電力系統靜態安全分析精選(九篇)

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第1篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞：電氣系統 安全分析 安全控制

在正常運行時也要準備好出現事故，對電氣系統中可能出現的事故預先進行分析計算，得出處理的對策，即所謂“居安思?！?、“防患于未然”。 為了保證電氣系統運行的安全，在正常情況下有關的運行參數應滿足運行界限的要求，其中包括備用容量以及按靜態和暫態穩定確定的一些安全界限等，并應有一定的安全儲備。

一、電力系統的安全分析

安全分析的功能就是評估系統當前的運行狀態是否安全。需要時提出使系統保持安全運行的校正、調節和控制的措施。安全分析中的預想事故是根據短時間內出現故障的概率及其對電氣系統安全性的影響來確定，一般包括斷開輸電線路或變壓器、斷開發電機組、單相接地、相間或三相短路故障等。

安全分析分為靜態安全分析和動態安全分析兩大類。靜態安全分析用來校驗事故后穩態電氣系統運行方式的安全性；動態安全分析是分析系統故障后的動態轉移過程，判斷是否失去穩定。在線安全分析貴在及時，對于分析計算首先要滿足快速性的要求，在計算精度上可以不像正常離線計算那樣高。

1、電氣系統的靜態安全分析：電氣系統的靜態安全分析是對一組可能發生的預想事故進行在線計算分析，校核事故后電氣系統穩態運行方式的安全性。在預想事故的狀態下，如出現有功功率不平衡、系統解列，則應校核頻率變化是否超出允許值。靜態安全分析需對預想事故下系統元件過載及節點電壓偏移等情況進行校核。

計算電網潮流的有功—無功分解法，簡稱P-Q分解法，是在牛頓—拉夫遜潮流計算法的基礎上，考慮了電氣系統的特點：高壓輸電線路的電抗遠大于電阻，系統中的有功功率主要與各節點電壓的相位角有關，而無功功率主要受各節點電壓幅值的影響，從而對潮流計算式作了適當簡化。迭代計算時節點的有功功率不平衡量只用于修正節點電壓的相位角，而節點的無功功率不平衡量只用于修正節點電壓的幅值。

2、電氣系統的動態安全分析：動態安全分析的任務是校核預想事故后系統是否仍能保持穩定。由于常規的穩定計算工作量很大，難以滿足實時性的要求，因此人們一直在努力尋求快速的、能適應實時性要求的穩定性判別方法。目前取得初步成果的有模式識別法和李雅普諾夫法等。

模式識別法事先對電氣系統在各種運行方式下的各種預想事故進行大量離線模擬計算，得到系統穩定與否的結論。在此基礎上選取幾個表征電氣系統運行特征的狀態變量，一般選節點的電壓和相位角，構成一個穩定判別式。將表征電氣系統特征的狀態變量代入穩定判別式，所得系統穩定與否的結論與離線計算的結果完全一致。在線應用時計算機只需將實時測得的系統有關特征狀態變量代入穩定判別式，即可判定系統是否穩定，十分快捷。

3、電氣系統狀態變量電壓相量的動態監測：電氣系統中各主要節點的電壓相量是電氣系統運行的重要狀態變量，若能實時動態測得這些相量，則對監視和分析電氣系統的運行狀態，特別是有關靜態穩定和暫態穩定的判斷等都具有重要意義。

電氣系統中的正弦量電量信號用相量表征，其幅值的測量雖不十分困難，但相位角的測定卻取決于全系統統一的基準時間參考點，系統中各節點都必須依據同一時間參考點同步地進行測量?；鶞蕰r間如相差lms，對于50Hz的工頻正弦波，就會有18°相位角誤差。

為使全系統各個相量測量點能在同一時刻獲得足夠精確的同步脈沖，可以采用全球定位系統（Global Positioning System，GPS）發出的授時脈沖信號。GPS全天候24小時工作，向地球發送高精度的時間信息，覆蓋全球。GPS接收裝置從收到的GPS信息中可以提取到兩種信號，一是每隔1s的脈沖信號1PPS，它和國際標準時間同步誤差不超過1μs；二是從串行口輸出的與1PPS脈沖前沿對應的國際標準時間年、月、日、時、分、秒，即1PPS的“時間標記”。

二、電氣系統的安全控制

安全控制是指在電氣系統各種運行狀態下，為保證電氣系統安全運行所進行的調節、校正和控制，主要包括預防控制、緊急控制和恢復控制。

1、預防控制：正常運行狀態下系統中發電和用電的功率保持平衡，電壓、頻率和各種電力設備都在規定的限值內運行，同時還具有相當的裕度，但為了防患于未然，針對安全分析中發現的隱患，應采取適當的預防性安全控制措施，如調整電網的結構和線路潮流、改變機組出力、切換負荷等，以避免預想事故出現時造成嚴重后果。

