張捷夫

哈爾濱市阿城電業(yè)局，黑龍江 哈爾濱 150300

引言

近些年，我國(guó)的信息技術(shù)已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。人們的生活也早已進(jìn)入信息化時(shí)代。當(dāng)前，我國(guó)絕大多數(shù)電力企業(yè)的電力系統(tǒng)都已經(jīng)發(fā)展成了由物理電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)共同組成的非常復(fù)雜的耦合型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中，通信系統(tǒng)如果發(fā)生了故障，將會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，對(duì)通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的作用加以研究，有著非常重要的意義。

1 通信系統(tǒng)的穩(wěn)定控制裝置對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的作用

在通信系統(tǒng)最初的發(fā)展階段，其穩(wěn)定控制裝置一直使用均方根法作為主要的交流采樣算法。在通信系統(tǒng)的穩(wěn)定控制裝置中，南瑞 FWK-300分布型控制裝置以及 UFV-200頻率緊急電壓型控制裝置所使用的交流采樣算法都屬于均方根算法，華瑞泰控制裝置與北京四方控制裝置使用的也是均方根算法，但是南瑞繼?？刂蒲b置使用的則是 DFT算法。在電力系統(tǒng)的實(shí)際工作中，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)均方根算法與 DET算法處在非同步采樣的狀況下時(shí)，都存在一個(gè)非常致命的缺陷，那就是如果電力系統(tǒng)的頻率偏離了原先制定的50 Hz，那么電力系統(tǒng)在一定間隔的采樣狀況下，可能會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的誤差。為此，通信系統(tǒng)的研究人員也對(duì)各種各樣的交流算法展開(kāi)了更加深入的研究。

研究人員在SCS-500E分布型控制裝置中使用了非同步采樣型DET修正算法。這是一種在以往的DET修正算法的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)一定程度的改進(jìn)而創(chuàng)造出來(lái)的。與以往的DET修正算法相比，非同步采樣型DET修正算法的抗諧波性能和精度都有了明顯的提升，但是速度出現(xiàn)了略微的下降。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)波形并不會(huì)呈現(xiàn)正弦波的形態(tài)。這種情況下使用DET修正算法計(jì)算出的數(shù)值可能會(huì)小于實(shí)際數(shù)值，從而發(fā)生誤判。這時(shí)，工作人員應(yīng)使用通信系統(tǒng)中的交流采樣算法，并結(jié)合繼電保護(hù)裝置所應(yīng)用的較為成熟的算法，防止使用均方根算法可能會(huì)導(dǎo)致短路故障下非周期性的直流電被計(jì)算到有效值里面而引起的電流值偏大狀況，從而使電力系統(tǒng)控制在相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)[1]。

2 通信系統(tǒng)的故障判據(jù)功能對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的作用

通信系統(tǒng)中的故障判據(jù)功能，主要指的是對(duì)電力系統(tǒng)中各個(gè)交流設(shè)備跳閘故障的判據(jù)，而電力系統(tǒng)的低頻低壓、直流閉鎖、高頻高壓和過(guò)載的判據(jù)通常不會(huì)發(fā)生太大問(wèn)題，所以并不在通信系統(tǒng)故障判據(jù)的功能范圍內(nèi)。通常情況下，通信系統(tǒng)的故障判據(jù)功能可以分成兩種，分別是故障跳閘和無(wú)故障跳閘。其中，故障跳閘還需要將繼電保護(hù)裝置里面的A相、B相和C相的跳閘信號(hào)當(dāng)作系統(tǒng)元件跳閘狀況的參照判據(jù)。由于通信系統(tǒng)的穩(wěn)定控制裝置必須要等到繼電保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作之后才能發(fā)揮穩(wěn)定控制的作用，因此，繼電保護(hù)裝置中會(huì)產(chǎn)生合理的分相跳闡信號(hào)。當(dāng)然，故障判據(jù)功能有時(shí)也會(huì)發(fā)生一些比較特殊的狀況，例如在東北電網(wǎng)的電力系統(tǒng)中，由于一些特殊的原因，通信系統(tǒng)并不能直接將分相跳閘信號(hào)傳送給繼電保護(hù)系統(tǒng)，而需要先將信號(hào)傳送給安控裝置之后，才能傳送到繼電保護(hù)系統(tǒng)中，從而起到故障判據(jù)的作用。

