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7-1静态安全分析1

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静态代码分析工具清单

静态代码分析工具清单

静态代码分析⼯具清单SAST，即静态应⽤程序安全测试，通过静态代码分析⼯具对源代码进⾏⾃动化检测，从⽽快速发现源代码中的安全缺陷。

本⽂是⼀个静态源代码分析⼯具清单，收集了⼀些免费开源的项⽬，可从检测效率、⽀持的编程语⾔、第三⽅⼯具集成等⼏因素来综合考虑如何选择SAST⼯具。

1、RIPS⼀款不错的静态源代码分析⼯具，主要⽤来挖掘PHP程序的漏洞。

项⽬地址：2、SonarQube⼀款企业级源代码静态分析⼯具，⽀持Java、PHP、C#、Python、Go等27种编程语⾔，⽽且能够集成在IDE、Jenkins、Git等服务。

项⽬地址：https://3、CodeQL⼀个免费开源的语义代码分析引擎和查询⼯具，以⼀种⾮常新颖的⽅式组织代码与元数据，可以通过像SQL查询⼀样检索代码，并发现其中的安全问题。

git项⽬地址：https:///github/codeql-cli-binaries4、Find Security Bugs⼀个⽤于 Java Web 应⽤程序安全审计的 SpotBugs 插件。

项⽬地址：https://find-sec-bugs.github.io/5、VCG(VisualCodeGrepper)⼀种适⽤于 C++、C#、VB、PHP、Java、PL/SQL 和 COBOL 的⾃动化代码安全审查⼯具。

项⽬地址：https:///projects/visualcodegrepp/6、FindBugs⼀款静态分析⼯具，检查程序潜在bug，在bug报告中快速定位到问题的代码上。

项⽬地址：7、Cobra⼀款源代码安全审计⼯具，⽀持检测多种开发语⾔源代码中的⼤部分显著的安全问题和漏洞。

项⽬地址：https:///WhaleShark-Team/cobra8、Hades⼀个静态代码脆弱性检测系统，⽀持java源码的审计项⽬地址：https:///zsdlove/Hades9、Bandit⼀个专门⽤于查找Python代码中常见安全问题的⼯具。

机械设计基础第七版课后习题答案

机械设计基础第七版课后习题答案

机械设计基础第七版课后习题答案第一章1- 1 什么是运动组合？高对和低对有什么区别？答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。

平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。

平面高副-与点或线接触的运动副。

1-2 什么是机构运动图？它是做什么的？答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。

如此绘制的简明图形称为机构运动图。

功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性（位移、速度和加速度）。

在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。

1-3 平面机构有确定运动的条件是什么？答:如果机构的自由度 f 大于0 且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。

（复习关于自由度的四个结论P17）第2章2- 1 曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。

反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。

死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。

当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力 f 刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。

该机构的位置称为死点位置。

也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置（从动件的驱动角？=0）.第三章3- 2 通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。