2、緊急控制：當電氣系統因遭受重大擾動而進入緊急狀態后，系統的電壓、頻率和某些線路的潮流等可能嚴重超限，如不及時采取有效的控制措施，系統可能失去穩定。在這種緊急情況下，安全控制的主要目的是，迅速抑制事故及電氣系統異常狀態的發展和擴大。盡量縮短事故的延續時間，減少對系統中其它非故障部分的影響，使電氣系統能維持和恢復到一個合理的運行水平。緊急狀態安全控制首先是依靠繼電保護快速地切除故障。為了防止事故擴大、保持系統穩定，可以采用的緊急控制措施有：改變有載調壓變壓器分接頭位置，調整同步補償機和電容器，事故低頻自動減負荷等。

經過緊急控制之后，電氣系統有可能恢復到一個合理的運行水平。但在緊急狀態下，如果不及時采取適當的有效措施，或初始時的干擾及其產生的連鎖反應十分嚴重，則系統也有可能失去穩定，解列成幾個子系統。

3、恢復控制：電力系統發生重大事故后，通過緊急狀態的安全控制，由繼電保護、自動裝置以及運行人員的操作將事故隔離，電氣系統就處于恢復狀態。面臨的任務是將解列的子系統重新并列，并根據系統實際情況，將它恢復到正常警戒或正常安全狀態。

電氣系統正常運行狀態的恢復應是一個有次序的協調過程，一般是先使各個子系統的電壓和頻率恢復正常，消除各元件的過負荷狀態，然后再將解列的子系統重新并列，在恢復過程中，要防止因操作而引起某些元件發生過負荷。

參考文獻

第2篇：電力系統靜態安全分析范文

    系統調度自動化是電力系統自動化的一部分,分為發電和輸電調度自動化(通常稱電網調度自動化)和配電網調度自動化(通常稱配網自動化)。

    二、電力系統遠動

    電力系統遠動就是在電力系統調度中心對電力系統實施的實時遠方監視與控制。遠動系統包括控制站、被控站和遠動通道。狹義遠動系統只包括兩端遠動設備和遠動通道;而廣義的遠動系統包括控制站的人機設備和被控站的過程設備在內。電力系統的安全監控功能由各級調度共同承擔,而自動發電控制與經濟調度則由大區網調或省調負責,網調和省調還應具有安全分析和校正控制等功能。

    三 、電力系統調度自動化的功能

    (一)電力系統監視與控制

    通過電力系統監視與控制為自動發電控制、經濟調度、安全分析等高層次功能提供實時數據。其中監視主要是對電力系統運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印,以及對電力系統異?；蚴鹿实淖詣幼R別,向調度員反映電力系統實時運行狀態和電氣參數。而控制主要是指通過人機聯系設備執行對斷路器、隔離開關、靜電電容器組、變壓器分接頭等設備進行遠方操作的開環控制。

    (二)電力系統安全分析

    電力系統安全分析主要內容是利用實時數據對電力系統發生一條線路、或一臺發電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算,以便隨時發現每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況,是一系列以單一設備故障為目標而進行的在線潮流計算。

    (三)電力系統經濟調度

    電力系統經濟調度是在滿足安全、電能質量和備用容量要求的前提下,基于系統有功功率平衡的約束條件和考慮網絡損失的影響,以最低的發電(運行)成本或燃料費用,達到機組間發電負荷經濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調度方法。在調度過程中按照電力系統安全可靠運行的約束條件,在給定的電力系統運行方式中,在保證系統頻率質量的條件下,以全系統的運行成本最低為原則,將系統的有功負荷分配到各可控的發電機組。經濟調度一般只按靜態優化來考慮,不計算其動態過程。

    四、電力系統調度自動化技術在國外的應用

    國外的電力系統調度自動化系統均是采用了RISc工作者,UNIX操作系統和國際公認的標準,主要有以下幾種:

    (一)西門子SPECTRUM系統。該系統是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺,引入軟總線概念,服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。采用了分布式組件、面向對象等技術,廣泛應用于配電公司、城市電力公司和工業用戶。

    (二)CAE系統。該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺,選用分布式應用環境開發研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一體。該系統功能分布于各節點,能有效地減少網絡數據流,防止通信瓶頸問題。

    (三)VALMET系統。該系統適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。

    (四)SPIDER系統。該系統是由ABB公司開發的,采用分布式數據庫和模塊化結構,可根據用戶實際需求配置系統。它具有雙位的遙信處理功能,使狀態信號穩定性好,并有一套完整的維護工具。

