通信系统对电力系统稳定控制的作用探讨

张捷夫

哈尔滨市阿城电业局，黑龙江 哈尔滨 150300

引言

近些年，我国的信息技术已经取得了突飞猛进的发展。人们的生活也早已进入信息化时代。当前，我国绝大多数电力企业的电力系统都已经发展成了由物理电力系统和通信系统共同组成的非常复杂的耦合型网络系统。其中，通信系统如果发生了故障，将会直接影响电力系统的稳定运行。因此，对通信系统在电力系统稳定控制中的作用加以研究，有着非常重要的意义。

1 通信系统的稳定控制装置对电力系统稳定控制的作用

在通信系统最初的发展阶段，其稳定控制装置一直使用均方根法作为主要的交流采样算法。在通信系统的稳定控制装置中，南瑞 FWK-300分布型控制装置以及 UFV-200频率紧急电压型控制装置所使用的交流采样算法都属于均方根算法，华瑞泰控制装置与北京四方控制装置使用的也是均方根算法，但是南瑞继保控制装置使用的则是 DFT算法。在电力系统的实际工作中，人们发现，当均方根算法与 DET算法处在非同步采样的状况下时，都存在一个非常致命的缺陷，那就是如果电力系统的频率偏离了原先制定的50 Hz，那么电力系统在一定间隔的采样状况下，可能会产生相对较大的误差。为此，通信系统的研究人员也对各种各样的交流算法展开了更加深入的研究。

研究人员在SCS-500E分布型控制装置中使用了非同步采样型DET修正算法。这是一种在以往的DET修正算法的基础上经过一定程度的改进而创造出来的。与以往的DET修正算法相比，非同步采样型DET修正算法的抗谐波性能和精度都有了明显的提升，但是速度出现了略微的下降。当电力系统出现短路故障时，系统中的数据波形并不会呈现正弦波的形态。这种情况下使用DET修正算法计算出的数值可能会小于实际数值，从而发生误判。这时，工作人员应使用通信系统中的交流采样算法，并结合继电保护装置所应用的较为成熟的算法，防止使用均方根算法可能会导致短路故障下非周期性的直流电被计算到有效值里面而引起的电流值偏大状况，从而使电力系统控制在相对稳定的工作状态[1]。

2 通信系统的故障判据功能对电力系统稳定控制的作用

通信系统中的故障判据功能，主要指的是对电力系统中各个交流设备跳闸故障的判据，而电力系统的低频低压、直流闭锁、高频高压和过载的判据通常不会发生太大问题，所以并不在通信系统故障判据的功能范围内。通常情况下，通信系统的故障判据功能可以分成两种，分别是故障跳闸和无故障跳闸。其中，故障跳闸还需要将继电保护装置里面的A相、B相和C相的跳闸信号当作系统元件跳闸状况的参照判据。由于通信系统的稳定控制装置必须要等到继电保护装置发生动作之后才能发挥稳定控制的作用，因此，继电保护装置中会产生合理的分相跳阐信号。当然，故障判据功能有时也会发生一些比较特殊的状况，例如在东北电网的电力系统中，由于一些特殊的原因，通信系统并不能直接将分相跳闸信号传送给继电保护系统，而需要先将信号传送给安控装置之后，才能传送到继电保护系统中，从而起到故障判据的作用。

长期以来，通信系统中的故障判据功能对电力系统的无故障跳闸判据很难将潮流转移状况与真正的无故障跳闸状况准确地区分开来，这导致了多起对无故障跳闸状况的误判事件，并引发了多起因稳定控制装置出现错误动作而产生的多切机组超负荷事件，这给很多电力公司带来了巨大的经济损失。为了解决这一问题，南瑞公司自主研发出了一种可以对本地测量阻抗的无故障跳闸进行判据的新的通信系统。它能够通过测量阻抗线路中的无故障跳闸和潮流转移存在一定差异的机理，解决以往通信系统的无故障跳闸判据无法对潮流转移和无故障跳闸加以准确区分的问题。目前，这个新的通信系统已经在四川电网中运行了 4年多的时间，其故障判据功能的真实有效性也得到了工作人员的广泛认可，对四川电网中电力系统的正常运行起到了良好的稳定控制作用。

3 通信系统的标准化软件对电力系统稳定控制的作用

在对电力系统稳定控制的工作中，通信系统的标准化软件也发挥着至关重要的作用。对于电力系统的稳定控制工作而言，通信系统标准化软件的主要作用有：（1）标准化软件可以有效地减少电力系统中的编程人员以及调试人员的日常工作量；（2）标准化软件可以提高电力系统安控装置软件的可靠性；（3）标准化软件能够减小电力系统后期改造与维护工作中的工作量。也就是说，标准化软件通过建立统一的模型和语言，来将电力系统抽象化，使其抽象成一组独立的模型，然后再利用这个对象模型对电力系统中稳定控制系统的各项软件加以设计，并对其展开具体的需求分析。通信系统的标准化软件能够直接面向目标进行编程，这种模式可以有效地解决在嵌入编程工作中可能会遇到的实时性问题[2]。用这种标准化软件搜索和匹配到的状态模型会稳定控制电力系统软件当中的各个元素，并和有限状态下的计算机模型共同建立一个相互对应的关系，从而实现策略与搜索的联系，使电力系统能够安全稳定地运行。

4 总结

由此可见，通信系统在电力系统的稳定运行中，发挥着不可替代的控制作用，而通信系统中的稳定控制装置、故障判据功能和标准化软件则是产生作用的关键组成。可以预见，在智能电网以及特高压电网的不断建设下，电网在未来的业务将会越来越广泛，职责也会越来越重大，因此，电力企业的管理者应充分认识通信系统对电力系统稳定性的控制作用，并做好通信系统的保护工作，这样才能真正实现电力企业的可持续发展。

[1]黄弘扬.交直流电力系统暂态稳定分析与控制问题研究[D].杭州：浙江大学，2014.

[2]陈庆前.电力系统安全风险评估与应急体系研究[D].武汉：华中科技大学，2012.