用直流法进行电力系统静态安全分析

Ward等值法的改进措施（3）
非基本运行方式下WARD等值校正：
先以内部系统实时数据作状态估计，求出边界节点的电压模值与电压相角； 然后以所有边界节点作为平衡节点，对基本运行方式下的外部等值系统（由边界节点及保留的外部系统节点组成）作潮流计算。 对保留的PV节点：有功注入为0，电压模值为给定值，相角取边界节点相角平均值。 潮流计算求得的边界注入用于校正基本运行方式下的注入。 如果校正后注入进行状态估计时，与内部信息有较大残差，可修改边界节点电压模值与相角，重复计算2－3次。
第三节 支路开断模拟
第三节 支路开断模拟
直流潮流数学模型
写成另一种形式
其中
直流潮流的断线模型 应用直流潮流模型求解输电系统的状态和支路有功潮流非常简单。而且，由于模型是线性的，故可以快速进行追加和开断线路后的潮流计算。 原理：原网络直流潮流公式： 当支路（或追加）开断后，而注入功率P没有变化时，直流潮流公式为：
Ward等值法的改进措施（1）
并联支路的处理
等值后的并联支路，代表了从边界节点看出去的外部网络对地电容和补偿并联支路。
因为外部网络的串联阻抗值较小，所以外部系统的并联支路有集聚于边界节点的趋势。
因此：等值时尽量不用并联支路，而通过求边界的等值注入来计及影响。考虑并联支路聚集效应。
等值在边界的并联支路，产生错误的并联支路响应模型。如：边界节点电压微小变化，导致并联支路无功功率显著增加。
电力系统运行状态（2）
电力系统运行状态（3）
正常状态的电力系统可分为安全正常状态与不安全正常状态。 已处于正常状态的电力系统，在承受一个合理的预想事故集（contingency set）的扰动之后，如果仍不违反等约束及不等约束，则该系统处于安全正常状态。 如果运行在正常状态下的电力系统，在承受规定预想事故集的扰动过程中，只要有一个预想事故使得系统不满足运行不等式约束条件，就称该系统处于不安全正常状态。 预防控制：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。

事故。对系统安全性的分析，涉及到系统故 障后的稳态行为和暂态行为，相应地安全 分析也分为静态安令分析和动态安全分析 两个领域。电力系统的静态安全分析仅考 虑事故后稳态运行情况的安全性，它研究 系统中的元件开断引起支路有功潮流及母 线电压越限，如果出现越限，就要采取相应 的校正控制策略消除越限，保证系统的正 常运行。静态安全分析是电力系统调度部 门在调度过程中必须进行的一项重要工 作，其目的是提高系统运行的安全性。在本 文中。我们将重点讨论静态安全分析的问
后果。自２０世纪６０年代以来，大面积停电事 故时有发生，在经济上造成了巨大的损失， 因此，各国对电力系统的安全性分析，开始 给予了足够的重视，成为七、八十年代非常 活跃的研究领域。特别是２００３年８月１４日发 生的美加大停电事故，造成的经济损失和 社会影响更加严重，引起了人们对电力系 统安全性的强烈关注。如何提高系统的安 全性，将重点放在了如何对系统进行安全 分析，必须从系统规划、系统调度操作以及 系统维修计划等方面做统一而全面的考 虑，并最终集中体现在系统的运行条件上。 当互连系统运行中发生故障时，保证 对负荷持续供电的能力，即系统保证避免 引起广泛波及性供电中断的能力，这就是 电力系统的安全性问题，它涉及到系统的
本文链接：/Periodical_kjzxdb201030048.aspx
国民经济发展水平的重要标志是电力
工业。现代社会的不断发展，促使用电需求
率供需必须平衡，一类是不等式约束条件， 即系统中的某些变量必须在一定限值以 内，如各节点的电压模值、机组的有功和无 功出力、支路潮流等。同时满足等式和不等 式条件的系统，才可以认为是处于正常状 态。在考虑预想事故集的情况下，根据系统 对以上两类约束条件的满足情况，可将电 力系统分为四种运行状态： （１）安今正常状态－（２）不安全正常状态。 （３）紧急状态，（４）待恢复状态。

