電力系統運行控制與調度

電力系統運行控制是為了電力系統的有功與無功出力時刻與負荷保持平衡。以保證合格的電能質量，對隨時可能發生的事故和異常情況必須及時處理，以不致擴大事故並迅速恢復正常供電;對發電、輸電等各項電氣設備的運行參數需要連續進行監側，以保證安全經濟運行。

基本介紹

• 中文名：電力系統運行控制與調度
• 外文名：Power system operation control
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 目的：保證系統安全經濟運行

簡介

電力系統的有功與無功出力必須時刻與負荷保持平衡。以保證合格的電能質量，對隨時可能發生的事故和異常情況必須及時處理，以不致擴大事故並迅速恢復正常供電;對發電、輸電等各項電氣設備的運行參數需要連續進行監側，以保證安全經濟運行。因此對電力系統必須施行不間斷的控制。控制以人員為主導，並輔以自動化控制裝置。

在控制的組織方面.對設備眾多、覆蓋面廣、容量很大的電力系統，採取在最高一級控制中心(總調度所)統一指揮之下的按電壓等級分層，再按地域分區的控制形式，電力系統運行控制包括正常情況運行下的運行控制及其自動化和事故情況下的運行控制及其自動化。

有功功率與頻率的管理及控制

有功功率與頻率的管理及控制主要任務是保持電力系統運行頗率在規定的允許偏差之內，並對電力系統及其設備進行安全經濟的運行監控。管理與控制的主要內容有:①在預計負荷和排定的發電機組、輸電設備檢修基礎上，編制電力系統運行方式及發電調度計畫。使各項設備不過負荷，不超過穩定極限並符合本系統可靠性要求，各發電機組的出力分配符合經濟調度要求(見電力來統日調度計畫);②由電力系統調度員通過操作完成運行方式所規定的系統運行接線，並依發電調度計畫和頻率的變化對發電出力進行控制。

現代電力系統多採用能量管理系統對發電機實行自動控制，同時保持頻率質量(調頻)，按規定的功率曲線調整互聯繫統間的交換功率，並根據負荷的增減按經濟調度原則在發電機之間分配發電出力的增減。同時對潮流進行安全分析。調度員通過自動監控系統監視各發電廠出力、系統溯流，遇有超過允許範圍(或自動越限報普》即可及時干預加以調整。

無功功率與電壓的管理及控制

無功功率與電壓的管理及控制主要任務是保持電力系統內各點電壓在允許偏差之內。其主要內容有:

①無功功率的電源與負荷的運行控制採取分層分區就地平衡的原則，儘可能不在不同電壓等級電力網之間和地區之間輸送無功功率，無功電源要設有必要的備用(在受電地區更為必要)；

②制定各電壓中樞點的電壓曲線和明確其最低電壓極限值，作為運行控制的準繩;

③管理主變壓器分接開關運行位置;

④運行電壓維持高水平以利系統穩定和經濟運行;同時利用電抗器、調相機、發電機等吸收高電壓電力網大量富餘的充電無功功率防止低谷負荷時電壓過高。

事故過程控制

事故過程控制主要包括:①使發生事故的部分迅速與其他部分隔離，切除其電源.此項由各種設備的繼電保護裝置來完成;②不使事故擴大，儘量縮小其影響範圍，縮短其影響時間，此項由各種安全自動裝置和人員的判斷與操作來完成。事故有多種多樣，其中對系統影響嚴重的有非同步運行、電壓失穩和頻率失穩。

(1)非同步運行的控制目的是平息振盪，方法有:

①在送端減少發電機出力而在受端增加發電機出力或減少負荷.有的手動執行，有的自動執行，即送端由線路斷路器跳閘時聯切機組或聯動快關汽輪發電機汽門、電氣制動等，而在受端聯切集中負荷。

②在事先選定的解列點，通過自動裝里將系統解列，解列後兩部分系統各自穩定。且發電出力與負荷基本平衡。解列後經調整達到同步時再並列。

(2)電壓失穩的控制主要是增加無功出力，拉開電抗器和減少負荷，以阻止電壓繼續下降。在無功電源全部投入之後，如果電壓仍繼續下降，迅速切除部分負荷則是唯一的措施。在必要的地區安裝按電壓降低自動減負荷裝置與事先排定手動切除負荷的順序表。待電壓恢復到允許範圍之內，再逐漸向被切除的負荷供電。

(3)頻率失穩的控制主要是增加有功出力、減少負荷和保持發電廠廠用電少受影響。為防止頻率失穩。電力系統中除應裝有水電機組低頻自起動或由調相自動改發電的裝置等外，必須配置按頻率降低自動減負荷裝置，並採取解列部分機組單帶廠用電和部分負荷的措施，作為備用，仍必須安排手動切除負荷的順序。待頻率正常後，再逐步向被切除的負荷供電，同時須注意不可使領率波動過大。

部分系統全停後的恢復控制

部分系統全停是系統的一部分與電力系統的其他部分的聯絡線全部中斷，而內部發電廠全部停發。高電壓大容量電力系統部分全停後的恢復是一個複雜的運行控制問題。更因全停較少發生，極易由於調度員遇事忙亂而拖延恢復時間，甚至再次發生人為事故。因此，每個電力系統要從最壞的情況考慮。研究分析本系統可能發生的部分全停的情況，預先制定具體可行的恢復步驟。

部分系統全停後恢復控制的幾個主要方面有:

①首先建立起動電源，包括水電機組或是自動解列單獨運行保持某局部廠用電的火電機組，或是可以迅速恢復的外部系統備用電源;

②起動電源送到電廠之後，起動發電機並使之逐步帶上與其出力相適應的負荷;

③恢復高壓電力網，同時向更多的電廠提供起動電源和向變電所提供電源，操作中必須採取措施防止向空載高電壓線路充電產生過電壓和發電機自勵磁；

④儘快與電力系統正常部分恢復並列，使單獨運行的發電廠井列和恢復系統正常接線方式或轉到事故後接線方式;

⑤隨著發電出力的增長.逐步恢復供電，但必須對所恢復的負荷心中有數，使發電出力有可調度，防止頻率和電壓再度降低，在整個恢復過程的操作中，須注意繼電保護裝置整定值的配合，更要注意對系統通信電源的優先供應。