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电力系统安全稳定分析范文1
【关键词】：磨煤机 干燥出力 磨煤出力 通风量
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
元宝山发电有限责任公司＃2机组是我国引进的第一台600MW机组，锅炉是斯坦缪勒公司生产，配置EVT公司S70.45风扇磨8台，7台运行，一台备用，单台磨煤机出力62.843T/h。风扇磨煤机属于高速锤击式磨煤机，同时能完成煤的磨碎、干燥和输送煤粉的三大功能。它能起到类似离心式风机的作用，自行将干燥介质热烟、冷烟、热风吸入，在入口能产生一定的压头。燥的煤进入机壳内，受高速旋转的叶轮打击板的猛烈打击，并在很高线速度下旋转产生的离心力作用下，不断地被抛出，被猛烈地撞击在周向护条上，撞到护条上的煤粒又被撞回到打击板上，经过这样反复的冲撞打击，被粉碎成极细的煤粉。气粉混合物在叶轮所产生的提升压头作用下，被送到惯性分离器，经过分离器的分离，合格煤粉被送到一次风管道而进入炉膛进行燃烧，粗粉经过回粉斗回粉管重新回到磨煤机中进行再次磨碎。
磨煤机外型图示
＃2炉自1985年投产以来，S70.45型风扇磨煤机叶轮出现严重的径向磨损等问题，运行周期只能达到500－600小时，达不到制造厂家提出的1200小时的保证值。维护工作满足不了机组的运行需要。运行中由于制粉能力的降低，迫使机组不能处在正常状态下运行，形成以磨定电的被动局面。
按原设计制粉系统的漏风率为17％，而实测却在30％――40％，个别能达到50％，由于制粉系统的漏风率不得不在运行中调整二次风量，使得锅炉燃烧工况更加恶化。
二、影响磨煤机正常运行的原因分析
S70.45型风扇磨煤机对德国高水份、低灰份、低热值褐煤是比较合适的，但对元宝山褐煤属于低水份（27.77％）、高灰份（24.4％）、中等热值（12500KJ/KG）的易着火、易结渣的煤种不适宜。加之六喷口改五喷口运行，一次风阻力增加，磨煤机内部磨损加剧，从而导致如下问题：
1. 分离器回粉口设计面积大
磨煤机粗粉分离器回粉口原始设计通流面积为600Χ400mm²，通流面积设计超限，使得煤粉在磨煤机滞留时间延长，煤粉细度超标（R90＝45％），加剧了磨煤机内部磨损、喷口附近燃烧剧烈，进而造成燃烧区域热负荷升高，水冷壁严重结渣。
2. 干燥介质走近路
磨煤机磨煤过程是干燥介质与煤充分混合的过程。在磨煤机正常运行的情况下，干燥介质（冷炉烟、热炉烟、热风）是被磨煤机从标高为61m处吸入磨煤机机壳内，经过叶轮旋转（转速为450rpm）形成了一次风，由于设计结构原因，一部分介质刚进入磨煤机，就短路进入了磨煤机出口，造成磨煤机干燥出力不足（尤其元宝山褐煤极易着火，着火后就浇水，因而人为导致煤湿）。
3. 设备漏风漏粉
制粉系统漏风率设计值为17％，实际运行中由于给煤机皮带长（有的达 48m ）漏风点多，而且给煤机故障频繁，加之制粉系统运行负压较大将抽炉烟管道内保温抽空，造成更大的漏风。使得漏风率徘徊在30％――40％之间。
机壳衬板螺栓孔、大门面石棉绳部位、大门室检查门、分离器衬板螺丝孔、一次风管道各检查门、挡板轴头等处漏粉也是相当严重的。
4. 一次风管道阻力太大
制粉系统原设计三层喷燃器六个喷口运行，炉膛出口温度高，末过结礁。为降低炉膛温度，关闭上下一次风喷口变为五喷口运行，减小了一次风的通流面积，增加了一次风阻力（一次风阻力增加20.12％）磨煤机通风量减少7.14％，相应的干燥能力也减少了7.14％，磨煤机出力下降7.14％。
5. 叶轮打击板的形状不合理
风扇磨煤机实质是一个在环境恶劣条件下的特殊风机，而风机的出力与叶片的有效面积成正比（风机的有效功率Ne＝rQH/1000 ）,( Ne为有效功率，Q为体积流量)这个特殊风机的有效功率当然也与它单位时间内的单位面积成正比，这个叶片即为叶轮打击板。S70.45风扇磨煤机叶轮有打击板14组，每组两件，由内外打击板组成，内打击板厚度100mm，外打击板厚度80 mm，这种结构内侧磨损严重，叶轮内径增大，相应叶片有效面积减小，即磨煤机效率下降不能保证运行周期1200小时。
6. 密封圈结构不合理
原设计密封圈采用焊接方式对成一个圆，分成许多小块，作用力分散，一些煤中的小碎铁块在叶轮与密封圈之间就可能造成小块密封圈被挤掉，造成磨煤机刮邦振动，甚至地脚移动，从而降低了磨煤机的安全运行可靠性。
7. 勺管动作不灵活，影响磨煤机调速
勺管调速的工作原理很简单，它就是通过调节联轴节耦合器内的油量来控制耦合器泵轮与涡轮的速度滑差，从而实现对磨煤机转速的调节，以满足不同出力的需要。#2炉#6磨曾出现过勺管调节不灵敏，出力上不去的现象，经分析研究确认是勺管有缺陷。
三、设备改造
根据上述原因分析对存在内部的结构进行了改造，并对部分设备进行检修及更换：
1. 改造回粉口流通面积