浅谈用“直流法”及“P-Q分解法”进行电力系统静态安全
分析
黄超英
【期刊名称】《江西电力职业技术学院学报》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】本文主要讨论了用“直流潮流法”和“P-Q分解法”进行电力系统静态安全分析的过程，并概括了其利弊，旨在能选择一种快速准确的电力系统安全分析方法。

【总页数】1页(P14)
【作者】黄超英
【作者单位】江西电力职工大学电力系讲师
【正文语种】中文
【中图分类】TM712
【相关文献】
1.基于MPI和P-Q分解法的电力系统潮流并行算法的研究 [J], 左婧
2.用直流法进行电力系统静态安全分析 [J], 闵尊南
3.电力系统的P-Q分解法潮流计算 [J], 武晓朦;张飞廷
4.基于MPI电力系统潮流P-Q分解法的并行算法 [J], 朱金凤;江全元;曹一家
5.基于P-Q分解法的电力系统潮流计算仿真研究 [J], 高常宝
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技能认证供电服务指挥考试(习题卷16)第1部分：单项选择题，共46题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]针对推送到配电网故障研判技术支持系统的各类停电告警信息，在进行故障研判前，应在已发布的停电信息范围内进行( )判断。

A)应急B)过滤C)服务答案:B解析:2.[单选题]（ ）应实时跟踪主动抢修工单的处理进度，对进展缓慢或重要紧急的抢修工作及时开展督办工作，确保现场抢修工作有序推进。

A)设备管理部B)供电服务指挥中心C)调度控制中心答案:B解析:3.[单选题]建设工单驱动业务管理新模式是提升( )的主要举措。

A)配网精益管理水平B)供电服务水平C)配网数字化转型答案:B解析:4.[单选题]( )管理指为重要活动提供电力供应保障或支援，落实保电部署，提供应急电源支持等。

A)运维B)抢修C)保供电答案:C解析:5.[单选题]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应为（）A)5％一10％B)10％一15％C);答案:C解析:出自电力系统安全稳定导则：3.1.1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应为 15％一20％，按无功电压判据计算的静态稳定储备系数 为 10％一15％。

6.[单选题]主动抢修业务具备（ ）的特点，即无需用户进行故障报修，主动开展抢修服务。

A)主动性B)及时性错和多选不得分。

7.[单选题]客户反映问题供电企业已按政策法规、制度标准及服务承诺执行，或无相关政策法规依据的，地市公司可发起（）。

A)申诉B)撤诉C)重要服务事项报备答案:A解析:8.[单选题]（ ）负责配网运维检修管理工作的技术支撑。

A)省公司设备部（配网管理部门）B)地市公司运检部（配网管理部门）C)电科院D)供电服务指挥中心（配网调控中心）答案:C解析:9.[单选题]对于超电网供电能力停限电，现场送电后，应在（ ）内填写送电时间。

