论文部分内容阅读
【摘 要】保证电力系统运行的稳定性是实现电力系统正常运行的一个关键环节。电力系统的运行是否稳定，可以通过研究电力系统受到干扰以后的运动规律来进行判断，加强对电力系统稳定性的研究，能有效提高电力系统的运行效率。下面，本文就对提高电力系统的稳定运行提出几点措施。
【关键词】电力系统 稳定运行 措施研究
电力系统的稳定性，是指电力系统在运行过程中受到外界的干扰时，电力系统的同期电机等组成设备保持同期运行的能力。输送功率的大小是衡量电力系统稳定性的重要标志，影响输送功率的因素主要有发电机内部的感应电压、各发电机之间的等值联系电抗以及各发电机感应电压之间的相角等。下面，本文就结合这些影响因素对提高电力系统的稳定运行提出几点措施。
一、改善发电机的励磁特性
励磁装置是一种电气调控装置，主要用来控制和调节发电机励磁系统中励磁电源以外的励磁电流。当前大容量发电机使用的都是可控硅元件组成的励磁装置，可控硅的使用极大改善了发电机的励磁特性，并且也相应地提高了发电机的反应速度。励磁装置主要是通过对并联电机内部的感应电压进行控制来实现对电力系统的稳定性控制的。值得一提的是，当发电机引入与发电机的旋转角速度成恰当比例的辅助信号来对励磁装置进行控制时，发电机不仅能在保证在动稳定范回内运行，还能在励磁装置的静稳定范回内运行。对于该方法，国外已经进行了相关的研究，实现了工业生产中的具体应用。
二、安装电气制动装置
要保证电力系统的稳定运行，就必须考虑到电力输送中断或发生故障这一特殊情况，安装电气制动装置能有效解决这一问题。具体来说，电气制动装置能在输电线路发生故障时，防止发电机加速而导致并联的发电机运行失步现象的发生。在电力事故发生时，电力系统的电压会急剧下降，此时的发电机会失去相当一部分的负荷，所以在该情况下原动机的出力依旧保持不变，这就会导致并联发电机感应电压之间的夹角，也就是相角差变大，这样就会产生发电机不同步现象的发生。电气制动装置能有效增加主干线的稳定极限送电功率，通常可以提高暂态稳定极限的30%—50%，这样就极大地减少了电力事故发生时的电力系统的不稳定状态。再加上该装置价格较为便宜，所以使用的范围有望进一步扩大。
三、采用串联电容器提高补偿度
串联电容器的使用主要是用来补偿输电线路的电抗，它的使用能有效增加静稳定极限的功率值，从而实现电力系统的稳定性。一般来说，串联电容器在使用过程中，其效果的强弱与补偿度和电压等级的输电距离有很大联系。相关专家通过实验发现，如果串联电容器的补偿度达到30%，那么电力系统的稳定性就能提高50%。基于各国电力系统运行现状的不同，欧美等国由于较多地使用长距离输电线路，所以对串联电容器的使用比较多。日本在实行串联电容器时会产生很多同期机的负制动现象，所以对该装置的使用较少。值得一提的是，随着先进技术的应用，主干线的一回路线和二回路线运行的补偿度明显提高。
四、安装继电保护装置
继电保护装置的使用主要是为了保护电力系统和其组成部分的正常运行。当电力系统发生供电故障或设备损坏等方面的故障时，如果各串联发电机的相角差不是特别的大，就可以采用将故障设备从电力系统中去除的方法，来避免发电机摇摆现象的发生，从而实现电力系统的稳定运行。继电保护装置开启后，能及时切除故障线路，等到故障排除或是消失后，继电装置又能实现这一线路的重新运行，实现主干线的一回路线和二回路线的继续供电，这在很大程度上保持了电力系统的暂态稳定。继电保护装置在实行机电控制时，其拒绝动作也延长了故障的切除时间，基于该现状，在电力系统的应用过程中大都使用两套主保护，即后备保护和主保护二者在具体工作时独立作业，确保了自动监视回路和可靠动作回路，实现了继电保护作用的最大化发挥。
五、提高输送电压