将原回粉口由上而下加一块30度倾斜板，通流面积由原来的600Χ400mm²将至600Χ200mm²，循环风量由10％降到5％，同时30度倾斜板消除了回粉口处煤粉堆积，避免大量煤粉突然落下，造成炉内燃烧波动，同时降低了磨煤机内的循环风量，提高了其通风能力。如图所示：
2. 加装导流板
在磨煤机均煤防护罩上加装一块（弧度与磨煤机叶轮内口直径弧度一致）导流装置，这块导流装置加在介质出口侧，其作用不是使干燥介质短路迅速流向出口，而是被高速旋转的叶轮带走，这样干燥介质就会有足够的时间对煤粉干燥，提高了磨煤机的干燥能力。
3. 漏风、漏粉综合治理
给煤机检查门原设计过大，频繁的开关容易变形。将一个门分为两个小门后可消除变形减少漏风；给煤机箱体加装可移动的固定卡减少了箱体漏风；为防止抽炉烟管道内钢砖脱落，加装耐热钢管为内衬；并对冷风门进行了改造，原来一伺服马达控制四个门，征得厂家同意的前提下改为两个小门，大大降低了漏风。
风扇磨煤机治理漏粉是一项长期而艰巨的工作。常见的处理方法是采用合理的密封结构对设备漏泄点进行治理；加强维护管理，在堵漏点的过程中要同时统计漏点，利用磨煤机定检的机会对漏点进行综合治理。
4. 一次风道改造
为减少风道的阻力，将第六喷口取消，改为一二三四五喷口运行（而分离器出口面积不变），把原来六个喷口的通流面积6Χ400mmΧ1000mm分别扩容至5Χ484mmΧ1000mm，使每个喷口通流面积增加84Χ1000 mm²，如图所示：
改造后的一次风管道效果良好：一是炉膛出口温度降低，由六喷口降至五喷口，绝对高度降了1.68米，这无疑对防止炉内结礁有利；二是由于改造使得一次风阻力下降，从而减轻了磨煤机叶轮径向磨损。
5. 打击板形状改进
磨煤机的出力大小要取决于叶片面积（即打击板有效面积），从结构磨损上看，外打击板受机壳蜗线形式所限，不能改变径向尺寸，而且径向尺寸磨损很少，一般在厚度上减薄；内打击板不同，沿径向方向磨损。为此，将内打击板由外向里沿径向厚度递增（里边达120 mm）而且总宽增加25 mm，重量约增30公斤。改型后的打击板运行500小时后，打开磨煤机大门检查，叶轮内打击板只磨损到原设计尺寸，外打击板在直径上没有变化，只是在厚度上磨损去8－15 mm，由此可见叶轮的运行周期延长500小时，提高了磨煤机出力和金属的利用率。
6. 密封圈改造
对于故障率很高的密封圈主要采取作用力集中的方法。密封圈一周分成四块，采用沉头螺栓把合，把好后留一个膨胀接口，其它焊牢。这样即使有碎铁进入也不会造成掉密封圈的现象。
7. 勺管的检修
对勺管的检修，就是为了保证其调节的灵敏性与工作的可靠性。#2炉#6磨定检时我们将勺管解下进行检查发现，勺管工作部分有一件密封胶圈破损，起不到密封效果，导致调节失灵、不能提转数。后来我们对该胶圈进行更换，勺管又恢复了工作。另外对勺管的检修还包括对压杆、凸轮检修、对勺管其他密封件检修、对勺管行程过程中的“犯卡”现象进行处理等等。勺管工作原理虽简单，但对其的检修对于磨煤机的稳定出力却十分重要。
四、成果及经济效益
经过上述对S70.45风扇磨煤机的大规模改造可以得出以下几点结论：
1、 运行周期1200小时，保证满负荷7台运行，保持运行磨煤机初、中、后三个时期，火焰居中。
2、漏风减少25％以下，提前着火现象消失。
3、一次风道阻力下降，保证后期满出力，炉膛出口温度降低。
4、减小事故率，保证磨煤机安全稳定正常运行。
5、减少结焦现象，每减少一次结礁可见经济效益30万元。
【参考文献】
电力系统安全稳定分析范文2
[关键词]电力系统；稳定性；分析；方法
中图分类号： F407文献标识码：A
一、前言
在电力系统使用的过程中，电压、电流的稳定性对用户有着重要的影响。不稳定的电压和电流在使用过程中不仅会影响用户的使用要求，严重的情况还会损坏用户的设备，造成电力系统的瘫痪，对整个供电系统都有重要的影响。
二、电网运行安全稳定性分析
电网的安全运行是保障整个电力系统稳定的重要条件在电力系统中发挥着重要的作用如果电力系统在运行过程中出现故障，运行失衡那么就会造成整个电力系统瘫痪使大范围用户停电不仅影响到了人们的生活与工作更是损害了社会的利益，带来巨大的损失随着计算机与电子技术的普及我们将各种先进技术应用在电力系统的管理中此时在电网安全稳定运行中又出现了许多函待解决的问题主要体现在以下几个方面:
1、数据提供的信息量不足
操作人员在电网运行过程中所获取的数据有数字仿真数据、电力系统各个设备中的实测数据两个方面获取的方式是操作人员通过管理信息系统或者地理信息系统等方式，但是在实际工作中操作人员所获取的数据价值不足，很多更有价值的信息并没有掌握，而这些往往决定着电力系统运行的稳定状况。从电力系统管理人员方面来讲，这些隐蔽信息具有较高的参考价值。
2、安全稳定性的定量显示
目前，电力系统配电网的覆盖率越来越广运行环境越来越复杂.安全裕度也逐渐减小，这给电力系统的管理人员带来了严峻的挑战,所以在当前的市场环境之下管理人员需要不断探索，淮确无误的探索系统的失稳原因预测电力系统的发展趋势。另外管理人员还需要利用更多更有价值的信息来估量与分析电力系统的安全稳定运行。
3、安全稳定性的评价及控制
