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【摘 要】简要介绍了电力系统运行的几种状态及其控制阐述了提高系统稳定的基本措施。
【关键词】运行状态；安全控制；基本措施
1 电力系统的运行状态
日常工作中一般将电力系统的运行状态划分为：正常状态、临界状态、紧急状态、崩溃状态和恢复状态。
1.1 正常状态
电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定方式连接组成的整体。其运行特点是发电、输电、变电、配电和用电同时完成。因此，电力系统各发电机发出的有功和无功功率应随时随刻与随机变化的电力系统负荷消耗的有功功率和无功功率（包括系统损耗）相等，同时，发电机发出的有功功率和无功功率、线路上的功率潮流（视在功率）和系统各级电压应在安全运行的允许范围之内。要保证电力系统正常运行状态，必须满足两点基本要求：1）电力系统中所有电气设备处于正常状态，能满足各种工况的需要。2）电力系统中所有发电机以同一频率保持同步运行。
在正常运行状态下，电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使系统能承受正常的干扰，而不会导致系统中各设备的过载，或电压和频率偏差超出允许范围。电力系统对较小的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态连续变化到另一个正常运行状态。正常运行状态下的电力系统是安全的，可以实施经济运行调度。
1.2临界状态
当负荷增加过多，或发电机组因出现故障不能连续运行而导致非计划停运，或者因发电机、变压器、输电线路等电力设备的运行环境变化，使电力系统中的某些电力设备的备用容量减少到使电力系统的安全水平不能承受正常干扰的程度时，电力系统就进入了临界状态。
临界状态下，电力系统仍能向用户供应合格的电能。但临界状态是一种不安全状态，电能质量指标虽合格，但电力设备的运行参数处于上限值或下限值。在这种情况下，电力系统受到干扰，特别是在电力系统发生故障时，可能使系统进入到不正常状态。临界状态下的电力系统是不安全的，调度需采取预防性控制措施，使系统恢复到正常状态。
1.3紧急状态
一个处于正常状态或临界状态的电力系统，如果受到严重干扰，比如短路或大容量发电机组的非正常退出等，系统则有可能进入紧急状态。
电力系统的严重故障主要有：1）线路、母线、变压器和发电机短路。短路有单相接地、两相和三相短路。短路又分瞬间短路和永久性短路。在实际运行中，单相短路出现的可能性比三相短路多，而三相短路对电力系统影响最严重。2）突然跳开大容量发电机或大的负荷引起电力系统的有功功率和无功功率严重不平衡。3）发电机失步，即不能保持同步运行。4）出现不稳定问题。在紧急状态下，如不及时采取相应的控制措施或措施不够有效，则电力系统将失去稳定。电力系统进入紧急状态后，应及时依靠继电保护和安全自动装置有选择地快速切除故障，采取提高安全稳定性措施，争取使系统恢复到警戒状态或正常状态。避免发生连锁性的故障，导致事故扩大和系统的瓦解。
1.4 崩溃状态
在紧急状态下，如果不能及时消除故障和采取适当的控制措施，或者措施不及时，电力系统可能失去稳定。为了不使事故进一步扩大并保证对部分重要负荷供电，自动解列装置动作或人为进行调控，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。这时电力系统就进入了崩溃状态。系统崩溃时， 部分子系统由于电源功率不足，不得不大量切除负荷；而另一些子系统可能由于电源功率大大超过负荷而不得不让部分发电机组解列。此时，电力调度应尽量挽救解列后的各个子系统，避免系统瓦解。
1.5 恢复状态
通过继电保护、 自动装置和调度人员的调度控制，使故障隔离，防止事故扩大。在崩溃系统基本稳定后，可使系统进入恢复状态。这时调度控制应重新并列已解列的机组，增加并联运行机组的出力，恢复对用户供电，将已解列的系统重新并列。根据实际情况将系统恢复到警戒状态或正常状态。
