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电力系统静态安全分析


一、支路开断模拟
在网络的基本情况(既未发生预想事故 的情况)潮流解求得之后,对于支路开断模 拟,通常采用的方法有:
1、直流法; 2、分布系数法; 3、与Newton潮流算法结合的直接法; 4、与快速解耦潮流算法结合的直接法; 5、补偿法。
1 直流法
直流法是以直流潮流法为基础的模拟单 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。
第二章 安全约束调度
第一节 安全控制的模型 第二节 求解方法
第三章 动态安全分析
第一章 静态安全分析
电力系统静态安全分析是提高电力 系统安全性的重要措施之一,它的主要 内容包括: 预想事故评定 自动事故选择 预防控制
描述系统运行条件的四种状态
安全正常状态(secure normal state)
,得:
Lijkm
xkm Xik Xim X jk X jm xij xkm Xkk Xmm 2Xkm
Lijkm的物理意义就是:路 当k支 m在基本情况下流有电 单流 位时,
I ij
Vi V j x ij
其中, xij 支路 ij 的电抗值。
( 5) :
( 6)
将(6)式代入5( )式可得:Iij
xkm Xik Xim X jk X jm xij xkm Xkk Xmm数义 ,为: Lijkm
Iij Ikm
电力系统安全分析
网络安全分析是在安全监视的基础上 对实时状态及预测的未来状态作出分析 和判断,安全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安全, 预防性安全分析就是在一组假设事故分 析的基础上确定系统的安全性。
N-1, N-2
主要内容
第一章 静态安全分析
第一节 预想事故评定 第二节 自动故障选择

I j 节点j的注入复电流,它由下式表示:

Ij
Pj
*
jQj

y j V (j 1,2,,n;j
s)
Vj
其中,y j 节点j的对地导纳。
V。 Z I。
(3)
式中,Z C(n1)(n1)表示松弛节点接地时支,路k m
开断后的阻抗矩阵,
V。V。V。sV。 ‘C(n1) 1。 也就时说,支各 路节 开点 断对 后地 言的新电压值为:
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。
不安全正常状态: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。
根据支路追加法可得
Z
ik

Z
im
与支路未开短前原阻抗
阵元素的关系:
Z
ik
Z ik
z km
Z kk
1 Z mm
2 Z km
Z ik Z im
Z kk Z mk
Z
im
Z im
z km
Z kk
1 Z mm
2 Z km
Z ik Z im
Z km Z mm
上式代入( 4)式可得支路 km 开断后,系统中各个节 点的电压增量值:
略去其中两增量的乘可积得:
B‘0 1B(0)
求出 后代入下式可以 P求 :出
Pij Bij i j
2 分布系数法
首先建立起系统 方的 程网 式络 :
。。
ViVs
n
Zij

Ij(i
1,2,,s,,n)
j1

式中Vs, 参考节s的 点规定复电压, 位但 角其 取0相 为

V i 对地而言的节点i复电压,
直流潮流算法模型: [P][B'0][]
P除平衡节点外的 入节 有点 功注 功率列向 除平衡节点外的 压节 相点 位电 角列向量
B0' 直流节点电纳阵。
当注入功率不变的情下况,发生网络支路的断开时
P(0) B‘0B(0)
展开,可得
P(0) B0' (0) B(0) B0' B
待恢复状态:当整个系统处于瓦解或崩溃时的状 态。
第一节 预想事故评定
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,来评定系统的安全性。
在静态安全评定中,预想事故集至少应包括下 列扰动: 线路(支路)开断(line outage); 发电机开断(generator outage)。

V i
Z ik Z im
1
z km
Z kk Z mk Z kk Z mm
2 Z km
z km
Z km Z mm Z kk Z mm
2 Z km
。 I km
Z ik Z im
z km
Z kk
Z km Z mm
2 Z km

I km
则在支路 km 开断的情况下,其它支 路中的电流模值变化为
V。V。 ‘V。hV。s 其 [ h ] [ 1 , 中 1 , , 1 ] T R ( n 1 ) 1 0
由( 3)式展开,可k得 m开支 断路 后,任一 i的节 节点 点电压
增量值为:




Vi ZikIkZimIm (Zik Zim) Ikm

式中Ik, m是基本情况下k, m中支 流路 过的电流值。
不安全正常状态(insecure normal state)
紧急状态(emergency state) 待恢复状态(restorative state)
一般来说,电力系统如果在数量上和 在质量,都满足了用户的要求,就可 认为系统处于正常的运行状态。
电力系统处于正常运行状态应满足的条件:
(1)系统中各节点的有功、无功功率的供需条件必须平衡;
(2)各节点的电压模值不应超过允许的上限和下限;
(3)为了保持系统的稳定性,相邻节点间的电压相位差不应 超过最大允许偏差;
(4)各可控发电机组,其有功、无功功率不应超过允许的上 限和下限;
(5)系统中各支路的潮流不应超过潮流视在功率的最大允许 限值。
对于(1)称之为功率平衡约束条件或载荷约束条件,它 隶属于等式约束条件。对于(2)-(5)称之为运行约条件, 隶属于不等式约束条件。只有同时满足等式和不等式两种 约束条件的系统,才可认为是处于运行的正常状态。
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