电力系统复杂性及其相关问题研究

电力系统复杂性及其相关问题研究

张清杨飞野

（国电南瑞科技股份有限公司211106）

摘要：在我们日常使用的能源中，电能是经过加工而产生的，属于二次能源。在经济不断发展的过程中，我国的电力系统规模也在逐渐扩大，运行过程中出现的事故数量也在逐渐增加，可能会造成严重的后果。所以，我们必须明确电力系统运行安全的重要性，对电力系统的复杂性进行分析，从宏观与微观两个不同的方面入手，充分考虑系统的复杂性，提高电力系统运行的稳定性。本文将对电力系统复杂性及其相关问题进行研究。

关键词：电力系统；复杂性；相关问题

1引言

为了满足社会发展中更高的用电需求，电力系统的规模正在不断扩大，实现了更远距离的传输，但是，却降低了系统运行过程中的不稳定性，在系统的运行中，可能会出现一系列的安全事故，造成一定的经济损失，需要引起我们足够的关注。在对系统中的故障原理进行分析后，就会呈现出一定的局限性。复杂性是一种交叉性学科，已经被广泛的应用在各个领域中。为了更好的处理电力系统中的事故，我们可以从复杂性方面入手，并结合风险分析，对电力系统中的事故进行分析。

2对电力系统复杂性的研究

2.1对电力系统发展过程复杂性的研究

在某种程度上看，电力系统的复杂性能够决定电力系统发展过程中呈现出来的复杂性。一般情况下，如果电力系统长期处于平稳的运行状态，在系统受到一些外界的干扰或内部产生负荷变化的影响时，就会将这种平稳的运行状态破坏，并且无法通过等待电力系统以外的指令来对这个问题进行处理，必须应用自身的能力来对系统进行调节，并且恢复电力系统的稳定运行，形成自己独有的发展模式。电力系统在稳定运行的状态中，受到一些影响变为不稳定状态，再通过自身的系统调节恢复到原来的稳定运行，电力系统的状态就是在这个瞬间突然发生了变化。

2.2对电力系统中存在复杂性的研究

在电力系统的复杂性中，电力系统存在的复杂性是主要内容，这种复杂性是针对电力系统的具体特点而提出的。在电力系统的组成结构中，可以通过分析来获取真实的证据，例如，在电力系统的内部，大多数复杂性较高的元器件间存在着密切的联系，并不是独立存在的，这些元器件间能够使用元件的功能实现连接，这样不仅可以提高电力系统中网络的整体功能，而且能够有利于自身作用的发挥。从总体而言，电力系统的结构存在纵向的层次性，并且存在横向的协作性，对于电力系统具有重要意义。我们无法将电力系统看作是一个静止的系统，所有从发电方起源，并在用户方终止的用电变化均有可能在电力传输的过程中受到事故的影响，再加上其中存在的负荷突变等方面的因素，就会增加系统中存在的复杂性。所以，电力系统不可能是一个静态系统，而是一个动态的、非线性的系统，会根据时间的推移产生不同的变化。

2.3电力系统中发展复杂性与存在复杂性的关系分析

从复杂性理论的产生方式看来，在电力系统的发展过程中，早期的发展复杂化实际上就是系统中的存在复杂性。人们对于这部分复杂性的研究通常以一些特征性的参数为主，方便分析电力系统中的故障发展和系统结构间存在的联系，并且能够验证两种复杂性之间存在的关系。针对验证的结果，大部分研究人员对大量的电力系统事故进行了全面而深入的研究，甚至试图对电力系统中事故发生的概率与系统的规模之间的关系进行全面的分析。在对大规模区域电力系统的节点复杂性进行分析后，我们可以得知，电力系统节点就是整个系统中用于支撑的拓扑结构，如果电力系统的节点出现变化，一定会引起路径结合的改变，并造成系统中发生事故。在对我国电力系统的特点进行分析后，从分析结果可以得知，系统中虽然发生大规模事故的概率相对较低，但是，很有可能出现小规模的事故。

3电力系统复杂性相关问题的分析

3.1防止电力系统出现大范围的事故

在对电力系统的复杂性进行分析的过程中，我们根据复杂性的分析方法对大型电力系统中大范围的事故进行深入的分析，对电力系统拓扑结构对事故范围的影响进行讨论。在分析的过程中，可以将初始阶段的系统根据相邻区域发展网络，对网络进行随机的、无尺度的扩展，并对系统在发展过程中出现的故障范围进行评估，在评估的结果中我们可以得知，在网络动态增长的过程中，电力系统的拓扑结构会在一定程度上影响到大范围故障的出现。由于会收到经济条件与网络扩展需要的限制，线路的结构需要应用能够对小概率故障有一定影响的具有防御特性的结构。

3.2实现对电压运行监控的可视化

在计算机技术不断发展的过程中，新型的可视化技术也逐渐成熟并广泛的应用在各行各业中。可视化技术能够通过对计算机强大计算能力的运用，提高数据的处理速度，并运用计算机强大的图形处理能力将处理结果直观的表现出来，提高数据分析的效率。在电力系统的监控过程中，电压不稳定是最主要的问题之一，在目前对电力系统的监控中，监测手段相对落后，需要尽快实现电压运行监控的可视化。实现可视化不但能够对实验数据进行模拟，发现数据间存在的关系，而且能够有效的提高对系统运行状态的了解。通过为调度工作人员提供直观的系统信息，可以实现地理信息与电压状态的互相结合，然后在应用趋势预测与离线分析等分析方法，提高电压监控系统分析问题的能力，使系统中的电压控制更加智能化，以便能够快速准确的对系统进行监控，提高电力系统运行的安全性。

3.3不断提高电力系统中调度工作的统一化程度

在电力系统的调度工作中，只有对系统的安全性与稳定性引起足够的重视，保证调度的统一性，才可以有效的预防大范围事故的发生。为了实现这一目标，不但要建立一套完整的系统，制定相关的制度，而且必须对自动化控制采取有效的安全防护措施，例如继电保护、振荡解列等。

4结束语

综上所述，由于电力系统中存在一定的复杂性，并会因此产生一些问题，对电力系统作用的正常发挥产生一系列的影响。所以，我们需要对电力系统复杂性及其相关问题进行研究，根据问题产生的原因采取有效的处理措施，保证电力系统的持续发展。

参考文献：

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[3]曹一家,王光增.电力系统复杂性及其相关问题研究[J].电力自动化设备.2010(02)