发布时间：2023-09-21 17:33:27
绪论：一篇引人入胜的电力系统安全性与稳定性，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
随着我国经济的迅速发展，我国的电网规模也日益变大，这足以说明电力系统在经济发展中的重要作用。我国的运输体系越来越现代化，我国的电网企业也随之迅猛发展，我国电网企业的特高压长距离的输送能源的方法创造了整体利益的最大化。单从特高压方面来讲，我国的电网企业可以称得上全球电网企业的领头羊，另外，在智能化电网领域，我国的电网企业也能算是佼佼者，综上所述，我国的电网企业规模在迅速扩大。文章主要讲述了电力系统安全性能的控制。
1 电力系统安全稳定计算分析
我国的电网是否安全直接影响着我国经济的发展以及人们的生活水平，对一个国家来说，要想实现稳定快速发展就要有一个稳定的能源供给系统，所以，在电力系统的计算过程中最重要的是做好稳定性的计算工作。最近几年，我国的一些学者已经成功的运用“辛几何方法”进行电力系统稳定性能的计算了。正是在对比研究中他们发现并证明了传统的数值积分方法并不是“绝对稳定的”数值计算方法，目前“辛几何方法”己运用于国内最大的南方电网电力系统之中。在电力系统安全稳定计算中，我们都是以配置自动装置为最终目的，其关键就是研究系统正常接线的情况下多发生的二三级扰动下的稳定性。如果系统出现异常，就应该在第一时间找到异常故障，通过区域内功率平衡找出具体的分区解列点。
2 安全稳定控制系统的要求
可靠性要求是安全稳定控制系统运行的关键和基础，如果安全稳定控制系统发生拒动，就会产生较大的破坏性，它不但会直接导致系统稳定的剧降，还会引发数据的误动，从而造成部分系统的机组和负荷的损失，其后果是不可低估的。所以说我们在可靠性要求过程中，极力强调安全稳定控制系统的安全性。通常情况下，我们对安全稳定控制系统分两个方面进行控制。第一种是在系统发生了相对比较大扰动，为了确保系统的安全稳定运行，控制了部分机组和负荷，装置运行之后，一旦控制量不能满足前提要求，系统就会处于一个完全失稳的状态之下，这样就起不到任何的稳定控制的作用。第二种是对控制对象的选择，最为常见的处理方式就是快速消弱出力控制对象，第一时间对一些有效性相对比较高的对象进行控制。在远距离的送电稳定控制装置中，电厂出线为主要的保护范围，根据实际需要最多可以延伸到下一级，通过对下一级出线故障进行控制而缓解损失。对于一些网间的稳定性控制，一般都是利用特质的网间装置对其进行控制，特殊情况下，还可以通过发电厂的具体装置进行控制。所以说，安全稳定控制系统要确保协调控制，逐步满足所有系统的具体要求。
3 安全稳定控制系统的组成
3.1 安全稳定控制装置的配置
通常情况下，如果潮流方式以及接线都正常的话，万一电力系统出现了二三级扰动，就要对电力系统安装一些安全性能高的控制装置来合理有效的调控电力系统，不能仅仅运用电力系统的一次网架来解决此问题。如果电力系统一旦发生了扰动，管理者必须要应用具体的处理方式对其进行处置和控制，让其在短时间内快速降低扰动，使之能够满足供电的稳定要求。在系统安全的装置中，通常都是按照双重的配置进行设计，这种配置都是在单一的装置，通过三选二的起动逻辑对其进行控制，利用这种双重冗余的配置就能满足相应的要求。
3.2 自动限制频率装置
本项装置必须要覆盖所有的独立运行区域，主要包括因为异步方式而被自动控制所解列出来的所有系统。我们可以利用限制频率装置对整个系统进行切机/切负荷的控制，这样就可以进一步实现所有的限制缺额频率变化。通常情况下我们都是对这种装置进行分散配置的，这种同类配置的做大优势就是可以实现配置间相互备份和共享。自动限制装置的目的就是为了减少和防范事故发生后，电力系统一些节点不允许值的突然增大或者减小而导致的设备损坏。在实际的操作中，我们对于这种装置都是依据其计算结果，对其进行配套的配置。在允许时间内的限制电气设备超过允许的过电流值。比如真实的电流并没有高于手控时间允许值时，就尽量不要装设任何的限制设备。当前我国还没有出现装置设备和允许时间之间参数值的具体规定，很多情况下都是依据国外数值进行选定，笔者建议我们在自动限制设备的装置过程中，应该设计一些对电流和电压进行监视的设备，这样就可以对输送电的厂家减小出力或切负荷的控制。
