电力系统运行可靠性最优控制论文_沈杨

电力系统运行可靠性最优控制论文_沈杨

沈杨

(内蒙古自治区巴彦淖尔电业局 内蒙古巴彦淖尔市 015000)

摘要:目前,在市场经济条件下,如何将输电系统对千变万化的运行情况良好适应,是我们防止大范围的停电和从电力市场角度运营确保电网的安全而需要重点研究的问题。经济性和可靠性之间进行协调是发电系统充裕度的核心问题。当今电力市场下的热点问题是发电投资风险的决策问题,越来越重视随机因素的影响。在能源安全战略当中,还出现了一个重要问题,那就是电力系统市场的稳定性和充分的竞争力对电力稳定经济的影响,但是至今这些研究实际上还是很有局限性。

关键词:电力系统;运行可靠性;规划策略

前言:

电力系统具有非常重要的作用,它是生产能源的一个非常重要的公共产业,同时还需要保证电能持续和稳定的供应。所以如果电力系统的运行能够保证可靠性和稳定性,不管是对电力系统自身的工作还是人们的日常生活和工作,又或者是社会的经济发展都具有非常重要的作用。

一、影响电力系统运行可靠性因素分析

主要可以分为两个方面,一是电网设计和运行过程中人的因素,二是电网运行过程中元件的老化和系统运行方式的变化等客观原因引起运行可靠性改变的因素。

1.1人为因素

输电线路塔基设计的好坏直接影响电网运行的可靠性。在电网输电线路的建设周期中,塔基的建设时间占整个线路建设时间的一半以上,其设计的好坏,直接影响到线路的安全性,因此塔基的设计与施工,对电网的运行可靠性息息相关。因此,输电系统设计需要结合实际的地质条件,因地制宜才能保证输电线路的安全、稳定运行,才能提高电网运行的可靠性。

1.2人为故障破坏电网造成电网可靠性降低

电力对人们日常生活的作用不言而喻,一些不法分子为了追求一点利益,盗取输电线路和电力设置装置,当作废品谋取一些小的利润,给电网的安全性和可靠性造成重大影响,严重影响了人民的生产生活,给国家造成了巨大的损失。

1.3违章建筑造成输电线路的故障

在许多的乡村,由于安全性意识的薄弱和管理的不足,许多的违规建筑建在输电线路的下方,使输电线路与地面之间的安全距离减少,当遇到下雪冰雹等恶劣天气时,容易发生由于瞬间短路而引起跳闸等事故。此外,在施工过程中建筑触及线路也会造成电网安全运行的隐患。

二、电力系统运行可靠性的最优控制技术

电力系统是电网中的重要组成部分,其运行可靠性不仅直接影响了电网正常运行的安全性和稳定性,而且也严重影响了供电的质量。因此,电力部门必须对电力系统运行可靠性的最优控制技术进行分析,以此来确保其运行的可靠性。一般而言,电力系统运行可靠性的最优控制技术主要包括四个方面,即评估电力系统运行可靠性的指标、控制电力系统运行可靠性的模型、电力系统中元件的可靠性模型以及电力系统运行可靠性算法及其实现。其具体内容如下:

2.1评估电力系统运行可靠性的指标

一般而言,电力系统运行可靠性水平是通过以切负荷指标来度量实现评估的。由此可知,切负荷指标即为电力系统运行可靠性的重要评估指标之一。同时,这些指标对于电力系统中的电源规划或输电规划而言,发挥着极其重要的作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在电力系统具体实际的正常运行过程中,调度人员必须在关注系统电量和节点的同时,重视关注运行的状态量。此外,为了实现对电力系统薄弱环节的准确定位,笔者在包含了度量故障严重程度的传统度量指标(如线路过负荷、母线电压超限、系统功率不平衡等)的基础上,并结合相关的工作经验提出了一个电力系统运行可靠性控制指标体系。该可靠性控制指标体系的内容主要包括系统状态的概率指标、运行状态量处理安全状态下的概率指标以及电量不足期望指标。