提高电力系统稳定性的另一个措施就是提高系统设备输电线的输送电压，这是提高功率极限的有效措施，具体来说主要包括提高电力系统的电压等级以及实行环形线路或是重新建设新的输电线路等。提高电力系统的输送电压，能从根本上调节整个电力系统的电压峰谷，实现电压输送过程的平稳。通过对该措施的综合分析可以发现，提高电压等级的方法需要较大的成本投入。所以，加大对该技术措施的研究，极具必要性和迫切性。
六、增强原动机的调节功能
电力系统发生故障后，发电机设备以及整个系统的电磁功率都会发生急剧变化，就原动机的运行规律来说，由于调速器调节滞后以及原动机运行惯性等原因，原动机的功率不会发生相应的变化，而是保持原有的功率和运转速度不变。对整个电力系统而言，各发电机运转功率的不平衡极易引起发电机的不平稳运转，严重的还会破坏整个电力系统的稳定性。增强原动机的调节功能，主要是通过原动机自身的调节，使它的功率的变化与整个电力系统的功率变化保持相对的一致，这样就能有效减少机组轴的不平衡功率，实现暂态稳定性的长久。另外，对于多个发电机并联的发电机组，也可采用故障发生后及时切除部分发电机组的方法，减少过剩功率，实现原动机的调节作用。
七、结束语
随着国家工业化进程的推进以及国家对电力系统使用的日益增多，加强电力系统的稳定性运行，是实现社会生产自动化运行的一个关键环节。电力系统的稳定运行与电力系统的各组成部分，即发电、供电、用电设备密切相关，所以该系统稳定运行措施的提出也必须综合电力系统的各个方面。通过上文对其具体措施的研究可以看出，基于当前技术的限制，加强对电力系统稳定运行的研究极具必要性。
参考文献：
[1] 杨静.影响电力系统运行的稳定性的原因及措施[J].电力技术通讯，2011（02）.
[2] 唐颖.电力系统安全稳定综合防御体系框架研究[J].电网技术，2012（09）.
[3] 娄鸿翔.山西电力系统稳定运行的措施研究[J].山西电力技术，2011（04）.
作者简介：
张丽坤，1984年6月21日，蒙古族，内蒙古阿拉善左旗，2009年毕业于内蒙古工业大学，本科学历，专业：专业：电气工程及其自动化专业，现工作单位：内蒙古阿拉善电业局变电运行处担任主值值班员，职称：助理工程师。
【关键词】电力系统 稳定运行 措施研究
电力系统的稳定性，是指电力系统在运行过程中受到外界的干扰时，电力系统的同期电机等组成设备保持同期运行的能力。输送功率的大小是衡量电力系统稳定性的重要标志，影响输送功率的因素主要有发电机内部的感应电压、各发电机之间的等值联系电抗以及各发电机感应电压之间的相角等。下面，本文就结合这些影响因素对提高电力系统的稳定运行提出几点措施。
一、改善发电机的励磁特性
励磁装置是一种电气调控装置，主要用来控制和调节发电机励磁系统中励磁电源以外的励磁电流。当前大容量发电机使用的都是可控硅元件组成的励磁装置，可控硅的使用极大改善了发电机的励磁特性，并且也相应地提高了发电机的反应速度。励磁装置主要是通过对并联电机内部的感应电压进行控制来实现对电力系统的稳定性控制的。值得一提的是，当发电机引入与发电机的旋转角速度成恰当比例的辅助信号来对励磁装置进行控制时，发电机不仅能在保证在动稳定范回内运行，还能在励磁装置的静稳定范回内运行。对于该方法，国外已经进行了相关的研究，实现了工业生产中的具体应用。
二、安装电气制动装置
要保证电力系统的稳定运行，就必须考虑到电力输送中断或发生故障这一特殊情况，安装电气制动装置能有效解决这一问题。具体来说，电气制动装置能在输电线路发生故障时，防止发电机加速而导致并联的发电机运行失步现象的发生。在电力事故发生时，电力系统的电压会急剧下降，此时的发电机会失去相当一部分的负荷，所以在该情况下原动机的出力依旧保持不变，这就会导致并联发电机感应电压之间的夹角，也就是相角差变大，这样就会产生发电机不同步现象的发生。电气制动装置能有效增加主干线的稳定极限送电功率，通常可以提高暂态稳定极限的30%—50%，这样就极大地减少了电力事故发生时的电力系统的不稳定状态。再加上该装置价格较为便宜，所以使用的范围有望进一步扩大。
