淺析影響電網(wǎng)安全穩定運行的原因及對策
關(guān)鍵詞：電網(wǎng) 運行 安全穩定性 對策 分析
內容摘要：隨著(zhù)電網(wǎng)的不斷互聯(lián)和電力市場(chǎng)的逐步實(shí)施,電力系統的運行環(huán)境更加復雜,對電網(wǎng)的安全穩定運行要求也越來(lái)越高。電網(wǎng)的不斷發(fā)展與創(chuàng )新，對電網(wǎng)安全穩定運行提出了新的要求，現代電力系統規模迅速發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了更多更復雜的安全隱患和穩定問(wèn)題。研究和應用計算機、通信、電子以及現代控制理論等最新技術(shù)和方法,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)各種穩定控制系統及安全自動(dòng)裝置,是電力系統安全運行的迫切要求。本文通過(guò)分析電力系統安全穩定性方面存在的問(wèn)題,總結出了電力系統運行安全穩定性的相關(guān)對策。
隨著(zhù)我國經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高,經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展對能源、包括對電力供應的依賴(lài)程度更強,對電力的需求越來(lái)越大,對電力系統供電可靠性的要求越來(lái)越高。電力系統的安全穩定運行直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民群眾的生活。隨著(zhù)電力系統向著(zhù)高電壓、大機組、現代化大電網(wǎng)發(fā)展,電力系統的運行方式更復雜,輸電距離更遠,因此對電力系統的安全穩定運行提出更高的要求。從國內外近年來(lái)發(fā)生的穩定破壞的重大事故看,電力系統的安全穩定問(wèn)題始終沒(méi)有得到很好的解決,已成為電力系統控制和運行的一個(gè)極其重要的課題。
1 存在的問(wèn)題
影響電力系統安全穩定運行的因素極其復雜,涉及到電力系統規劃、設計、運行及其自動(dòng)化水平等問(wèn)題。有關(guān)電力系統的安全穩定性分析方面出現了許多亟待探討的問(wèn)題,主要體現在以下方面:
1.1 電力系統中的數據利用。電力系統的數據包括數字仿真數據及系統中各種裝置所采集的實(shí)測數據,例如管理信息系統、地理信息系統以及各種仿真軟件仿真生成的數據。然而工程技術(shù)人員通過(guò)這些數據所獲取的信息量?jì)H僅是全體數據所包含信息量的極少一部分,隱藏在這些數據之后的極有價(jià)值的信息是電力系統各種失穩模式、發(fā)展規律及內在的聯(lián)系,對電網(wǎng)調度人員來(lái)說(shuō),這些信息具有極其重要的參考價(jià)值。
1.2 電力系統安全穩定性的評價(jià)及控制。由于電力系統的擾動(dòng)類(lèi)型極其復雜多樣,無(wú)法完全預測,調度人員需要更多的專(zhuān)家、更有價(jià)值的信息來(lái)預測及采取必要的控制措施來(lái)保證電力系統的安全穩定運行。這就對安全穩定評估算法的實(shí)時(shí)性、準確性及智能性提出了挑戰。
1.3 縣域電網(wǎng)投入不足，設備老舊，較為薄弱，科技含量及自動(dòng)化水平不高，特別是配電網(wǎng)設備急需改造，自動(dòng)化水平較低。
1.4 城、農網(wǎng)改造及自然災害、外部破壞等嚴重威脅電網(wǎng)安全。
1.5 安全生產(chǎn)管理工作還存在薄弱環(huán)節，全員參與意識不強，在電網(wǎng)規劃、設計、施工、運行、檢修等方面的全過(guò)程、全方位管理有待加強。
2 提高電力系統運行安全穩定性的對策研究
為解決上述問(wèn)題,工程技術(shù)人員需要掌握系統可能運行空間所蘊含的規律,并使用不斷積累的實(shí)測數據直接對系統的安全穩定性進(jìn)行分析,在這種情況下,單憑人力已無(wú)法完成這種數據分析任務(wù),為此, 研究新的智能數據分析方法,更多地用計算機代替人去完成繁瑣的計算及推導工作,對提高系統運行的安全穩定性具有重要的意義。
2.1 運用數據倉庫技術(shù)有效利用電力系統中的大量數據。數據倉庫是一種面向主題的、集成的、不可更新的、隨時(shí)間不斷變化的數據集合。它就像信息工廠(chǎng)的心臟,為數據集市提供輸入數據,數據挖掘等探索。