2电力系统安全控制
电力系统安全控制的目的是采取各种措施使系统尽可能运行在正常运行状态，在正常运行状态下，调度人员通过制定计划和运用计算机监控系统，实时进行电力系统运行信息的收集和处理，在线安全监视和安全分析等，使系统处于最优的正常运行状态。同时，在正常运行时，确定各项预防性控制，以对可能出现的紧急状态提高处理能力。这些控制内容包括：系统以额定工况运行、调整发电机出力、切换网络和负荷、调整潮流、改变保护整定值、切换变压器分接头等，使系统运行在最佳状态。当电力系统一旦出现故障进入紧急状态后，则靠紧急控制来处理。这些控制措施包括继电保护装置正确快速动作和各种稳定控制装置等切除故障，防止事故扩大，将系统恢复到正常运行状态或重新进入正常运行状态。
3安全控制按其功能分类：
3.1提高系统稳定的措施有快速励磁、电力 系统稳定器（PSS）、 电气制动、快关汽机和切机、串联补偿、静止无功补偿（SVC）、 超导电磁蓄能和直流调制等。
3.2维持系统频率的措施有低频减负荷、 低频降电压、低频自起动、抽水蓄能机组抵频抽水改发电、低频发电机解列、高频切机、高频减出力等。
3.3预防线路过负荷的措施有过负荷切电源、过负荷切负荷等。
4提高系统稳定的基本措施
4.1加强电网网架，提高系统稳定。线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比。减少线路电抗和维持电压，可提高系统稳定性。在线路上装设串联电容是一种有效的减少线路阻抗的方法。在长线路中间装设静止无功补偿装置（SVC），能有效地保持线路中间电压水平，并快速调整系统无功，是提高系统稳定性的重要手段。
4.2电力系统稳定控制和保护装置。提高电力系统稳定性的控制可包括两个方面：一是失去稳定后采取措施提高系统的稳定性；二是失去稳定后采取措施重新恢复新的稳定运行。电力系统继电保护的充足性、安全性、经济性和质量是电力工业生产稳定必须满足的几项基本要求。
【关键词】运行状态；安全控制；基本措施
1 电力系统的运行状态
日常工作中一般将电力系统的运行状态划分为：正常状态、临界状态、紧急状态、崩溃状态和恢复状态。
1.1 正常状态
电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定方式连接组成的整体。其运行特点是发电、输电、变电、配电和用电同时完成。因此，电力系统各发电机发出的有功和无功功率应随时随刻与随机变化的电力系统负荷消耗的有功功率和无功功率（包括系统损耗）相等，同时，发电机发出的有功功率和无功功率、线路上的功率潮流（视在功率）和系统各级电压应在安全运行的允许范围之内。要保证电力系统正常运行状态，必须满足两点基本要求：1）电力系统中所有电气设备处于正常状态，能满足各种工况的需要。2）电力系统中所有发电机以同一频率保持同步运行。
在正常运行状态下，电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使系统能承受正常的干扰，而不会导致系统中各设备的过载，或电压和频率偏差超出允许范围。电力系统对较小的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态连续变化到另一个正常运行状态。正常运行状态下的电力系统是安全的，可以实施经济运行调度。
1.2临界状态
当负荷增加过多，或发电机组因出现故障不能连续运行而导致非计划停运，或者因发电机、变压器、输电线路等电力设备的运行环境变化，使电力系统中的某些电力设备的备用容量减少到使电力系统的安全水平不能承受正常干扰的程度时，电力系统就进入了临界状态。
临界状态下，电力系统仍能向用户供应合格的电能。但临界状态是一种不安全状态，电能质量指标虽合格，但电力设备的运行参数处于上限值或下限值。在这种情况下，电力系统受到干扰，特别是在电力系统发生故障时，可能使系统进入到不正常状态。临界状态下的电力系统是不安全的，调度需采取预防性控制措施，使系统恢复到正常状态。