A)10minB)15minC)20minD)30min。

gij bij , bi 0 b j 0 0 bij 1/ xij sin ij ij , cosij 1 V V 1 j i
2.6 电力系统静态安全分析的直流潮流法
2.6.1 直流潮流模型
(3) 关于直流潮流模型的几点说明： a) 直流潮流模型对应于纯电抗网络——忽略所有元件(G、T)的电阻及 对地导纳；
pllpi则26电力系统静态安全分析的直流潮流法letthen26电力系统静态安全分析的直流潮流法26电力系统静态安全分析的直流潮流法bpik的计算对于开断线路k26电力系统静态安全分析的直流潮流法263n1安全性检验与故障排序小结通用公式开断线路i开断影响通过bk1xkxkexiixjj2xij反映
xk 引起的 X 的修正量： X X X k XekeT kX xk 引起的 电压相角修正量： θ X P k Xek eT k X P
设：追加
T ( XP ) e xk 后，节点注入P不变： eT k k θ i j i j k
追加
xk 后，新网络的节点电压相角：
θ k Xekk
操作前原始状态
θ θ θ θ k Xekk
2.6 电力系统静态安全分析的直流潮流法
2.6.2 直流潮流的断线(开断)模型——应用注意
（1）直流潮流的开断模型适应于：
增加1个元件——
开断1个元件——
i
k(i,j)
j
+xk
PI w
V V V
w
Q Q Q
2.6 电力系统静态安全分析的直流潮流法
②基于线路导纳变化灵敏度的有功过负荷行为指标的计算：
(a) 线路故障开断引起的 PI 增量 设：线路 No.k 导纳 Bk 变化 △Bk →PI变化

电力系统静态安全分析的基本概念电力系统静态安全分析是电力系统规划和调度的常用手段，用以判断在发生预想事故（输变电设备强迫退出运行）后系统是否会过负荷或电压越限的功能。

电力系统动态安全分析用于判断在发生预想事故后系统是否会失稳的功能。

静态安全分析的基本方法：补偿法，直流潮流法，灵敏度分析法。

直流输电的基本原理及稳态数学模型1、直流输电线路输送的电流和功率由线路两端的直流电压所决定，与两端的交流系统的频率和电压相位无关。

直流电压的调节是通过调节换流器的触发角和交流系统的电压来实现的，换流器输出直流电压的改变，将决定直流电流的大小。

（直流潮流的控制）2、由于交流变压器等值电感的存在，相电流不能突变，因而换流器的供电电源从一相换到另一相时不能瞬时完成，需要经过一个换相期，换相期所对应的电角度称为换相角。

（换相角定义，范围）3、由于换相角的存在，直流电压的平均值将随直流电流的增大而减小；换流器正常工作的触发角的变化范围减小。

（换相角对直流系统的影响）4、换相电流中包含两个分量，分别为常数分量和正弦分量。

其中，常数分量随着触发角的增大而减小，正弦分量滞后于换相电压90°。

常数分量是短路电流中的自有分量，其产生机理是电感回路中的电流不能发生突变；正弦分量是短路电流中的强迫分量，由于短路回路是纯电感回路，所以正弦分量的相位滞后于电源电压90度。

因此，换流器的稳态工况是在换相期使交流系统两相短路，在非换相期使交流系统单相断线。

（换相电流的理解）5、直流潮流的基本方程：整流器、逆变器、交流基波电流和直流电流、直流电压和交流电压的关系。

6、直流稳态运行方程中引入了等值换相电阻，等值换相电阻并不具有真实电阻的全部意义，它不吸收有功功率，其大小体现了直流电压平均值随直流电流增大而减小的斜率。

等值换相电阻是一个网络参数，不随系统运行状态的改变而改变。

由于等值电阻的引入，换相角不显含在直流潮流公式中，换相效应完全由换相电阻与直流电流的乘积表征。

(2)在等值时，如果外部系统中含有PV节点，则内 部系统中发生事故开断时，应保持外部PV节点 对 内部系 统提供 的 无功 支援 。 而对于 上述的 Ward等值法由于PV节点已被消去了，这一要求 在实际上难以满足，为此进行外部等值时，应 保留那些无功出力裕度较大，且与内部系统电 气距离小的PV节点。
(3)实现外部等值时，一般是根据某一基本运行方式 的全网潮流解来进行的。在实时状况下，系统运行 方式在不断变化，由于远动条件的限制在调度中心 一般不能掌握全系统的实时网络结构与运行参数的 变化，因而难以对基本运行方式的外部等值数据作 实时状况的修正，由此产生的误差会大大超过工程 计算所允许的范围。

