摘要：在電網(wǎng)運行的過程中，存在有多種干擾因親，將導(dǎo)效電網(wǎng)處在非正常運動狀態(tài)，并最終導(dǎo)致故障。加強對電網(wǎng)運行異常狀態(tài)的反映，則能有效預(yù)防故障發(fā)生。基于這種認識，本文對電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)特征與趨勢指標展開了分析，并提出了特征和指標的提取方法，從而為關(guān)注這一問題的人們提供參考。

引言：

電網(wǎng)運行異常現(xiàn)象的發(fā)生，容易引發(fā)停電事故，將給社會帶來較大的經(jīng)濟損失。針對這種情況，還要加強電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征的分析，并完成電網(wǎng)運行異常趨勢的預(yù)測，以便實現(xiàn)電網(wǎng)異常預(yù)警和控制，確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。因此，還應(yīng)加強電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)特征與趨勢指標研究，從而更好的完成電網(wǎng)運行狀態(tài)的反映，積極推動電力事業(yè)的發(fā)展。

1、電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)與趨勢分析

1.1負荷流引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢

從電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢產(chǎn)生情況來看，以負荷流為主的電網(wǎng)汲出流變化將引發(fā)電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢。首先，負荷高位在短時間內(nèi)超出常態(tài)水平時，系統(tǒng)上調(diào)容量和響應(yīng)會在短時間內(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，就會導(dǎo)致系統(tǒng)負荷異常。其次，在負荷低位短時間內(nèi)降低至超常水平時，系統(tǒng)會出現(xiàn)下調(diào)容量短時間減弱的問題，可能引發(fā)系統(tǒng)無備用資源。比如在小火電設(shè)備大量減少的情況下，就會因低谷效應(yīng)而引發(fā)這一現(xiàn)象。此外，在舉辦重大娛樂慶典活動后，也可能因無法準確把握負荷實際情況而出現(xiàn)電網(wǎng)運行態(tài)勢異常的問題。

1.2注入源引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢

電網(wǎng)運行態(tài)勢異常，也可能是由電網(wǎng)注入源過量、欠量或超常變化引發(fā)。首先，在電網(wǎng)注入源過量的條件下，系統(tǒng)節(jié)點或局部網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)響應(yīng)支撐力不足的問題，導(dǎo)致系統(tǒng)在負荷高位低或頻率高時無法實現(xiàn)有效調(diào)節(jié)，進而導(dǎo)致系統(tǒng)在負荷較高時電壓過低，難以維持正常運行。其次，在電網(wǎng)間歇性電源功率長時間劇烈波動的情況下可能會出現(xiàn)電網(wǎng)局部電壓劇烈波動的問題，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)超長變化，如設(shè)備故障或操作失誤，就會導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性被削弱，進而導(dǎo)致電網(wǎng)運行態(tài)勢異常。

1.3情景交錯引發(fā)的電網(wǎng)異常狀態(tài)與趨勢

在電網(wǎng)運行的過程中，會同時受到多種負荷情景的影響。在這些綜合因素的交錯影響下，電網(wǎng)可能發(fā)生運行態(tài)勢惡化的問題，繼面導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)故障。現(xiàn)階段，整個電網(wǎng)幾乎不會因為情景交錯作用發(fā)生該種問題，但是局部電網(wǎng)可能在某些時間段出現(xiàn)這種問題，繼面導(dǎo)致地區(qū)電網(wǎng)無法維持正常運行。例如，在負荷高位迅速提升，同時系統(tǒng)無功備用資源不足時，就會出現(xiàn)電網(wǎng)運行態(tài)勢迅速惡化的情況，進而導(dǎo)致電網(wǎng)在惡劣狀態(tài)下長期運行。因此，還要合理完成電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征和趨勢指標的提取，以便加強對這一現(xiàn)象的預(yù)防。