在实际工作中，由于电力系统的运行受到各个方面的影响且影响因素非常复杂,所以管理人员很难将电力系统的失稳原因完全预测，只有通过经验丰富的专家以及更有价值的数据采取行之有效的控制措施来保障电力系统的安全运行，而这就给管理人员提出了更高的要求。
三、电力系统稳定概述及研究方法和对象
电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下,一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行的平衡点,且在该平衡点大部分系统状态量都未越限,从而保持系统完整性的能力。根据不同的电力系统稳定性问题及其特点,可采用不同的研究方法。目前对于小干扰下的电力系统稳定研究的主要方法如下。可将电力系统的数学模型进行线性化处理,采用一般用频域法,即计算电力系统参数矩阵的特征根和特征向量,可以用来确定静态和动态稳定性,设计和整定各种提高电力系统稳定性的措施和自动调节装置。
四、电力系统安全稳定基本标准
电网的安全稳定运行是电力系统各项工作中的首要任务。我国电网在20世纪70、80年代安全稳定性破坏事故频发，随着20世纪80年代《电力系统安全稳定导则》等安全稳定标准的制订和颁布实施，我国加大了对电力系统安全稳定的分析和管理工作，电网事故率大幅下降。目前，我国电力系统安全稳定基本标准主要包括：《电力系统安全稳定导则》、《电网运行准则》、《电力系统电压和无功电力技术导则(试行)》、《电力系统无功补偿配置技术原则(试行)》、《1000kV交流系统电压和无功电力技术导则》等。这一系列标准主要用于指导我国电力系统规划、设计、建设、运行、科学试验中与电力系统安全稳定相关的工作，提高电网的安全稳定水平，降低电网事故率。随着电网的快速发展、电力相关新技术的广泛应用，我国电网的安全稳定特性及控制要求有了较大变化，对电力系统安全稳定相关标准提出了新的要求，主要体现在：
1、随着全国联网工程的实施，受端电网直流落点数量和受电比例逐步加大，受端电网电压稳定问题日益突出；区域电力交换功率不断扩大，发电机组快速自动励磁调节器广泛应用，使得电网主要振荡模式逐渐从单厂模式转变为区域间振荡模式，成为制约输电能力的重要因素。我国电力系统安全稳定相关标准中虽然已经给出了电压稳定和动态稳定的定义和分析等相关内容，但还缺少量化性指标，使得在电网规划和运行控制时难以操作执行。
2、《条例》是我国第1部专门规范电力安全事故应急处置和调查处理的行政法规，在事故等级、事故报告、事故调查、事故处理、法律责任等方面作了具体的规定。《条例》和电力系统安全稳定相关标准的出发点是一致的，均旨在保证电力系统的安全稳定运行和供电的可靠性，但在具体条款中存在不协调之处。按照我国现行安全稳定标准，系统受到严重的故障扰动，必要时允许采取切机和切负荷等措施。由于《条例》颁布时间较晚，现行安全稳定标准均未考虑《条例》的约束，允许的切负荷量可能达到《条例》规定的事故等级标准，不利于安全稳定措施的制定和落实，也可能影响到电网的安全稳定运行和输电通道能力的发挥。根据我国电网安全稳定特性及控制要求的变化情况。
五、电压稳定问题的分析方法
1、静态稳定分析方法
潮流方程和扩展的潮流方程是静态分析方法的基本立足点。静态分析方法一般是将潮流方程的临界解作为电压稳定的极限判定。其主要有：潮流多解法、连续潮流多解法、最大功率法以及奇异值分解法等。
（一）潮流多解法
电力系统的潮流方程是一组非线性方程组，通过对潮流方程解的研究判断电压的稳定性。一个n节点系统的解最多可能有2n-1个解，并且都是成对出现，其中一个为高值解是稳定解，一个为低值解为不稳定解。随着系统负荷水平的增加，潮流界的个数将成对减少。当系统达到静态电压稳定极限时，潮流解就只剩下一对解，若此时发生扰动，则高值解向低值解转化，系统发生电压崩溃。从而可利用潮流界的个数来估计系统接近临界点的程度。
（二）连续潮流多解法
连续潮流法是通过增加一个方程来改善潮流计算在系统接近电压崩溃点时的不收敛性。连续潮流不仅能求出静态电压稳定的临界点，而且能描述电压随负荷增加的变化过程，绘制出P-V曲线，同时考虑各元件的动态响应。
（三）最大功率法
最大功率法将网络传输极限功率时的运行状态作为静态电压稳定的极限状态。如果系统的功率无法平衡，即不存在稳定的平衡点，那么就认为系统会发生电压失稳。可以采用有功功率最大值或无功功率最大值作为临界电压。此方法是基于P-U或Q-U曲线定义电压稳定的方法，曲线的顶点即为最大功率。
（四）奇异值分解法
奇异值分解（特征值分析）法把潮流雅可比矩阵的最小奇异值作为电压稳定的指标，用来反映当前工作状态接近临界工作状态的程度。电压稳定临界点，从物理上是系统到达最大功率传输点，而从数学角度上就是系统潮流方程雅可比矩阵奇异的点。当系统的负荷接近其极限状态时，潮流雅可比矩阵接近奇异，因此，最小奇异值映射出雅可比矩阵奇异程度。
2、动态分析方法