在缓冲等值中，边界节点之 间的互连等值支路参数及边 界节点的等值注入，可由常 规的Ward等值法求出。为了 在内部系统出现线路开断情 况下，外部系统能向内部系 统提供一定的无功功率支援， 可把所有缓冲母线m定为PV 节点，并规定其有功注入为 零，母线电压等于相连的边 界母线电压，这样缓冲母线 在任何情况下都不会提供有 功功率。
互联系统可以用下列一组线性方程式来描述
如将电网的节点分为三类：以子集I表示内部系 统节点集合，子集B为边界节点集合，子集E为 外部系统节点集合，于是上式可以写成
YU I


或写成
（3-3） （3-4） (3-5)
消去外部系统的节点，则从式(3-3)中得
UE Y

1 EE
I E Y YEB U B
将式(3-49)展开，并略去其中两个增量相乘的项，可得：
（3-52）
上式中给出了因支路km开断而导致的各节点电压相角 的变化量。应用这一关系可以求出发生开断后任意支 路ij中的潮流为：

1 YBB YBEYEE YEB
二．电力系统静态等值 (3)根据式(3-15)计算出分配到边界节 点上的注入功率增量，并将其加到边界节 点原有注入功率上，得到边界节点的等值 Q 。也可以用以下的简便方法 注入 P 、 来计算边界节点上的等值注入，如假定边 界节点为 i ，则计算式为 P U g g U U g cos b sin
E

BE
1 EE
二．电力系统静态等值 对于线性系统来说式(3-8)和式(3-9)是 一个严格的等值，只要 I 不变，在任何 I 、 I 时，由式(3-8)求得的 U 和 U ，同原始的 未等值全网的计算结果完全一致。在实际 应用时，需用注入功率来代替注入电流， 即 S 1 I diag U S (3-11)
E E
Y BE 0
EE
EB
YBB YIB
Y BI U B I B YII U I I I
(3-2)
二．电力系统静态等值
或写成 (3-3) (3-4) Y U Y U Y U I (3-5) Y U Y U I 消去外部系统的节点，即消去式(3-2) 中的 U ，则从式(3-3)中得 U Y I Y Y U (3-6) 将上式代入式(3-4)得 Y Y Y Y U Y U I Y Y I (3-7) 合并式(3-7)与式(3-5)可得
0 i
0 i
ij
ij
0 ij
io
io
二．电力系统静态等值 这种方法特别适宜于在线应用，因为 内部和边界的节点电压模值、电压相角与 联络线潮流都可以由状态估计来提供。 Ward等值后的网络接线，如图3-2所示。

十一、 电力系统静态安全分析（2 电力系统静态安全分析（2）
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内容提要 基本节点与基本支路 支路开断模拟 直流法 补偿法 灵敏度分析法 发电机开断模拟 预想事故的自动选择
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一、基本节点与基本支路
基本节点：在外部系统中,对一定的运行状态，某 些节点或支路对内部系统有较强的关联，这些节点 或支路的状态发生改变时，可对内部系统的潮流分 配有着明显的影响。 基本支路：由基本节点连接起来的支路称为基本支 路。 在建立外部等值模型时，为保证内部系统在线潮流 计算的精确性，原始网络的基本节点与基本支路应 保留，并在这些节点和支路上装设测点。
Pij ( 1 ) = B ij (θ i (1 ) − θ j (1) ) = B ij (θ i (0) + ∆ θ i ) − (θ j (0) + ∆ θ j ) = B ij (θ i (0) − θ j (0) ) + B ij ( ∆ θ i − ∆ θ j ) = Pij ( 0 ) + ∆ Pij
u ξ kj 其中
和
θ ξ kj 可以用以下方法来计算
U kεu u ξ kj = Q j εQ
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100∆θ k0 θ ξ kj = Pj ε P
(31)
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上两式中： εU为电压变化百分比，当节点k电压变化小于此值 时，就可忽略不计； εQ为节点i无功功率最大假定变化量的百 分值；
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直流法－方法2 直流法－方法2
假定由于支路km开断， B´0变成为B´1 ，导致θ0变成θ1，但是注入不变。 理论上，可以采用P0 = B´1 θ1用新的因子表计算出新的θ1 但考虑用基本情况下的B´0求解。类似方法1，有：

