摘要：在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，存在有多種干擾因親，將導(dǎo)效電網(wǎng)處在非正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并最終導(dǎo)致故障。加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行異常狀態(tài)的反映，則能有效預(yù)防故障發(fā)生。基于這種認(rèn)識(shí)，本文對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行異常的狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)展開(kāi)了分析，并提出了特征和指標(biāo)的提取方法，從而為關(guān)注這一問(wèn)題的人們提供參考。

引言：

電網(wǎng)運(yùn)行異常現(xiàn)象的發(fā)生，容易引發(fā)停電事故，將給社會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，還要加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行異常狀態(tài)特征的分析，并完成電網(wǎng)運(yùn)行異常趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，以便實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)異常預(yù)警和控制，確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，還應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行異常的狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)研究，從而更好的完成電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的反映，積極推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展。

1、電網(wǎng)運(yùn)行異常的狀態(tài)與趨勢(shì)分析

1.1負(fù)荷流引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢(shì)

從電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢(shì)產(chǎn)生情況來(lái)看，以負(fù)荷流為主的電網(wǎng)汲出流變化將引發(fā)電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢(shì)。首先，負(fù)荷高位在短時(shí)間內(nèi)超出常態(tài)水平時(shí)，系統(tǒng)上調(diào)容量和響應(yīng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)降低，甚至出現(xiàn)完全消耗的情況。比如在電力系統(tǒng)有較高風(fēng)和光電源滲透率的情況下，如果風(fēng)速下降，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷異常。其次，在負(fù)荷低位短時(shí)間內(nèi)降低至超常水平時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)下調(diào)容量短時(shí)間減弱的問(wèn)題，可能引發(fā)系統(tǒng)無(wú)備用資源。比如在小火電設(shè)備大量減少的情況下，就會(huì)因低谷效應(yīng)而引發(fā)這一現(xiàn)象。此外，在舉辦重大娛樂(lè)慶典活動(dòng)后，也可能因無(wú)法準(zhǔn)確把握負(fù)荷實(shí)際情況而出現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)異常的問(wèn)題。

1.2注入源引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢(shì)

電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)異常，也可能是由電網(wǎng)注入源過(guò)量、欠量或超常變化引發(fā)。首先，在電網(wǎng)注入源過(guò)量的條件下，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)或局部網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)響應(yīng)支撐力不足的問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)在負(fù)荷高位低或頻率高時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)在負(fù)荷較高時(shí)電壓過(guò)低，難以維持正常運(yùn)行。其次，在電網(wǎng)間歇性電源功率長(zhǎng)時(shí)間劇烈波動(dòng)的情況下可能會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)局部電壓劇烈波動(dòng)的問(wèn)題，從而引發(fā)線路潮流寬裕程度不佳，然后可能引發(fā)系統(tǒng)低頻震蕩。最后，如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超長(zhǎng)變化，如設(shè)備故障或操作失誤，就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性被削弱，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)異常。

1.3情景交錯(cuò)引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢(shì)

在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)同時(shí)受到多種負(fù)荷情景的影響。在這些綜合因素的交錯(cuò)影響下，電網(wǎng)可能發(fā)生運(yùn)行態(tài)勢(shì)惡化的問(wèn)題，繼面導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)故障。現(xiàn)階段，整個(gè)電網(wǎng)幾乎不會(huì)因?yàn)榍榫敖诲e(cuò)作用發(fā)生該種問(wèn)題，但是局部電網(wǎng)可能在某些時(shí)間段出現(xiàn)這種問(wèn)題，繼面導(dǎo)致地區(qū)電網(wǎng)無(wú)法維持正常運(yùn)行。例如，在負(fù)荷高位迅速提升，同時(shí)系統(tǒng)無(wú)功備用資源不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)迅速惡化的情況，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)在惡劣狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行。因此，還要合理完成電網(wǎng)運(yùn)行異常狀態(tài)特征和趨勢(shì)指標(biāo)的提取，以便加強(qiáng)對(duì)這一現(xiàn)象的預(yù)防。

2、電網(wǎng)運(yùn)行異常的狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)的提取

2.1提取思路

在電網(wǎng)運(yùn)行異常狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)提取上，還要先明確二者的關(guān)系，將情境看做是狀態(tài)生成條件或原因，將狀態(tài)看成是情景作用結(jié)果。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息，可得到狀態(tài)特征集。在當(dāng)前狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行特征增量計(jì)算，則能得到預(yù)測(cè)信息，從而完成趨勢(shì)指標(biāo)預(yù)估計(jì)算。由于狀態(tài)特征集和趨勢(shì)指標(biāo)集都存在相似參數(shù)，所以能夠反映“態(tài)”的特性。但不同之處在于，趨勢(shì)指標(biāo)集將從電網(wǎng)汲出流和注入源等情景角度建立，還具有反映“勢(shì)”的特性。在電力系統(tǒng)中，如果有事故發(fā)生，考察時(shí)的窗寬度會(huì)發(fā)生改變。在無(wú)事故的條件下，窗寬度多為分鐘級(jí)及以上時(shí)間級(jí)，狀態(tài)變化屬于穩(wěn)態(tài)過(guò)程，可以將“態(tài)”和“勢(shì)劃分為兩種子任務(wù)。如果有事故發(fā)生，窗寬度會(huì)縮減成秒級(jí)和毫秒級(jí)系統(tǒng)狀態(tài)變化為暫態(tài)過(guò)程，難以實(shí)現(xiàn)“態(tài)”和“勢(shì)”的準(zhǔn)確區(qū)分，因此可以將狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)合并。