長(zhǎng)期以來(lái)，通信系統(tǒng)中的故障判據(jù)功能對(duì)電力系統(tǒng)的無(wú)故障跳閘判據(jù)很難將潮流轉(zhuǎn)移狀況與真正的無(wú)故障跳閘狀況準(zhǔn)確地區(qū)分開(kāi)來(lái)，這導(dǎo)致了多起對(duì)無(wú)故障跳閘狀況的誤判事件，并引發(fā)了多起因穩(wěn)定控制裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作而產(chǎn)生的多切機(jī)組超負(fù)荷事件，這給很多電力公司帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了解決這一問(wèn)題，南瑞公司自主研發(fā)出了一種可以對(duì)本地測(cè)量阻抗的無(wú)故障跳閘進(jìn)行判據(jù)的新的通信系統(tǒng)。它能夠通過(guò)測(cè)量阻抗線路中的無(wú)故障跳閘和潮流轉(zhuǎn)移存在一定差異的機(jī)理，解決以往通信系統(tǒng)的無(wú)故障跳閘判據(jù)無(wú)法對(duì)潮流轉(zhuǎn)移和無(wú)故障跳閘加以準(zhǔn)確區(qū)分的問(wèn)題。目前，這個(gè)新的通信系統(tǒng)已經(jīng)在四川電網(wǎng)中運(yùn)行了 4年多的時(shí)間，其故障判據(jù)功能的真實(shí)有效性也得到了工作人員的廣泛認(rèn)可，對(duì)四川電網(wǎng)中電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了良好的穩(wěn)定控制作用。

3 通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的作用

在對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的工作中，通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制工作而言，通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化軟件的主要作用有：（1）標(biāo)準(zhǔn)化軟件可以有效地減少電力系統(tǒng)中的編程人員以及調(diào)試人員的日常工作量；（2）標(biāo)準(zhǔn)化軟件可以提高電力系統(tǒng)安控裝置軟件的可靠性；（3）標(biāo)準(zhǔn)化軟件能夠減小電力系統(tǒng)后期改造與維護(hù)工作中的工作量。也就是說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)化軟件通過(guò)建立統(tǒng)一的模型和語(yǔ)言，來(lái)將電力系統(tǒng)抽象化，使其抽象成一組獨(dú)立的模型，然后再利用這個(gè)對(duì)象模型對(duì)電力系統(tǒng)中穩(wěn)定控制系統(tǒng)的各項(xiàng)軟件加以設(shè)計(jì)，并對(duì)其展開(kāi)具體的需求分析。通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化軟件能夠直接面向目標(biāo)進(jìn)行編程，這種模式可以有效地解決在嵌入編程工作中可能會(huì)遇到的實(shí)時(shí)性問(wèn)題[2]。用這種標(biāo)準(zhǔn)化軟件搜索和匹配到的狀態(tài)模型會(huì)穩(wěn)定控制電力系統(tǒng)軟件當(dāng)中的各個(gè)元素，并和有限狀態(tài)下的計(jì)算機(jī)模型共同建立一個(gè)相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)策略與搜索的聯(lián)系，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

4 總結(jié)

由此可見(jiàn)，通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行中，發(fā)揮著不可替代的控制作用，而通信系統(tǒng)中的穩(wěn)定控制裝置、故障判據(jù)功能和標(biāo)準(zhǔn)化軟件則是產(chǎn)生作用的關(guān)鍵組成?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在智能電網(wǎng)以及特高壓電網(wǎng)的不斷建設(shè)下，電網(wǎng)在未來(lái)的業(yè)務(wù)將會(huì)越來(lái)越廣泛，職責(zé)也會(huì)越來(lái)越重大，因此，電力企業(yè)的管理者應(yīng)充分認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制作用，并做好通信系統(tǒng)的保護(hù)工作，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]黃弘揚(yáng).交直流電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制問(wèn)題研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2014.

[2]陳慶前.電力系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急體系研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2012.