電力系統正常及異常運行分別有哪幾種狀態(tài)?

答 :電力系統正常及異常運行有五種狀態(tài) : 正常運行狀態(tài)、警戒狀態(tài)、緊急狀態(tài)、系統 崩潰、恢復狀態(tài)。

(1) 正常運行狀態(tài)。在正常運行狀態(tài)下 , 電力系統中總的有功和元功出力能與負荷總的 有功和無(wú)功的需求達到平衡 ; 電力系統的頻率和各母線(xiàn)電壓在正常運行的允許范圍內 ; 各電 驚設備和輸變電設備又均在額定范圍內運行 , 系統內的發(fā)電和輸變電設備均有足夠的備用容量。此時(shí) , 系統不僅能以電壓和頻率質(zhì)量均合格的電能滿(mǎn)足負荷用電的需求 , 而且還具有適當安全的儲備 , 能承受正常的擾動(dòng) ( 如斷開(kāi)一條線(xiàn)路或停止一臺發(fā)電機 ) 所造成的有害的后果 ( 如設備過(guò)載等 ) 。

電網(wǎng)調度中心的任務(wù)就是使系統維持在正常運行狀態(tài)。對電力系統中每時(shí)每刻變化的負荷 , 調節發(fā)電機的出力 , 使之與負荷的需求相適應 , 以保證電能的質(zhì)量。同時(shí) , 還應在保證安全的條件下 , 實(shí)現電力系統的經(jīng)濟運行。

(2) 警戒狀態(tài)。電力系統受到災難性擾動(dòng)的機會(huì )不太多 , 大量的情況是在正常狀態(tài)下由于一系列不大的擾動(dòng)的積累 , 使電力系統總的安全水平逐漸降低 , 以致進(jìn)入警戒狀態(tài)。

在警戒狀態(tài)下 , 雖然電壓、頻率等都在容許范圍內。但系統的安全儲備系數大大減少了 , 對于外界擾動(dòng)的抵抗能力削弱了。當發(fā)生一些不可預測的擾動(dòng)或負荷增長(cháng)到一定程度 ,就可能使電壓、頻率的偏差超過(guò)容許范圍 , 某些設備發(fā)生過(guò)載 , 使系統的安全運行受到別脅。

電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統 , 要隨時(shí)監測系統的運行情況 , 并通過(guò)靜態(tài)安全分析、暫態(tài)安全分析等應用軟件 , 對系統的安全水平作出評價(jià)。當發(fā)現系統處于警戒狀態(tài)時(shí) , 及時(shí)向調度人員作出報告 , 調度人員應及時(shí)采取預防性控制措施 , 如增加和調整發(fā)電機出力、調整負荷、改 變運行方式等 , 使系統盡快恢復到正常狀態(tài)。

(3) 緊急狀態(tài)。若系統處于警戒狀態(tài)時(shí) , 調度人員沒(méi)有及時(shí)采取有效的預防性措施 , 一旦發(fā)生一個(gè)足夠嚴重的擾動(dòng) ( 例如發(fā)生短路故障或一臺大容量機組退出運行等 ), 那么 , 系統就要從警戒狀態(tài)進(jìn)入緊急狀態(tài)。這時(shí)可能造成某些線(xiàn)路的潮流或系統中其他元件的負荷超過(guò)極限值 , 系統的電壓或頻率超過(guò)或低于允許值。

這時(shí)電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統就擔負著(zhù)特別重要的任務(wù) , 它向調度人員發(fā)出一系列的告警信號 , 調度人員根據 CRT 或模擬屏的顯示 , 掌握系統的全局運行狀態(tài) , 以便及時(shí)地采取正確而有效的緊急控制措施 , 盡可能使系統恢復到警戒狀態(tài) , 或進(jìn)而恢復到正常狀態(tài)。

(4) 系統崩潰。在緊急狀態(tài)下 , 如果不及時(shí)采取適當的控制措施 , 或者措施不夠有效 ,或者因為擾動(dòng)及其產(chǎn)生的連鎖反應十分嚴重 , 則系統可能因失去穩定而解列成幾個(gè)系統。此時(shí) , 由于出力和負荷的不平衡 , 不得不大量的切除負荷及發(fā)電機 , 從而導致全系統的崩潰。

系統崩潰后 , 要盡量利用調度自動(dòng)化系統提供的手段 , 了解崩潰后的系統狀況 , 采取各種措施 , 使已崩潰的電網(wǎng)逐步的恢復起來(lái)。

(5) 恢復狀態(tài)。系統崩潰后 , 整個(gè)電力系統可能已解列為幾個(gè)小系統 , 并且造成許多用戶(hù)大面積的停電和許多發(fā)電機的緊急停機。此時(shí) , 要采取各種恢復出力和送電能力的措施 ,逐步對用戶(hù)恢復供電。使解列的小系統逐步地并列運行。使電力系統恢復到正常狀態(tài)或警戒狀態(tài)。