动态分析方法考虑了发电机、有载调压变压器、电动机励磁系统、负荷等元件的动态特性，可以用一组微分方程、差分方程和代数方程组（DDAE）来描述。通过对系统进行长时间动态仿真分析可以有效研究电压失稳或崩溃机理、过程。动态电压稳定根据扰动的大小分为小扰动稳定和大扰动稳定。
结束语
综上所述，在电力系统运行的过程中，电力系统的稳定性不仅和用户有直接的关系，还对供电系统的稳定性有着重要的影响。在电力系统运行的过程中，我们要采取相关的措施稳定供电系统，保证系统功能的最大发挥。
参考文献
电力系统安全稳定分析范文3
【关键词】影响因素;电力系统;管理;运行方式
由于社会经济的发展，科学技术在不断的进步，这使得人们的生活质量得到了很大的提高，人们对电力的需求量愈来愈大，对于供电的安全性、稳定性也有了更高要求。
但是， 因为电力系统本身存在一定的问题，极易受到外界的影响，致使电网事故频繁发生，严重制约了电力经营企业的经济发展，对于用电者的人身安全以及社会都会产生一定的负面影响。
1.制约电力系统安全、稳定运行的要素
1.1 影响电力系统安全运行的内部因素
（1）电力系统之中重要元件发生问题：例如发电机、变压器、输电线等等故障。
（2）控制与保护系统出现毛病：如保护继电器的隐性毛病、控制故障或者错误动作、发生故障时不能可靠动作等等。
（3）计算机软件、硬件系统出现问题。
（4）信息、通讯系统出现问题：和EMS系统丧失通通讯、不能实施自动控制与保护、信息系统出现的问题（导致信息不全或收到的信息不准确）或者堵塞、外部信息非法侵入通讯系统（例如黑客非法侵入）等等。
（5）电力市场竞争环境的影响：电力市场当中的竞争存在很多的不和谐性，对于新旧控制和保护系统或者发电装置的更换上缺乏主动性。
（6）电力系统存在不稳定性：电压振荡、频率不稳定等等。
1.2 影响电力系统安全运行的外部因素
制约电力系统安全与稳定运行的外部影响因素包含以下几方面：气候因素和自然灾害，例如台风、雷雨、地震、森林火灾等等;设备安装调试存在的问题，例如回路接线出现问题或者接线不牢固，设备调试工作做的不好等等;设备维护方面存在的问题，例如维护不合理，有一些老化的设备不及时替换，带病运行，致使电力系统不能够正常工作等等;人为操作存在的问题，例如操作者的不正确操作或者保护和控制系统设置的不合理等等。
对于这些影响电力系统安全运行的因素，我们应该怎么做呢，这是所有的电力工作者首要思考的问题，作者认为应该注重以下几方面：
一是注重电网的建设，减少事故发生的机率;
二是注重对电力系统监控和经管工作的开展;
三是注重与电力系统安全性能有关的因素，例如调度自动化（SCADA/EMS）、配电网自动化体系（DA）与变电站综合自动化体系（SA），电力市场技术支持体系等等;
四是减少自然灾害和人为因素（包含战争与恐怖活动）对电力系统安全工作的影响。
电力系统是一个极为特殊的行业，我们应该清楚的意识到，电网设备的质量低，就会埋藏许多不安全因素，假如出现事故之后，怎样才能立刻作出正确处理，把事故影响力降至最低，这是我们应该思考的问题，首先应该有一个完善的经管模式，使系统运行的协调性凸现出来。与此同时电能的产、供、销这一系列的工作具有瞬间的特点，而且必须是在一个时间内完成的，系统内的发电、供电、用电联系紧密，要求平衡性强，如果调度经管不一致，就会影响电能的正常生产，同时对电力系统的安全和稳定运行也有影响。
2.简要分析电力系统安全运行中调度经管
电力系统的互联实现了广泛空间内资源的合理优化与分配，使得这些资源之间更好的沟通，互相作用。然而，在有着密切联系的互联电力系统当中，一个小范围的故障极易破坏整个系统的运行，出现广泛区域的停电。因此对于事故的处置效率要达到快速、一致。当互联电力系统某一个环节产生问题的时候，互联电力系统的另一些部分区域在故障波没有辐射到他们之前往往毫无准备，如此就会引发恶性循环，发生连串反应。尽管与国外电网比较，中国的电网发展比较晚，电网的网架布局还存在一定的不足，但是中国现阶段已经开展了跨省跨地区的连网。因此，电网经管统一、电网调度统一、构建一个健全的安全运行制度，是促进电力系统安全稳定运行的基础。
3.保证电力系统安全运行的必备的条件
第一点，必须有一个合理的网架布局
确保电力系统可以实现安全稳定运行，必须有一个合理的网架布局，合理的网架布局能够给正在工作的电力系统提供条件，有利于工作人员对电网实施控制和经管。
第二点，确保电网调度自动化系统实现智能化、综合化
电网调动自动化系统也可以称之为计算机监控体系，它的智能化重点体现在动态和静态分析形式、状态轨迹、网络精简等等方面，还有就是许多高级智能自动化运用软件上，它的综合化重点表现在对于处理事故时的及时判断上，对于远处的电厂和变电站可以实施科学合理的远程控制等等，同时可以使电网监控员更好的掌握电网运行情况以及经济效益。
第三点，要有科学合理的继电保护
电力系统安全稳定工作的基础就是继电保护，要有科学合理的继电保护，这样才会确保电力系统正常稳定工作。
第四点，就是电力工作者自身需要拥有优良的专业素质
因为电力系统的科技含量在不断地提升，这就要求电力工作者要拥有一定的专业技能，例如运行、检修、设计、规划等等方面的知识，要有一定的计算机应用技能，熟练了解电网自动化维护以及正常工作知识。
