的母联保护与母差保护之间的保护逻辑设计不合理，并且具有一定的缺陷，如果电网出现单一的故障时不会暴露。

4.2 安控系统之间的配合存在的隐患问题

一般情况下安控系统常常局限在一定的而范围内，在局域网内运行。在一定范围内设立一定数量的装置对局域网进行控制，并且每一个安控系统都有对应的预防方式。但是这种方式有一定的不利影响，局域网之间可能会互相干扰，因此，应该重视安控系统区域之间的协调与配合。

5 结论与展望

通过对继电保护系统与安控系统的故障的研究与分析，在未来可以从以下几个方面来研究和改善故障现象。

首先，是对隐性故障的建模上分析，对继电进行保护避免出现隐性故障的建模主要是通过距离保护和过流保护为主要研究对象进行分析和研究。安控系统的隐性故障是研究的主要内容，不同的隐性故障引发的后果也不相同。

其次，在隐性故障的风险评估方面，可以把继电保护系统和安控装置系统作为二次设备，这也是电网运行风险来源的之一。可以把二次装备作为风险评估因子，参与评估计算结果，对二次系统的监控要做好记录，通过对一定的风险评估进行研究。

再次，是主要針对继电保护和安控系统中存在的隐患问题，要重视区域之间的协调问题，除此之外，还应该注意安控系统、继电保护系统与电网设置参数的匹配问题，这也是影响电网正常运行的原因，因此，必须要加强管理。

最后，是对二次设备运行的管理，针对继电保护与安全控制系统支架出现的隐性故障的问题进行分析，也有一定的原因是人为的原因。所以电网的管理人员在操作时应该遵循电力管理规章制度，减少不必要的安全隐患问题。根据电网运行的状况来判定继电保护系统与安控装置系统的数据是否正确，根据呈现出来的数据来判断故障的原因。

参 考 文 献

[1] 赵丽莉，李雪明，倪明，程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化，2014，22：128-135.

[2] 吴智杰.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].科技展望，2015，36：84.

[3] 杨绍卓.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，01：287.

浅谈电力系统的安全稳定措施 篇7

我国电力系统迅猛发展, 目前正在实施“西电东送、南北互济、大区联网”的战略方针。电力部门贯彻《电力系统安全稳定导则》, 由于电网的建设滞后于电源的建设, 输电能力不足的问题日益突出, 加剧了电网与电源发展不协调的矛盾, 对照“8.14”等国外大停电事故, 应该看到我国电网还比较薄弱, 也存在国外电网类似问题, 甚至更加严峻: (1) 某些电网的规划设计中过于依赖二次系统, 一些工程把稳控装置作为正常方式送电的基本措施。 (2) 某些高压微机保护装置还存在一定问题, 部分进口保护振荡闭锁不完善。 (3) 安全自动装置的管理体制不够健全, 现场误操作引起自动装置的误切机、切负荷事故多次发生;尚未形成全国统一的安全稳定控制装置的技术条件、运行与检验标准, 稳控装置误动作的事件仍有发生。 (4) 电网安全自动装置培训工作有待加强。从“8.14”大停电的灾难事故中我们不难看出, 电力系统的稳定运行无论是对经济发达国家或是发展中国家而言都是一个急待解决的问题, 对它的分析或研究正随着系统的日益发展、联网系统的不断扩大显得愈来愈紧迫。

2 电力系统安全稳定的三道防线

遵照《电力系统安全稳定导则》, 规定我国电力系统承受大扰动能力的标准分为三级。

第一级标准:对于出现概率较高的单一元件故障 (单相瞬时性、双回以上单相永久性与三相、直流单极故障) , 保护、开关、及重合闸正确动作, 电网不损失负荷就可保持稳定运行和正常供电。

第二级标准:出现概率较低的严重故障 (双回线同时断开、直流双极闭锁、任一段母线故障) , 保持稳定运行, 但允许损失部分负荷。

第三级标准:出现概率很低的多重性严重事故 (开关拒动、保护与自动装置误动或拒动、失去大电厂、多重故障) , 当系统不能保持稳定运行时, 必须防止系统崩溃, 并尽量减少负荷损失。

纵观国内外历次大停电事故发生、扩大的原因, 不外乎电网结构不合理、继电保护动作不正确或不协调、对部分输电回路中断引起潮流转移的后果缺乏预计或没有应对策略、对事故引起电网送受端功率不平衡时缺少果断有效的切机或切负荷措施、稳定控制装置 (安全自动装置) 配置不合理或不到位、稳控装置性能不完善;电网事故信息不畅通, 调度人员因无法及时了解电网事故的全貌而不能决策, 贻误了处理事故的最有利时机。要切实防止出现大停电事故, 应该针对上述原因采取对策。

合理的电网结构是电网安全稳定运行的基础, 电网结构的合理性是一个电网规划上不断发展完善的过程, 电网的不够合理有其历史原因, 使电网日趋合理则需要巨大投资和时间, 我们应强调和重视加强电网的结构, 但对于电网的调度运行部门来说, 我们又只能立足于当前的网架做好电网的安全稳定运行工作。

合理的电网结构的基本要求:

满足各种运行方式下潮流变化的需要, 具有一定的灵活性, 能适应系统发展的要求;任一元件无故障断开应能保持电力系统稳定运行, 不使其他元件过负荷和电压偏差超过规定的允许值;有较大的抗扰动能力, 并满足导则中规定的有关各项安全稳定标准;满足分层和分区原则;合理控制系统短路电流。