    五、電力系統調度自動化技術的基本特征

    電力系統調度自動化技術應具有以下基本特征:

    (一)該技術應該能夠及時并準確地采集、檢測和處理電,網中各元件、局部或整個系統運行的實時信息;

    (二)能根據電網的實際運行狀態和系統各元件的技術、經濟等指標要求,為調度人員做出準確的調節和控制的決策提供依據;

    (三)能實現整個電力系統的綜合協調,使電力系統安全、可靠、經濟地運行,并提供優質的供電;

    (四)電力系統自動化技術能提高工作效率,降低電力系統事故發生概率,延長設備使用壽命,能夠保障電力系統的安全、可靠、經濟地運行,尤其是能避免整個電力系統的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發生。

    六、電力系統調度自動化技術的發展趨勢

    隨著計算機技術、通信技術、數據庫技術等技術的快速發展,電力系統調動自動化技術應朝著模塊化、面向對象、開放化、只能化合可視化等方面發展。 (一)模塊化與分布式。電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術是一種標準實施的基礎,能夠實現真正的分布式體系結構,基于平臺層解決數據交換的異構問題,是一種重要的電力系統調度自動化技術。

    (二)面向對象技術。電力系統調度自動化的目的就是為了能夠及時準確地獲得電力系統運行的實時信息。面向對象技術是一種能很好的解決這個問題的技術先進且能很好地遵循ClM的技術,但它的實現有一定的難度。

    (三)電力系統調度綜合自動化。全面建立調度數據庫系統,提高電力系統調度自動化的綜合管理水平,使電力系統運行達到最優化,避免電力系統崩潰或大面積停電事故,提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。

    (四)無人化值守管理模式。建立無人值班綜合監控系統,能夠對電力系統的運行狀態進行實時監控、安全性分析、狀態估計、負荷預測及遠程調控等,當系統出現故障時自動報警,以便調度人員及時處理事故,從而保證電力系統安全、可靠、經濟運行,實現無人值守調度管理方式,減少值守人員,提高工作效率。

    (五)智能化。智能化調度是未來電力系統發展的必然趨勢。智能調度技術采用調度數據集成技術,能夠及時、有效地獲取電力系統運行的實時信息,實現電網正常運行的實時監測和優化、預警和預防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復等,最大限度實現全面、精細、及時、最優的電力系統運行與管理,以達到電力系統的調度、運行和管理的智能化。

第3篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞：電力 信息安全

電力是國家國民經濟的支柱產業 ，其安全 問題直接關系到各行各業的發展和人民的生活水平網絡信息安全已成為影響電力安全生產的重大問題。 信息技術在電力企業的生產運行中發揮著重要作用，目前，企業已建立起龐大復雜的信息，計算機網絡信息系統成為 企業日益重要的技術支持系統。信息安全所面臨的風險同時滲透到電力企業生產和經營的各個方面。電力企業調度 數據 網和綜合信息網在物理上實現隔離 ，在一定程度上保證 了調度 數據 網的安全運行 ，避免受到來自綜合信息網的可能的攻擊，然而，財務、營銷、客戶管理等系統的網絡信息安全還相 當薄弱 。網絡信息安全 已成為影 響電力安全生產的重大問

題 。

一電力信息安全的基礎架構

電力信息化系統的構建是根據電力系統自身的特點決定的，電力信息安全是電力系統部門首要的任務 ，為了能夠讓電力信息安全發揮其作用 ，它的部署和構架必須服從電力系統的基本需要、電力信息的流向和安全等級和電力信息網絡的結構的需要。

(一)結構電力信息流

電力信息安全體系是對電力基本業務能夠順利開展而設置的，它要確保電力信息安全。這就需要我們對電力業務信息流的結構有一個充分的認識。計算機等信息網絡在電力生產 、經營、管理、科研方面有著非常廣泛的應用，尤其在電網調度自動化 、管理信息化、電力市場系統等方面都有著廣泛的應用，電力信息化的應用 ，讓電力部門在安全生產、節能降

耗 、降低成本、縮短工期 、提高勞動生產率等方面取得了明顯的社會效益和經濟效益，同時也促進 了信息化管理體制的完善和健全。

(二)電力信息網絡結構

通過對上面電力信息化的分析，我們呵以得出電力信息流邏輯結構相配合，我國在電力信息安全方面采取了專用網絡和公共網絡相結合的電力信息網絡結構，有效地支撐了電力信息安全性。我們可以按照電力信息內容的重要性，采取不同的網絡，同時在確保安全的前提下，我們可以讓電力信息化的專用網絡與互聯網實現對接。