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)
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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

∆Pi = − K Gi ∆f =
k
K Gi PGL KS
精确的潮流计算
迭代解潮流 PQ法潮流模型： 法潮流模型： 法潮流模型
∆P + ∆P k = − B′U∆θ U
∆Q + ∆Q k = − B′′∆U U
其中 ∆P
k
由前式算出 不含平衡节点
0]
T
∆Q = [0 L − QGL L
k
由基本条件得到 不含平衡节点 PV节点 节点
P (1) P ( 0) 0 1 1 M M M + = P + P′ = P(1) = Pk (1) Pk ( 0 ) − pk M M M
′ ′ θ(1) = B0 P(1) = B0
几个基本概念
FRC——Frequency Response Characteristic 频率响应特性
∆f 调差系数： 调差系数： σ = − ∆PG
PGN ∆f σ* = − f N ∆PG
表明系统频率随机组输出功率增加或减少而升降 表明系统频率随机组输出功率增加或减少而升降 的多寡
∆PG FRC： K G = = − ： σ ∆f 1
优缺点： 由平衡节点承担有功缺额！ 优缺点： 由平衡节点承担有功缺额！
未考虑频率调节效应
计及频率变化的模拟
发电机开断后四个状态： 发电机开断后四个状态： 1、电磁暂态过程 功率根据网络阻抗按反比分配过 、电磁暂态过程 持续几个毫秒 程 持续几个毫秒 2、机电暂态过程 取决于发电机的惯性 、机电暂态过程 持续几秒 3、调速器调节过程 调速器动作 机组间功率分配 、调速器调节过程 FRC决定 持续 秒左右 决定 持续10秒左右 4、AGC调节过程 控制区域内的机组功率调节按 、 调节过程 调节 AGC整定值决定 10几秒后 整定值决定 几秒后

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。

未考虑频率调节效应
发电机开断之直流法
发电机开断之转移分布系数法
„ 之静态频率特性法 预想事故选择 补充
直流法
发电机k开断，节点k的有功变化导致节点注入改变：
P1( 0 ) 0 P 1(1) P P P(1) Pk (1) Pk ( 0 ) pk
PG FRC： K G f 1
K G
1

标志机组随系统频率的升降发出功率减少或增加 的多寡
一次调频
机组的一次调频特性： 负荷的静态频率特性：
PG
PL
f 节点i功率与频率间的关系
Pi KGi K Li f Ki f
f
机组开断
对节点i来说 总响应
P(1) B0 θ(1) B0
1 1
P P
1P θ0 θ θ0 B0
直流法
任一支路有功：
P i (1) j (1) ij (1) Bij Bij i (0) j (0) Bij i j
ΔQ Q k BU U
其中
P
k
由前式算出 不含平衡节点
k
Q 0 QGL
0
T
由基本条件得到 不含平衡节点 PV节点
预想事故选择
在实时条件下利用电力系统实时信息，用行为指标来 表示那些会引起支路潮流过载、电压越限等危害严重 程度的危及系统安全运行的预想事故，并排序 1979年提出 意义：只对有意义的预想事故进行详细分析 节约计算时间
思考题
1、试分别推导在下列条件下的Ward等值网络的方 程式： (1) 已知节点注入电流； (2) 已知节点注入功率。 2、试以单支路开断为例分析补偿法的物理意义。 3、前补偿、中补偿、后补偿的计算公式。