2、電網(wǎng)運行異常的狀態(tài)特征與趨勢指標的提取

2.1提取思路

在電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征與趨勢指標提取上，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)上進行特征增量計算，則能得到預(yù)測信息，從而完成趨勢指標預(yù)估計算。由于狀態(tài)特征集和趨勢指標集都存在相似參數(shù)，所以能夠反映“態(tài)”的特性。但不同之處在于，趨勢指標集將從電網(wǎng)汲出流和注入源等情景角度建立，還具有反映“勢”的特性。在電力系統(tǒng)中，如果有事故發(fā)生，考察時的窗寬度會發(fā)生改變。在無事故的條件下，窗寬度多為分鐘級及以上時間級，狀態(tài)變化屬于穩(wěn)態(tài)過程，可以將“態(tài)”和“勢劃分為兩種子任務(wù)。如果有事故發(fā)生，窗寬度會縮減成秒級和毫秒級系統(tǒng)狀態(tài)變化為暫態(tài)過程，難以實現(xiàn)“態(tài)”和“勢”的準確區(qū)分，因此可以將狀態(tài)特征與趨勢指標合并。

2.2提取方法

結(jié)合狀態(tài)特征與趨勢指標提取思路，可以建立特征集Ω和趨勢指標集ψ1，在關(guān)注異常不同的條件下完成有針對性特征的選取。例如在分析電網(wǎng)運行功角穩(wěn)定性時，可以進行“功角穩(wěn)定裕度不足”特征的選。在事故情景下，應(yīng)側(cè)重進利用WAMS進行暫態(tài)測量信息的預(yù)測和評估，以便使得到的趨勢指標能夠更好的進行穩(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)點電壓越上限、電壓波動幅度過量等。結(jié)合狀態(tài)特征，則能通過考慮特征增量變化建立趨勢指標。在當(dāng)前狀態(tài)異常的情況下，如果增量變化率較大，說明趨勢可能惡化。所以在建立趨勢指標集時，需要從反映電網(wǎng)態(tài)勢是否異常的角度進行操作，完成負荷尚位攀峰速率、負荷低位降谷速率、無功可調(diào)資源匱乏耗速率等指標的確立.

2.3綜合評估

在對異常狀態(tài)特征與趨勢指標展開綜合評估時，還要根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前狀態(tài)信息完成在線計算，從而獲取能夠進行電網(wǎng)異常狀態(tài)反映的特征指標。根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)信息和氣象、節(jié)日等預(yù)報信息，則能完成趨勢指標的在線計算，實現(xiàn)安全穩(wěn)定裕度預(yù)警。在計算的過程中，還要采用WAMS提供的信息和兩機等值法、多端口等值法等方法完成計算。在評估時，則要結(jié)合應(yīng)用側(cè)重完成不同特征和指標的選用，并實現(xiàn)特征與指標閾值整定，即按照脆弱性、震蕩阻尼等準則進行整定。在此基礎(chǔ)上，則可以采用多層次模糊綜合評判方法進行評估，對電壓穩(wěn)態(tài)預(yù)警等級進行全面判斷，同時完成電壓態(tài)勢剖析。但是，采用該種方法需解決模糊隸屬度判定和因素權(quán)重選擇問題，還要通過合理選擇才能取得較好的評價效果。此外，在對風(fēng)險類進行綜合評估時，需先利用物理量約束條件完成特征和指標反映的運行態(tài)勢的度量，然后利用貨幣化的形式進行事件后果的度量。在實際評估時，需要對不同類的特征和指標進行分別評估，以便根據(jù)指標或特征的態(tài)勢異常完成合適的權(quán)重選擇問題，還要通過合理選擇才能取得較好的評價效果。此外，在對風(fēng)險類進行綜合評估時，需先利用物理量約束條件完成特征和指標反映的運行態(tài)勢的度量，然后利用貨幣化的形式進行事件后果的度量。在實際評估時，需要對不同類的特征和指標進行分別評估，以便根據(jù)指標或特征的態(tài)勢異常完成合適的權(quán)重選取。通過專家評價，則能得到特征和指標異常程度值權(quán)重，從而完成電網(wǎng)異常狀態(tài)特征和趨勢指標的綜合評價。

結(jié)論：

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，在電網(wǎng)運行的過程中，還要加強異常狀態(tài)特征和趨勢的分析，以便對近期電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題進行合理預(yù)測，從而通過采取措施保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。為此，還要加強電網(wǎng)運行異常狀態(tài)特征與趨勢指標的分析和提取，以便通過綜合評價加強電網(wǎng)運行狀態(tài)的反映，繼而使電網(wǎng)異常現(xiàn)象得到有效降低。

（張馨 國網(wǎng)連云港供電公司 222000）

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