形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。

3-3 什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。

理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。

该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。

柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。

静海电网静态安全分析N-1校验

静海电网静态安全分析N-1校验

并保存 ． 为下一步潮流分析的基准 正常方式下崔庄子站各侧母线 作 电压均在合格 范围内 ． 主变高压 侧负荷 电流 １５ 眷 主变高压侧 ５ Ａ．１
负 荷 电 流 ｌ５ １Ａ
２静 海 电 网 Ｎ １ 析 实 例 ． 一 分
２１ ． 静海 电网的结构特点及负荷性质 静海地 区电网是天津电 网的重要 组成部分 ． 电网络 主要 是由 供 ２ ０ Ｖ、１ｋ ３ ｋ １ｋ ２ ｋ １０ Ｖ、５ Ｖ、０ Ｖ四级组成 ，供 电网络 的主要 电源 点为静海 地 区内的迎丰站 、 吕官屯站 、 乾隆湖站以及滨海地区内的港西站 ． 静海 地 区电网 以 １０ Ｖ ３ ｋ １ｋ 、５ Ｖ等级 为 主网架 ，１ ｋ 、５ Ｖ电网的稳 定运 １０ Ｖ ３ ｋ 行对于静海地区的安全供 电至关重要 ２ 潮流计算软件在静海 电网的应用 ． ２ 该软件是建 立在电力系统数据采 集与分析系统 （Ｃ Ｄ ） Ｓ Ａ Ａ 基础之 上 的、 实现分析 型电网调度 自 动化 的电力 系统专用软件 ， 功能主要 其 是利用 电力 系统 的各种信息 ． 在实 时型和研究型模式下 ． 对电力系统 的运行状态进行分析 ． 助调度员了解和掌握电力系统的运行状态 ． 帮 并提供分析决策 静海调度通过潮流计算软件的网络拓扑分析 、 状态 估计 、 潮流计算分析 、 全网 Ｎ １ 一 校验 、 短路 电流计算 等功能进行 电 网 安全稳定分析计 算 ． 以指导调度运行人员安排 日运行方式及电网正常 方式下的事故预想 ２４５结论 ．． ２ 静海电网安全稳定计算的基础数 据 ３ 崔庄子站负荷 高峰 时不满足 Ｎ １ 一 条件 ．将潮流计算 结论作为该 ２ ． 外网等值 阻抗 的情况 ．１ ３ 站正 常运行方式下 Ｎ １ 一 预案的制定依据 ．调度运行 人员应密切关注 静海 电网等值电抗根据市调下 发的年度综合 电抗 为基础 ．以迎 该站负荷变化 ． 并制定完 善的 日 反措方案 丰、 乾隆湖 、 吕官屯 ３ ２ ０ Ｖ站 为接 口注入静海电网电抗初值 。 个 ２ｋ 静海 ３结语 ． 地 区电网属辐射性 网络 ． 电网计算仅 以计 算母线终端 阻抗 为主 ． 计算 本 文通 过对静 海 电网负荷 高峰 时段 的某一 断面 进行 网络 拓扑 方式较为单一。 和 状 态估计 ，通 过人 为 的运行 方 式变 更反 应 系统 潮流 的变 化 ． 如 ２． ．２计算数 据的来源 ３ 电 网 Ｎ １ 的潮 流变 化及 系 统稳 定情 况 、 率 、 一后 功 电压越 限等信 息 静海 电网的安全稳 定计算 以上述 ３ ２０￣站 的外网等值阻抗 提 示 可依据 崔庄 子站 的 Ｎ ｌ 个 ２ｋ — 校验模 式进 行静海 地 区的全 网 Ｎ １ 一 为基准 ．１ｋ １０Ｖ及 以下变电设备 、 线路参数通过手动录入系统 ， 构成 电 校 验 ．以便指 导调 度运行 人 员安 排 日运行方 式及 电 网正常方 式下 网计算 的基础数据平台 ． 并根据电网结构 的变化或新设备 的投产及 时 的事 故预想 。 （ 下转第 ３ ０ ） ５页 更新参数库

安全检查表分析(SCL)

安全检查表分析(SCL)

安全检查表分析(SCL)精品管理制度、管理方案、合同、协议、一起学习进步全员参与“危害识别及风险评价”携手共筑生命的方舟————————————安全检查表分析（SCL）二．安全检查表分析（SCL）1内容1.1安全检查表分析（SCL）是基于经验的方法，安全检查表是一份进行安全检查和诊断的清单；1.2它由一些有经验的、并且对工艺过程、机械设备和作业情况熟悉的人员，事先对检查对象共同进行详细分析、充分讨论、列出检查项目和检查要点并编制成表；1.3安全检查分析表分析可用于对物质、设备、工艺、作以便进行检查或评审。

