电力系统静态安全分析2——杜晓风 (2)

电力系统静态安全分析与优化研究第一章引言1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 研究意义第二章电力系统静态安全分析方法2.1 模型建立2.2 潮流计算2.3 稳定裕度分析2.4 网络可靠性评估2.5 故障分析第三章电力系统静态安全优化方法3.1 潮流控制3.2 电力系统规划3.3 优化算法应用3.4 主动干预措施第四章案例分析4.1 系统模型建立4.2 分析结果及讨论第五章结果与讨论5.1 静态安全分析结果5.2 优化方案效果评价5.3 研究局限性与改进方向第六章结论6.1 研究总结6.2 研究展望第一章引言1.1 研究背景随着经济的发展和电力需求的不断增加，电力系统的安全性和稳定性也越来越受到重视。

在电力系统中，静态安全是指系统在正常运行和故障状态下能够保持稳定运行的能力。

因此，通过对电力系统进行静态安全分析与优化研究，可以提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。

1.2 研究目的本研究旨在探讨电力系统静态安全分析与优化的方法和技术，并通过实际案例分析验证其可行性和有效性。

通过分析电力系统中可能发生的故障和异常情况，提出相应的安全控制策略，优化电力系统的运行状态，以提高系统的安全性和稳定性。

1.3 研究意义电力系统的稳定性和安全性对于国家经济和社会的发展至关重要。

随着电力系统规模不断增大和复杂度的提高，传统的力学分析方法已经无法满足实际需求。

因此，通过对电力系统静态安全分析与优化的研究，可以为电力系统的规划、运营和维护提供科学的决策依据，降低运行风险，提高系统的可靠性和经济性。

第二章电力系统静态安全分析方法2.1 模型建立电力系统静态安全分析的基础是建立系统的数学模型。

该模型需要准确地描述电力系统中各个元件之间的物理关系和运行约束条件，包括发电机、变压器、线路、负荷等元素。

根据电力系统的不同特点，可以采用等值模型、分区模型等不同的建模方法。

2.2 潮流计算潮流计算是电力系统静态安全分析的核心内容，主要用于确定系统中各节点的电压幅值和相角。

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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东南大学电气工程系
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
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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：

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。
电力系统运行状态（5）

电力系统安全分析就是应用预想事故分析的方法来 预见知道系统是否存在隐患，即处于不安全正常状 态，采取相应的措施使之恢复到安全正常状态。 静态安全分析：用来判断在发生预想事故后系统是 否会发生过负荷或电压越限。
电力系统静态安全分析 基本理论
内容提要

概述 电力系统静态等值 基本节点与基本支路 支路开断模拟 发电机开断模拟 预想事故的自动选择
一、概述

随着系统总容量的增加，网络的不断扩大，系统出现故障的 可能性也日趋增加,最终导致用户供电中断。 为保证供电持续性，要求系统安全可靠。

.
.
I R S R (
k 1
.
n
Sk Uk


)
如何确定REI网络中的各个导纳yn的数值 而
yR I R (U R U G )
.
.
.
式(10)中的UG是任意的,通常取为0。于是REI网络的 构造就变成了唯一的。此时
Sk yk . . 2 . Uk (U G U k ) U k SR yR . . 2 . (U R U G ) U R U R IR

必须从系统规划、系统调度操作、系统维修等 方面统一考虑，最终体现在系统运行条件上。

电力系统在运行过程中必须满足两类条件：

等式约束条件
不等式约束条件
电力系统运行状态（1） 等式约束条件

对安全的解释，在实用中更确切地用正常供电情况 下，是否能保持潮流及电压模值等在允许的范围以 内表示。 等式的约束形式：g(x)=0. 式中：x为系统运行的状态量。可以认为是功率平 衡。

电力系统静态安全分析基本理论陆 未 11110112060年代以来，由于欧美各国的一些电力系统多次发生大面积停电事故，在经济上造成了巨大损失,各国对于电力系统的安全性分析，开始给予足够的重视。

1 概述随着电力系统总容量的不断增加、网络结构不断扩大，致使系统出现故障的可能性也日趋增加.在互联系统中，机组或线路故障，往往会导致各种不同严重的后果，最终导致用户供电中断。

对安全的广义解释是保持不间断的供电，亦即不失去负荷。

进行系统的安全分析，其主要目的在于提高系统的安全性,而提高系统的安全性，则必须从系统规划、系统调度操作以及系统维修计划等方面作统一而全面的考虑，并最终将集中体现在系统的运行条件上。

一般来说，电力系统如果在数量上和质量上，都满足了用户的要求,就可以认为系统处于正常的运行状态。

具体来说,处于正常运行的电力系统，必须同时满足两类条件：①等式约束条件。

系统中各节点的有功、无功功率的供需必须平衡,即i Gi Lii Gi Li P P P Q Q Q =-=- （1)式中,i P 、i Q 分别为节点i 的有功、无功注入功率；下角标G 和L 分别表示发电机和负荷.也可以写成：()0g x = (2)式中，x 为系统运行的状态变量。

②不等式约束条件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以内,即没有过负荷。

即min maxmin max min maxi i i k k k k k k U U U P P P Q Q Q ≤≤≤≤≤≤(3)式中，i U 为节点i 的电压模值;k P 为支路k 的有功潮流;k Q 为支路k 的无功潮流。

也可以写成：()0h x （4）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安全正常状态；②不安全正常状态；③紧急状态；④恢复状态.从电力系统运行角度看,处于正常状态的系统当发生故障后，系统可能仍然处于安全状态。