三道防线的概念就是在总结体以往大停电事故的经验教训, 结合电力系统事故发生、发展的实际特点后提出来的, 针对性很强, 很实际。除了采取必要的预防性控制措施外, 当电力设备出现故障时, 从防御 (抵御) 角度上看, 首先应由该设备的继电保护装置正确检测出故障, 并快速动作切除故障元件, 切除速度越快对系统的影响越小, 正常运行方式下, 对于电力系统稳定导则中规定的概率较多的单一故障, 在故障切除后系统能够继续稳定运行, 所以快速切除故障元件是电网的第一道防线;对于电力系统稳定导则中规定的概率很低的单一严重故障或多重故障, 在故障切除后系统可能存在暂态稳定、设备过载或电压稳定问题, 此时依靠稳定控制装置在送端电厂采取切机、受端电网采取切负荷、直流功率快速调制等措施, 维持系统事故后的安全稳定运行, 因此把稳定控制装置和相应措施做为第二道防线;如果出现多重故障或稳定控制的量不足, 系统可能失去同步或出现电压、频率不稳定状态, 在此紧急关头采取解列失步的系统、按低频与低压尽快切除一定量的负荷 (送端系统高周切机) , 使解列后的电网实现功率重新平衡, 则能有效制止事故的扩大、防止系统的崩溃及大面积停电事故, 因此失步解列、低频低压减载、高周切机等措施就成为第三道防线, 也是最后一道防线, 如果这一道防线不健全, 电网将难以避免崩溃瓦解的结局。一旦系统瓦解, 将被迫启用黑启动方案, 损失巨大。

综上所述, 三道防线就是设在电网事故 (故障) 面前的三道屏障, 把事故尽量消灭在开始阶段, 对过于严重的事故也决不让其扩大。三道防线的概念很明确, 易于理解, 便于操作。

3 电力系统的安全稳定措施

3.1 正常状态下的安全稳定控制

正常状态下的安全稳定控制, 通常也称为预防性控制。它可通过联络线功率监视、功角监视, 由调度员或自动装置实施控制。

3.2 紧急状态下的安全稳定控制

为保证电力系统承受第II类大扰动时的安全稳定要求, 应采取紧急控制措施, 防止系统稳定破坏和参数严重越限, 实现电网的第二道防线。常用的紧急控制措施有切除发电机 (简称切机) 、集中切负荷 (简称切负荷) 、互联系统解列 (联络线) 、HVDC功率紧急调制、串联补偿等, 其他措施 (如快关汽门、电气制动等) 目前应用很少。解决功角稳定控制的装置其动作速度要求很快 (50ms内) , 解决设备热稳定的过负荷控制装置的动作速度要求较慢 (数秒～数十秒) 。

3.3 失步状态下的安全稳定控制

为保证电力系统承受第III类大扰动时的安全要求, 失步解列装置应按设定的振荡周期次数动作, 500kV失步解列装置一般1～2个振荡周期动作;解决电压稳定与频率稳定的紧急控制装置的动作时间为0.1～2s, 依动作伦次而定。

摘要：随着电力系统的发展, 电压等级逐渐提高, 网络的结构越来越复杂, 对电力系统的安全稳定性要求也越来越高, 本文就简要阐述了电力系统安全稳定的措施。

关键词：电力系统,安全,稳定,措施

参考文献

电力系统在线安全稳定综合辅助决策 篇8

关键词：预防控制,紧急状态,辅助决策,协调优化,电力系统

0 引言

当检测到电网中出现不安全现象或者预想事故下存在安全稳定问题时,需要调度员采取措施来实施紧急控制或预防控制,但仅凭经验或者离线预案, 调度运行人员不仅无法确认措施执行后系统的安全稳定状态,而且可能由于运行方式多变导致控制策略的失配[1,2]。因此,调度运行辅助决策是智能电网调度控制系统的重要组成部分,通过为调度运行人员提供与运行方式相适应的决策支持,提升快速、正确处理复杂故障场景的能力,实现安全性和经济性的协调[3,4]。

调度运行辅助决策通过多种类型的控制手段, 将系统的状态点移向参数空间中的安全稳定域。除了描述需要满足运行约束的运行可行域,安全稳定域还包括描述预想事故下系统安全稳定性的可行域,包括静态安全域、暂态稳定域、小扰动稳定域和电压稳定域等。根据控制时机不同,调度运行辅助决策可以分为紧急状态时的校正控制辅助决策和预防控制辅助决策。紧急状态辅助决策基于对电网实时状态的分析,主要解决设备过负荷、系统持续振荡、事故后电压严重跌落等问题[5]。预防控制辅助决策针对的是电网预想故障后潜在的安全稳定问 题[6,7]。调度运行辅助决策的计算是一个优化问题, 优化算法主要可以分为数学规划类方法[8,9,10,11,12,13]和基于控制性能指标的启发式方法[14]。对于实际大电网而言,大多数安全稳定问题具有高维、强时变、强非线性的本质,因此,满足安全稳定要求的辅助决策计算是一个复杂的高维非线性规划问题,相对于采用数学规划的求解方法,基于控制性能指标的启发式方法易于满足实际应用中对于计算方法适应性和计算速度的需求,因而得到更广泛的应用[15,16,17]。

目前互联大电网的动态行为和失稳模式特性日益复杂,各类安全稳定问题相互交织,多种安全稳定隐患可能同时出现,而解决不同安全稳定问题的各类辅助决策功能可能给出相互矛盾的措施,需要在辅助决策计算中考虑多种安全稳定问题之间的协调优化。文献[18]提出了综合动态安全和静态电压稳定的协调预防控制方法,采用综合安全约束的最优潮流模型来描述协调预防控制问题,基于控制灵敏度将综合安全约束解耦转化为一个线性优化模型, 并采用连续线性规划方法来求解,但该方法在实际应用中还存在诸多困难。除此以外,该方面研究成果相对较少。