案例9：电力系统安全分析一、案例正文电力系统运行状态可分为正常和非正常两种运行状态。

安全正常状态下等式约束和不等式约束条件都得到满足，具有足够的备用容量和适当的安全裕度，能够承受偶然事故而不超过任何约束条件。

对于各种非正常状态，电力系统安全控制可分为预防控制、校正控制、紧急控制和恢复控制。

将电力系统运行状态进行分类之后，就能够调度控制电力系统。

电网调度中心的任务就是使系统维持在正常运行状态。

对电力系统中每时每刻变化的负荷，调节发电机的出力，使之与负荷的需求相适应，以保证电能的质量。

同时，还应在保证安全的条件下，实现电力系统的经济运行。

电力系统安全分析的研究主要集中在网络的简化等值，快速潮流计算方法，以及预想事故的自动筛选。

1.1电力系统运行状态分类随着电网规模的扩大，电网运行现分为以下几种状态：正常状态、警戒状态、紧急状态（事故状态）、崩溃状态和恢复状态（事故后状态），它们之间的关系如图1所示。

图1 电力系统运行状态1.1.1正常状态在正常运行状态下，电网中总有功和无功功率出力能与负荷总的有功和无功功率的需求达到平衡；电网的各母线电压和频率在正常运行的允许偏差范围内；各电源设备和输变电设备均在规定的限额内运行；电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使电网能承受正常的干扰（如无故障断开一台发电机或一条线路），而不会使电网中各设备过载，或电压和频率偏差超出允许范围。

在正常运行状态下，系统不仅能以电压和频率合格的电能质量满足客户的用电需求，而且还有适当的安全储备，电网能承受正常扰动所不断造成的有害的后果（如设备过负荷等），对不大的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态变化到另一个正常运行状态。

此时，电网调度中心的任务是使系统维持在正常运行状态。

针对电力系统中每时每刻变化的负荷，调节发电机的出力，使之与负荷的需求相适应，以保证电能的频率质量。

同时，还应在保证安全运行的条件下，实现电力系统的经济运行。

个为面 一 (1 降低分析 故障数。近年来所发生的停电大 )
事故多由多重故障引起，因而， 1、N一 样式 N一 2
的故障设置并不 可取 。因为每增加一重故障，其计 算量呈几何级数增 长，为此 ，在 20 世纪 9 年代初 0 期提出了故 障组 定义方式 ，它能较好地解决降低分 析故障数 的问题 。
力系 统又可 划分为安全正常状态‘ 、 不安全正常状态
2 类 。从 电网运行调度的角度来讲 ，就 是利用预想 事故 分析 ，判 断系统足 否存在隐患 ( 即不安全止常 状态 )，以使及 旱采取相应措 施防患 J 几 ，使 之 未然 从不安全 正常状 态转变 为安全正常状 态 ( 预 防控制 手段 实现 )。 电力系统 安全分 析就是为了这一 目的 而设立。 静态 安 全分析 ，即在 发牛预 想事 故后 ，判 断
(2) 提高故障扫描 速度。主要措 施有: 对故障
进行利学分 类 ( 无害故障及有 害故障 ); 按足 否进 行潮流计 算刘故障扫描 方法进行分类 ( 直接法和间 接法 ) 在用直接法进 行潮流计算时采用连 续计 算 故障来降低 计算量 ( 叠加原理、稀疏向量技术、部 分因 户表修 正技术 ) 或按 故障波及范围来 缩小计 算 规模 ( 中心松弛法 、边界法 )，以加快宝算速度。 「
2 . 1 支路开断模拟力法 2 . 1‘ 直流法 1
该方法为便多重 支路开断计算分析， 但误差较
大，目 _ 只适用于有功过载校验 。 2 2. 2 补偿法 补偿法 即分布系数法。当 出现 支路开断时 . 认 为其没有开断 ， 肉在两端节点引入一大的补偿功率 ， 以模拟 支路开断 的影 响。这样就可不必修改 学纳矩
次潮流计算 。
所具备的能够避免发 生波及供电， }断的能力。安全 ， 分析涉及事故后的稳态和暂态行为， 因此， 可分为 静态 安全分析和暂态安全分析 2 个研究领域。由 于

