影响电力系统运行稳定性的原因与对策研究

影响电力系统运行稳定性的原因与对策研究

李欣

（国网陕西省电力公司西安供电公司陕西省西安市710032）

摘要：随着社会经济飞速发展，我国电力事业飞速发展，电力系统规模日渐扩大，跨“省、区”大型电力网层出不穷，大幅度提高了其经济与社会效益，但也存在一定的技术问题，电力系统运行稳定性问题日渐显现。因此，本文作者站在客观的角度，客观分析了影响电力系统运行稳定性的因素，提高电力系统运行稳定性的重要性，探讨了提高电力系统运行稳定性对策。

关键词：影响；电力系统；运行稳定性；原因；对策

在社会市场经济背景下，社会大众的生活水平进一步提高，对电力需求量大大增加，对电力系统供电稳定性提出了新的更高要求。因此，电力企业必须客观分析主客观影响因素，综合分析影响电力系统运行稳定性的原因，通过不同途径采取有效的措施解决存在的问题，提高电力系统运行稳定性，降低故障发生率，降低运营成本的基础上，提高电力企业运营效益。

一、影响电力系统运行稳定性的原因

在电力系统运行过程中，各个同步发电机都处于并联运行状态，和电力系统稳定性紧密相连。在新形势下，供电范围持续扩大，电力系统容量不断增加，很多发电厂处于并联状态，在同一电力系统中运行，长此以往，稳定性问题日渐严重。一旦电力系统处于不稳定状态，系统内部的同步发电机也会出现故障问题，极有可能导致大面积停电，影响用户的正常工作、生活乃至学习。同时，在电力系统运行中，受到的大、小扰动也会影响其稳定运行。在小扰动影响下，电力系统会偏离对应的运行平衡点，并不会造成严重的影响，一旦小扰动消失，电力系统便能处于平衡状态，如果偏离持续扩大，电力系统已远远偏离运行平衡点，将无法继续处于静态稳定状态。在大扰动影响下，如果电力系统不断偏离运行平衡点，其稳定性会进一步降低，出现各类故障问题。此外，电力系统运行稳定性还会受到这些因素影响，比如，大负荷突然转移，出现连锁反应，如果电网结构不合理，其中某线路出现跳闸问题，其负荷会及时转移到周围的线路，降低电力系统稳定性，出现连锁跳闸问题，进而，影响整个电网的运行。又比如，电力系统故障无法有效切除，主要是因为电力系统的保护动作较慢，其他设备又受到故障线路、故障设备影响，电力系统处于不稳定状态。

二、提高电力系统运行稳定性的重要性

就电力系统来说，由多种设备组合而成，比如，发电、输电，处于统一的网络结构体系中，各设备紧密相连，一旦某设备出现故障问题，其他设备也会受到不同程度的影响，甚至影响整个电网的运行。如果电力系统稳定性降低，其发电与用电都无法正常进行，相关运行参数也会发生变化，影响其二次设备正常运行，会降低电能的整体质量，电压频率出现偏移现象，提高了故障发生率，大幅度增加电力企业运营成本，也就是说提高电力系统运行稳定性是非常重要的，可以降低网损，提高电能整体质量，促使新时期电力事业持续发展。就我国返利信息网公布的相关数据来说，不同行业、领域用电量呈现出上升趋势。以2011年为例，1—7月，我国全社会用电量已达到26869亿kW，和上一年相比，增长了12.15%，如下图所示。

三、提高电力系统运行稳定性途径

1、减小电力系统总电抗

从某种角度来说，输电系统功率极限、系统总电抗属于反比例关系，也就是说想要提高电力系统稳定性，必须减小其电抗。就输电系统来说，总电抗是由多方面电抗组成，比如，发电机、输电线路，发电机和变压器的电抗和自身的结构尺寸紧密相连，也就是说在设计发电机、变压器过程中，设计人员必须综合考虑相关影响因素，尽可能减小电抗。就变压器来说，电路阻抗会降低其运行性能，增加运营成本，要多采用自耦变压器，这是因为其电抗并不大，有利于进一步提高电力系统稳定性，可以将其广泛应用到超高压电力系统中。在减小电力系统总电抗中，相关人员可以借助分裂导线将其线路电抗率，尽可能避免线路运行中出现电晕现象，降低有功功率损耗，要准确把握补偿度，要在0.2-0.5之间，避免发电机出现异常情况，确保继电保护动作准确，促使电力系统处于稳定运行中。

2、提高、稳定电力系统电压

在电力系统运行中，相关人员要结合各方面具体情况，将无功电源合理设置在电路中，将同步调相机合理设置在远距离输电线路、负荷中心地带，进一步提高电力系统电压水平，具有一定的稳定性，要采用适宜的电压，具备多样化的功能，比如，降低损耗、提高功率极限，尤其是新线路设计、旧线路改造，可以适当增加线路的额定电压，提高其功率极限，为提高电力系统运行稳定性埋下伏笔。

3、优化利用自动重合闸装置、电气制动

在高压输电线路运行中，所产生的短路故障具有瞬时性特点，可以优化利用自动重合闸装置，一旦输电线路出现故障问题，继电保护装置会将断路器启动，及时切除出现故障问题的线路，在故障问题解决之后，会自动将该线路投入到运行中，电力系统又可以实现双回路供电，在提高功率极限基础上，电力系统的暂态稳定性进一步提高，其运行更加稳定。同时，在电力系统运行中，相关人员要采用电气制动，即将电阻性负载合理安装到发电机周围，这样在电力出现短路故障后，该电阻负荷会将发电机产生的过剩功率吸收掉，有效抑制发电机运行速度，提高电力系统稳定性。

4、动态无功补偿技术

在电力系统运行中，如果出现无功不足问题，电压会不断降低，甚至崩溃，而无功调节可以提高电力系统电压稳定性，但如果无功调节无法发挥应有的作用，电力系统电压不断增加，母线运行方式发生质的变化，网损持续增加，影响电力系统稳定性，这就需要优化利用动态无功补偿技术，要优化利用各类无功补偿设备，比如，调相机，要根据电力系统运行情况，对其进行必要的无功补偿，顺利实现电力系统的无功动态补偿，提高其稳定性，避免各类故障问题频繁出现。

四、结语

总而言之，在电力系统运行中，电力企业必须客观分析影响其稳定运行的多样化因素，提高和稳定系统电压，优化改善原动机调节性能，充分发挥自动重合闸装置与电气制动作用等，降低电力系统故障发生率，提高其运行稳定性。以此，降低电力企业运营成本，获取更多的经济效益，不断增强其核心竞争力，促使新时期电力事业走上长远的发展道路，促进社会经济持续发展。

参考文献：

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