调度运行辅助决策的控制手段包括调整开机方式、有功与无功出力、网络拓扑、进相运行、直流功率、无功补偿和限制负荷等。不同类型的控制措施在执行时的优先级不同。因此,调度运行辅助决策的求解方法应支持按照不同类型控制措施的优先级顺序逐级进行决策优化。在目前的辅助决策算法 中,控制目标通常为代价最小,通过在目标函数中对不同的控制类型设置对应的权因子,实现对控制措施优先级的要求[13]。但在实际应用中面临权因子的取值问题,并不能完全满足需求。为此,本文提出了电力系统在线安全稳定综合辅助决策计算方法。基于多算法封装流程自定义组态技术开发的调度运行辅助决策系统可集成到智能电网调度控制系统 中,目前已在多个网省公司的调度控制中心得到应用,实际案例证明了该系统的有效性。

1 辅助决策优化问题

1.1 数学模型

安全稳定域中系统的状态变量yc是控制变量u和潮流变量x的函数,可以表达为k(u,x,yc)=0。给定一个可行的控制变量u,系统的状态变量yc应包含于相应的稳定域中,可以表达为yc∈Acsr,其中Acsr为系统的安全域,各类安全稳定问题对应的多种安全域都是系统统一的安全域在各个侧面的投影。辅助决策优化问题可以表达如下[6,18]:

其中,式(1)代表目标函数,求解辅助决策优化问题时一般为控制成本最小;式(2)代表潮流方程。

1.2 求解方法

求解上述优化问题的关键是式(4)。以暂态功角稳定预防控制为例,其安全域的约束难以解析表达。虽然扩展等面积准则(EEAC)[19]将多维轨迹的动态特征通过互补群惯量中心相对运动变换,保留到主导映象上的时变单机系统的轨迹中,识别受扰轨迹的主导模式,可以给出复杂多机系统受扰轨迹的稳定裕度,但仍无法得到各个控制变量对稳定裕度的解析灵敏度,灵敏度的计算需要依靠摄动的方法获得,难以满足在线计算对计算速度的要求。

其他研究思路大体分为以下几类:1将微分方程转化为差分方程,暂态稳定域约束用转子角差或转子角与惯量中心之差不大于某个临界角度来表示[8],这类方法对于每一个时步都会形成一组差分方程,约束规模庞大,给优化问题的求解带来了困难;2先定义某种控制指标,如转子角差、运动轨迹与稳定平衡点的偏离程度等,然后基于变参数追踪技术的灵敏度计算[9],或者轨迹灵敏度分析[10],将式(4)转化成如下形式:

式中:nc为参与预防控制 的故障数 目;Sij为故障i时控制变量j对于控制指标的灵敏度;nctrl为参与控制的控制变量数 目;Δuj为控制变 量j的调节量; ΔEi 为满足稳定约束要求的控制指标变化量。得到式(5)后即可采用数学规划的方法求解数学模型。

由于复杂大电网高维、强时变、强 非线性的 特性,上述方法在实际应用中至少面临以下问题:难以找到满足要求的控制指标,基于邻域的线性化方法得到的控制灵敏度不准确。目前获得应用的程序采用EEAC计算机组参与因子[20](参与因子体现了元件对安全稳定性的贡献程度),按多故障裕度加权并计及控制代价得到控制性能指标,排序后首尾配对依次参与控制,逐步调整直至找到最终方案[15]。上述方法属于启发式算法,虽然从理论上无法保证获得全局最优解,但绝大多数情况下可以得到可行和优化的调整方案。

对于相对简单和线性化程度较好的支路过载辅助决策,主要有优 化规划法[11,12]和灵敏度 方法[16,17]。优化规划法通过求解数学模型(包括优化目标和各种安全约束条件)得到控制方案,除存在计算收敛性的问题外,在实际工程中还需要考虑以下问题:1兼顾调整量最小和调整元件最少,调整元件尽量少是为了方便调度人员操作;2从调度公平的角度出发,性能相近的元件具有相同的调整量;3在不能完全解 决过载问 题时需要 给出一个 次优解; 4需要考虑投入线路(负荷转供)等离散控制变量。基于灵敏度的启发式算法没有收敛性问题,便于考虑多种实际工程问题和编程实现,在目前的实际工程中获得了更广泛的应用,但给出的控制方案不能保证数学意义上的最优。

其他安全稳定问题包括静态电压稳定、小扰动稳定等的辅助决策与暂态功角和支路过载情况相 似,实际工程中大多采用基于灵敏度(参与因子)的启发式算法,而不再直接采用数学方法求解优化模型。

在当前的在线动态安全分析与控制中,通常采用同构的计算节点组成计算集群,利用分布式并行计算技术以满足对计算速度的要求,因此,要求辅助决策计算方法能充分利用计算资源。目前的方法是基于枚举并行的方式,将可能的调整方案下发至计算节点并行计算,最终在计算结果中选择满足要求的方案作为辅助决策措施[15]。这也是实际工程中大多采用基于灵敏度(参与因子)的启发式算法的另一个原因。

2 考虑多种安全稳定约束的综合辅助决策 方法

2.1 问题描述

如果采用数学规划的方法,将所有的安全稳定问题在统一的计算框架下进行求解,除了计算量大的问题外,更为重要的是对于单独的暂态稳定问题, 如上文所述,目前尚难以找到满足实际电网需求的规划类算法,对于其他安全稳定问题,依然存在类似的问题。因此,本文采用实用化的启发式方法以满足实际工程的要求。