二、電力信息安全分析與對策

我們對電力信息安全的認識目前還只是停留在宏觀層面。沒有形成一個比較系統的應對措施 ，這就需要我們在應對電力信息安全方面要具有更安全、更清晰的認識 ，需要們掌握安全事件對信息系統的破壞程度，并且要掌握由信息安全事件可能引起的電力系統安全事件和破壞程度，同時要能夠提出相應的具體安全分析和控制辦法。

(一)預舫控制

預防控制必須以信息系統的中的監視為基礎，以安全分析為手段，建立嚴格的預防監控機制，在這個過程中要善于發現監控的薄弱環節，防患于未然，要針對性地采取措施，盡量避免信息安全事件的發展 ，確保電力信息的安全。模糊方法是一種對系統宏觀的控制，十分簡單而易于掌握，為隨機、非線性和不確定性系統的控制，提供了良好的途徑。將人的操作經驗用模糊關系來表示，通過模糊推理和決策方法，來對復雜過程對象進行有效控制。通常用“如果…，則…”的方式來表達在實際控制中的專家知識和經驗，不依賴被控對象模型、魯棒性較強的。模糊控制技術的應用非常廣泛，與常規控制相比，模糊控制技術在提高模糊控制的控制品質，如：穩態誤差、超調等問題，自身的學習能力還不完善，要求系統具有完備的知談，這對工業智能系統的設計是困難的。如模糊變結構控制。自適應或自組織模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等 ．另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉結合，對電力系統這樣一個復雜的大系統來講，綜合智能控制更有巨大的應用潛力?，F在，在電力系統中研究得較多的有神經網絡專家系統的結， 專家系統與模糊控制的結合，神經剛絡與模糊控制的結合，神經網絡 、模糊控制與白適應控制的結合等方面。

(二)恢復控制

恢復控制機制主要針對那些可能發生的安全事故 采取的對措施，這就要我們預先設計和部署一些控制機制信息安全事件發生后，能夠及時應對，盡快恢復電力信息化的基本功能?？梢赃\用專家系統在電力系統中的應用范圍很， ，包括電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識 ，提供緊急處理 ，系統恢復控制，非常慢的狀態轉換分析 ，切負倚， 系統規劃，電壓無功控制．故障點的隔離，配電系統 自動化、調度員培訓 ，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析等方面 雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用，但仍存在一定的局限性 ，如難以模仿電力專家的創造性 ：只采用了淺層知識而缺乏功能理解的深層適應；缺乏有效的學習機構，對付新情況的能力有限；知識庫的驗證閑難 ；對復雜的問題缺少好的分析和組織工具等。因此，開發專家系統方面應注意專家系統的代價／效益分析方法問題 ，專家系統軟件的有效性和試驗問題 ，知識獲取問題 ，專家系統與其他常規計具豐甘結合等問題。

(三)緊急控制

對電力信息安全管理過程中出現的安全嚴重程度進行有效的分列針對這些問題 ，設計出安全的應對措施．部署安全應對機制．在信息安傘突發事件來臨時，能夠及時 、準確地采取措施，立即觸發相應的安全機制。盡可能把安全事件的影響控制在最小的范圍內，以免造成更大的損失。綜合智能控制重要的技術發展方向是智能集成化。一方面，可將多項智能技術相互結合于一體，不在單獨運用，各取優勢。如模糊技術和神經網絡的結合，神經網絡與模糊控制的結合，神經網絡與專家系統的結合等 ，這些都在電力系統 自動化控制中研究的較多，如用神經網絡與模糊邏輯 良好結合的技術基礎，去處理同一系統內的問題 ，神經網絡處理非結構化信息．模糊系統處理結構化的知識等。另～方面，自動化控制智能技術與傳統的自適應控制的結合，如：神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等。目前 ，國內已有控制專家已著手發展研究，既能有效處理模糊知識又能有效學習的模糊與神經網絡集成技術 ，這必將為電力系統智能控制的發展提供新的途徑。

(四)加強電力信息網安全教育

對于電力信息安全的控制一個重要的環節就是加強對員工的安全教育，讓其深刻了解信息化網絡安全的重要性，能夠在 日常工作中把安全作為第一要務。為了落實安全教育 ，安全管理部門要對企業的各級管理人員、用戶、技術人員進行安全培訓 ．讓每個員工都能夠深入了解并嚴格執行企業的安全策略．在安全教育具體實施過程中我們 一 定要突出層次性和普遍性

