電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 12:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 擴(kuò)大往往影響整個(gè)大的電網(wǎng)?？v觀世界范圍的大規(guī)模停電事故時(shí)間表，可以得出這樣的結(jié)論：大規(guī)模的停電事故主要是集中在九十年代以后。并且在最近的幾年的事故不但規(guī)模巨大，而且發(fā)生頻繁。九十年代以前，除了美國(guó)幾乎沒(méi)有什么特大規(guī)模的停電事故發(fā)生。造成這一現(xiàn)象的其中一個(gè)原因就是美國(guó)的電網(wǎng)發(fā)展比較早，在六、七十年代就已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。而世界的其它的國(guó)家則是在最近的十幾年才達(dá)到這種規(guī)模。所以以前即便是整個(gè)電網(wǎng)全部崩潰，由于電網(wǎng)規(guī)模的限制，事故無(wú)法超出電網(wǎng)的范圍，所以不會(huì)有太大的事故?？梢哉f(shuō)現(xiàn)在的電網(wǎng)規(guī)模為今天的大停電提供了 “ 物質(zhì)基礎(chǔ) ” 。而且電網(wǎng)的規(guī)模越大，調(diào)度、運(yùn)行存在具體的困難。因此應(yīng)該在系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，控制適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)規(guī)模。 2 對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善 ? 僅僅是大的規(guī)模的電網(wǎng)還是不能導(dǎo)致事故的發(fā)生，現(xiàn)在電網(wǎng)大規(guī)模事故頻繁發(fā)生的內(nèi)在原因是電網(wǎng)的相對(duì)陳舊。 ? ? 對(duì)陳舊電網(wǎng)的改善首先要從物理層入手。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可以降低單個(gè)故障的發(fā)生概率，但是不可能杜絕。然而系統(tǒng)范圍內(nèi)的大停電則是完全應(yīng)該避免的。所以電力系統(tǒng)發(fā)展的原則就是本著盡量減少單個(gè)故障的產(chǎn)生，杜絕系統(tǒng)范圍內(nèi)大停電事故的發(fā)生。系統(tǒng)是由單個(gè)的元件組成，每一個(gè)元件在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中都起著及其重要的作用。每一個(gè)元件的損壞都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)不可忽視的影響。因此在元件的選取方面盡量保證產(chǎn)品的質(zhì)量。從最近的幾次事故中可以看出，事故的起始原因很多都是由于單個(gè)元件的故障，進(jìn)而引發(fā)或加重了事故的發(fā)生。在 2022年倫敦的大停電中，就是一個(gè)裝錯(cuò)的保險(xiǎn)引發(fā)了事故。 2 對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善 ? 保證足夠的備用容量 ? 現(xiàn)在隨著電力市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)的推廣。電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和規(guī)則和以前有了很大的變化。在電力市場(chǎng)的條件下，以往以安全為第一目標(biāo)的運(yùn)行方式改變?yōu)橐宰非笞畲蟮慕?jīng)濟(jì)利益為目的的運(yùn)行方式。市場(chǎng)參與者之間的競(jìng)爭(zhēng)把系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)推向穩(wěn)定邊界，導(dǎo)致阻塞，危及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。美東區(qū) 186條輸電線， 2022年 50條曾經(jīng)達(dá)到能量極限，21條 10％的時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。在世界各國(guó)進(jìn)行電力改革的探索和完善階段，系統(tǒng)的總體安全系數(shù)都有一定的下降。這也就是為什么最近的幾年事故發(fā)生頻繁的內(nèi)在原因。 保證足夠的備用容量是必不可少的。 2 對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善 ? 發(fā)展分散配置電網(wǎng) ? “ 網(wǎng)眼式 ” 分散配置電網(wǎng)是一種比較安全的電網(wǎng)，采用這種方式可有效避免大面積停電事故。