1.3紧急状态
一个处于正常状态或临界状态的电力系统，如果受到严重干扰，比如短路或大容量发电机组的非正常退出等，系统则有可能进入紧急状态。
电力系统的严重故障主要有：1）线路、母线、变压器和发电机短路。短路有单相接地、两相和三相短路。短路又分瞬间短路和永久性短路。在实际运行中，单相短路出现的可能性比三相短路多，而三相短路对电力系统影响最严重。2）突然跳开大容量发电机或大的负荷引起电力系统的有功功率和无功功率严重不平衡。3）发电机失步，即不能保持同步运行。4）出现不稳定问题。在紧急状态下，如不及时采取相应的控制措施或措施不够有效，则电力系统将失去稳定。电力系统进入紧急状态后，应及时依靠继电保护和安全自动装置有选择地快速切除故障，采取提高安全稳定性措施，争取使系统恢复到警戒状态或正常状态。避免发生连锁性的故障，导致事故扩大和系统的瓦解。
1.4 崩溃状态
在紧急状态下，如果不能及时消除故障和采取适当的控制措施，或者措施不及时，电力系统可能失去稳定。为了不使事故进一步扩大并保证对部分重要负荷供电，自动解列装置动作或人为进行调控，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。这时电力系统就进入了崩溃状态。系统崩溃时， 部分子系统由于电源功率不足，不得不大量切除负荷；而另一些子系统可能由于电源功率大大超过负荷而不得不让部分发电机组解列。此时，电力调度应尽量挽救解列后的各个子系统，避免系统瓦解。
1.5 恢复状态
通过继电保护、 自动装置和调度人员的调度控制，使故障隔离，防止事故扩大。在崩溃系统基本稳定后，可使系统进入恢复状态。这时调度控制应重新并列已解列的机组，增加并联运行机组的出力，恢复对用户供电，将已解列的系统重新并列。根据实际情况将系统恢复到警戒状态或正常状态。
2电力系统安全控制
电力系统安全控制的目的是采取各种措施使系统尽可能运行在正常运行状态，在正常运行状态下，调度人员通过制定计划和运用计算机监控系统，实时进行电力系统运行信息的收集和处理，在线安全监视和安全分析等，使系统处于最优的正常运行状态。同时，在正常运行时，确定各项预防性控制，以对可能出现的紧急状态提高处理能力。这些控制内容包括：系统以额定工况运行、调整发电机出力、切换网络和负荷、调整潮流、改变保护整定值、切换变压器分接头等，使系统运行在最佳状态。当电力系统一旦出现故障进入紧急状态后，则靠紧急控制来处理。这些控制措施包括继电保护装置正确快速动作和各种稳定控制装置等切除故障，防止事故扩大，将系统恢复到正常运行状态或重新进入正常运行状态。
3安全控制按其功能分类：
3.1提高系统稳定的措施有快速励磁、电力 系统稳定器（PSS）、 电气制动、快关汽机和切机、串联补偿、静止无功补偿（SVC）、 超导电磁蓄能和直流调制等。
3.2维持系统频率的措施有低频减负荷、 低频降电压、低频自起动、抽水蓄能机组抵频抽水改发电、低频发电机解列、高频切机、高频减出力等。
3.3预防线路过负荷的措施有过负荷切电源、过负荷切负荷等。
4提高系统稳定的基本措施
4.1加强电网网架，提高系统稳定。线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比。减少线路电抗和维持电压，可提高系统稳定性。在线路上装设串联电容是一种有效的减少线路阻抗的方法。在长线路中间装设静止无功补偿装置（SVC），能有效地保持线路中间电压水平，并快速调整系统无功，是提高系统稳定性的重要手段。
4.2电力系统稳定控制和保护装置。提高电力系统稳定性的控制可包括两个方面：一是失去稳定后采取措施提高系统的稳定性；二是失去稳定后采取措施重新恢复新的稳定运行。电力系统继电保护的充足性、安全性、经济性和质量是电力工业生产稳定必须满足的几项基本要求。