现代电力系统分析-静态安全分析

现代电力系统分析----静态安全分析HuazhongUniversityofScienceandTechnology张步涵E-mail：zhangbuhan@概述电力系统预想事故分析电力系统的预防与校正控制电力系统静态等值电力系统静态安全分析

安全性系统具有避免引起广泛波及性供电中断的能力静态安全性

事故后系统运行状态的安全性运行状态安全正常状态不安全正常状态紧急状态待恢复状态电力系统静态安全分析—概述电力系统静态安全分析—概述网络拓朴校正控制数据量测安全监视外部等值恢复控制紧急控制超短期负荷预测预想事故分析状态估计在线潮流预防控制对策显示校正对策稳态紧急代价小不安全安全暂态显示待恢复代价大目的：

预想事故分析：根据系统中可能发生的事故所导致的系统运行状态来评定系统的安全性。预想事故：通常包括支路开断和发电机开断，当支路开断的预想事故集较大时，开断支路后的潮流计算需要花费较多的时间。支路开断模拟：寻求利用开断前的系统参数求解支路开断后的系统运行状态的方法。发电机开断模拟：计及系统的静态功频特性。电力系统静态安全分析—预想事故分析线性网络补偿法原理

支路k-m开断后的系统状态可以看成是原系统状态与单独在原网络的节点m和节点k分别注入正负连支电流后的系统状态的叠加。电力系统静态安全分析—支路开断模拟电力系统静态安全分析—支路开断模拟前补偿法后补偿法电力系统静态安全分析—支路开断模拟物理意义（以前补偿法为例）：电力系统静态安全分析—支路开断模拟

k

m

补偿法支路开断模拟（以后补偿法+FDLF为例）:预备计算：迭代计算：电力系统静态安全分析—支路开断模拟电力系统静态安全分析—发电机开断模拟发电机的静态功频特性负荷的静态功频特性

其中对所有节点列写有功潮流方程电力系统静态安全分析—发电机开断模拟PQ解耦修正方程式思考：能否利用原有因子表求解？电力系统静态安全分析—预防与校正控制最优潮流模型预防控制：k为预想事故集合校正控制：k为特定的预想事故电力系统静态等值之一：Ward等值Ward等值的思路将外部系统简化为边界母线上的等值支路和等值注入，以缩小求解规模。

要求：内部系统状态发生变化时，未简化系统与等值系统的分析结果应相近。Ward等值的原理电力系统静态等值之一：Ward等值

通过带电流移植的网络变换（分块高斯消去法），将外部系统的注入电流分配到边界节点上，将外部系统的网络等值为边界节点的接地支路和边界节点之间的联络支路。实际应用时，需用注入功率代替注入电流，此时等值注入与外部节点和边界节点的电压有关，亦即与运行方式有关，因此该等值是近似的。电力系统静态等值之一：Ward等值Ward等值的步骤选取基本运行方式，求全网潮流解；确定边界节点，求外部系统等值网络；计算边界节点的等值注入功率。

Ward等值的缺点等值网潮流计算的收敛性变差；等值网潮流计算可能收敛于一个非可行解；等值网潮流计算结果的准确度不能接受（主要是无功分布）；等值网的稀疏性变差。

电力系统静态等值之一：Ward等值Ward等值的改进由于外部网络的对地并联支路等值后几乎全部集中在边界节点上，造成边界节点的无功电压变化关系失真，因此在外部网络等值时尽量将其并联支路用注入功率代替；外部网络的PV节点被消去后，无法反映运行状态变化时该节点的无功电压支撑作用，因此在外部网络等值时尽量保留靠近边界节点且无功调节裕度较大的PV节点；缓冲等值法：先进行Ward等值，然后以边界节点为中心，对简化前的外部网络确定若干层节点（一般保留期第一层节点），略去该层各节点之间的联络线，构成缓冲网（含缓冲支路与缓冲母线），将缓冲母线设为PV节点，其有功注入设为零，电压及其相位同邻接的边界节点，以此考虑外部系统对内部系统状态变化的无功响应。

电力系统静态等值之二：REI等值REI等值方法要点将外部系统性质相关的有源点归并为若干组（如电源或负荷节点、PV或PQ节点等），每组用一个虚拟的有源节点