4 安全稳定控制系统的应用
比如一套完整的稳控装置主要是用几个不同且独立的部分组成，并且主要运用模块形式及主从式的形式。整个系统包括主机、从机、以及相应的通信装置等。主站、子站和执行站装置的硬件结构基本一致，只是当稳控系统较大时，主站需扩展通信接口，而子站用于与主站和执行站的通信接口较少，执行站可能只需要一个通信接口用于与主站或子站通信。每个站均由一套主机和数套从机构成，需要时还有信号复接设备。子站主机负责与其他站的装置通信、接收本站从机采集的数据和判别结果、实施稳定控制策略，从机负责数据采集、计算，判别线路（主变、机组）是否运行、及判别线路（主变、机组、母线）是否跳闸及故障形式等，并执行主机下发的命令；从机同时需要进行与系统运行方式无关的稳定控制功能的实施，如变压器或线路的过负荷判别等。某地区联变过载远切负荷稳控系统由A.B.C.D.E变电站的稳控装置通过通讯通道连接而成。该稳定控制系统A站为主站，其他站均为远方切负荷执行站。各站间采用2M光纤通信，A站装置系统由500kV向220kV送电时主编过载三轮动作，向其他4个站发送切负荷命令，E站作为第三轮次远切负荷子站。
5 结束语
如果想要提升供电网的输送能力、确保电网能够安全稳定运行，首先要有一个安全稳定的控制系统。如何满足要求成为了当今电力系统安全稳定控制工作的重中之重，在工作时，我们还要依据国家相关的准则来约束。希望上文提出的相关原则能有一定的作用。
一、电力系统安全稳定性方面存在的问题
随着计算机技术、通讯技术、控制技术以及电力电子技术的飞速发展及其在电力系统中的应用，有关电力系统的安全稳定性分析方面出现了许多亟待探讨的问题，主要体现在以下几个方面：
（一）电力系统中的数据利用
电力系统的数据包括数字仿真数据及系统中各种装置所采集的实测数据，例如管理信息系统、地理信息系统以及各种仿真软件仿真生成的数据。然而工程技术人员通过这些数据所获取的信息量仅仅是全体数据所包含信息量的极少一部分，隐藏在这些数据之后的极有价值的信息是电力系统各种失稳模式、发展规律及内在的联系，对电网调度人员来说，这些信息具有极其重要的参考价值。
（二）电力系统安全稳定性的定量显示
随着电力市场的形成和发展，系统将运行在其临界状态附近，此时安全裕度变小，调度人员也面临着越来越严峻的挑战。为此，我们要深入了解在新的市场环境下电力系统全局安全稳定性的本质，找出电力系统各种失稳模式、内在本质及对其发展趋势的预测，同时，我们还需要使用浅显易懂的信息来定量估计系统动态安全水平，估计各种参变量的稳定极限，同时使用更多的高维可视化技术，对电力系统安全稳定的演化过程进行可视化和动态分析、模拟。为调度人员创造一个动态的、可视化的、交互的环境来处理、分析电力系统的安全稳定问题。
（三）电力系统安全稳定性的评价及控制
由于电力系统的扰动类型极其复杂多样，无法完全预测，调度人员需要更多的专家、更有价值的信息来预测及采取必要的控制措施来保证电力系统的安全稳定运行。这就对安全稳定评估算法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。
二、提高电力系统运行的安全稳定性的对策研究
为解决上述问题，工程技术人员需要掌握系统可能运行空间所蕴含的规律，并使用不断积累的实测数据直接对系统的安全稳定性进行分析，在这种情况下，单凭人力已无法完成这种数据分析任务，为此，研究新的智能数据分析方法，更多地用计算机代替人去完成繁琐的计算及推导工作，对提高系统运行的安全稳定性具有重要的意义。
（一）运用数据仓库技术有效利用电力系统中的大量数据
数据仓库是一种面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合。它就像信息工厂的心脏，为数据集市提供输入数据，数据挖掘等探索。