业场所或操作规程的分析，为防止遗漏，在制定安全检查表时，通常要把检查对象分割为若干子系统，按子系统的特征逐个编制安全检查表。

1.4在系统安全设计或安全检查时，按照安全检查表确定的项目和要求，逐项落实安全措施，保证系统安全。

2编制方法d22.1确定人员。

要编制一个符合客观实际，能全面识别系统危险性的安全检查表，首先要建立一个编制小组，其成员包括熟悉系统的各方面人员；2.2熟悉系统。

包括系统的结构、功能、工艺流程、操作条件、布置和已有的安全卫生设施；2.3收集资料。

收集有关安全法律、法规、规程、标准、制度及本系统过去发生的事故资料，作为编制安全检查表的依据；2.4判别危险源。

按功能或结构将系统划分为子系统或单元，逐个分析潜在的危险因素；2.5列出安全检查表。

针对危险因素和有关规章制度、以往的事故教训以及本单位的检验，确定安全检查表的要点和内容，然后按照一定的要求列出表格。

3安全检查表编制依据3.1有关标准、规程、规范规定3.2国内外事故案例3.3系统分析确定的危险部位及防范措施3.4分析人员的经验和可靠的参考资料d33.5研究成果,同行业检查表等4特点4.1检查项目系统、完整，可以做到不遗漏任何能导致危险的关键因素，因而能保证安全检查的质量；4.2可以根据已有的规章制度、标准、规程等，检查执行情况，得出准确的评价；4.3安全检查表有的采用提问的方式，有问有答，给人的印象深刻，能使人知道如何做才是正确的，因而可起到安全教育的作用；4.4编制安全检查表的过程本身就是一个系统安全分析的过程，可使检查人员对系统的认识更深刻，更便于发现危险因素。

电网安全稳定分析和措施(正式)

电网安全稳定分析和措施(正式)

编订：__________________单位：__________________时间：__________________电网安全稳定分析和措施(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-1691-57 电网安全稳定分析和措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

下载后就可自由编辑。

一、电网稳定分析1、N-1静态安全分析。

分析中要注意元件过载情况、各枢纽点电压情况、电网的薄弱环节等。

2、静态功角稳定分析（静态功角稳定实用算法的分析）。

分析中要注意加减线路或断面功率的过程和处理方式是否与实际一致，电压水平是否符合实际。

3、时域稳定分析。

采用时域稳定分析方法进行功角、电压、频率稳定分析时要注意：（1）计算条件应反映系统可能出现的不利情况；（2）故障类型应满足稳定导则的要求，故障地点应涵盖可能出现的最严重故障地点；（3）要注意被观察物理量（机组、母线及线路的角度、电压等）选取的代表性；（4）应分析直流输电系统、各种自动装置、机组保护的动作情况及合理性；（5）要注意区分稳定问题的性质和失稳模式，如区分电压稳定（负荷中心电压的持续降低）与功角稳定（联络线电压的周期性变化或持续降低）；（6）应关注发电机同调性和系统振荡中心；（7）应注意系统阻尼情况，评估进行详细动态稳定分析的必要性；（8）应关注事故后电压、频率的恢复情况；（9）影响系统功角、电压、频率稳定的主要因素和提高系统稳定性的措施等。

静态安全分析课件(PPT49页)

