摘要：本文以当前典型 10kV 电力系统运行为基础，系统识别了影响其稳定性的主要因素，包括负荷波动强度、新型电源接入特性、电力电子干扰效应、保护机制响应滞后以及调度策略刚性等问题。在此基础上，提出了具有分层控制、快速响应和多目标融合特性的优化控制路径，为构建面向未来的智能化配电网络提供了参考。

关键词： 10kV 电力系统；稳定性；负荷

引言

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。10kV 系统覆盖面广、结构类型多样，受新能源接入比例提升、电能需求区域性突增以及负荷类型多元化等因素影响，配电系统的运行特性正由静态转向动态，由集中控制转向多源协同。这一转变促使 10kV 系统稳定性问题愈加突出，亟须进行优化。

1、 10kV 电力系统稳定性的影响因素

10kV 电力系统在实际运行过程中，稳定状态受多类动态扰动因素的联合作用。

从负荷特性出发，电力负荷的不均衡增长和频繁波动对 10kV 系统稳定构成持续挑战。特别是在城乡交界地带，工业负荷的大功率启动、频繁切换及非线性负载的接入，容易造成局部电压塌陷、母线电流剧变等现象。负荷的时间分布不稳定，使得系统调节难度显著提升，而现有的调控能力仍以静态配置为主，难以覆盖负荷动态行为。

新能源接入形式的转变为系统稳定引入新的不确定性。光伏、风电等分布式电源多在中低压侧接入 10kV 网络，其输出功率随气象变化而剧烈波动，尤其在晴雨交替、风力突变时段更为明显。由于这类电源缺乏旋转惯量，其响应特性滞后于系统电压与频率变化，易诱发电压反转、潮流倒灌等复杂现象，对短时稳定性形成直接冲击。

控制与保护系统的响应速度与协调性亦是决定系统稳定的关键一环。在部分地区仍沿用的传统配电保护装置中，故障识别与隔离环节存在显著时间延迟，致使故障区段扩展范围扩大，影响范围加重。若区域内部未实现信息交互闭环控制，故障恢复过程将进一步延长，显著降低系统鲁棒性。

电力电子装置在 10kV 系统中的日益普及，也在微观层面引入新的干扰源。如无功补偿设备、电动汽车充电设施、智能终端等均可能产生较高次谐波或冲击负荷。这些频率特性复杂的扰动因子容易引起继电保护误动作，甚至干扰电压控制环节，进而扰乱系统整体稳定。

调度策略的匹配程度与时间粒度也显著影响系统动态响应能力。当前不少配电网仍以定时调度或固定策略运行，难以实现对突发扰动的快速响应。尤其在多源协调控制背景下，调度策略若缺乏针对性与弹性，将难以适应系统运行状态的快速变化，导致局部不稳定逐渐演化为系统级失稳。

2、10kV 电力系统稳定性的优化控制策略

面对前述负荷波动剧烈、新能源出力不稳等现实问题，可构建具有分层调控、动态响应与多目标融合能力的控制策略。

针对负荷扰动频繁的问题，应优先构建基于数据驱动的负荷行为建模机制。引入历史负荷曲线与气象、节假日等外部变量，采用变结构预测模型，对短周期波动进行提前量化处理。在控制层，建议配置分布式无功补偿装置（如 SVG 模块）并设定区域性负荷波动阈值，一旦超限则自动联动进行电压支撑与相量调整。此类策略不仅缩短响应时间，也显著降低人为干预频次，有助于提升配网自稳能力。

基于分布式电源接入引发的稳定性问题，建议明确区分间歇性输出与接入位置的系统敏感性。在设计上，可将分布式电源划分为强依赖型与可控型两类，前者重点控制接入密度与时段，后者则纳入统一调度模型。优化路径上，应引入虚拟惯量控制策略，模拟传统旋转电机的惯性响应机制，在新能源出力快速波动时通过储能缓冲完成一次调节，维持系统频率稳定。在此基础上，联合使用下垂控制与有功 -频率交互调度机制，可实现局部电源与负载的即时匹配，缓解集中式调度压力。

就保护响应迟滞问题而言，需对原有保护策略进行时序重构与逻辑补强。以自愈技术为核心的分层保护机制，是提升系统鲁棒性的有效方式。在主保护级别构建基于馈线段划分的快速隔离逻辑，在区域间设置交叉判据，确保故障信号不被遗漏或误判；同时，在次保护级别加入数据融合模型，对多源信号进行多变量分析，提升故障识别精度。在具体实施中，应引入微秒级测量单元增强故障起始时刻捕捉能力，推动从“事后隔离”向“预警控制”转变。

对于电力电子设备带来的高频扰动，最好采取源端治理与系统端协调并行的治理策略。建议在重要负荷节点部署有源滤波装置，实时抑制5 次、7 次及更高阶谐波；同时，在主变压器侧配置动态补偿装置，实现谐波电流的全局消纳。在系统运行控制层，需设定扰动阈值，并在阈值接近临界值时调整控制逻辑，以防止扰动累积造成的运行状态跳变。

在调度策略优化方面，可构建以“预测—判断—响应”为核心的动态调度机制。在调度端引入基于滚动预测的优化算法，对负荷演化趋势实时评估，提前部署调控资源分布。在控制节点之间，应建立信息流的快速交互机制，打破孤岛运行状态，提升系统整体协同性。值得强调的是，最好能够在控制策略设计中嵌入约束反馈模块，以确保控制过程不引发新的不稳定因素。

结语

10kV 配电系统作为城市与乡村电网的承接层，其稳定性不仅关乎电能传输效率，更影响终端供电安全。未来， 10kV 系统将处于更多新型能源、电动交通与高密度负荷并存的复杂运行环境之中。下一阶段的研究工作需进一步强化控制策略的智能演化能力，拓展控制模型的实时适应性，并结合大数据平台构建分布式学习与反馈机制，从而实现系统级的高稳定、高柔性运行目标。

参考文献

[1] 唐 建 军 . 10kV 电力系统安全运行要素研究 [J]. 科技资讯 ,2023,21(20):66-69.

[2] 何俊. 新型电力系统背景下的 10kV 及以下配电网投资分配策略研究 [J]. 电工技术 ,2023,(15):134-139.

[3] 孙勇. 电力系统10kV 配电线路安全运行维护与管理研究[J].中国设备工程 ,2022,(02):71-73.