4.分析电网调度经管系统的组成
电网调度系统包含调度部门、发电厂和变电站等等工作值班部门，电网调度部门应该作为电网工作的重要指挥部门存在着，其工作内容是对电网内发电、输电、变电、配电设备的运行、详细工作和事故处理等等工作进行指挥，保证电网的正常稳定工作，合理的为用户提供高质量高标准的电能。
由于电网的大力发展、设备科技含量的不断提升，以及遥视系统的应用，无人值班变电站已成为电网发展的趋势，电力系统调度经管部门的地位也日益重要。当前中国很多区域都开展了国调、网调、省调、地调、县调五级经管形式，这五个经管形式为中国电网调度的实践做出了科学性的总结，是比较合理的经管形式。假如没有一致的调度经管系统，电力系统便会存在一定的隐患，其安全、稳定运行就会难以得到保障。
总体来说，由于现代电网的发展，电网自身的不断进步，电力系统的正常工作和经管对于人们的生活、生产等活动具有深远的影响，电力设备出现问题对总体电网的形成的影响力越来越小，极易使得电网出现解列、崩溃或者大面积停电，那么应该怎样把这些事故减少到最低呢，我们应该统一调度经管，工作人员要不断的学习，以提升自身的经管水平，强化对电网工作的把握，这样才会增进电力系统的安全、稳定和经济工作。
参考文献
[1]丘毅昌.论电力调度在电力系统安全运行中的应用--加强电力调度工作保证电力系统安全运行[J].科技创新导报，2013，16（35） ：780-784.
电力系统安全稳定分析范文4
电力系统安全性（security）是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。安全性也称动态可靠性，即在动态条件下电力系统经受住突然扰动并不间断地向用户提供电力和电量的能力。对于一个显然是安全的系统，任何一种单一的故障都不会造成全系统的破坏。
保持安全是一个必须从全系统水平来考虑的问题。这就要求电力公司之间以及电力公司与用户之间均应互相协作。
1 电力系统运行状态
电力系统运行状态是指电力系统在不同运行条件下的运行状况。根据不同的运行条件，我们将电力系统的运行状态分为正常运行状态、警戒状态、紧急状态和恢复状态等。随着运行条件的变化，电力系统将在各种状态间进行转变。在正常状态下，系统供给充裕的电能，满足上述的安全运行要求，并有足够的储备，同时可以实现系统的经济运行。如果由于系统运行条件的变化和负荷或干扰增大的原因，使系统的安全水平低于某一水平系统将进入警戒状态，此时系统承受干扰的能力降低，应采取预防性控制措施，使系统恢复到正常状态。在警戒状态，当出现足够大的干扰时，系统将进入紧急状态。当采取各种恢复出力和送电能力的措施，迅速而平滑的对用户恢复供电，使解列的系统重新并列。根据系统的实际情况，从紧急状态可以恢复到正常状态或警戒状态。
1.1 电力系统正常运行状态
电力系统正常运行状态是指电力系统满足负荷用电需求的运行状态。此时，电力系统中总的有功功率和无功功率出力能和负荷总的有功功率和无功功率需求达到平衡；电力系统的各母线电压和频率均在正常运行的允许范围内；各电源设备和输配电设备均在其各自规定的限额内运行。在这种状态下，发电及输变电设备均有足够的备用容量，使系统具有适当的安全水平，能承受正常的干扰而不产生有害的后果。在这种正常干扰下，系统能达到一个新的正常运行状态。
1.2 电力系统警戒状态
由于电力系统内部运行条件的变化和外部负荷或干扰的增大而使系统安全储备系数减小时，系统将进入警戒状态。这时，电力系统所有安全约束条件还是满足的，但是系统承受干扰的能力已大大减小，在不强的干扰下或负荷逐渐增大时有可能使系统进入紧急状态，导致电力系统由正常状态向警戒状态转移的因素很多，主要有系统中可用出力的减小、输电能力减小和干扰概率增大三点。
1.3 电力系统紧急状态
当遭受大的干扰、事故或出现异常现象后，电力系统将进入紧急状态。这时，电力系统偏离正常运行方式，电力供需失去平衡，某些保证系统安全性的约束条件受到破坏,并且由于系统的电压和频率超过或低于允许值直接影响对负荷的正常供电。这时，如果能及时而正确地采取一系列紧急控制措施，就有可能使系统恢复到警戒状态，以至正常状态。如果不及时采取措施，或者措施不够有效，就会使系统的运行条件进一步恶化，或者使故障扩大和发展，从而有可能使系统失去稳定而解列成几个子系统，并大量切除负荷及发电机组，从而导致大面积的停电或全系统的崩溃。
1.4 电力系统恢复状态
电力系统在经历紧急状态后，事故已被抑制，从而进入恢复状态。此时电力系统的部分元件（如发电机、线路和负荷）仍被断开，在严重情况下系统被分解为若干个独立的部分系统。所以，要借助一系列的操作，使电力系统在最短的时间内恢复到正常状态或警戒状态，尽量减少对社会各方面的不良影响。这些操作包括：恢复和投入发电机的出力，恢复和投入输变电设备，恢复对开断的负荷供电，使系统解列的部分重新并列等。
2 电力系统安全控制