數據倉庫具有如下四個(gè)重要的特點(diǎn):①面向主題：主題是在一個(gè)較高層次上將數據進(jìn)行綜合、歸類(lèi)并進(jìn)行分析利用的抽象。面向主題的數據組織方式,就是在較高層次上對分析對象的數據的完整、一致的描述,能統一地刻畫(huà)各個(gè)分析對象所涉及的各項數據,以及數據之間的關(guān)系。②集成的:由于各種原因,數據倉庫的每個(gè)主題所對應的數據源在原有的分散數據庫中通常會(huì )有許多重復和不一致的地方,而且不同聯(lián)機系統的數據都和不同的應用邏輯綁定,所以數據在進(jìn)入數據倉庫之前必須統一和綜合,這一步是數據倉庫建設中最關(guān)鍵、最復雜的一步。③不可更新的:與面向應用的事務(wù)數據庫需要對數據作頻繁的插入、更新操作不同，數據倉庫中的數據所涉及的操作主要是查詢(xún)和新數據的導入,一般不進(jìn)行修改操作。④隨時(shí)間不斷變化的:數據倉庫系統必須不斷捕捉數據庫中變化的數據,并在經(jīng)過(guò)統一集成后裝載到數據倉庫中。同時(shí),數據倉庫中的數據也有存儲期限,會(huì )隨時(shí)間變化不斷刪去舊的數據,只是其數據時(shí)限遠比操作型環(huán)境的要長(cháng),操作型系統的時(shí)間期限一般是6090天,而數據倉庫中數據的時(shí)間期限通常是5-10年。
2.2 運用數據挖掘技術(shù)挖掘電力系統中潛在的有用信息。數據挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數據中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過(guò)程。
數據挖掘的功能和目標是從數據庫中發(fā)現隱含的、有意義的知識,它主要具備以下五大功能:①概念描述。概念描述就是對某類(lèi)對象的內涵進(jìn)行描述,并概括這類(lèi)對象的有關(guān)特征。概念描述分為特征性描述和區別性描述,前者描述某類(lèi)對象的共同特征,后者描述不同類(lèi)對象之間的區別。②關(guān)聯(lián)分析。數據關(guān)聯(lián)是數據庫中存在的一類(lèi)重要的可被發(fā)現的知識。若兩個(gè)或多個(gè)變量的取值之間存在某種規律性,就稱(chēng)為關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)可分為簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)、時(shí)序關(guān)聯(lián)、因果關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)分析的目的是找出數據庫中隱藏的關(guān)聯(lián)網(wǎng)。有時(shí)并不知道數據庫中數據的關(guān)聯(lián)函數,即使知道也是不確定的,因此關(guān)聯(lián)分析生成的規則帶有可信度。③聚類(lèi)。數據庫中的記錄可被化分為一系列有意義的子集,即聚類(lèi)。聚類(lèi)增強了人們對客觀(guān)現實(shí)的認識,是概念描述和偏差分析的先決條件。聚類(lèi)技術(shù)的要點(diǎn)是,在劃分對象時(shí)不僅考慮對象之間的距離,還要求劃分出的類(lèi)具有某種內涵描述,從而避免了傳統技術(shù)的某些片面性。④自動(dòng)預測趨勢和行為。數據挖掘技術(shù)能夠自動(dòng)在大型數據庫中尋找預測性信息,以往需要進(jìn)行大量手工分析的問(wèn)題如今可以迅速直接地由數據本身得出結論。⑤偏差檢測。數據庫中的數據常有一些異常記錄,從數據庫中檢測這些偏差意義重大。偏差包括很多潛在的知識，如分類(lèi)中的反常實(shí)例、不滿(mǎn)足規則的特例、觀(guān)測結果與模型預測值的偏差等。
在電力系統初期,安全控制裝置簡(jiǎn)單、功能單一。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,尤其是計算機技術(shù)的應用,電力系統中的控制裝置也由單一控制措施的就地控制裝置發(fā)展為多控制措施的區域控制系統,對保證系統穩定運行以及防止事故擴大等發(fā)揮了重要作用。但從我國安全穩定控制裝置開(kāi)發(fā)應用的經(jīng)驗和教訓看,仍然存在著(zhù)諸如系統安全穩定控制的合理規劃配置及有效管理、系統動(dòng)態(tài)分析和數學(xué)模型的建立及規范化、穩定控制策略的實(shí)時(shí)性、控制信號遠方傳送的可靠性等需要解決的問(wèn)題。
3 結語(yǔ)
綜上所述：隨著(zhù)電力系統的市場(chǎng)化運營(yíng),電力系統的運行狀態(tài)千變萬(wàn)化,潮流的隨機性加大,與之相適應的控制措施及策略是電力系統安全穩定運行的保證。通過(guò)DPS實(shí)現的電力系統安全穩定控制,調度人員可以實(shí)時(shí)監視、跟蹤實(shí)際運行中的電力系統,尤其是能夠實(shí)現對大區域電力系統的實(shí)時(shí)監視與跟蹤,使電力系統的安全穩定控制及時(shí)、準確、透明,使之有效和最佳,極大地提高整個(gè)電力系統運行的安全性和穩定性。如果建立了數字電力系統,將使電力系統安全穩定控制現狀得到顯著(zhù)改善。
參考文獻
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