数据仓库具有如下四个重要的特点：（1）面向主题：主题是在一个较高层次上将数据进行综合、归类并进行分析利用的抽象。面向主题的数据组织方式，就是在较高层次上对分析对象的数据的完整、一致的描述，能统一地刻画各个分析对象所涉及的各项数据，以及数据之间的关系。（2）集成的：由于各种原因，数据仓库的每个主题所对应的数据源在原有的分散数据库中通常会有许多重复和不一致的地方，而且不同联机系统的数据都和不同的应用逻辑绑定，所以数据在进入数据仓库之前必须统一和综合，这一步是数据仓库建设中最关键、最复杂的一步。（3）不可更新的：与面向应用的事务数据库需要对数据作频繁的插入、更新操作不同，数据仓库中的数据所涉及的操作主要是查询和新数据的导入，一般不进行修改操作。（4）随时间不断变化的：数据仓库系统必须不断捕捉数据库中变化的数据，并在经过统一集成后装载到数据仓库中。同时，数据仓库中的数据也有存储期限，会随时间变化不断删去旧的数据，只是其数据时限远比操作型环境的要长，操作型系统的时间期限一般是6090天，而数据仓库中数据的时间期限通常是5-10年。
（二）运用数据挖掘技术挖掘电力系统中潜在的有用信息
数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
数据挖掘的功能和目标是从数据库中发现隐含的、有意义的知识，它主要具备以下五大功能：（1）概念描述。概念描述就是对某类对象的内涵进行描述，并概括这类对象的有关特征。概念描述分为特征性描述和区别性描述，前者描述某类对象的共同特征，后者描述不同类对象之间的区别。（2）关联分析。数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识。若两个或多个变量的取值之间存在某种规律性，就称为关联。关联可分为简单关联、时序关联、因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。有时并不知道数据库中数据的关联函数，即使知道也是不确定的，因此关联分析生成的规则带有可信度。（3）聚类。数据库中的记录可被化分为一系列有意义的子集，即聚类。聚类增强了人们对客观现实的认识，是概念描述和偏差分析的先决条件。聚类技术的要点是，在划分对象时不仅考虑对象之间的距离，还要求划分出的类具有某种内涵描述，从而避免了传统技术的某些片面性。（4）自动预测趋势和行为。数据挖掘技术能够自动在大型数据库中寻找预测性信息，以往需要进行大量手工分析的问题如今可以迅速直接地由数据本身得出结论。（5）偏差检测。数据库中的数据常有一些异常记录，从数据库中检测这些偏差意义重大。偏差包括很多潜在的知识，如分类中的反常实例、不满足规则的特例、观测结果与模型预测值的偏差等。
（三）运用基于风险的暂态稳定评估方法增强对电力系统安全稳定性的评价及控制
基于风险的暂态稳定评估方法首先对评估系统的暂态安全风险逐个元件进行分析，然后综合给出相应的风险值。这种评估方法不仅可以分析稳定概率性，也可以定量地分析失稳事件的严重性，即事故对系统所造成的后果。它能有效地把稳定性和经济性很好地联系在一起，给出系统暂态稳定风险的指标，并在一定程度上提高输电线路的传输极限，这将有利于增加社会效益。
一、电力系统安全稳定性方面存在的问题
随着计算机技术、通讯技术、控制技术以及电力电子技术的飞速发展及其在电力系统中的应用，有关电力系统的安全稳定性分析方面出现了许多亟待探讨的问题，主要体现在以下几个方面：
（一）电力系统中的数据利用
电力系统的数据包括数字仿真数据及系统中各种装置所采集的实测数据，例如管理信息系统、地理信息系统以及各种仿真软件仿真生成的数据。然而工程技术人员通过这些数据所获取的信息量仅仅是全体数据所包含信息量的极少一部分，隐藏在这些数据之后的极有价值的信息是电力系统各种失稳模式、发展规律及内在的联系，对电网调度人员来说，这些信息具有极其重要的参考价值。
（二）电力系统安全稳定性的定量显示
随着电力市场的形成和发展，系统将运行在其临界状态附近，此时安全裕度变小，调度人员也面临着越来越严峻的挑战。为此，我们要深入了解在新的市场环境下电力系统全局安全稳定性的本质，找出电力系统各种失稳模式、内在本质及对其发展趋势的预测，同时，我们还需要使用浅显易懂的信息来定量估计系统动态安全水平，估计各种参变量的稳定极限，同时使用更多的高维可视化技术，对电力系统安全稳定的演化过程进行可视化和动态分析、模拟。为调度人员创造一个动态的、可视化的、交互的环境来处理、分析电力系统的安全稳定问题。
（三）电力系统安全稳定性的评价及控制