静态安全分析课件(PPT49页)
（8） 或经过变换可改写成如下形式:
（9） 式中：I 为单位矩阵。
7
第二章 静态安全分析
最终得到:
（10）
与式(7)相比，△Wy 可看作是由于断线而引起的节点注入功率
的扰动：
（11）
上式中右端各项均可由正常情况的潮流计算结果求出，因
此断线分析模拟完全是在正常接线及正常运行方式的基础上
进行的。为了校验各种断线时的系统运行情况，只要按式
第二章 静态安全分析
式(18)和式(19)中的4 个元素即为 fy(X0,Y0) 中对应于支路i j
的4 个非零元素，其他元素为：
（20）
式中:
表示 k 不属于节点集{i , j} 。
综合式(17) ~ (20)，可得出式(16)的简化形式为： (21)
式(15)中的 L 0 为 2N2N阶方阵，fxy(X0,Y0) 是一个2N2Nb 阶矩阵，相当于用雅可比矩阵对各支路导纳元素求偏导。
2
第二章 静态安全分析
3.4.1 节点功率方程的线性化 ❖ 直流潮流模型是一种简单而快速的静态安全分析方法，但这
种方法只能进行有功潮流的计算，没有考虑电压和无功问题。 采用潮流计算的P-Q 分解法和补偿法进行断线分析可以同时 给出有功潮流、无功潮流以及节点电压的估计。但为了使计 算结果达到一定的精度，要求必须进行反复迭代，否则其计 算结果，特别是电压且无功潮流的误差较大。本节课将介绍 一种断线分析的灵敏度法，此法将线路开断视为正常运行情 况的一种扰动，从电力系统潮流方程的泰勒级数展开式出发， 导出灵敏度矩阵，以节点注入功率的增量模拟断线的影响， 较好地解决了电力系统断线分析计算问题。
(11)求出相应的节点注入功率增量△Wy 。然后就可利用正常 情况下的灵敏度矩阵由式(10)直接求出状态变量的修正量。

考博必看--电力系统分析上册(诸骏伟)-课程总结

第一章能量管理系统1.EMS的含义和作用1).EMS 是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统，是预测、计划、控制和培训的工具。

2).EMS 主要针对发电和输电系统，用于大区级电网和省级电网的调度中心。

3).EMS 涉及计算机硬软件的各个方面。

它最终是通过EMS 应用软件来实现对电力系统的监视、控制和管理。

2.EMS的主要内容数据收集级(SCADA) ,能量管理级(GMS&OPS) 包括实时发电控制,系统负荷预测,发电计划（火电调度计划）,机组经济组合,水电计划（水火电协调计划）,交换功率计划,燃料调度计划,机组检修计划. 网络分析级(NAS)包括实时网络状态分析,网络结线分析,母线负荷预测,潮流,网络等值,网络状态监视,预想故障分析,安全约束调度,无功优化,最优潮流,短路电流计算,电压稳定分析,暂态分析.培训模拟级。

3.现有EMS存在的问题1).EMS已得到了广泛的应用，但目前只停留在分布式独立计算分析阶段，多数高级应用软件都需要人工调用，然后由调度员进行综合决策。

2).在电网事故状态下，没有良好的事故分析、定位和恢复手段.3)电力改革使得情况更加复杂。

4.EMS的发展趋势针对现有的EMS存在的问题，需加入决策系统，增强、扩充了网络分析功能，未来向着调度机器人的方向发展。

第二章电力系统潮流计算1.潮流计算的定义2.各种潮流计算的模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系。

(一) 高斯——塞德尔迭代法该算法具有存储量小，程序设计简单的优点。

但收敛速度慢，阶梯式逼近时台阶的高度越来越小，以至于迭代次数过多。

算法特点：1）在系统病态的情况下（重负荷节点负电抗支路较长辐射型线路长短线路接在同一节点上，且长短线路的比值很大），收敛困难。

计算速度缓慢每次迭代速度很快，但由于结构松散耦合，节点间相互影响太小，造成迭代次数增加，收敛缓慢。

2）程序编制简便灵活(二)、牛顿——拉夫逊迭代法（N_L）算法特点1）平方收敛，开始时收敛比较慢，在几次迭代后，收敛得非常快，其迭代次数和系统的规模关系不大，如果程序设计良好，每次迭代的计算量仅与节点数成正比。

电力系统安全稳定计算规范


2.9 频率稳定计算分析
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.10 再同步计算分析

电力系统再同步计算分析的目的是，当运行中稳定破坏
后或线路采用非同步重合闸时，研究系统运行状态的变
化趋向，并找出适当措施，使失去同步的机组经过短时 间的异步运行，能较快再拉入同步运行。