电力系统安全控制是以保持电力系统安全性为主要目的，同时考虑电能质量和运行经济性的控制。电力系统安全控制是电力系统在各运行状态之间转换，有效的控制所造成的转换应是力图维持系统能在安全正常状态下运行。安全控制包括预防控制、紧急控制、恢复控制。
2.1 预防控制
预防控制是为防止正常运行状态时可能出现的突发事故，应进行预防性的安全分析和控制。它是以一组事先确定的假想事故为基础，对电力系统未来的安全性进行估计。如果发现在某一假想事故下，电力系统将进入警戒或紧急状态，那就认为电力系统在随后可能出像这种事故时将是不安全的。为避免这种潜在的不安全因素，应及时采取相应的控制措施以保证即使出现这种假想的事故，电力系统仍然是安全的，或者尽量减轻对电力系统安全性的威胁。
同样在警戒状态时，也应及时采取预防性控制措施使系统尽快恢复到正常状态。
2.2 紧急控制
电力系统紧急控制的目的是迅速抑制事故及异常现象的发展和扩大;尽量缩小故障延续时间及其对电力系统其他非故障部分的影响；使电力系统能维持和恢复到一个合理的运行水平。这种紧急状态的控制一般分为选择性切除故障阶段和防止事故扩大阶段。在第一阶段，借助各类继电保护和自动装置，有选择性的快速切除部分发生故障的电力系统元件，以避免对电力系统正常部分的影响和个别发电机的失步。在第二阶段，即故障切除后，如继续出现紧急状态，不能立即恢复到警戒（或正常）状态，除了需要采取各种安全控制措施外，允许对部分用户停止供电，以免发生连锁性的故障或电力系统的瓦解。同时，应尽可能缩小停电范围，使对用户造成的影响为最小。
2.3 恢复控制
电力系统在经历紧急状态后，事故已被抑制。此时电力系统中的部分元件仍被断开，在严重情况下系统被分解为若干个独立的部分系统。所以，要借助一些列的操作，使电力系统在最短的时间内恢复到正常状态或警戒状态。尽量减少对社会各方面的不良影响。这些操作包括：恢复和投入发电机的出力，恢复和投入输变电设备，恢复对开断的负荷供电，使系统解列的部分重新并列等。
一次重大事故后的电力系统恢复过程是一个有次序的协调过程，不恰当的恢复顺序可能会引起一次新的事故。应通过信息收集系统了解和确定系统的实时状态，仍旧维持云状的发电机及输变电设备尽可能保证对未断开的用户供电。然后，使断开而没有损坏的电机和输变电设备恢复处理并重新投入系统。在恢复过程中，根据被断开负荷的重要程度和系统的实际可能，逐个的恢复对负荷的供电。在各个部分系统已经恢复到一定程度后，几个部分系统的频率极电压接近或达到额定值后，应将在紧急状态时解列的各部分系统逐个重新并列，使系统尽可能恢复到事故前的运行状态。随着可出力的增加和输变电设备的重新投入，逐步恢复对全系统供电。
参考文献
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[3]余贻鑫，王成山．电力系统稳定性理论与方法[M]．北京：科学出版社，1999．
电力系统安全稳定分析范文5
关键词：信息技术 电力信息系统 安全性
中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-040-02
1 引言
电力系统在国民经济中的影响与日俱增，人们的日常生活已经与电力紧密相连，任何一处的电力系统的发生不稳定现象都将对该范围人们的生产生活产生重大的影响。伴随着信息技术的出现，电力监控系统逐步转化为分布式监控，每部分地区发生电力系统的不安全、不稳定现象，都能通过该系统进行监控，进而在最短时间内解决问题。随着电网规模的扩大、电力需求度的急速增长，各行业对电力系统的各方要求越来越高。信息技术的出现可以很好地对电网整体情形进行高效地控制，相比以往的配人值守等方式，准确性与安全性得到了很大的提高。利于信息技术可以把电力系统中分布遥远的发电厂、调度中心以及变电站等子系统紧密有序地联系起来，使电力系统的整体性更加稳定。信息化程度的深化，可以将电力中的调度业务和市场业务升级到因特网层面上，使业务处理显得更加灵活有序。然而，信息化技术的深入在充分提高电力效率、保持系统性能稳定等作出巨大贡献的同时，也对电网的系统网络安全产生了一定的影响。因此，本文以电力信息系统中的网络与信息安全防护为对象，全面分析电力信息系统安全风险及需求，提出了电力信息系统安全防护方案和改进措施。
2 电力信息系统安全体系现状
电力系统是一个与社会稳定、人民生活息息相关的复杂体系，保证期安全、稳定地运行是保证国民经济正常运行的基础。做好安全防护工作的内容通常包括以下几个方面，例如信息安全管理策略的运行、信息安全体系总体框架的建立、信息安全技术方案的研究及实施、总系统下的各有关子系统的安全故障排除等方面。2003年，电力信息网络的安全运行被国家电网正式纳入电力安全生产管理范畴，电力系统信息安全同时也被国家科技部列入国家信息安全示范工程之一，可见电力系统的网络安全问题也由此被相关部门所重视。2008年是电力系统经受了重重考验的时期，例如年初的雨雪冰冻灾害、5月发生了汶川大地震、8月举办了北京奥运会和残奥会等等。即使我国加大了在电网的现代化建设中引入信息化技术，但我国对电力系统安全性的研究相对而言尚处于发展探索阶段。电力系统的信息化现状主要体现在以下几个方面：
