高天伟

【摘  要】电力系统在运行中若是失去安全稳定性是最严重的安全事故。随着经济社会的发展进步，电力资源的需求量也在不断提升，这让电力企业面临的挑战和压力也在不断增多。对电力系统而言，其安全稳定性是十分重要的部分，只有保障电力系统的安全稳定，才能够为用户提供安全稳定的电力资源。

【关键词】电力系统;安全稳定性;有效措施

1引言

随着我国电力企业改革步伐的逐渐加快，大区电网的互联、直流输电工程的大量建设，新能源发电规模的不断扩大，以及电网运行复杂程度的逐渐加强，使传统的安全稳定预防控制系统已经无法满足电力企业的发展需求。

2当前电力系统面临的问题

目前，为实现能源革命，我国电力系统发展所面临的问题主要分为以下两个方面：第一，大规模可再生能源的消纳问题。我国可再生能源分布广泛且储量充足，根据“十三五”规划，到2020年，我国风电总装机将达到2.1亿kW以上，太阳能发电总装机将达到1.1亿kW以上。风能、光伏发电主要集中于“三北”地区（东北、华北、西北），但目前这三个区域也是弃风、弃光问题较为突出的地区。同时，由于风能、太阳能等可再生能源的功率出力具有随机性、间歇性，其大规模的接入给电力系统的安全稳定性和电网拓扑结构带来了重大考验。第二，远距离、大容量的交直流混联输电网的安全运行问题。我国的能源资源与负荷呈现逆向分布特性，因此电力的基本格局为“西电东送”、“北电南送”。2015年底，我国电网“西电东送，规模为1.4亿kW，到2020年和2030年，我国西电东送的输电规模将达到2.5-3.5亿kW和3.5-4.5亿kW。北部、西部能源基地与中东部负荷中心的距离约为800-3000km，为实现远距离大规模电力输送，目前我国出现了特高压、远距离、大容量的交直流混联电网特征，电力系统的安全性与稳定性面临巨大挑战。

3提升电力系统安全稳定性的有效措施

3.1加强对电力系统安全管理的重视

随着社会经济和技术的进步，电力企业在现代社会当中发展日益壮大，也逐渐成为社会当中重要的基础性企业，因此对于社会的发展来说影响深远，并在最大程度上决定着社会民众的生活水平和生活质量，但在电力系统逐渐进行发展的过程当中，由于缺乏主要的电力系统安全管理工作，从而导致电力系统的安全稳定运行出现问题，所以，结合现代社会中对于电力企业的安全性要求，相关电力企业应该加强对于电力系统安全管理工作的重视，主要方式可以通过：在企业内部建立相关管理制度，使得主要的工作人员，在进行电力系统设备管理和操作的过程当中，提升自身的工作质量，以保证设备的正常运转。同时，相关电力企业应该加强与社会各界的联系，以此了解社会各界对于电力需求和电力使用的现状，从而结合社会发展现状，对自身的管理制度以及电力系统安全管理方式进行创新和改进。此外，由于电力企业的电力系统对社会的发展来说至关重要，因此社会应该不断加强对电力企业自身发展的支持，主要可以通过社会各界以及相关部门的政策，对电力企业进行帮助，以此推动电力企业进行电力系统的安全管理工作实施。

3.2打造基础设施安全、数据安全、业务安全的层级架构基础

（1）基础设施安全。电力监控系统的整体基础设施的安全防御策略是纵向认证、横向隔离、网络专用、安全分区。电力二次系统应该提供保密性、完整性、可靠性等安全服务，确保生产大区准确无误地运转。电力系统的独特要求有别于其他行业，相对于业务安全性，IT基础设施的可靠性、可用性、连续性的要求更为重要。（2）数据安全。通过安全协议和算法对数据进行安全加密，与Hash真正实现数据的保密性、完整性、不可否认性。PKI/CA体系的建设与应用为电力系统的数据安全保障提供了必要的支撑。各种数字证书如加密证书、签名证书都該提供自身的安全职能，在不影响系统性能的前提下，最大限度地提高安全性、可靠性。为了防止发生故障或灾难而带来数据损坏，丢失各种备份策略应该被定义、执行和测量，如coldsite（冷站）、warmsite（暖站）、hotsite（热站）等。（3）业务安全。通过层层防御的安全体系，最终保障业务目标、业务战略的安全，实现企业安全治理的终极目标。电力系统的业务目标关系到国家的安全，网络安全等级保护基本要定级在三级、四级，以凸显电力系统业务目标的重要性。为了实现这个目标，构建层层防御、纵深防御体系是毋庸置疑的。

