国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 张红洁 曹 锋

引言：随着社会的不断发展与科学技术的进步，电力调度自动化系统也越来越广泛地应用在电力企业的电力调度工作中，传统的紧急控制系统不仅工作参数的灵敏度上有着一定的不足，而且往往会外界的干扰，对电力调度系统的稳定性造成很大的影响。本文首先针对当前阶段传统的紧急控制系统存在的问题进行了详细的阐述与分析，提出小干扰稳定实时控制系统，并提出了一种小干扰稳定实时控制系统，该系统以切机和切符合作为运行方式。在本文中，利用该系统对电力调度系统中出现一定阻尼的振动进行仿真，仿真结果表明：该系统不仅可自动生成决策，而且对降低电力调度系统的阻尼、抑制振荡现象的产生以及电力调度系统稳定性的提高有着明显的作用。

1.前言

在新时代，自动化建设是企业发展的必然趋势，电力企业也不例外。随着电力企业自动化建设进程的逐步推进，电力调度系统对科学技术的应用也越来广泛，其结构也越来越复杂。与此同时，电力调度系统发生振荡的可能性也越来越大。在电力调度系统发生振荡时，电力调度工作人员往往会通过采用机组出力或降低电网负荷的方式来降低系统的振荡。但是，这种方式在一定程度上影响着电力企业自动化建设的进程。

2.小干扰条件下电力调度系统的稳定性分析

电力调度系统的稳定性直接影响着电网的电能输送能力，特别是远距离的高压电能输送。因此，抑制电力调度系统中振荡现象的发生或降低电力调度系统的振荡，提高电力调度系统的稳定性是当前电力调度系统工作的重点，也是难点。其目的在于，当在系统由于故障失稳时，采取一定的措施，使系统保持一定的稳定性。在当前阶段，电力调度工作人员通常采用安装电力系统稳定器（PSS）的方法来抑制电力调度系统中振荡现象的发生。对于振荡现象的降低，电力调度工作人员往往采用紧急控制系统的方法。以上方法虽然对振荡现象的的抑制具有一定的作用，但是往往会对电力调度造成一定的小干扰。与大干扰相比而言，小干扰对系统的结构没有影响。因此，本文开展对电力调度系统中小干扰的稳定实时控制的研究对于电力调度系统的稳定性的提升以及保障电网的电能输送能力具有积极的意义，而且对于电力企业自动化建设进程的推进也有着长远而又深刻的影响。

在电力调度系统发生振荡时，小干扰稳定实时控制通过对振荡传递的反馈进行检测，从而对电力调度系统的稳定性进行科学而又准确的判断，与此同时，根据判断结果对系统的模态阻尼与运行方式进行量化处理，从而实现振荡的抑制。与传统的紧急控制方法相比，小干扰稳定实时控制不仅计算量小，而且在决策时间要求与系统稳定性的提升上也有着很大的优势。

3.小干扰稳定实时控制系统的结构设计

小干扰稳定实时控制系统可根据该系统的反馈来对电力调度系统的稳定性迅速及时地做出科学有效的判断，若判断结果表明电力调度系统中出现低阻尼模态振动，会针对性地采取科学有效的方式来减弱系统振动。但是，与传统的紧急控制系统相比，干扰稳定实时控制不仅具有简便灵活的系统流程，而且在控制方式的科学性与合理性上也有了很大的提升。小干扰稳定实时控制在电力调度工作中的作用主要有两方面，一是为电力调度工作人员提供准确的系统稳定性的信息。二是可制定抑制系统振荡的策略。

图1为小干扰稳定实时控制决策与控制流程图，检测系统会对电力调度系统中的振荡进行实时检测，若系统中发生振荡，小干扰稳定实时控制系统会对该振荡进行模态分析，在负阻尼或弱阻尼的情况下，进行控制策略的计算。控制策略的计算主要包含对数据的在线获取、潮流计算、线性化计算、量化指标计算以及控制策略的形成，控制策略可以为电力调度工作人员的决策提供一定的参考。在确定控制措施后，电力调度工作人员将相应的命令下发给发电厂，发电厂在收到命令后执行控制。

图1 小干扰稳定实时控制决策与控制流程

4.仿真实验及结果分析

在本文中，以某电力企业管辖区域内的电力调度系统对小干扰实时控制系统的工作流程进行具体的阐述。该电力企业的管辖区域为甲、乙、丙三个城市。

由于甲城与乙城采用了双回路的输电通道，丙城则采用了单回路的输电通道。因此相比丙城的单回路输电通道而言，甲城与乙城发生电力调度系统振荡的可能性相比单回路的输电通道而言更大，因此甲城与乙城需要加强对其电力调度系统振荡的检测。

在仿真实验中，假设甲城与乙城的输电线路局部区域上发生50Hz的振动故障，电力调度工作人员对该故障清除之后，虽然电力调度系统可以保持一定程度的稳定性，但是输电线路中还是产生低阻尼的振动模态。在该仿真实验中分别通过采取紧急控制方式与小干扰稳定实时控制两种方式来对甲城的输电线路中的振动模态进行作用并进行检测，图2为检测得到的两种方式的振动曲线。

图2 紧急控制与小干扰稳定实时控制的系统振动曲线

表1

分别对紧急控制与小干扰稳定实时控制的系统振动曲线进行进行普罗尼算法分析，可以从中获得两种方式的灵敏度等结果。表1为运行灵敏度的检测结果。

对紧急控制与小干扰稳定实时控制的系统振动曲线与运行灵敏度的检测结果综合分析，可以看出，两种方式对灵敏度的提高以及对系统振动的抑制都有着一定的积极作用。但是，与紧急控制相比，小干扰稳定实时控制对振动的抑制作用与对运行灵敏度的提升作用更为明显。

5.结束语

随着社会经济与科学技术的不断发展，电力调度自动化系统也越来越广泛地应用在电力企业的电力调度工作中，与此同时，人民对电力的稳定性的需求也在日益增长。这是为电力调度工作提出的新要求，也是新标准。本文通过在电力调度系统发生振荡时，分别采取紧急控制与小干扰稳定实时控制两种方式进行仿真分析来对小干扰稳定实时控制系统进行研究。仿真结果表明：小干扰稳定实时控制不仅对降低电力调度系统的阻尼、抑制振荡现象的产生有着重要的意义，而且对于电力调度系统稳定性以及灵敏度的提高也有着明显的作用。

小干扰稳定实时控制在电力调度自动化系统中的应用，对于满足人民日益增长的对电力的稳定性的需求、追随时代自动化建设的发展趋势有着长远而又深刻的意义与影响。