三、采用串联电容器提高补偿度
串联电容器的使用主要是用来补偿输电线路的电抗，它的使用能有效增加静稳定极限的功率值，从而实现电力系统的稳定性。一般来说，串联电容器在使用过程中，其效果的强弱与补偿度和电压等级的输电距离有很大联系。相关专家通过实验发现，如果串联电容器的补偿度达到30%，那么电力系统的稳定性就能提高50%。基于各国电力系统运行现状的不同，欧美等国由于较多地使用长距离输电线路，所以对串联电容器的使用比较多。日本在实行串联电容器时会产生很多同期机的负制动现象，所以对该装置的使用较少。值得一提的是，随着先进技术的应用，主干线的一回路线和二回路线运行的补偿度明显提高。
四、安装继电保护装置
继电保护装置的使用主要是为了保护电力系统和其组成部分的正常运行。当电力系统发生供电故障或设备损坏等方面的故障时，如果各串联发电机的相角差不是特别的大，就可以采用将故障设备从电力系统中去除的方法，来避免发电机摇摆现象的发生，从而实现电力系统的稳定运行。继电保护装置开启后，能及时切除故障线路，等到故障排除或是消失后，继电装置又能实现这一线路的重新运行，实现主干线的一回路线和二回路线的继续供电，这在很大程度上保持了电力系统的暂态稳定。继电保护装置在实行机电控制时，其拒绝动作也延长了故障的切除时间，基于该现状，在电力系统的应用过程中大都使用两套主保护，即后备保护和主保护二者在具体工作时独立作业，确保了自动监视回路和可靠动作回路，实现了继电保护作用的最大化发挥。
五、提高输送电压
提高电力系统稳定性的另一个措施就是提高系统设备输电线的输送电压，这是提高功率极限的有效措施，具体来说主要包括提高电力系统的电压等级以及实行环形线路或是重新建设新的输电线路等。提高电力系统的输送电压，能从根本上调节整个电力系统的电压峰谷，实现电压输送过程的平稳。通过对该措施的综合分析可以发现，提高电压等级的方法需要较大的成本投入。所以，加大对该技术措施的研究，极具必要性和迫切性。
六、增强原动机的调节功能
电力系统发生故障后，发电机设备以及整个系统的电磁功率都会发生急剧变化，就原动机的运行规律来说，由于调速器调节滞后以及原动机运行惯性等原因，原动机的功率不会发生相应的变化，而是保持原有的功率和运转速度不变。对整个电力系统而言，各发电机运转功率的不平衡极易引起发电机的不平稳运转，严重的还会破坏整个电力系统的稳定性。增强原动机的调节功能，主要是通过原动机自身的调节，使它的功率的变化与整个电力系统的功率变化保持相对的一致，这样就能有效减少机组轴的不平衡功率，实现暂态稳定性的长久。另外，对于多个发电机并联的发电机组，也可采用故障发生后及时切除部分发电机组的方法，减少过剩功率，实现原动机的调节作用。
七、结束语
随着国家工业化进程的推进以及国家对电力系统使用的日益增多，加强电力系统的稳定性运行，是实现社会生产自动化运行的一个关键环节。电力系统的稳定运行与电力系统的各组成部分，即发电、供电、用电设备密切相关，所以该系统稳定运行措施的提出也必须综合电力系统的各个方面。通过上文对其具体措施的研究可以看出，基于当前技术的限制，加强对电力系统稳定运行的研究极具必要性。
参考文献：
[1] 杨静.影响电力系统运行的稳定性的原因及措施[J].电力技术通讯，2011（02）.
[2] 唐颖.电力系统安全稳定综合防御体系框架研究[J].电网技术，2012（09）.
[3] 娄鸿翔.山西电力系统稳定运行的措施研究[J].山西电力技术，2011（04）.
作者简介：
张丽坤，1984年6月21日，蒙古族，内蒙古阿拉善左旗，2009年毕业于内蒙古工业大学，本科学历，专业：专业：电气工程及其自动化专业，现工作单位：内蒙古阿拉善电业局变电运行处担任主值值班员，职称：助理工程师。