2.2控制电力系统运行可靠性的模型

之所以要在计算结果满足相应精度的基础上来提高计算的速度,主要是为了能够实现大系统计算的实时性。因此,电力部门可以采用直流潮流的方式来对电力系统中的潮流进行分析。同时,在对电力系统运行可靠性的控制模式进行建立时忽视无功与电压的约束条件。此外,该控制模型所包括的内容主要包括三个方面的内容,即约束条件、目标函数以及控制标量。

2.3电力系统中元件的可靠性模型

由于电力系统中的元件是其重要的组成部分,其故障的出现严重影响了电力系统运行的可靠性。各个元件故障的产生是随机的,且在一定程度上影响了整个电力系统的正常运行。因此,电力部门要对电力系统进行最优控制,就必须对电力系统中的各元件进行可靠性建模,以此来短期预测其运行能力。目前,建模的方式主要采用元件瞬时概率,它能够全面地对元件进行描述。

2.4电力系统运行可靠性算法及其实现

在评估电力系统运行可靠性时,其内容主要包括分析运行后果的可靠性指标、分析相关计算的可靠性指标、选择系统运行状态以及确定元件可靠性模型。其中,分析运行后果与相关计算的可靠性指标是电力系统运行可靠性评估的重中之重。一般而言,在对运行后果与相关计算的可靠性指标进行分析时主要采用的可靠性计算方法是动态潮流分析法,在对系统运行状态进行选择时主要采用的可靠性计算方法是快速排序法,并以状态概率的大小来确定排序规则。

在电力系统运行可靠性算法的实现方面,若以数学角度来对其进行分析,则电力系统运行可靠性是一种约束规划问题。同时,其特点主要突出表现为随机约束条件必须在一定的置信水平上才能成立。据相关文献资料研究和实践结果可知,在求解电力系统随机机会规划问题时,若采用的电力系统运行可靠性算法为遗传算法时,则能够取得更好的计算效果。

三、电力系统最优控制和安全性控制以及改革策略

3.1正常状态、紧急状态和恢复状态是系统运行条件中的三大状态。

在正常的状态里存在安全状态和不安全状态。安全性应该是是第一位的,这样才可以考虑经济调度。电力系统最优控制和安全控制问题在进入市场机制之后显得越发重要。很多电力运行于市场机制中出现很多多方面的新的特征。解决发电备用的分布问题以及对系统备用进行总量控制是指日可待。市场机制需要一种安全可靠的有效保护措施,改革策略上更加细致、明确、规范,同时要考虑到系统中合理分布性和经济性。

现阶段电网的系统安全面临着严重的考验,竞争策略的应用中,经济备用容量分布问题出现了不确定性和随机性,这以问题必须加强重视,维持系统安全性,研究出有效的安全控制措施。市场中是否存在市场势力是有一定的市场结构和规则来决定的。

3.2基于最优控制问题的结果分析,在电力系统市场的环境下,强化优化问题最重要的手段就是安全性定价。现在的电力市场中,大用户和发电商都拥有着一定的市场势力,而这些势力的存在对自由市场竞争和效率的提高是不利的,控制市场势力和有效竞争一直是世界各国关注的一大问题。确保电力市场安全运行的必要环节就是电力市场可靠性的评估,开发高效运营模拟仿真平台。

结束语:

综上所述,电力系统是电网的重要组成部分,其运行可靠性与否直接影响了电网运行的安全性和稳定性。因此,电力部门必须采取行之有效的措施来确保电力系统运行的可靠性,并在具体实际进行可靠性技术时制定相关的标准和准则。由于本文篇幅有限,必然存在不足之处,故而还需要我们进一步对电力系统运行可靠性控制技术进行探讨和研究。

参考文献:

[1]贾小渊.电力系统运行可靠性最优控制[J].中国科技纵横,2013,(23).

[2]金大博,冯宪彬.电力系统运行可靠性分析[J].科技与企业,2013,(23).

[3]盖凌云.浅谈电力系统运行可靠性分析与评价理论[J].建筑工程技术与设计,2015,(1).

[4]李晓波,冯杰.电力系统稳定性分析以及电网可靠性提高方案探究[J].大观周刊,2014,(51).

论文作者:沈杨

论文发表刊物:《河南电力》2018年19期

论文发表时间:2019/4/11

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