电力系统安全：预防控制与紧急策略

"防御大停电的广域保护和紧急控制课件" 防御大停电的广域保护和紧急控制系统是电力系统安全稳定运行的关键组成部分。这一章主要讨论了预防控制作为确保电力系统安全稳定的第一道防线，其性能特点和实施方法。 预防控制的目标是在电力系统正常运行时，面对第一类故障能够保持稳定，不丢失负荷，确保系统具有足够的安全稳定裕度。当系统的安全稳定裕度降低到规定值以下时，系统进入潜在的不稳定或不安全状态。这时，预防控制通过各种手段使系统恢复到安全运行状态。预防控制包括但不限于以下几个方面： 1. 功角及潮流控制：监控并调整发电机的输出功率和电力线路的潮流，以保持稳定裕度并防止过负荷。 2. 频率控制：维持系统频率在规定的范围内，确保适当的备用功率，以应对突发情况。 3. 电压控制：保持母线电压在规定范围内，有效分配无功功率，确保电网稳定。 4. 阻尼特性控制：通过如PSS（电力系统稳定器）和FACTS（灵活交流输电系统）等技术提高系统的阻尼水平，增强系统的动态稳定性。 预防控制的实现方法通常包括实时监测运行参数与目标值的比较以及在线仿真。前者通过比较实际运行数据和预设目标值来触发控制动作，后者通过预测可能出现的问题并提前采取措施。过去，我国电力系统的预防性控制多依赖人工操作，但随着系统规模的扩大和复杂性的增加，自动化控制已成为主流，如自动发电控制（AGC）、二次电压控制和广域PSS等。 预防控制通常采用连续控制策略，逐步调整系统状态以逼近预定目标。为了快速恢复系统安全，控制响应时间应不超过10分钟，处理重大扰动的影响也不应超过30分钟。同时，预防控制不仅关乎安全性，也对系统的经济运行有直接影响，例如通过优化功率输出和无功功率管理来提高整体效率。 总结来说，预防控制是电力系统安全防御体系的核心，通过多种控制手段和自动化技术，它在确保电力系统稳定运行的同时，也兼顾了经济性，对于防止大停电事件的发生起着至关重要的作用。随着技术的发展，预防控制策略和实施手段将更加智能化，以适应未来电力系统的需求。