由于电力系统的扰动类型极其复杂多样，无法完全预测，调度人员需要更多的专家、更有价值的信息来预测及采取必要的控制措施来保证电力系统的安全稳定运行。这就对安全稳定评估算法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。
二、提高电力系统运行的安全稳定性的对策研究
为解决上述问题，工程技术人员需要掌握系统可能运行空间所蕴含的规律，并使用不断积累的实测数据直接对系统的安全稳定性进行分析，在这种情况下，单凭人力已无法完成这种数据分析任务，为此，研究新的智能数据分析方法，更多地用计算机代替人去完成繁琐的计算及推导工作，对提高系统运行的安全稳定性具有重要的意义。
（一）运用数据仓库技术有效利用电力系统中的大量数据
数据仓库是一种面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合。它就像信息工厂的心脏，为数据集市提供输入数据，数据挖掘等探索。
数据仓库具有如下四个重要的特点：（1）面向主题：主题是在一个较高层次上将数据进行综合、归类并进行分析利用的抽象。面向主题的数据组织方式，就是在较高层次上对分析对象的数据的完整、一致的描述，能统一地刻画各个分析对象所涉及的各项数据，以及数据之间的关系。（2）集成的：由于各种原因，数据仓库的每个主题所对应的数据源在原有的分散数据库中通常会有许多重复和不一致的地方，而且不同联机系统的数据都和不同的应用逻辑绑定，所以数据在进入数据仓库之前必须统一和综合，这一步是数据仓库建设中最关键、最复杂的一步。（3）不可更新的：与面向应用的事务数据库需要对数据作频繁的插入、更新操作不同，数据仓库中的数据所涉及的操作主要是查询和新数据的导入，一般不进行修改操作。（4）随时间不断变化的：数据仓库系统必须不断捕捉数据库中变化的数据，并在经过统一集成后装载到数据仓库中。同时，数据仓库中的数据也有存储期限，会随时间变化不断删去旧的数据，只是其数据时限远比操作型环境的要长，操作型系统的时间期限一般是6090天，而数据仓库中数据的时间期限通常是5-10年。
（二）运用数据挖掘技术挖掘电力系统中潜在的有用信息
数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
数据挖掘的功能和目标是从数据库中发现隐含的、有意义的知识，它主要具备以下五大功能：（1）概念描述。概念描述就是对某类对象的内涵进行描述，并概括这类对象的有关特征。概念描述分为特征性描述和区别性描述，前者描述某类对象的共同特征，后者描述不同类对象之间的区别。（2）关联分析。数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识。若两个或多个变量的取值之间存在某种规律性，就称为关联。关联可分为简单关联、时序关联、因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。有时并不知道数据库中数据的关联函数，即使知道也是不确定的，因此关联分析生成的规则带有可信度。（3）聚类。数据库中的记录可被化分为一系列有意义的子集，即聚类。聚类增强了人们对客观现实的认识，是概念描述和偏差分析的先决条件。聚类技术的要点是，在划分对象时不仅考虑对象之间的距离，还要求划分出的类具有某种内涵描述，从而避免了传统技术的某些片面性。（4）自动预测趋势和行为。数据挖掘技术能够自动在大型数据库中寻找预测性信息，以往需要进行大量手工分析的问题如今可以迅速直接地由数据本身得出结论。（5）偏差检测。数据库中的数据常有一些异常记录，从数据库中检测这些偏差意义重大。偏差包括很多潜在的知识，如分类中的反常实例、不满足规则的特例、观测结果与模型预测值的偏差等。
（三）运用基于风险的暂态稳定评估方法增强对电力系统安全稳定性的评价及控制
基于风险的暂态稳定评估方法首先对评估系统的暂态安全风险逐个元件进行分析，然后综合给出相应的风险值。这种评估方法不仅可以分析稳定概率性，也可以定量地分析失稳事件的严重性，即事故对系统所造成的后果。它能有效地把稳定性和经济性很好地联系在一起，给出系统暂态稳定风险的指标，并在一定程度上提高输电线路的传输极限，这将有利于增加社会效益。
参考文献：