2.1 初步完成了信息化基础设施建设
信息技术在电力系统中广泛应用的背景下，我国初步完成了信息化电力系统的基础设施建设，同时，电力系统的各个子系统的管理水平得到了很大的提高，包括发电生产管理信息化水平、电网管理水平、企业管理水平等。电力信息基础设施的广泛建设，使得信息技术得到了飞速发展。以电力通信网为基础的调度数据网络系统、信息网络系统等已经初步形成，为电力的高效管理奠定了坚实的基础。信息技术的深入发展使得电力通信网已发展成为集光纤、卫星、数字微波等手段为一体的电力信息网络系统，覆盖了包括发电、输电、配电等多个环节。
2.2 独立自主地坚持了创新之路
纵观国内外电力系统信息化的发展历史，可以发现我国的电力系统信息化水平已经处于高速发展阶段。通过技术引进和自主开发，配电系统自动化领域总体达到国际先进水平，一些国际领先的、独立的研究的能源管理系统和其他关键控制系统已在电力电网调度系统中得到了广泛地应用。其中，SG186等多个应用系统平台、电力信息安全专用装置在开发完成之后，已经投入到实际运行当中，产生了巨大的经济效益。由此可见，我国在电力行业信息产业道路上取得了丰硕的成果。
2.3 信息安全技术取得了重大突破
由于电力系统逐步升级为自动化管理，信息在处理过程容易发生偏差，造成各种损失，因此，我国在信息安全方面加大了投入。经过多年的研究探索，电力信息安全取得了很大的进展，主要体现在以下几个方面：（1）基本完成了第一批电力企业信息系统的安全防护工作。（2）开展了以网络安全为主的电力行业信息安全的基础性工作。（3）初步建立了有关电力行业信息安全的法律法规，使信息安全逐渐变得合法化、规范化。（4）建立了电力行业网络与信息安全的管理制度，完善了信息安全责任体制。
3 电力系统信息安全的有关防护方案
由于信息系统安全是一个复杂的系统工程，且电力处于国民经济产业中的重要位置，更应系统地、全面地进行分析和把握，从全局角度加以设计和实施。按照安全风险类别及安全建设原则，电力信息系统的安全防护方案大致可分为以下几个方面：数据安全、系统安全、网络安全、物理安全等四个方面。
3.1 数据安全
数据安全的核心工作是做好数据的安全存储、信息鉴定、安全传输等三方面内容。信息安全存储是要保证企业业务安全运行的关键，日常生活中最安全、最有效的方法就是采用数据备份，一旦发生操作系统瘫痪、或者数据库系统的数据丢失等情形，备份的数据可以及时弥补。数据在传输过程中容易发生被非法窃取、篡改等威胁，信息鉴定技术可以保证数据完整。由于电力系统在国民经济生活中起着重要作用，因而其传输的都是重要信息，实际操作中可以结合传输加密技术实现数据的机密性。最后，信息传输安全主要指的是为了保护数据信息传输过程的安全。
3.2 系统安全
系统安全方案设计中主要包括安全评估、病毒防护、操作系统安全等三方面内容：（1）安全评估是为了减轻因系统的安全漏洞而导致的黑客攻击，安全评估系统可以有效地对系统进行扫描，搜索并修补安全漏洞，增强系统对网络攻击的防护能力。（2）病毒防护必须通过防病毒系统来实现。一个完整的防毒系统应该包含从网络、服务器、应用平台到桌面的多级结构，此种体系下才能有效地防治病毒，从而保证整个体系范围内病毒防护体系的有效性和完整性。（3）由于操作系统是整个安全系统的核心控制部位，因此要应该行之有效地进行防护，尽量采用安全性较高的操作系统，关闭存在安全隐患的程序和文件，严格限制用户使用权限，及时修补系统安全漏洞。
3.3 网络安全
网络安全方案设计中应该主要注意安全检测和网络结构安全两个方面：（1）作为防火墙的合理补充，安全检测须在内部核心部位配备入侵检测系统，以对抗来自系统系统内部和外部透过防火墙的各种攻击，在入侵检测系统和防火墙的共同作用下，可有效地减小系统的损害程度。（2）网络结构布局的合理布置也影响着网络的安全性。对于电力系统内部的各种联系，例如办公网络、业务网络和外单位互联网等接口之间应该设置保密程序，避免安全系数较低的其他网络对其构成威胁。
3.4 物理安全
一般意义上的物理安全主要指的是环境安全、设备安全、媒介安全等三个方面：（1）应注意环境安全保护，以确保电力系统的信息设备不因环境问题而出现故障。（2）加强设备的安全保护，防止发生设备被盗、损毁现象，也要限制设备防护人员的数量，限制设备出现损毁的客观条件。（3）媒介安全方案的设计主要是加强场地基础设施建设，严格制止信息通过辐射、线路截获等方式造成泄露。
4 电力系统信息化过程中的安全防护措施
由于电力系统信息安全是社会可靠供电的保障，因而需要严格控制。笔者根据多年从事电厂管理工作的经验，综合国内外学者的相关研究，提出以下几条措施建议：
4.1 加强安全管理
除了电力网络系统自身的不稳定因素外，内部的人为因素也占有很大比例。因此，加强内部的安全管理可减少人为风险的产生。具体措施如下：
（1）适时进行安全教育。安全知识和相关技能的教育是企业安全生产的保证，各个从业人员须了解并严格执行企业安全策略，并且防止重技术轻管理的倾向，加强对人员的管理和培训，否则无法建立一个真正安全的网络信息系统。