2.2 多种安全稳定问题的综合辅助决策

将紧急状态和预想故障后可能存在的多种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序,由此获得各问题的计算队列,按计算队列的先后顺序分别进行串行计算。前一辅助决策计算完成后,根据计算结果调整电网运行方式,后续计算在之前的计算基础上进行。为避免后续计算影响已计算的结果,每一辅助决策计算完成后,均须输出安全稳定裕度指标对候选控制措施的灵敏度,若无法得到相关的灵敏度,则输出候选控制措施的参与因子,后续计算将其作为对控制方向的约束加以考虑,对灵敏度或参与因子大于门槛值的候选控制措施,控制方向不能与之前辅助决策计算的方向相反。

上述算法通过将各类安全稳定问题的辅助决策计算串行,后续计算计及之前辅助决策计算的安全稳定约束,保证后续计算不与之前计算结果冲突,从而实现多种安全稳定问题的综合辅助决策。算法的关键是安全稳定量化分析方法基础上的控制措施参与因子计算和灵敏度信 息。如对过载辅助决策而言,有功调整控制节点的综合加权灵敏度如下[16]:

式中:Sk为第k个有功调整措施的综合加权灵 敏度;Nc为过载安全考核故障的总数;Li为过载元件总数;Sk,i,j为第k个有功调整措施对第i个故障下第j个设备的有功灵敏度;Wi,j=1-ηi,j,ηi,j为第i个故障下第j个设备的过载安全裕度。

按照综合加权灵敏度大于门槛值筛选有效控制节点并决定节点的控制方向。如果综合加权灵敏度为正,则节点减出力;如果为负则增出力;如果接近0或者存在控制方向冲突的情况,则不再调整该节点。之后的辅助决策计算控制方向不能与此相反。

在暂态功角稳定辅助决策中,每一候选控制措施k的控制性能指标计算公式如下[15]:

式中:Sk,i为模式i下候选控制措施k的参与因子; Mi=1-ηi为Sk,i的权重,其中ηi为模式i的最小裕度;Nm为模式总数。

同样,由控制性能指标可以决定机组的控制方向,而暂态功角稳定辅助决策之后的辅助决策计算控制方向不能与此相反。

然而,上述算法并不是数学意义上的规划算法, 而是启发式算法,存在以下主要问题。

1)算法要求控制措施的控制方向不能与之前辅助决策计算的方向相反。实际上对于灵敏度或参与因子大小不同的控制措施,即使控制方向均要求减少,也完全可以通过减少控制效果大的措施控制量, 同时增加控制效果较小的措施控制量而达到控制要求。因此,算法的要求实际上减少了候选控制措施的调整范围,可能导致原本可以获得解的问题无法得到满足要求的解。为了尽量减少上述问题的 影响,除了按照控制性能指标门槛值筛选有效控制措施外,还将辅助决策的多种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序,优先解决相对重要和急迫的问题并输出控制措施。在实际的工程应用中,对于预防控制辅助决策,暂态功角稳定问题因其快速失稳和后果相对严重可以优先考虑解决;过载和电压越限等静态安全问题允许有一定的调度处理时间而其次解决;静态电压稳定问题因要求保留必需的稳定裕度可以再顺次解决;而对于小干扰稳定辅助决策, 因为计算模型和参数准确性的问题,仿真计算的阻尼比距离实际情况差距较大,可以最后解决。

2)算法将各种安全稳定问题的辅助决策计算串行进行,因此计算速度相对较慢。

3)算法不能完全保证最终得到的辅助决策措施满足所有安全稳定要求,原因如下:1为了避免后续辅助决策控制措施恶化系统的安全稳定性,需要同时输出不安全以及接近不安全的元件或者故障模式关联有效控制措施的灵敏度,并在后续的辅助决策计算中加以考虑,即使如此,依然可能存在潜在的不安全或失稳模式,在后续的辅助决策措施调整后而失去安全稳定;2为了满足控制目标函数的要求,各辅助决策功能均要求控制到临界安全,后续辅助决策措施造成的微小参数变化可能会导致不安全。

2.3 预防控制和紧急状态辅助决策的协调

紧急状态辅助决策在电网出现设备过载、断面越限、电压越限、频率越限和低频振荡等 紧急状态时,提供紧急状态下的调整措施,以抑制或消除相关紧急状态,在控制时间紧迫性上远超预防控制。因此,若电网处于紧急状态,则首先进行紧急状态辅助决策计算并输出计算结果,之后根据计算结果调整电网运行方式,重新进行预想故障下的安全稳定评估,对于电网仍然存在的安全稳定问题,进行预防控制辅助决策计算。

2.4 分解协调

针对上文所述计算速度相对较慢的问题,对于耦合关系不强的多种安全稳定问题,可以进一步考虑采用分解协调的方法提高计算速度。将考虑的多种安全稳定问题进行分类,关系密切、耦合程度较强的问题分为同一类别,而不同类别的安全稳定问题可以考虑并行计算以提高计算速度。考虑到电力系统的特点,实际工程中通常可将与有功功率/相角相关的设备过载、暂态功角稳定、动态稳定等问题归为另一类,与无功功率/电压密切相关的电压越限、静态电压稳定等问题归为另一类。对于按并行流程计算的各类安全稳定问题的计算结果,需要根据灵敏度信息进行合并得到综合控制措施,合并原则如下: 1若控制措施控制量方向相同,则取各措施中的最大值;2可能存在控制措施控制量方向相反的情况, 则根据安全稳定问题的相对急迫性和重要性确定控制措施的调整方向和调整量,优先选取更为重要和急迫的安全稳定问题控制措施调整方向和调整量。

