电力系统调度自动化第7章EMS7静态安全分析

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1、EMS(7)－静态安全分析主讲人：齐郑qizheng319@126.com电力系统的可靠性、安全性和稳定性可靠性:电力系统元件、设备和系统在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的可能性系统在长的运行周期中工作正常的概率表示在相当长的时间内几乎不中断地为用户提供足够的电力供应的能力安全性电力系统在意外事件下不中断用户电力供应的能力安全性与系统对意外事件的鲁棒性有关，并取决于系统的运行条件以及意外事件的发生概率稳定性扰动后系统整体性的维持能力取决于系统的运行条件和扰动的性质7/15/20212NorthChin

2、aElectricPowerUniversity电力系统的可靠性、安全性和稳定性可靠性是系统设计和运行的总体目标为保证可靠性，系统绝大部分时间必须是安全的为保证安全性，系统必须是稳定的，同时必须对其他不能归类为稳定问题的偶然事件是安全的，如设备损坏、杆塔倒塌或者人为破坏等安全性和稳定性是时变的，可以通过对特定运行方式的研究进行判断可靠性是一段时间内的平均性能，只能通过对一段时间内系统性能的整体考虑进行判断7/15/20213NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统的可靠性、安

3、全性和稳定性NERC＝北美电力可靠性协会可靠性是评估电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向用户供电的能力的度量指标可靠性包括概率充分性和概率稳定性两个方面概率充分性是指电力系统考虑计划内和非计划内元件停运时，为用户不间断地提供电力和电量的能力。概率充分性也常指静态可靠性，也就是在静态条件下电力系统满足用户电力和电量的能力。概率稳定性是指电力系统承受突然发生的扰动(例如突然短路或非计划地失去系统元件)的能力概率稳定性有时也称动态可靠性，也就是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

4、量的能力7/15/20214NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统的可靠性、安全性和稳定性安全性分析即确定系统对预期发生的扰动的鲁棒性要求1：系统在扰动发生后能够达到新的运行状态，并且在该状态下满足所有必须的约束要求2：系统在向新的运行状态过渡的过程中不发生任何失稳现象对要求1的验证称为静态安全分析，对要求2的验证称为动态安全分析因此，稳定性分析是安全性分析的一个组成部分，也进而是可靠性评估的一部分7/15/20215NorthChinaElectricPowerUnive

5、rsity电力系统的可靠性、安全性和稳定性电力系统中目前的安全性分析基于确定性方法设计和运行时要求系统能够承受一系列正常扰动—N－1准则比正常扰动更严重的扰动依靠切机、切负荷以及解列等紧急控制措施主要不足之处认为所有的扰动具有相同的发生概率和相同程度的后果发展方向：基于风险的安全性评估考虑运行方式和事件发生的概率，定量分析和研究系统的风险对电力系统面临的不确定性因素，给出可能性与严重性的综合度量7/15/20216NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统运行状况的数学模型－等

6、式约束和不等式约束节点功率平衡条件节点电压幅值约束发电机功率出力约束各支路（线路、变压器）潮流约束7/15/20217NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统运行状况的数学模型等式约束不等式约束x是状态变量。取为节点电压幅值和相角u是控制变量，可选为发电机有功、无功出力，变压器变比，可投切的电容器，等等7/15/20218NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统实时运行状态的分类正常状态：同时满足等式约束和不等式约束安全正常状态：正常状态下的

7、电力系统，在承受一个合理的预想事故集的扰动之后，系统仍处于正常运行状态预警状态：正常状态下的电力系统，在承受规定的合理的预想事故集的扰动之后，有预想事故使系统不满足不等式约束紧急状态：满足等式约束，但不满足不等式约束待恢复状态：有部分地区违反了等式约束7/15/20219NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统安全控制的分类安全控制：指系统工作在某一运行状态时，为了提高其安全性，所拟订的防止事故，预防事故的对策措施预防控制（PreventiveControl）校正控制（Cor

8、rectiveControl）紧急控制（EmergencyControl）恢复控制（RestorativeControl）7/15/202110NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统运行状态及状态转移7/15/202111NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统静态安全分析中的潮流算法要对大量开断故障进行潮流计算以便确定事故发生后