（2）建立安全管理制度。电力行业中，管理的各方面主要包括人员管理、机房管理、设备管理、技术资料管理、操作管理、应急事件管理、开发与维护管理等。
（3）完善安全技术规范。主要包括信息维护、数据保护、软件安全开发、数据备份规范等，保证后续电力信息系统的开发安全。
（4）建立安全保证体系。其中明确各有关部门的工作职责，包括落实责任制，实行信息安全责任追究制度。
4.2 加强防护措施
基于电力系统信息技术的防护措施应立足于风险可能发生的部位。主要包括以下几个方面：（1）加强数据防御，即保证数据在存储、使用过程中的完整性，同时也要保证系统出现意外故障时数据依然能够及时恢复。（2）完善系统自身物理防御，包括主机防御和边界防御，主要指的是对系统漏洞进行扫描、对主机加固，利用防火墙等安全设备来保护网络入口点等。（3）增强应用防御，因为应用程序中完整的应用开发安全规范可以实时控制应用程序的各种功能，在此基础上生产的产品可消除已知安全漏洞，因而风险最低。
以上几项措施的核心技术体现在以下几点：
（1）物理隔离。主要用于电力信息网不同区之间的隔离，由于其隐蔽性，使得该系统不易遭受攻击。
（2）数据备份。电力企业的数据需经常进行备份，建立企业数据备份中心，制定详尽的应用数据备份预案，从而保证信息系统的可用性和可靠性。
（3）网络防火墙。防火墙是用于将信任网络与非信任网络隔离的一种技术，它可以阻断攻击破坏行为，分权限合理享用信息资源。
5 结束语
随着信息技术在电力系统中的应用日益广泛，其风险问题的研究不容忽视的主题。本文通过分析了我国电力信息系统当前的现状和主要构成，综合已有学者及笔者自身从事电厂管理的经验，提出了包括管理措施和技术措施等两方面的措施建议，主要针对电力信息系统中存在的威胁系统安全的因素，提出合理化的建议，设立严格的安全管理制度，增强人员的技术水平和安全意识，以此保障电力信息系统的安全与稳定。
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电力系统安全稳定分析范文6
系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。
二、电力系统远动
电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。
三 、电力系统调度自动化的功能
(一)电力系统监视与控制
通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。
(二)电力系统安全分析
电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。
(三)电力系统经济调度
电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。
四、电力系统调度自动化技术在国外的应用
国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种:
(一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。
(二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。
(三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。
(四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。
五、电力系统调度自动化技术的基本特征
电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征:
(一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息;
(二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据;
(三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电;
(四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。
六、电力系统调度自动化技术的发展趋势
随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。
(二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。
(三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。
(四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。
(五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。