2.5 递归迭代

如上文所述,算法不能完全保证最终得到的辅助决策措施满足所有安全稳定要求,分解协调并行计算也可能会引起控制措施冲突的问题,因此采用递归迭代的方法加以解决。根据最终得到的控制措施调整电网运行方式,重新进行安全稳定评估,若仍然存在安全稳定问题,则接受已计算出的控制措施, 同时输出本轮计算候选控制措施的参与因子和灵敏度信息作为后续计算的稳定约束,重新开始计算;否则,终止计算过程。

考虑多种安全稳定约束的综合辅助决策计算流程如图1所示。

上述方法属于启发式算法,虽然从理论上无法保证获得全局最优解,但在绝大多数情况下可以得到可行和优化的调整方案;上述方法的另一个特点就是无需修改目前成熟的数值仿真和辅助决策计算程序,仅仅需要对计算结果进行数据挖掘,软件结构简单,鲁棒性好。

3 考虑多种措施类型优先级的策略寻优

辅助决策措施包含多种类型,对于各类发电机有功出力调节,水电机组因其成本较低和调节速度快而优先调节,抽水蓄能尽量少发和少抽,一般情况下考虑新能源消纳要求不调节其有功功率,在要求的时间范围内由发电机调节速度(爬坡率)得到其可调节容量。负荷控制采用拉电序位表,优先采用转供措施,其次按序位表顺序将调整量下发给地调。一般情况下,电压越限首先调整容抗器投切,过电压严重时考虑调整机组无功功率。发电机投停和变压器分接头调整等措施一般情况下较少采用。

辅助决策程序按设置的优先级顺序调整不同类型控制措施,计算各控制措施的综合性能指标,根据设置的门槛值筛选有效控制措施,当同一类型有效控制措施均调整完成时,转入调整下一优先级的控制措施。相同优先级的措施按控制性能代价比指标大小顺序调整,但从调度公平的角度出发,性能代价相近的措施应同时调整,如一个厂站内性能代价相近的机组应按照相同比例同时调整,避免单独调整某一台或几台机组。

4 系统设计

调度运行辅助决策系统包括数据获取、参数设置、各类决策优化、安全稳定评估和结果展示等模 块。决策优化模块包括紧急状态辅助决策和预防控制辅助决策。紧急状态辅助决策包括设备过载辅助决策、断面越限辅助决策、电压越限辅助决策、静态功角稳定辅助决策和低频振荡辅助决策等。预防控 制辅助决策包括静态安全辅助决策、短路电流辅助决策、暂态稳定辅助决策、小扰动稳定辅助决策和静态电压稳定辅助决策等。

从各个电网的实际需求出发,调度运行辅助决策的各算法之间不是单一固定的串行流程,算法之间既存在串行关系,又存在并行的可能;综合辅助决策需要多算法的交互迭代,某些算法的结果可能作为其他算法启动的触发条件,下一步采用何种算法, 需要根据上一步的分析结果决定,且计算环境参数动态变化。调度运行辅助决策需要各种分析计算软件通过有序的组织来实现,但目前多算法封装尚缺乏有效的方法,算法的组织和配置需要预先定制,扩展性差,从而导致稳定分析计算维护工作量大,开发周期长。

采用多算法封装流程自定义组态方法[21],将算法组织形式从预先定制提升为灵活组态,提高了计算的可扩展性,可以满足各个电网安全稳定特性和需求的差异化。多算法封装流程自定义组态方法包括以下步骤。

步骤1:将计算功能划分为若干计算任务,按照统一的接口封装算法程序,每个计算任务对应一个算法程序,完成独立的计算功能,且可以设置计算条件。将各算法程序按照统一的接口封装,主要涉及数据接口、标志交互接口和异常处理接口。数据交互接口是指算法程序与计算流程组织模块之间的数据交互机制;标志交互接口是指算法程序与计算流程组织模块之间的信号交互机制;异常处理接口是指算法程序计算异常时的处理机制。接口封装提供了统一的调用方式,定义了交互的标志文件,屏蔽接口差异,有利于系统的集成与扩展。

步骤2:采用面向任务的组态语言,将计算任务和计算条件组织成计算流程组态定义文件。面向任务的组态语言由计算任务、计算条件等关键字,以及各种操作数、操作符构成。

步骤3:计算流程组织程序按照计算流程组态定义文件,以检测当前计算任务的计算条件是否满足。若条件满足就启动该任务的计算;否则该计算任务一直等待,直到计算条件满足。

步骤4:通过对计算任务、算法程序进程赋予唯一的识别码进行计算任务与进程的匹配,通过计算条件的逻辑运算进行流程控制。其步骤如下:1每个计算任务对应一个算法程序,包括该算法程序对应的启动参数、配置文件、运行环境等;2对各计算任务赋予识别码ID(计算任务的唯一标志),对各算法程序赋予进程识别码ID(算法程序的唯一标志), 对算法程序定义相关的计算属性,如启动参数、运行环境等;3将计算任务ID与计算进程ID建立映射关系,实现计算任务与算法程序的绑定;4计算任务通过关键字进行标识,计算条件通过关键字、操作数和操作符进行标识;5计算组织流程程序解析计算条件,将计算条件转换成逻辑表达式,进行逻辑运算,根据逻辑运算结果,确定计算任务的计算条件是否成立,如条件满足,则启动计算任务。