德國(guó)境內(nèi)的電力網(wǎng)絡(luò)由 4家電力供應(yīng)商各自獨(dú)立分散的區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。一旦發(fā)生停電事故，電力供應(yīng)商即可將停電區(qū)域盡快限制在局部地區(qū)內(nèi)，而不會(huì)造成大面積停電事故。此外，德國(guó)與周邊多個(gè)國(guó)家均有電力進(jìn)出口網(wǎng)絡(luò)，在緊急情況下可通過(guò)調(diào)度別國(guó)電力緩解本國(guó)電力緊缺。而在美國(guó)采用的大面積互連電網(wǎng)中，如果一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，就可能因?yàn)槿鄙倩芈贩种Ф鴮?dǎo)致大面積停電事故發(fā)生。 2 對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善 ? 開(kāi)發(fā)分散式電源 ? 從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，分散式電源是一個(gè)必然的方向。實(shí)際上電網(wǎng)的規(guī)模太大，調(diào)度、運(yùn)行就存在具體的困難。長(zhǎng)距離輸電不僅投資大，而且對(duì)電網(wǎng)的安全可靠性有損害；這次北美的大規(guī)模停電向全世界表明了徹底依靠大規(guī)模電力消費(fèi)的現(xiàn)代文明脆弱的一面。與其搞長(zhǎng)距離輸電，不如當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)利用天然氣、太陽(yáng)能等清潔能源，進(jìn)行熱電或冷熱電聯(lián)產(chǎn)。發(fā)揮燃料電池及太陽(yáng)能電池等小型、分散電源的作用。 3 研發(fā)新的自動(dòng)控制技術(shù) ? 在電力市場(chǎng)的條件下，系統(tǒng)的運(yùn)行條件越來(lái)越接近于穩(wěn)定極限。要想在這樣的運(yùn)行條件下盡可能的安全運(yùn)行，必須有足夠的運(yùn)行信息，和能夠快速反應(yīng)的自動(dòng)控制裝置，以便能夠盡可能快的處理系統(tǒng)事故。例如在線計(jì)算。在2022年美國(guó)的停電事故中，如果擁有實(shí)時(shí)的在線阻塞數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)崩潰之前的一個(gè)小時(shí)中應(yīng)該有足夠的時(shí)間去處理事故，降低事故的危害。其次是低頻減載與低壓減載裝置對(duì)防止事故的擴(kuò)大，維持系統(tǒng)穩(wěn)定具有不可忽視的作用。1996年夏的美國(guó)大停電中正是低頻減震裝置將系統(tǒng)分開(kāi)，阻止了系統(tǒng)的全面崩潰。因此在今后的發(fā)展中要對(duì)裝置提出更高的要求。 4 提高運(yùn)行人員的素質(zhì) ? 電力系統(tǒng)不管如何先進(jìn)自動(dòng)化程度如何高，歸根結(jié)底還需要人的操作才能運(yùn)轉(zhuǎn)。相對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，人既有較高的靈活性同時(shí)也有較高的不可靠性。在以往的電力事故中，可以發(fā)現(xiàn)，人一直起著及其重要的作用。從 1996年 7月 3日美國(guó)的大停電可以看到，首先是電廠操作人員的失誤使事故惡化，接著也是由于系統(tǒng)調(diào)度人員經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)切負(fù)荷而避免了事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。目前相對(duì)其它自動(dòng)化程度較高的行業(yè)來(lái)說(shuō)，電力企業(yè)運(yùn)行人員的素質(zhì)相對(duì)較低。在電力市場(chǎng)的苛刻運(yùn)行條件下，要保證安全運(yùn)行就需要運(yùn)行人員有更高的素質(zhì)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。今后對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高運(yùn)行人員的素質(zhì)已經(jīng)是迫在眉睫的任務(wù)了。 5 加強(qiáng)管制，采用統(tǒng)一分層管理，促進(jìn)信息協(xié)調(diào) ? 取消管制規(guī)定本應(yīng)該使用自由市場(chǎng)的行為準(zhǔn)則來(lái)以合理的價(jià)格生產(chǎn)數(shù)量正好合適的電力。但是電力與普通商品不同。電力不能大量
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