电力系统可靠、安全、稳定关联关系

电力系统可靠、安全、稳定关联关系随着科学技术的发展与进步，人们对于能源的依赖越来越强烈。作为在当今世界能源中占有重要地位的电能，更是在国民生活经济中起着不可替代的作用。在当今社会，电能作为国民经济的基础产业，电力系统一旦发生事故，将对经济、社会各层面产生严重的直接或间接后果。所以我们应当更加注重提高电力系统的可靠性、安全性与稳定性，使电力系统能够高效安全有效的为人们服务。一、电力系统可靠性、安全性与稳定性的基本定义⑴电力系统可靠性可靠性与风险具有相同的内涵，是一个事物的两个方面，可靠性高了的同时，意味着风险的降低。从电力系统的基本职能来看：电力系统的基本职能是在保证合理的连续性和质量标准的基础上，尽可能经济的向用户供应电能。可见，电力系统可靠性实质就是预判在不同运行方式下出现的概率及其后果，综合做出决策，充分发挥系统中各个设备的潜力，从而保质保量地满足所有用户的负荷需求。所以电力系统的可靠性定义为：电力系统按可接受的质量标准和所需数量，不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度。⑵电力系统安全性电力系统的安全性是指系统在发生故障情况下，系统能保持稳定运行和正常供电的风险程度。即在面临突发干扰下电力系统的鲁棒性，所以安全性依赖于电力系统本身的运行状况以及突发干扰事件发生的概率。⑶电力系统稳定性电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下，一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点，且在该平衡点大部分系统状态量都未越限，从而保持系统完整性的能力。二、电力系统可靠性、安全性与稳定性的影响因素⑴电力系统可靠性的影响因素电力系统可靠性的影响因素主要包括：电力系统工作的环境条件（天气、温度、气压、灰尘等）、使用条件（是否连续工作、操作者的技术水平等）及维修条件（维护措施、维修周期、维修等级等）。⑵电力系统安全性的影响因素影响电力系统安全性的因素很多，对于组成现代电力系统的基础设施而言，可分为内部因素和外部因素。其中内部因素包括：电力系统主要元件故障，发电机、变压器、输电线故障；控制和保护系统故障：保护继电器的隐性故障、断路器误动作、控制故障或误操作等；计算机软、硬件系统故障；信息、通信系统故障；电力市场竞争环境的因素；电力系统不稳定：静态、暂态、电压、振荡、频率不稳定等。外部因素包括：自然灾害和气候因素：地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等；人为因素:操作人员误操作，控制和保护系统设置错误、蓄意破坏等。⑶电力系统稳定性的影响因素电力系统的稳定性与扰动大小、经受扰动的时间、系统的结构、运行方式、系统各元件参数、各种自动调节控制装置的特性等有关。扰动的大小可分为两类：1、电力系统在运行中时刻受到小的扰动，这些小扰动包括：负荷的随机变化，汽轮机蒸汽压力的波动、发电机端电压发射点小的偏移等等；2、电力系统运行时还会受到大的扰动，例如：电气元件的投入或切除、输电线路发生短路故障等等。三、电力系统可靠性、安全性与稳定性之间的关系电力系统的可靠性包括电力系统设计和运行中的全部客观因素。为了保证电力系统的运行可靠性，电力系统必须在其运行的绝大部分时间里都处于安全状态，其实这就是在对电力系统的安全性做出了要求。从这方面可以体现出安全性是可靠性的保证。为了保证电力系统的安全性，这就要求系统有能力应对发生的紧急事故，包括设备的损坏（例如电缆的损坏、输电塔由于受到冰雪的压载而倒塌等等）。除此之外，电力系统应该能在紧急事故发生之后重新达到稳定状态，但是这个状态也是不安全的，主要是因为故障后系统重新稳定后的状况导致装备过载或电压越界。电力系统的安全性与稳定性的区分可以依据事故发生后造成的后果来进一步判断。例如，两个系统的稳定裕度都相同，但是他们在受到相同故障后其中的一个系统故障后后果的严重性没有另外一个系统严重，我们可以称后果不太严重的系统的安全性更高。电力系统的安全性与稳定性都具有时变的属性，可以通过一组在特定条件下的电力系统的性能来进行判断。而电力系统的可靠性，通常是指系统的平均性能，它通过在一段时间内综合考虑系统的性能来进行判断的。四、电力系统可靠性、安全性与稳定性分析的主要内容电力系统可靠性分析分为充裕度和安全性两个方面。充裕度又可称为静态可靠性，是指电力系统维持连续供给用户所需的负荷需求的能力。安全性又可称为动态可靠性，是指电力系统在场景切换后，能否承受该扰动的能力，并不间断向用户提供电能的能力。电力系统安全性分析包括静态安全分析和动态安全分析两个方面。静态安全分析实质上是电力系统运行的稳态分析问题，可以根据预想的事故，设想各种可能的设备开断情况，完成相应的潮流计算，即可得出系统是否安全的结论；动态安全分析是对事故后动态过程的分析，指评价系统受到大扰动后过渡到新的稳定运行状态的能力，并对必要的预防措施和补救措施给出适当的参考方案。电力系统的稳定性分析包含了对其安全性与可靠性的评估，分为静态稳定性分析和暂态稳定性分析。根据性质的不同，稳定分析可分为3个方面即电压稳定、频率稳定以及功角稳定。静态稳定分析实际上就是确定小扰动下系统的某个运行稳态点能否保持。暂态稳定分析研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。总之，电力系统的可靠性、安全性与稳定性是具有内在联系的，它们之间的关系是密不可分的。它们是电力系统的内在性质。如果在对电力系统进行分析时，只单一的考虑其中的一个性质，而忽略其他两个性质，这样的分析是不全面的、有缺陷的、不准确的。所以应当从实际出发，以整体为基础，综合考虑电力系统的3个性质，全局分析，为我国电力事业的发展打下坚实的基础。