3.3防止电压越限

电压限值分为上限和下限，一旦出现故障，节点电压就会出现越下限的现象，甚至还会出现越上限。电压具有局部性、区域性的特征。要从根本上解决主导节点在一定范围之内所出现的节点电压越限的问题，就要将主导控制到其标准的范围之内，并达到实际的需求。将中枢节点电压控制到满足的要求，也可以解决该问题。电压越限和设备过载预防控制相比，具有一定的相似性，都可以直接采用数学规划的方法进行计算和求解，对于具有灵敏度的启发式算法也可以进行计算和统计。在电压越限节点中，对主导节点进项识别，只需要对主导节点加以合理化的管理和控制，可以在一定程度上将计算的规模逐渐缩小。此外，还可以将计算的速度加以提高。但是识别主导节点的时候，不需要十分的精准，对于识别过程中错误、或不够精准的数据都可以在进行多次的计算和求解，对不正确的结果进行改正。根据实际情况进行分析，机组进相是目前比较新型的一种控制手段。机组进相在的实施过程中会降低系统暂态的稳定水平，所以在预防控制时，一定要采用有效的方法进行审核、校对，在审核时，一旦发现暂态稳定性消失，就要对深度进行及时改正和处理，并将相关深度根据实际情况降到一定范围之内。

3.4强行励磁

常见的发电机自动调节励磁系统都有强行励磁装置。在机端电压Vg低于额定电压85%的时候，低电压继电器动作，并且经过中间继电器把励磁装置调节电阻强行短接，这样可以让励磁机励磁电流有所增加。通过这种方式能够绕过发电机励磁电流和励磁电压都增加，以此提升发电机电势，加强电磁功率输出。这样还能够减少转子不平衡功率，从而提升电力系统稳定性。在这其中还可以减少原动机输出机械功率，在故障让电磁功率降低时，若是能够降低原动机输出机械功率，则能够降低施加在转子上的剩余功率，提升暂态稳定性。其中主要的措施有连锁切机，也就是在切除故障时，连锁切除送端发电厂中一台或多台发电机组。此外，为了能够提升电力系统的安全稳定性，还需要做好监控管理工作。电力系统因为其本身覆盖面积大、范围大的特点，在资源配置时经常会超区域布置，需要在整个电力系统中做好互通有无和相互支撑。电力系统中各个构成单元对系统稳定性都有一定的影响，所以要加强各个部分的监控和管理工作。在系统中某个区域线路或是供电装置产生故障时，需要快速对此故障点做好定位和监控，在没有干扰和影响到其他区域的基础上，对此故障快速维修和管理。此外，系统运行和维护工作都需要由电力工作人员的管理与操作。所以，各个级别的电力部门要建设与健全人员调度与管理体制，加强对人员的有效管理，提升系统安全稳定性。

4结束语

总之，电力系统的稳定性和人们的正常用电、社会稳定发展有一定的影响。要想提升电力系统稳定性，就要打造基础设施安全、数据安全、业务安全的层级架构基础，防止电压越限和强行励磁等相关工作。经过这些工作措施的实施，可以有效提升电力系统安全稳定性，在此基础上为人们提供稳定的电力资源。

参考文献：

[1]杨志越，牛华宁.提高电力系统安全稳定性的技术与控制措施研究[J].电工电气，2018，10：72-74.

（作者单位：国网寿阳县供电公司）