電力系統(tǒng)是現(xiàn)代生活最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，如果缺少電力系統(tǒng)或者電力系統(tǒng)性能太差，將會嚴(yán)重影響基本生活。為增進(jìn)大家對電力系統(tǒng)的認(rèn)識，本文將探討如何保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并介紹新能源電力系統(tǒng)的特征。如果你對電力系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性

(一)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制

電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時，經(jīng)受干擾而不發(fā)生非同步運(yùn)行、頻率崩潰和電壓崩潰的能力。這種抗干擾的能力是電力系統(tǒng)保證正常運(yùn)行必須具備的。從狹義的觀點(diǎn)看，電力系統(tǒng)穩(wěn)定單指不發(fā)生非同步運(yùn)行，不管電力系統(tǒng)中聯(lián)接多少臺發(fā)電機(jī)，聯(lián)網(wǎng)地域有多大(全省、跨省區(qū)、跨國家)，都要求在經(jīng)受干擾時所有交流同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行。從廣義的觀點(diǎn)看，電力系統(tǒng)穩(wěn)定研究的范圍還包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后，電力系統(tǒng)進(jìn)入非同步運(yùn)行狀態(tài)，而后在滿足一定條件下再同步成功，又恢復(fù)同步運(yùn)行的全過程，電力系統(tǒng)的這種能力稱為綜合穩(wěn)定。為了便于應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計算工具進(jìn)行電力系統(tǒng)的計算分析，和在實際運(yùn)行中更確切地檢驗電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的水平并采取提高穩(wěn)定的措施，把電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為靜態(tài)穩(wěn)定，暫態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定三類。

(二)提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施

①用快速保護(hù)和快速斷路器把故障切除時間減少到0.1～0.15秒之內(nèi);

②將故障限制在故障區(qū)段內(nèi);

③用自動重合閘盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);

④自動切除水輪發(fā)電機(jī)組和快速關(guān)上汽輪機(jī)的汽門，以減少加速能量;

⑤采用線路故障聯(lián)動切機(jī)或切除其他線路，以防止連鎖反應(yīng)而擴(kuò)大事故;

⑥采用電氣制動和控制補(bǔ)償設(shè)備;

⑦控制負(fù)荷功率(如煉鋁廠)，切除部分負(fù)荷，以及控制直流線路的功率等。

(三)提高動態(tài)穩(wěn)定的措施

①對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的系統(tǒng)，應(yīng)增加線路回路數(shù)，發(fā)電機(jī)接入高壓主網(wǎng)以增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)系;

②對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一定的情況下，合理配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，改善大型發(fā)電機(jī)快速勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)和特性;

③控制直流線路的功率，以提高并列運(yùn)行的交流線路的動態(tài)穩(wěn)定性等。

二、新能源電力系統(tǒng)特征

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)以煤炭、石油、天然氣、水能等傳統(tǒng)能源作為一次能源，由于其可儲存的特性以及穩(wěn)定可靠的發(fā)電技術(shù)，使得電力系統(tǒng)供應(yīng)側(cè)可控可調(diào)。隨著可再生能源發(fā)電的大規(guī)模接入，風(fēng)能、太陽能等可再生能源作為一次能源具有的不可儲存及波動特性，使得風(fēng)電等可再生能源發(fā)電出力具有較大的不確定性，電力系統(tǒng)供應(yīng)側(cè)可調(diào)控性降低，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的供需雙側(cè)隨機(jī)性。新能源電力系統(tǒng)就是通過電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式的根本性變革，使電力系統(tǒng)更夠承受供需雙側(cè)不確定性對系統(tǒng)的沖擊，保證可再生能源的安全高效利用。

新能源電力系統(tǒng)的主要特征有兩點(diǎn)：

第一，高可再生能源利用比例。高滲透率的可再生能源電力是新能源電力系統(tǒng)的重要特征。由于風(fēng)能、太陽能等可再生能源較低的能量密度以及我國可再生能源資源主要集中在“三北”地區(qū)的分布格局，未來我國的新能源電力系統(tǒng)應(yīng)該是集中式與分布式可再生電源、遠(yuǎn)距離大電網(wǎng)輸送與區(qū)域微網(wǎng)就地消納相結(jié)合的形式，從而保證系統(tǒng)能夠最大限度地利用可再生能源電力。

第二，供應(yīng)側(cè)的橫向多能源互補(bǔ)，系統(tǒng)縱向源—網(wǎng)—荷—儲協(xié)調(diào)互動。安全高效利用可再生能源是新能源電力系統(tǒng)的重要目標(biāo)。在供應(yīng)側(cè)，一方面，利用可再生能源發(fā)電精確預(yù)測技術(shù)、新型可再生能源發(fā)電設(shè)備及控制技術(shù)，最大程度上做到對風(fēng)電等可再生能源發(fā)電出力的可調(diào)可控;另一方面，通過可再生能源與傳統(tǒng)水火電、抽水蓄能電站之間，不同可再生能源之間，集中式與分布式可再生能源之間的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)多類型能源電力互補(bǔ)，使得供應(yīng)側(cè)整體呈現(xiàn)出穩(wěn)定的出力特性，減小可再生能源發(fā)電出力波動對系統(tǒng)造成的沖擊。在輸配環(huán)節(jié)，新型的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的輸配電方式、控制和安全防御系統(tǒng)及儲能設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用，使得電網(wǎng)對可再生能源擁有足夠的接納能力，最大限度地避免物理通道對電力資源優(yōu)化配置的影響。在需求側(cè)，一方面，通過AMI及先進(jìn)的通信系統(tǒng)，使用戶能夠?qū)崟r掌握自身用電情況與不同層級的系統(tǒng)運(yùn)行情況，根據(jù)價格響應(yīng)信號，調(diào)整自身的用電行為;另一方面，通過先進(jìn)的控制技術(shù)，能夠?qū)τ脩舻慕K端用電器做到精確計量與控制，最大程度的利用需求側(cè)“暗儲能”潛力。

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