N-1预想事故分析

电力系统平安分析—N-1预想事故分析方法中国矿业大学信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering,CUMT2024/6/11硕研11-2班李伟平安分析2024/6/12平安分析的功能是确定系统当前的运行状态在出现事故时是否平安。预防性平安分析就是在一组假设事故分析的根底上确定系统的平安性。N-1,N-2静态平安分析动态平安分析预想事故评定自动故障选择平安分析N-1原那么2024/6/13N-1原那么是判定电力系统平安性的一种准那么。又称单一故障平安准那么。按照这一准那么,电力系统的N个元件中的任一独立元件〔发电机、输电线路、变压器等〕发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准那么不能满足时，那么要考虑采用增加发电机或输电线路等措施。N－1原那么与可靠性分析相比较，它的计算简便，不需搜集元件停运率等大量原始数据，是一种极为简便的平安检查准那么。电力系统运行状态2024/6/14平安正常状态：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的扰动之后，如果仍不违反等式约束和不等式约束时系统的状态。不平安正常状态：处于正常状态的电力系统，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是系统不满足运行约束条件时系统的状态。紧急状态：当系统运行在不满足不等式约束条件下时的状态。待恢复状态：当整个系统处于瓦解或崩溃时的状态。电力系统运行状态2024/6/15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。不等式的约束形式：

Uimin≤Ui≤UimaxPkmin≤Pi≤PkmaxQkmin≤Qi≤Qkmax

也可写成：h(x)≤0电力系统正常运行时应同时满足等式和不等式两种约束条件。这时处于运行的正常状态。电力系统运行状态2024/6/16平安正常状态：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的扰动之后，如果仍不违反等式约束和不等式约束时系统的状态。不平安正常状态：处于正常状态的电力系统，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是系统不满足运行约束条件时系统的状态。紧急状态：当系统运行在不满足不等式约束条件下时的状态。待恢复状态：当整个系统处于瓦解或崩溃时的状态。电力系统运行状态2024/6/17预想事故评定2024/6/18预想事故评定(又称预想事故分析),是根据系统中全部可能扰动集合中的某一子集------预想事故集，来评定系统的平安性。每一件预想事故相当于作一次潮流计算。为适应实时的需要，要求计算速度快，计算精度不必过高。一般采用直流法、PQ分解法等。对本区域系统的潮流计算可由状态估计提供完整的运行信息。对外区域系统的计算可采用外部等值来代替。外部等值通常采用ward节点注入法、解耦ward法、扩展ward法和REI法等求得。预想事故评定2024/6/19在静态平安评定中，预想事故集至少应包括以下扰动：线路〔支路〕开断〔lineoutage〕发电机开断〔generatoroutage〕支路开断模拟2024/6/110支路开断模拟：对根本运行状态的电力系统，通过支路开断的计算分析来校核其平安性。常用的计算方法：直流法补偿法灵敏度分析法支路开断模拟直流法2024/6/111直流法是以直流潮流法为根底的模拟单一支路开断或多重支路开断的直流预想事故分析法，是最为简单、快速但可能也是最不精确的一种方法。它只能解出支路的有功功率潮流和节点电压相位角，而不能解出支路无功功率潮流和节点电压模值。支路开断模拟补偿法2024/6/112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。支路开断模拟灵敏度分析法2024/6/113直流法快速，但只能进行有功潮流计算，没有考虑电压无功问题。补偿法要反复迭代，否那么结果误差大，特别是电压无功误差大。断线分析的灵敏度法：以节点功率增量模拟断线的影响。发电机开断模拟2024/6/114在网络的根本潮流解求得之后，对于发电机开断模拟，通常采用的方法有以下几种：支流法发电量转移分布系数法广义发电量分布系数法计及系统频率变化的发电机开断模拟自动故障选择2024/6/115自动故障选择ACS(AutomaticContingencySelection)：就是在实时条件下利用电力系统实时信息，自动选出那些会引起支路潮流过载、电压违限等危及系统平安运行的预想事故，并用行为指标来表示它对系统造成的危害严重程度，按其顺序排队给出一览表。自动故障选择需要一种快速的开断模拟算法，并在精度上能够满足排队的要求，亦即是能够剔除不起作用的预想事故，并将起作用的预想事故按严重程度排队。有功功率行为指标2024/6/116表征预想事故严重程度的两种行为指标:有功功率行为指标和无功功率行为指标，分别表征线路潮流违限和节点电压违限的严重程度。这些行为指标都是以偏离于系统变量限值的多少来定义的。(1)有功功率行为指标：是一种用来衡量线路有功功率过负荷程度的计算方式，表示式为式中：ωp为有功功率权因子；Pl为线路l中的有功潮流；Plmax为线路l的有功潮流限值；α为有功功率过负荷的线路集合。无功功率行为指标2024/6/117(2)无功功率行为指标：是用来衡量电压与无功功率违限程度的计算公式，表示式为式中：Ui为节点i的电压模值；Uilim为节点i的电压模值限值；ωu为电压权因子；Qi为节点i的无功注入；Qilim为节点i的无功注入限值；ωq为无功功率权因子；β为电压模值超过上、下限的节点集合；γ为无功超过上、下限的节点集合。终止判据2024/6/118是指对一览表中的需要进行详细交流潮流计算的预想事故数进行选择的判据。常用的两种终止判据。〔1〕只分析预想事故表中前面N个。特点：计算时间短，但N个以后的开断情况，也有可能会引起违限。这样就有可能遗漏严重情况。〔2〕采用不再出现