步骤5:若其他计算任务都已完成,但处于等待状态的计算任务的计算条件还不满足,则该等待计算任务自动退出,并通知计算组织流程程序,退出整个计算过程。

多算法封装流程自定义组态各模块关系如图2所示。

5 算例分析

按照本文设计算法开发的在线调度运行辅助决策系统已在多个省级以上电网的调度控制中心得到应用,应用实例验证了本文算法的正确性和有效性。以特高压长南线检修华北电网独立运行方式下在线某一 断面时刻 数据进行 算例分析,该电网共 有5 579个计算节点,421台发电机,2 853条输电线 路。

将部分故障的切除时间延长为0.20s,并停运部分机组的电力系统稳定器(PSS)后,“汶泰一回三永跳双回”故障暂态功角失稳;“大房一线大同侧三永”故障开断大房一线后,系统动态阻尼不足;山东静态电压稳定关键断面为东送断面,PV曲线计算得到的裕度为16.633%,将静态电压稳定裕度门槛值提高到18%。采用分类并行计算模式,将暂态功角稳定和动态稳定问题归为一类,静态电压稳定问题归为另一类,可得到如下预防控制辅助决策计算结果。

5.1 功角稳定和动态稳定辅助决策

辅助决策计算顺序为先进行暂态稳定再进行动态稳定。经分析,“汶泰一回三永跳双回”失稳故障下山东运河、里彦和济宁电厂机组为领前群机组,通过减少以上机组出力可以解决暂态失稳问题。经计算,控前和控 后的功角 裕度分别 为 -31.5% 和23.9%,控后电压裕度和频率裕度分别为40.6%和42.2%(因控前故障暂态功角失稳,故不再计算暂态电压和频率裕度)。“大房一线大同侧三永”故障后, 系统阻尼不足,振荡频率 为0.68 Hz,阻尼比为0.405。根据振荡波形进行模式分析并估算机组参与因子[22],参与因子较大的为山西神二、河北沧东和山东潍坊、邹县、运河电厂机组。由于山东受入功率,若降低山西、河北机组出力,增加山东机组出力, 减少联络线传输功率,可以增加故障后系统的动态阻尼,机组调整后阻尼比提高为4.4。调整中由于运河电厂机组为暂态稳定临界群机组,不能增加出力。控制措施如表1所示。

5.2 静态电压稳定辅助决策

山东东送断面功率增长方式为西部机组增加出力、东部地区增加负荷。在临界点附近进行电压稳定模态分析,电压薄弱区域为恒顺和永和地区,东海、龙口和烟台机组的参与因子较大。

通过在恒顺220kV变电站35kV侧投入4组20 Mvar电容器,电压稳定裕度由16.63% 升高至18.12%,满足裕度 门槛值的 要求,无功功率 也由0 Mvar上升至80.8 Mvar。将最终无功控制方案施加在基态文件上,重新进行基态评估,未出现节点电压越限情况。

5.3 措施合并和安全稳定校核

由于没有控制冲突的问题,将暂态、动态稳定和静态电压稳定辅助决策的控制措施简单合并即可。采用最终得到的控制措施调整电网运行方式,重新进行安全稳定评估,均无其他安全稳定问题。

6 结语

电力系统安全稳定性 篇9

煤矿通风系统是煤矿正常生产必不可少的一个重要系统, 它主要由各种巷道、通风动力设备 (如主通风机、局部风机等) 以及通风控制设备 (如风门) 组成的一套完整的体系。新鲜风流由风井口进入矿井, 经过各种进风巷道、然后经过采煤工作面, 带走污浊的气体和瓦斯等有害气体, 然后经由回风巷道, 最后由回风井排出到井外。通风系统的主要功能是给井下供给新鲜空气, 供井下工人呼吸, 同时带走煤矿开采过程中产生的瓦斯、二氧化碳等以及粉尘等有害物质, 跟人的呼吸系统的功能相似。煤矿通风系统是保证煤矿生产系统安全运转的重要组成部分, 它既服务又制约着生产系统, 建立完善合理的通风系统是煤矿安全高效生产的基本保证。

1 通风系统的安全性

煤矿通风系统需要具有运行过程中保持其工作参数值稳定可靠的能力, 所谓通风系统的工作能力主要是指井下通风网络的风量分配是否符合规定要求, 这样才能够维持供应煤矿井下巷道中所必需的满足要求的清洁风量。安全生产中煤矿通风系统的重要性不容置疑, 需要严格控制其工作能力, 尽量避免煤矿生产中可能出现与通风系统有关的几个问题:煤矿井下生产过程使用通风动力时, 避免因考虑经济费用问题, 而不能及时向作业区域提供保质保量的新鲜风流;避免不能保证作业空间保持良好的气候条件;避免不能使毒害气体和矿尘降低到允许浓度;当发生灾害事故时, 避免不能及时有效地控制风向和风量。由此, 煤矿生产中综合避免以上可能出现的问题, 并将通风系统与其它措施结合, 防止灾害扩大, 进而消灭事故。

此外, 由于采矿活动的影响, 煤矿通风巷道会出现老化和变形的问题, 导致时有发生冒顶事故。因此, 通风系统运行过程中, 往往由于通风设施老化和突变, 以及因故障发生致使主要通风机突然停转, 将会使通风系统的通风参数发生变化, 进而这些变化因素将必然会对系统的正常运行状态产生影响。由此可见, 煤矿通风系统是一个动态随机的系统, 井下通风系统的网络结构随着生产过程的推进而不断发生变化。随着煤矿井下开采工作的进行, 采区都会有与准备、投产、结束与接替相关的工作变化, 采掘工作面也会出现不断推进、收缩和接替的工作进程, 另外煤矿井下巷道的开拓延伸和通风构筑物的变化等诸类工程都会引起通风系统的网络结构发生不同的变化, 这样也就难免会影响了煤矿井下通风参数, 如风量分配、瓦斯浓度等具体参数将会发生变化。