再同步的计算分析一般在特殊要求或事故分析需要时进
3.3.4 动态等值方法 动态等值与电力系统稳定计算分析的物理问题紧密相关。在 电力系统安全稳定计算分析中，可根据所研究的问题，分别 针对以下情况进行等值： （1）适用于大规模电力系统的暂态和动态（大扰动）稳定性分析 的等值方法，要求研究系统在同一大扰动下，等值前后有接 近的转子摇摆曲线。 （2）适用于大规模电力系统的小扰动动态稳定性分析的等值方法， 要求研究系统在等值前后有接近的振荡模式和模态分布。 （3）适用于大规模电力系统的在线动态安全分析的等值方法，要 求研究系统在等值前后有接近的动态安全分析结果。
配电网络
Z 配网无功补偿
I
P 等值电动机 小机组
等值静态负荷
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
3.3.3 互联电网外部系统等值的原则 可根据研究目的，对所研究系统的外部系统进行适当等 值。应保持等值前后联络线潮流和电压分布不变，所研
究系统稳定特性和稳定水平基本保持不变。
3 电力系统安全稳定计算分析的基础条件
他元件是否因此过负荷和电网电压水平是否符合要求，用
以检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行的要求 。
2 电力系统安全稳定计算分析的目的和要求
2.5 静态稳定计算分析 电力系统静态稳定（包括静态功角稳定和静态电压稳定） 计算分析的目的是应用相应的判据确定电力系统逐个被加

电力系统静态安全分析


Zij Iij Ij-Iij
网络
U1(0) Ui
(0)
I1 Ii Ij In
(a)
网络
U1(1) Ui
(1)
0 Iij -Iij 0
Uj(0) Un (b)
(0)
Uj(1) Un (c)
(1)
图3-6

对于线性网络，可以应用迭加原理把图3-6（a）分成两个网络即 . 图3-6（b）和3-6（c）。这时待求的节点电压 U 也可看成两个部 . . . ( 0) (1) 分
式中： U 相当于没有追加支路情况下的各节点电压，这个向量可 以用原网络的因子表求出，即:
. (0)
U U U
(46)

U
. (0)
Y 1 I
. (0)
(47)

I 时求出的，其值为 U 是向原网络注入电流向量 . . (48) U (1) Y 1 I (1)
. (1)
. (1)
©版权所有
补偿法

补偿法：将支路开断视为该支路未被断开，而在其两端节点 处引入某一待求的补偿电流，以此来模拟支路开断的影响。

特点：不必修改导纳矩阵，可以用原来的因子表来解算网络 的状态。
以单一支路开断为例说明补偿法的物理概念

当网络节点i、j之间发生支路开断，可以等效地认为在i、j节点间并 联了一个追加的支路阻抗Zij，其数值等于被断开支路阻抗的负值。 这时流入原网络的注入电流将由 I
Zij
. Iij
ZT Zij Zij
(53)
. 图3-7 用等效发电机原理求Iij的等值电路图
支路开断后的节点电压向量

通过等值电路络 ZT . E

电力系统静态安全分析2——杜晓风 (2)



以预想事故相邻级确定权重因子

预想事故自动筛选算法原理图
入口 取第一个预想事故 安全 自动选择 不安全 安全评估
行为指标计算及排队顺序 取下一个预想事故 否 是 输出预想事故一览表 出口
预想事故是否已经作完
图1 预想事故自动筛选算法的原理图
电力系统静态安全域

保证电力系统静态安全运行的条件是在当前网 络结构下，不但要保证正常运行状态，而且在 因偶然事故导致故障元件切除后的运行状态下， 仍然要保证发电机功率和负荷需求功率的平衡， 同时各设备运行在安全限值约束之内。 前面介绍的方法均为逐点法——在给定的运行 状态下，对预想事故集的所有预想事故逐一求 解潮流方程，以此来确定系统是否运行在安全 约束范围内。
-0.6
-0.8
接线图
例题
解： P B
0
1 1 0.6 0.25 0.2 0.8 1 0.2
1 9 5 2 0.2 2 15 3 1 1 3 5 2 0.4 0.2

