指系統(tǒng)的所有組成環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行其功能的狀態(tài)。電力系統(tǒng)的基本要求是保證可靠地向用戶供應質量合格、價格便宜的電能。所謂質量合格,就是指電壓、頻率、正弦波形這 3個主要參量都必須處于規(guī)定的范圍內(nèi)。電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和工程實施雖為實現(xiàn)上述要求提供了必要的物質條件,但終的實現(xiàn)則決定于電力系統(tǒng)的運行。實踐表明,具有良好物質條件的電力系統(tǒng)也會因運行失誤造成嚴重的后果。例如,1977年7月13日,美國紐約市的電力系統(tǒng)遭受雷擊,由于保護裝置未能正確動作,調度中心掌握實時信息不足等原因,致使事故擴大,造成系統(tǒng)瓦解,全市停電。事故發(fā)生及處理前后延續(xù)25小時,影響到900萬居民供電。據(jù)美國能源部保守的估計,這一事故造成的直接和間接損失達3.5億美元。60~70年代,世界范圍內(nèi)多次發(fā)生大規(guī)模停電事故,促使人們更加關注提高電力系統(tǒng)的運行質量,完善調度自動化水平。
電力系統(tǒng)的運行常用運行狀態(tài)來描述,主要分為正常狀態(tài)和異常狀態(tài)。正常狀態(tài)又分為狀態(tài)和警戒狀態(tài),異常狀態(tài)又分為緊急狀態(tài)和恢復狀態(tài)。電力系統(tǒng)運行包括了所有這些狀態(tài)及其相互間的轉移(圖3)。
各種運行狀態(tài)之間的轉移,需通過控制手段來實現(xiàn),如預防性控制,校正控制和穩(wěn)定控制,緊急控制,恢復控制等。這些統(tǒng)稱為控制 。
電力系統(tǒng)在保證電能質量、可靠供電的前提下,還應實現(xiàn)經(jīng)濟運行,即努力調整負荷曲線,提高設備利用率,合理利用各種動力資源,降低煤耗、廠用電和網(wǎng)絡損耗,以取得經(jīng)濟效益。
狀態(tài) 指電力系統(tǒng)的頻率、各點的電壓、各元件的負荷均處于規(guī)定的允許值范圍,并且,當系統(tǒng)由于負荷變動或出現(xiàn)故障而引起擾動時,仍不致脫離正常運行狀態(tài)。由于電能的發(fā)、輸、用在任何瞬間都必須保證平衡,而用電負荷又是隨時變化的,因此,狀態(tài)實際上是一種動態(tài)平衡,必須通過正常的調整控制(包括頻率和電壓──即有功和無功調整)才能得以保持。
警戒狀態(tài) 指系統(tǒng)整體仍處于規(guī)定的范圍,但個別元件或局部網(wǎng)絡的運行參數(shù)已臨近范圍的閾值。一旦發(fā)生擾動,就會使系統(tǒng)脫離正常狀態(tài)而進入緊急狀態(tài)。處于警戒狀態(tài)時,應采取預防控制措施使之返回狀態(tài)。