2.2提取方法

結(jié)合狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)提取思路，可以建立特征集Ω和趨勢(shì)指標(biāo)集ψ1，在關(guān)注異常不同的條件下完成有針對(duì)性特征的選取。例如在分析電網(wǎng)運(yùn)行功角穩(wěn)定性時(shí)，可以進(jìn)行“功角穩(wěn)定裕度不足”特征的選。在事故情景下，應(yīng)側(cè)重進(jìn)利用WAMS進(jìn)行暫態(tài)測(cè)量信息的預(yù)測(cè)和評(píng)估，以便使得到的趨勢(shì)指標(biāo)能夠更好的進(jìn)行穩(wěn)定結(jié)果反映。按照這方法，可以將異常狀態(tài)特征劃分為兩類，一類為安全類，包含主導(dǎo)震蕩模式阻尼不足、旋轉(zhuǎn)備用率不足、電壓穩(wěn)定裕度不足、脆弱性等，另一類為質(zhì)量類，把汗系統(tǒng)頻率越上限、節(jié)點(diǎn)電壓越上限、電壓波動(dòng)幅度過(guò)量等。結(jié)合狀態(tài)特征，則能通過(guò)考慮特征增量變化建立趨勢(shì)指標(biāo)。在當(dāng)前狀態(tài)異常的情況下，如果增量變化率較大，說(shuō)明趨勢(shì)可能惡化。所以在建立趨勢(shì)指標(biāo)集時(shí)，需要從反映電網(wǎng)態(tài)勢(shì)是否異常的角度進(jìn)行操作，完成負(fù)荷尚位攀峰速率、負(fù)荷低位降谷速率、無(wú)功可調(diào)資源匱乏耗速率等指標(biāo)的確立.

2.3綜合評(píng)估

在對(duì)異常狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)展開(kāi)綜合評(píng)估時(shí)，還要根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前狀態(tài)信息完成在線計(jì)算，從而獲取能夠進(jìn)行電網(wǎng)異常狀態(tài)反映的特征指標(biāo)。根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)信息和氣象、節(jié)日等預(yù)報(bào)信息，則能完成趨勢(shì)指標(biāo)的在線計(jì)算，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定裕度預(yù)警。在計(jì)算的過(guò)程中，還要采用WAMS提供的信息和兩機(jī)等值法、多端口等值法等方法完成計(jì)算。在評(píng)估時(shí)，則要結(jié)合應(yīng)用側(cè)重完成不同特征和指標(biāo)的選用，并實(shí)現(xiàn)特征與指標(biāo)閾值整定，即按照脆弱性、震蕩阻尼等準(zhǔn)則進(jìn)行整定。在此基礎(chǔ)上，則可以采用多層次模糊綜合評(píng)判方法進(jìn)行評(píng)估，對(duì)電壓穩(wěn)態(tài)預(yù)警等級(jí)進(jìn)行全面判斷，同時(shí)完成電壓態(tài)勢(shì)剖析。但是，采用該種方法需解決模糊隸屬度判定和因素權(quán)重選擇問(wèn)題，還要通過(guò)合理選擇才能取得較好的評(píng)價(jià)效果。此外，在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)類進(jìn)行綜合評(píng)估時(shí)，需先利用物理量約束條件完成特征和指標(biāo)反映的運(yùn)行態(tài)勢(shì)的度量，然后利用貨幣化的形式進(jìn)行事件后果的度量。在實(shí)際評(píng)估時(shí)，需要對(duì)不同類的特征和指標(biāo)進(jìn)行分別評(píng)估，以便根據(jù)指標(biāo)或特征的態(tài)勢(shì)異常完成合適的權(quán)重選擇問(wèn)題，還要通過(guò)合理選擇才能取得較好的評(píng)價(jià)效果。此外，在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)類進(jìn)行綜合評(píng)估時(shí)，需先利用物理量約束條件完成特征和指標(biāo)反映的運(yùn)行態(tài)勢(shì)的度量，然后利用貨幣化的形式進(jìn)行事件后果的度量。在實(shí)際評(píng)估時(shí)，需要對(duì)不同類的特征和指標(biāo)進(jìn)行分別評(píng)估，以便根據(jù)指標(biāo)或特征的態(tài)勢(shì)異常完成合適的權(quán)重選取。通過(guò)專家評(píng)價(jià)，則能得到特征和指標(biāo)異常程度值權(quán)重，從而完成電網(wǎng)異常狀態(tài)特征和趨勢(shì)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)。

結(jié)論：

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，還要加強(qiáng)異常狀態(tài)特征和趨勢(shì)的分析，以便對(duì)近期電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，從而通過(guò)采取措施保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。為此，還要加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行異常狀態(tài)特征與趨勢(shì)指標(biāo)的分析和提取，以便通過(guò)綜合評(píng)價(jià)加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的反映，繼而使電網(wǎng)異常現(xiàn)象得到有效降低。

（張馨 國(guó)網(wǎng)連云港供電公司 222000）

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