电力系统静态安全分析(II)

《电力系统静态安全分析(II)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、NorthChinaElectricPowerUniversityDepartmentofElectricalEngineeringBaoding2007.11-2008.01电力系统分析第三章电力系统静态安全分析一．概述二．电力系统静态等值三．支路开断模拟四．发电机开断模拟五．预想事故的自动选择随着电力系统规模的扩大和发电量的增长，建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统，以保证电网的安全经济运行，已成为十分重要的问题。计算机技术的发展为电力系统的运行管理提供了极为有利的条件，已有众多的电力系统采用了具有优良在线性能的

2、计算机能量管理系统，这不仅可以改善系统运行的安全性，也可以将电能生产的费用降低到最小程度。一．概述目前各国电力调度中心的计算机功能已涉及到电力系统运行管理的所有领域，其中主要用来完成运行参数监视、记录和由调度员直接进行操作的部分称为SCADA系统(SupervisoryControlandDataAcquisition)，它包括数据采集、数据预处理、运行状况的监视、调度员远方操作、运行数据的记录打印统计与保存、事故追忆和事故顺序记录等功能。为加强系统的安全性，20世纪60年代后又发展了安全监视的功能(也称安全分析)，它主要

3、包括状态估计和安全分析(也称安全评估)。一．概述对安全的广义解释是保持不间断的供电，即不失去负荷。在实用中可以更确切地用正常供电情况下，能否保持潮流及电压模值在允许限值范围内来表示。具体来说，电力系统处于正常状态时，若忽略损耗，各用户的有功、无功负荷与系统中发出的有功、无功功率应该相等，即，也可写成等式约束的形式，即式中：为系统运行的状态变量。一．概述另一方面，在具有合格电能质量的条件下，有关设备的运行状态应处于其运行限值范围内，即没有过负荷。因此可用下列不等式来表示，，式中：为节点的电压模值；为支路的有功潮流；为支路的无

4、功潮流。也可以写成综上所述，电力系统正常运行时应该同时满足等式与不等式两种约束条件。一．概述从运行的角度看，处于正常状态的系统发生故障后，可能仍然处于安全状态。由于网络结构的变化，系统也可能出现线路过负载、电压越限、系统失稳等情况。因此，正常状态的电力系统可区分为安全正常状态与不安全正常状态两类。从系统运行调度的角度看,应该用预想事故分析的方法预先知道系统是否存在隐患，即处在不安全正常状态，以便采取相应措施防患于未然，使之从不安全正常状态转变为安全正常状态。电力系统安全分析就是为这一目的而设立的。一．概述凡用来判断在发生预

5、想事故后系统是否会发生过负荷或电压越限的功能称为静态安全分析。而用来判断系统是否会失稳的功能则称为暂态安全分析；使系统从不安全正常状态转变到安全正常状态的控制手段，称为预防控制。一．概述对于只满足等式约束但不满足不等式约束的运行状态，称为紧急状态。这表示虽没有出现大面积用户停电，但运行参数已越限。若不采取措施，运行情况将会进一步恶化，甚至造成系统崩溃。紧急状态又可以分为两类：①没有失去稳定性质的紧急状态。由于输电设备通常允许有一定的过负荷持续时间，所以这种状态称为持久性的紧急状态。对于这种状态一般可以通过控制使之回到安全状

6、态，称为校正控制，也称持久性的紧急状态控制。一．概述②可能失去稳定的紧急状态，也称为稳定性的紧急状态，其能容忍的时间只有几秒钟，因此相应的控制也不得超过1秒。这种控制称为紧急控制或稳定性紧急控制。系统经紧急控制后一般进入恢复状态，这时系统可能不满足等式的约束，而不等式约束则可以满足。一．概述对于处于恢复状态的系统，一般应通过恢复控制来恢复对用户的供电及实现已解列系统的重新联网，使电力系统进入到正常状态。图3-1给出了电力系统的四种状态及其经控制或事故扰动相互转化的过程。一．概述图3-1电力系统运行状态分类及其转化过程一．概

7、述电力系统的运行管理功能，除SCADA、状态估计、安全分析(或称安全评估)、安全控制外，在运行控制方面包括自动发电控制、负荷控制，电压控制与调度员培训模拟等，在电能管理方面包括发电计划、经济调度、负荷预计、电能交易评估、运行规划等。这种包括SCADA、安全监控及其它调度管理与计划的功能系统，统称为能量管理系统(EMSEnergyManagementSystem)。一．概述随着电力事业的发展，电网逐步变成巨大的互联系统以提高电能质量和运行的经济性并获得较高的供电可靠性。但是互联系统却使运行方式的计算更为复杂。对互联系统进行不

8、同运行方式下的分析计算往往会遇到计算机容量的限制或耗费机时过长等问题。用等值方法取代系统中某些不感兴趣的部分，可以明显地缩小问题的计算规模。二．电力系统静态等值此外，电力系统进行在线计算时，往往难以在调度中心获得整个系统的全部实时信息，而系统数学模型的规模又必须与所得到的实时信息相一致。因此，也不得不把