2 通风系统的稳定性

煤矿通风管理中, 需要确保煤矿各分支保持稳定的能力, 当通风系统网络分支的风阻大小发生变化时, 稳定的通风系统将保持各用风地点质量和数量达到安全生产标准的足够风量。通风系统网路中的风流稳定性将作为主要研究内容, 其主要含义包括分支风量大小的变化和分支风流方向的改变。当通风系统的风阻发生变化, 普通分支则仅会发生风量大小的变化, 而角联分支不仅发生风量大小变化, 风流方向也会改变。当煤矿井下用风地点的风量满足要求且状态保持不变, 那么该通风系统的状态可认为是稳定的。

煤矿通风系统是由井下纵横交错的巷道构成的一个复杂系统, 利用图论理论将通风系统描述为一个由点、线及其属性组成的系统, 统称为通风网络。由于许多煤矿开采的自然条件恶劣, 地质条件构造复杂, 瓦斯涌出量变化大, 因巷道及通风构筑物的变化使通风系统成为一个复杂的系统。我国大型煤矿通风系统网络分支有成百上千条之多, 网络节点可以有几千个, 角联分支占总分支数的比率可达20%~40%, 全矿所有巷道的长度总和短则40千米, 长则200千米以上, 矿井通风设施数目几十个, 用风地点一般有数10个, 多的甚至有上100个。通风系统的输入参数受到煤矿内外生产条件的影响而发生变化, 运行状态会变得不稳定, 诸如供电网电压波动引起风机不稳定运转, 通风系统的有效风量和工作风压会受到影响;巷道出现高冒、突然坍塌阻塞和矿井火灾等事故;提升系统产生活塞风速, 这些现象都会影响着煤矿通风系统的运行稳定性。

3 保障通风系统安全稳定的措施

综合以上煤矿通风系统的安全稳定性工作特点, 需要结合煤矿各种资源情况系统科学地保障煤矿生产安全, 提出科学有效的措施预防避免危险发生, 这些对煤矿安全生产具有重要意义。煤矿通风安全控制中主要受到人为因素和环境因素这2方面的影响。

3.1 煤矿通风安全控制中人为因素影响

煤矿通风过程控制都是由人来管理的, 人的思想道德水平、职业素养等通风系统运行的安全性与稳定性。因此, 要想做好通风控制工作, 首先要从“人”这个因素抓起。具体来说, 要做好以下2个方面:

1) 配置专业的通风技术管理人员。通风技术人员应该由煤矿院校毕业的学习通风或安全专业的人来担任, 煤矿矿井必须配备足够的通风技术人员。要根据有关的法律法规, 建安全可靠和抽采达标的通风系统综合治理工作体系, 并且进一步完善煤矿事故救援体系, 实现应急救援产业化。

2) 强化安全培训。安全工作不光是安全技术员、通风技术员的工作, 而是全矿所有职工都必须重视参与的工作。煤矿领导必须高度重视安全工作, 要加强对所有职工的安全教育培训, 特别是对基层工人的培训, 提高他们的职业道德修养和安全意识, 增强他们的责任感, 规范他们的行为, 并提高他们应对井下复杂多变的环境的能力。让他们以饱满的热情、充沛的精力和足够的安全知识投入到煤矿生产中。

3.2 煤矿通风安全控制中环境因素影响

通风过程控制中环境因素是导致煤矿事故发生的主要条件, 环境因素主要包括火灾和爆炸的隐患、危险的大气状态、硬环境和软环境。过程控制中这几个环境因素的影响既是动态的, 又是定量的, 环境因素的预防工作主要包括以下几个方面。

1) 改善煤矿通风系统的管理方案。充分利用技术手段加强预测预报, 实施必要的控制和防范措施, 切实提高通风系统的可靠性。

2) 积极开展瓦斯煤尘综合治理措施。加强机电管理, 强化主要通风机和局部通风机管理, 保证矿井足够的风量;完善矿井防尘系统, 坚决做到有巷必有管, 有管必有水;煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井必须建立瓦斯抽放系统, 设立专用通风巷。

3) 切实提高安全生产监测水平。配备足够设备加强瓦斯、粉尘、温度等危险参数监测, 上级监控系统可以联网实时获取监测数据;设立专职瓦斯监测人员, 对井下作业环境进行全方位在线监测, 发现问题及时处理。

4 结论

煤矿通风系统好比人的呼吸系统, 没有通风系统, 煤矿就不能运转。通风系统管理不好, 运转不良, 煤矿生产就会出现各种安全事故, 影响正常生产。就像人的呼吸系统一旦出现问题, 人就会生病一样。煤矿生产过程中应重视通风管理, 从通风系统安全问题及稳定性入手搞好事故隐患管理。

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版, 1999.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2005.