为无穷大，
k
因此，应用直流潮流模型可以方便地找出
网络中那些开断后引起系统解列的线路，
对于这些线路不能直接进行断线分析。
例：三节点电力系统，节点1 为平衡节点，
其支路和节点参数（标幺值）如下：
X12=0.25，X13=0.4， X23=0.2；P2=-0.6，
P3=-0.8。用直流法求解： （1）基态时各支路有功潮流分布； （2）采用直流法求支路1-2 开断后各支路潮 流分布。
直流潮流数学模型
P B0θ
写成另一种形式
XP
其中
X
B' 1 0
Pij Bijij i j xij
第三节 支路开断模拟
• 直流潮流的断线模型 应用直流潮流模型求解输电系统的状
态和支路有功潮流非常简单。而且，由于 模型是线性的，故可以快速进行追加和开 断线路后的潮流计算。
原理：原网络直流潮流公式： XP 当支路（或追加）开断后，而注入功率
X
式中：
'
X
k
Xek ekT
X
(3-67) (3-68)
k 1 xk ekT Xek
由式(3-67)可知节点阻抗矩阵的修正
量为 X X ' X Xe eT
2）状态量的变化
第三节 支路开断模拟
在节点注入功率不变的情况下，可以直接
得到追加线路 k 后状态向量的增量
XP Xe eT XP Xe eT (3-71)
k
kk
k
kk
3)追加线路后的状态向量
' Xe eT
k
kk
第三节 支路开断模拟
当网络断开支路 k 时只要将 xk 换为 xk，
以上公式同样适用。必须指出，当网络开

电力行业中的电力系统稳定分析方法电力系统的稳定性是指电力系统在受到外部扰动后，能够恢复到静态或动态稳定状态的能力。

电力系统稳定性的分析和评估是电力行业中至关重要的一个方面，它涉及到电力系统的安全运行、可靠性以及对扰动的响应能力。

本文将介绍电力系统中常用的稳定性分析方法。

1. 稳态稳定分析方法稳态稳定性是指电力系统系统在恢复到静态稳定状态的能力。

稳态稳定分析方法主要包括功率流分析和静态过电压分析。

（1）功率流分析方法功率流分析是电力系统中最常用的稳态稳定分析方法之一。

通过计算电力系统中线路、变压器和发电机之间的功率流向，可以判断系统中的潮流分布和功率损耗。

常用的功率流分析方法包括直流潮流法和交流潮流法。

直流潮流法基于电力系统的直流模型，通过迭代计算，可以得到电力系统中各节点的电压幅值和相角。

交流潮流法则考虑了电力系统中的各种复杂因素，如电抗器、发电机和负荷的不平衡特性等。

功率流分析方法可以帮助电力系统运营人员了解系统的负荷分布，优化电力系统的运行。

（2）静态过电压分析方法静态过电压是指在电力系统中，由于突发的故障或其他不确定因素导致的电压暂态反应。

静态过电压分析方法可以评估电力系统中的过电压现象并采取相应的措施进行防护。

静态过电压分析方法主要包括正常工况分析和事故工况分析。

正常工况分析是指在常规运行条件下，对电力系统中的电压波形进行分析，以确定是否存在过电压问题。

事故工况分析则是主要针对电力系统发生故障时的过电压现象进行分析，以确定过电压的原因并采取相应的措施进行控制。

2. 动态稳定分析方法动态稳定性是指电力系统在受到扰动时，能够通过内部调控实现稳定运行的能力。

动态稳定分析方法主要包括暂态稳定分析和远动稳定分析。

（1）暂态稳定分析方法暂态稳定性是指电力系统在受到大幅度的扰动后，能够恢复到稳定状态的能力。

暂态稳定分析方法可以模拟电力系统在发生故障后的暂态过程，并评估系统中发电机的动态响应能力。

暂态稳定分析方法包括时间域法和频域法。