潮流模型及安全约束条件
电力系统的安全运行，就是保证系统的功率平衡，同时 各设备运行在安全限值之内
潮流模型——保证功率平衡由功率平衡方程实现，即等式
约束条件
安全约束条件——设备运行在安全限值之内

若系统节点数为n，第n个节点为参考节点，负荷节 点编号为1~nL （共nL个），发电机节点编号为nL +1~n-1(共包括参考节点共Ng个)，支路数为m。此外 其潮流模型一般可采用P-Q分解潮流模型
概念

预想事故的自动筛选：在静态安全分析中，先 用简化潮流的计算方法对预想事故集中的每一 个预想事故进行近似计算，剔除明显不会引起 安全问题的预想事故，且按事故的严重性进行 排序，组成预想事故一览表，然后用更精确的 潮流算法去对表中的事故依次进行分析。
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忽略电阻rij，则:
i j 很小，令 cosij 1, sinij i j
Vi V j 1
忽略支路对地电容
pij bij (i j )
i j
xij
直流潮流法
支路方程: pij
P i
i j
xij

ji ,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
电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分 为三级： • 第一级标准：保持稳定运行和电网的正 常供电； • 第二级标准：保持稳定运行，但允许损 失部分负荷； • 第三级标准：当系统不能保持稳定运行 时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损 失。
扰动类型
• 第一级标准对应的扰动类型为出现概率较 高的单一故障 a) 任何线路单相瞬时接地故障重合成功； b) 同级电压的双回或多回线和环网，任一 回线单相永久故障重合不成功及无故障 三相断开不重合； c) 同级电压的双回或多回线和环网，任一 回线三相故障断开不重合；
•
第三级标准对应的扰动类型为出现概率 极低的多重严重故障 a) 故障时开关拒动； b) 故障时继电保护、自动装置误动或拒 动； c) 自动调节装置失灵； d) 多重故障; e) 失去大容量发电厂； f) 其他偶然因素。
• • • • • • •
a) b) c) d) e) f)
故障时开关拒动； 故障时继电保护、自动装置误动或拒动； 自动调节装置失灵； 多重故障; 失去大容量发电厂； 其他偶然因素。
• 速度和精度的协调 • 直流潮流 vs 交流潮流
直流潮流法的近似处理
• 对于输电线ij，支路有功潮流
2
pij Vi gij ViV j gij cos ij bij sin ij
xij r gij 2 2 0, bij 2 2 1/ xij rij xij rij xij
B01n 1 ... ... B0 nn n
B0阵的元素:
1 Boii , ji xij
j i
1 Boij xij
直流潮流法的特点
• 求DC潮流不需要迭代，只需求解一次N-1 阶方程，计算速度快 • DC潮流只能计算有功潮流的分布，不能 计算电压幅值，有其局限性 • DC潮流要满足假设条件
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
• 也可从后果来区分安全性和稳定性
– 两个具有相同稳定裕度的系统，如果一个系统失稳的后 果比另一个更差，则前者的安全性相对较差
电力系统运行状态及状态转移
正常状态 安全裕度降低 安全状态 (预防控制) 不等式约 束破坏 预警状态 满足等式和 不等式约束
(校正控制)
紧急状态 （紧急控制） 解列、 切负荷 待恢复状态 (恢复控制)
等式约束 破坏
7.2 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 故发生后系统是否会进入静态紧急状态 • 实时应用对潮流计算的快速性有很高的要求
• 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
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
f x, u 0
• 不等式约束
hx, u 0
• 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
电力系统实时运行状态的分类 -Dyliacco,1967
• 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
c) 应有较大的抗扰动能力，并满足本导则 中规定的有关各项安全稳定标准； d) 实现分层和分区原则； e) 合理控制系统短路电流。