电力系统安全稳定性 篇10

1 电力系统安全稳定计算分析的基础条件

1.1 基础计算条件

电力系统安全稳定计算分析需要确定的计算条件包括:系统接线和运行方式、各元件及其控制系统的模型和参数、负荷模型和参数、故障类型和故障切除时间、重合闸动作时间、继电保护和安全自动装置的模型和动作时间等。

1.2 计算数据构建

通过建模和实测相结合, 建立适用于电力系统安全稳定计算分析的各元件、负荷及控制装置的模型和参数, 保证仿真计算的准确性。

计算数据根据分析的对象来完成数据构建。对220k V及以上电网进行分析时, 其发电机、变压器、线路、低压电容器、低压电抗器等系统元件均按台 (条) 模拟, 不进行元件合并。计算负荷一般归算至220k V变电站主变中压侧 (110k V) , 功率因数取0.95。发电机组功率因数最低取0.85, 火电机组功率因数最高取0.95, 水电机组功率因数最高取1.00, 原则上均不考虑进相运行。

1.3 系统接线和运行方式的选取

根据计算分析的需要, 针对实际运行中可能出现的最不利的运行方式, 设定系统接线和运行方式。一般设置正常方式、事故后方式和特殊方式3种接线和运行方式。

1.4 初始潮流要求

电力系统安全稳定计算时, 初始潮流应满足以下要求:

(1) 发电厂母线电压在0.95~1.05p.u.范围, 并且机组的有功无功均在其额定范围内。

(2) 220k V母线电压控制在214~235k V之间, 且偏差幅度不大于11k V。500k V母线电压控制在500~550k V之间。

(3) 线路及变压器均不过载。

(4) 无功功率分布满足分层、分区平衡的原则。

1.5 系统故障设置

故障地点选取对系统稳定不利的地点, 线路故障一般在线路两侧变电站出口, 变压器故障一般在高压侧或中压侧出口。

故障切除时间一般按照下列数据选取:500k V线路近故障点侧0.09s、远故障点侧0.1s;220k V线路近故障点侧、远故障点侧均为0.12s。母线、变压器的故障切除时间按同电压等级线路近故障点侧切除时间考虑。

1.6 故障类型

单一元件按三相故障校核, 220k V及以上主网部分的同杆并架线路考虑同时跳闸故障形式, 即按N-2原则进行计算。

1.7 稳定判别原则

(1) 暂态同步稳定判别原则:故障后各同步机组保持1~2个振荡周期内不失步, 且作同步衰减振荡。

(2) 电压稳定判别原则:动态过程中系统内负荷点电压恢复至0.8p.u.以上。

(3) 频率稳定判别原则:故障后系统频率偏差不超过1Hz。

2 实例分析

以电厂A接入220k V电网为例, 从潮流计算、静态安全校核和暂态稳定分析等方面介绍电力系统安全稳定计算分析的主要内容。

2.1 计算条件

电厂A装机容量2×250MW, 由电厂A与变电站C两回220k V线路接入系统, 周边已有电厂B (容量2×100MW) 通过BC和BF两回220k V线路接入系统, 对该电厂进行安全稳定分析, 并制定安全稳定限额 (电厂A和电厂B接入系统及各输电线路线型、长度如图1所示) 。

将电厂A、B作为整体考虑, 其部分电力除在变电站C消纳外, 富余电力通过CD、CE、BF三回220k V线路送出。

电厂A、B均为水电厂, 计算方式选择丰水期小负荷方式。考虑环境温度为40℃, 图1中各线路的热稳定极限输送容量如表1所示。

2.2 潮流计算分析

电厂A、B开机方式的改变以及周边地区负荷水平的不同, 会造成外送断面CD+CE+BF输送功率的变化。因此, 潮流计算分别考虑电厂A、B出力为100MW、200MW、250MW、350MW、450MW、500 MW、600MW和700MW的8种方式, 分别计算分析断面CD+CE+BF的潮流分布。

计算结果表明, 在上述8种情况下, CD+CE+BF断面均不会出现线路过载的情况, 但CE线路负载相对较重。

2.3 N-1静态安全校核

在上述8种方式下, 对CD+CE+BF断面进行N-1静态安全校核, 分别断开CD线、CE线和BF线, 计算其是否会造成其他两回线路过载, 从而确定CD+CE+BF断面的控制功率及相关控制措施。

计算结果表明, 当电厂A、B出力较大时, CD线跳闸会造成CE线超过其250MW的热稳极限。因此, 根据《电力系统安全稳定导则》的规定, 需要控制CD+CE+BF断面输送功率不超过420MW, 以保证该断面通过N-1校核。

但按上述控制功率运行, 电厂A、B不能同时满发运行, 为合理利用水能, 充分发挥电厂机组出力。在电厂A、B满发时, 采取CD、CE或BF任一回线路跳闸时, 切除电厂A其中1台机组的措施, 就可以确保电厂A、B同时满发的需要, 同时也能保证CD+CE+BF断面通过N-1校核。

2.4 暂态稳定计算

选择丰水期小负荷方式, CD+CE+BF断面输送功率达到420MW极限的运行方式下, 进行暂态稳定校核。故障类型采用三相短路故障, 220k V采用近故障点0.12s和远故障点0.12s切除故障进行计算。暂稳计算结果如表2所示。

从表2计算结果可知, 由于电厂B转动惯量较小, 相关送出线路发生三相短路故障时, 正常切除故障, 电厂B并不能稳定运行。但是, 若电厂B装设振荡解列装置, 则整个系统能稳定运行。

2.5 安全稳定计算结论

电厂A、B送出电力除在变电站C消纳外, 富余电力通过CD、CE、BF三回220k V线路送出, 在C变电站未配置稳控装置情况下, CD+CE+BF断面输送功率需控制在420MW, 以满足N-1静态校核;若C变电站配置其相关线路三跳切机措施, 能满足电厂A、B满发运行的需要。由于电厂B转动惯量较小, 相关线路故障时, 电厂B容易失稳。为确保电厂A、B满发的需要, 需在电厂B装设振荡解列装置, 以满足电厂A、B满发送出的需要。

3 结束语