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电力系统线路电压稳定性研究

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  [摘 要] 随着国民经济的不断提高,社会、群众、企业等对电力系统电压稳定性的要求也随之上升。现代化大型电力系统中,每年因电压失稳、电气设备崩溃、供电系统故障所引发的各类用电事故对社会、企业、群众都造成了不可弥补的损失和影响。因此,以电力系统线路电压稳定性研究作为主要论述内容,结合多年实践工作经验进行线路电压失稳的分析,总结其稳定类型和解决方案,希望对从事相关研究的业内人士提供一定帮助。
  [关键词] 电力系统线路;电压稳定性;研究
  科技的进步,让我国电力系统的发展实现了质的飞跃,并逐步进入了高压电、大机组、大电网群的时代。伴随着电力系统改革优化升级的还有电力系统管控运维管理方面,长线路、重负荷及无功储备不足等供电系统特点日益突出,供电线路问题正需要相关人员通过有效的管理措施进行缓解和解决。其中,电压失稳是一个重点问题,它所引发的大面积停电事故不可胜数,例如1972年的湖北电网、1973年的大连电网等的停电事故对相关地区群众、企事业单位、社会都造成了一定的影响。因此,对电力系统供电线路电压稳定进行科学性研究,找出日常工作中存在的问题,追根溯源进行解决,维护日常线路用电安全。
  一、电力系统电压失稳原因分析
  总的来说形成电力线路电压十分的原因有两种,一是线路内的电压偏差,二是线路内断断续续的电压波动。其中,电压偏差是指线路內的实测电压增幅或降幅在一个预测范围内,只是偏离了线路的额定电压,但偏差值具有一定的规律和稳定性,这种现象在日常生活中很常见,也就是我们常说的电压不稳定。并且,线路内电压偏差大小取决于线路所在区域电力系统运行方式,线路抗阻率线路有功符合和无功符合的变化。而电压波动相较于电压偏差来说其增幅或降幅远超于线路内稳压装置的限制,具有一定的不规则性和较大的破坏性。较大的电压波动极容易造成设备损坏、线路自燃,从而影响用户电能使用还容易引发火灾,对社会影响较大。
  造成电力系统电压崩溃的原因有:(1)供电、用电系统负荷增加,超过了供电系统的承受范围,这种情况主要发生在夏季、冬季等用电高峰季节;(2)系统突发性事故,这种原因不可控,主要由电气设备或者用电设施的突发性宕机等造成;(3)负荷中心电压水平降低等。
  二、电力系统电压稳定类型研究
  一般来说,电力系统线路电压稳定性可以分为静态稳定和暂态稳定。电压静态稳定是指供电系统在规定标准模式下运行受到外界因素干扰后,可以通过安装在线路内的稳压装置使电压通过内部调节回到正常运行的稳定状态,并且,这种小的电压回路干扰在日常生活中随处可见,比如我们生活中的开关灯、下雨天风对供电线路造成的摇摆、电气设备的不稳定运行等,这种小的干扰作用对电力系统线路电压变化量影响较弱。而线路电压的暂态稳定则是说系统在受到外界较大干扰后,通过系统内的自身调节或者相关稳压装置的辅助重新这回新的稳定运行状态的能力。造成暂态稳定的原因大致可以分成两种:一是电力系统控制中心的正常调节性操作,二是电力系统设备故障导致。正常操作则是电力系统大负荷设备的投入或者移除,比如大容量发电机、变压器等的投入或者移除,都会对电力系统造成较大的干扰。与其不同的是当电力系统中的电气设备发生故障宕机时,线路内的电磁功率的平衡就会受到破坏从而直接影响电压的稳定性。
  三、电力系统电压稳定性研究内容及展望
  电力系统电压稳定性研究内容主要分为电压失稳机理研究和电压稳定安全计算两种。其中,机理研究主要是找出导致系统内电压失稳发生的本质因素,找出各个失稳原因和失稳现象之间的内部联系,从而建立出研究电压失稳的理论数据模型。通过大量数据分析得出,电力系统无功率平衡、发电机组的无功处理限制、OLTC动态和系统负荷动态性对电压失稳、崩溃有着直接影响。电压稳定安全计算主要包含两个方面:一是找出评定电压稳定的安全指标,二是精确快速的计算方法。评定电压稳定的安全指标主要分成两类:裕度指标和状态指标,并且这两类指标都可以给出系统当前运行情况距离失稳、崩溃状态的数字信息,然后与通过相关计算进行人为干预和操作从而保持电力系统电压稳定。
  电压稳定性研究作为电力领域的重要课题,针对以上问题,今后我们对电压稳定问题研究的方向大致是:(1)电力系统电压崩溃机理、数理研究;(2)电力系统各元部件对电压稳定问题影响分析,并建立相关研究模型;(3)建立和完善电力系统电压监测、预警、报警系统。
  综上所述,电力系统线路电压稳定性还存在着诸多问题,我们对其的研究仍将继续,我们需要在研究和在实践中找出电压稳定控制方法,优化控制理论,升级控制装备,从而多角度全方面地提升电力系统的稳定、安全运行,提高电压稳定性的可控能力。
  参考文献:
  [1]张聪,彭克,徐丙垠,等.直流配电系统潮流可行解与电压稳定性分析方法[J].电力系统自动化,2018,42(14).
  [2]程正.基于改进延拓法和分岔理论的负荷特性对电压稳定性影响分析[D].南宁:广西大学,2018.
  [作者单位]
  山西朔州平鲁区茂华万通源煤业有限公司
  (编辑:李博宁)
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