• 在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应 有规定的静态稳定储备，并满足再次发生单一 元件故障后的暂态稳定和其它元件不超过规定 事故过负荷能力的要求。 • 电力系统发生稳定破坏时，必须有预定的措施， 以防止事故范围扩大，减少事故损失。 • 低一级电网中的任何元件（包括线路、母线、 变压器等）发生各种类型的单一故障均不得影 响高一级电压电网的稳定运行。
静态安全分析
吴文传
7.1 绪言
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
基尔霍夫电流定理：
AIb I n
T
基尔霍夫电压定理：A 网络的支路特性：
U n Ub
YbUb Ib
AYbU b AI b I n AYb AT U n I n 故 : Y AYb AT , 节点导纳阵
节点导纳阵的求解
2 5 2 1 1 0 1 Y 3 1/3 2/5 1 0 1 0 0 2
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（Preventive Control） – 校正控制（Corrective Control） – 紧急控制（Emergency Control）
– 恢复控制（Restorative Control）
电力系统运行状况的数学模型
－不等式约束
• 节点电压幅值约束
Vim Vi Vi M
• 发电机功率出力约束
m M PGi PGi PGi m M Q Q Q Gi Gi Gi
• 各支路（线路、变压器）潮流约束
IM I ij ij
电力系统运行状况的数学模型
• 等式约束
• • • • (1)rij<<xij (2)相邻母线的相角差很接近 (3)各母线的电压在额定值附近 (4)支路对地电容很小
节点-支路关联矩阵
３ 1/2 2 1/3 3 1 2/5 1
2
支路1 节点1 1 A 节点2 1 节点3 0
支路2
支路3
1 0 1
支路1 支路2 支路3 0 A 节点1 1 1 0 1 0 1 节点2 -1 1
• 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
保证电力系统安全稳定运行的 基本要求
• 为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、 电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储 备和有功、无功备用容量。备用容量应分配合 理，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和 调整有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。
３ 1/2 1 支路１
0 1 2 0
0 1 2 1 1 2 5 0 1 0 2 0 1 1 5 3
支路2 支路3
2 9 2 5 10 5 1 2 2 11 3 5 5 15
电力系统安全稳定导则
• 电网运行方式安排也要注重电网结构的合理性。 合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基 础。在电网的规划设计阶段，应当统筹考虑， 合理布局，加强主干网络，规划好电网结构。 合理的电网结构应满足如下基本要求：
a) 能够满足各种运行方式下潮流变化的需 要，具有一定的灵活性，并能适应系统 发展的要求； b) 任一元件无故障断开，应能保持电力系 统的稳定运行，且不致使其它元件超过 规定的事故过负荷和电压允许偏差的要 求；
Y
Y11 Y 21
2 Y12 5 Y22 2 5
2 1 5 2 2 0 5
三道防线
• 第一道防线：快速可靠的继电保护，有效 的预防性控制措施 • 第二道防线：采用稳定控制装置及切机切 负荷等紧急控制措施 • 第三道防线：设置失步解列、频率及电压 紧急控制措施
电力系统实时静态安全分析
电力系统运行状况的数学模型
－等式约束
• 节点功率平衡条件
P Gi P Di Vi V j Gij cos ij Bij sin ij 0 ji QGi QDi Vi V j Gij sin ij Bij cos ij 0 ji
电力系统安全稳定标准
• 在正常运行方式下，对不同的电力系统， 按功角判据计算的静态稳定储备系数（Kp ％）应满足15%~20％，按无功电压判据计 算的静态稳定储备系数（Kv％）满足 10%~15％。 • 在事故后运行方式和特殊运行方式下，Kp ％不得低于10％，Kv％不得低于8％。