电网潮流变化对电网稳定的影响探讨
- 格式：doc
- 大小：16.00 KB
- 文档页数：3
电网潮流变化对电网稳定的影响探讨
作者：孙劲勇
来源：《科技创新与应用》2013年第26期
摘要：电网潮流变化简单说，就是电网中的电功率实时分配、分布、走向情况，就像河网中的水流及其变化情况一样。
但要分析计算却很复杂。
由于电网结构的复杂性（电网发展进程的不同时段、各种运行方式），决定了建模过程的难度。
本文针对电网的静态频率性质及运行特点、电网潮流与频率变化的关系以及电网潮流变化的调整和控制进行了如下探讨。
关键词：电网；潮流变化；电网稳定；影响
前言
为稳定电网，有必要对电网潮流变化对电网稳定的影响作出研究，进行控制。
电网潮流控制包括控制有功和无功两大类，同时还要考虑潮流变化对系统稳定的影响。
不考虑电网限制因素，有功控制无非是增减受端用电负荷、增减受端发电出力，或者增减送端输送电力等，因为对某一用电市场而言，任一时刻有功平衡基本是线性的，现代大电网基本不考虑周波超范围运行，因此有功基本是刚性的，用电、发电、外购（外送）和损耗总是平衡的。
无功控制则相对困难一点，虽然无功平衡总的原则和有功一样，但无功的增减与电压及损耗的关系是非线性的，送端增加的无功到受端接受的无功难以直接估量，理论上无功最好就地平衡这是其一；其二，无功的变化会引起功角改变，而功角又直接关系到了电网稳定。
本文就此探讨了电网频率潮流的相关问题。
1 电网静态频率的性质及其运行特点
互联电网静态频率的性质由系统发电机静特性和系统负荷频率的静特性决定。
其特性可用公式表示为：
■=-KL■（1）
在公式中，ρ所表示的意思为系统旋转备用，将系统开机的总容量、出力所得出的比值，便是其旋转备用数值；ΔP所表示的则为系统符合所产生的变化量，将发电机的出力值与其进行代数相加，所得的代数和，便是该变化量。
其中发电机出力增量单纯取正值，负荷增量单纯取负值；KL是系统负荷中的频率调节系数；KG指的是系统发电机内的等值频率调节系数。
倘若系统内不存在旋转备用，那么式（1）会有更为简单的形式。
■=-KL■ （2）
如图1所示，有种互联系统是两大电网构成。
分别是A和B大电网。
大电网内分布着4个小子系统。
每一个子系统的负荷水平、联系方式以及联络线交换功率（单位为MW）都表现在图中。
A、B两大电网联网之后，达到了40000MW的总负荷水平。
这种互联系统，可根据公式（1)、（2），考虑系统中的3%旋转备用、1%旋转备用、无旋转备用3种情况，得出表1的静态频率特性值。
其中，KL=2。
计算得出，系统只存在1%旋转备用，（ρKG＋KL）＝4．3，当系统有3％旋转备用时，（ρKG＋KL）＝8．4。
图1 某互联大系统结构示意图
观察表中数据发现，互联大系统有着较大的负荷基数和负荷变化量。
频率偏移较小。
系统存在旋转备用，负荷变化引起的频率偏移将会更小。
从这个意义上说，互联系统变大，其运行频率相对来说则会比较平稳。
表1 某种互联系统的静态频率特性表
2 电网潮流和频率变化之间的联系
新频率中，构建新平衡状态，需要系统负荷以及出力。
大系统中的负荷变化集中在局部系统之中。
有的频率变化也出现在系统范围中。
虽然一个负荷点有变化，也会有频率偏移。
这种偏移无论有多小，也会改变负荷的状态。
这就是负荷频率效应。
正因为系统内的负荷微量变化和局部系统负荷相同，新频率中，系统能够找到出力、负荷平衡。
该平衡因为负荷作用的影响。
划分该种负荷，电网潮流会出现较大的变化。
区域联络潮流的变化最大，因为它有着多个领域的负荷频率效应。
在负荷频率效应中，潮流变化也属于其一部分，与负荷水平相关。
区域联络线周边的负荷值决定潮流变化值。
子系统内的旋转备用，会出现负荷变化，负荷转移会变得更加复杂化。
这是因为当任意子系统具有旋转备用，都会影响到系统的频率转移。
参照公式（1），旋转备用以ρKG控制频率效应。
ρKG大，旋转备用多，会出现更大的频率负荷效应。
并且，它比无旋转备用要大很多。
而在此时，子系统内发生负荷变化，区域内将会出现很多的待转移频率效应负荷。
同时，区域联网线会流过更多大负荷。
本区域内有较多频率效应负荷减少区域负荷引起的功率缺额。
外系统所流的负荷会比较小，连接本区域联网负荷有小变动。
系统的旋转备用分布不齐，变化的系统负荷会让联网线潮流有着更为复杂和大的变化。
互联网潮流变化，因为自身的幅度和频率大，目前还没有很好的调控手段进行控制。
只可以顺之变化。
总而言之，联网线为了保证电流稳定，需有较强输电能力。
用集散化的联网枢纽，满足潮流变化。
避免受到系统运行影响，需使用直流输电。
互联电网间的彼此影响进行隔离。
通过前面的分析得知，图1中，两大互联电网内的联络线潮流，达到了100MW到
600MW的变化。
而在现阶段，只有500kV的交流线路才拥有这样的送电能力。
3 调整和控制电网潮流变化
通过之前的探讨发现，只要在互联电网内，有一个子系统出现增减性出力，就会让联络线潮流出现变动。
子系统增减或者用力，整个系统会出现频率的转移。
这种频率的转移会使得整个系统负荷发生频率效应。
电网是联网线相邻的，出力一加一减，如果加、减幅度一致，那么整个系统便没有出力变化，也没有频率偏移。
如此一来，就没有负荷频率效应和联络潮流的变化。
两个子系统出力调整时，潮流变化才会发生。
而一加一减的协调方法，是无频移调整法。
此调整法是，潮流联络线周边电网出力增减。
那么联络预计增减和它的增减幅度会一致。
用该调整方法改变联网线潮流，只能改变调整两网间联络线潮流。
4 结束语
等到电网互联之后，系统的运行频率会更加稳定。
负荷波动出现的频率变化较小。
在这个方面，存在两个主要的问题，一是多个负荷变化构成整体的频率变化；二是频率变化小，联网潮流会不会发生很大的变化。
相比较而言，大电网内会有更大的潮流变化。
本文所探讨的潮流调整法，具有无频移的性质，特别适合于对互联网线潮流的调整。
系统中波动的负荷，引起整个联网潮流发生改变，在理论方面可采取该方法进行调整和平抑。
但是，现阶段的系统调控技术，要达到这样的程度，是较为困难的。
参考文献
[1]东北电业管理局调度局．电力系统运行操作和计算[M]．北京：水利电力出版社，1977．
[2]波尔特诺伊，拉比诺维奇.张金城，郑美特,译．电力系统稳定性的控制[M]．北京：电力工业出版社，1982.。