第4篇：電力系統靜態安全分析范文

【關鍵詞】科學計算可視化 電力系統 培訓應用

科學計算可視化是運用計算機圖形學或者一般圖形學的原理和方法，將科學與工程計算等產生的大規模數據轉換為圖形、圖像，以直觀的形式表示出來[1]。科學計算可視化涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計級圖形用戶界面等多個研究領域，已成為當前計算機圖形學研究的重要方向。

一、可視化技術在電力系統仿真培訓中的應用

電力系統的可視化包括電網信息可視化以及分析決策過程的可視化[2]。電網系統中電氣信息量各自有各自不同的特點，可視化技術的應用能夠起到數據挖掘的作用，如可以用餅狀圖表示的百分數來代表輸電線路的負載率。因電力系統輸電線路上的潮流等不是靜態過程，用動畫技術可以明確表示出輸電線路上的潮流動態過程，這樣不僅可以使觀察者詳細觀察各參數的動態變化過程，而且能夠增強可視畫面的顯示效果。研究電力系統可視化的過程中，還要注意電力系統中相關的多維信息，如線路負載、發電機有無無功設備、變壓器檔位等。另外還要注意事故分析、線路傳輸量等變量因素，研究這些電力系統中的數據，需引入三維可視化技術進行分析。三維可視化視圖技術能更立體、更形象的展示出相關的參數變化。在電力系統中，潮流計算是應用最為廣泛、最重要的一項計算[3]。潮流計算是電力系統靜態和暫態計算的基礎，也是分析電力系統規劃設計和運行方式、可靠性及經濟性定量分析的基礎。電力系統分析過程中的可視化可以從電網大量越限信息中抽取重要事件，從電網動態平衡中獲取有效信息，電力系統中如能將潮流計算、短路計量以及靜態安全分析等與可視化技術聯系起來，可以使運行人員方便地切除或增加新設備，實現網架結構操作等。在完成操作的同時，可以借助相關的可視化手段對系統的運行狀況、變化情況以及電氣量之間的相關關系進行分析評價，減輕運行人員的壓力。

二、科學計算可視化在教學培訓中的應用

科學計算可視化具有直觀、交互性強等特點?？茖W計算可視化的電力系統能夠將潮流、功率等較為抽象的電氣量以及動態過程以圖形這種簡單直觀的圖像展現出來。在各大高校以及相關科研院校中，科學計算可視化能更好的提高學生對電力系統相關概念的理解，很好的輔助教師的教學活動，同時也是研究人員深入發掘數據的有效手段。

電力系統的運行必須確保安全可靠，在提高高安全、高質量供電基礎上，電力系統的操作人員也應該實現高水平操作。電力系統操作人員在遇到操作事故時必須做出正確快速的操作，可視化技術的出現可以讓學員對電網做身臨其境的模擬分析[4]，可以更清楚的看清問題解決的過程，還可以更好的利用計算機仿真來解決出現的問題。

三、科學可視化技術在電力系統中的應用前景

電力系統科學可視化技術的提出還處在起步階段，科學可視化利用圖形展現相關的電力系統信息，能夠充分利用人的圖形感知能力，提高運行人員對電力系統運行狀態的認識?？茖W可視化技術手段利用圖形進行靜態安全評估：利用單線圖表示電力系統中的運行故障、故障嚴重程度以及元件的脆弱性，更直觀的展現系統的整體安全運行情況，提高學生對電力運行安全性、重要性的認識，實現教學目的。科學計算可視化側重于解決數據密集型和人參與的信息處理循環事件，相對于實時應用來講，電力系統中數據密集程度越高，人參與的程度越深，科學計算可視化的應用也就越有意義。因此科學計算可視化應不僅僅局限于實時應用，更應將研究設計和實時應用結合起來。

科學計算可視化對電力系統的規劃設計具有輔助作用。在規劃過程中，可能產生多套實施方案，需要從中選出最優方案，這也就需要對多種方案進行數據以及安全性的分析。數據分析不僅需要一個包含電網參數與設計信息的數據庫，也需要一個能直觀表達信息的形式[5]。在分析過程中采用可視化技術，設計者能夠根據可視化表現出來的數據及相關信息進行計算控制，計算控制不單是指隨時中斷計算過程，也包括能夠動態的修正相關數據及算法。如能將可視化技術應用到電力系統教學中，可以充分提高研究人員的研究成果，提高教師教學的準確性?？梢暬募夹g應用還可以協助調度人員迅速掌握系統運行的相關情況，幫助調度人員及時了解故障出現的可能性以及安全性，使調度人員能更安全、更經濟的處理故障和調整系統的運行。與當前所使用的人機界面不同，科學可視化技術主要利用圖形展現信息的大量運算以及安全評價信息，而不是利用符號與數字來呈現。圖形能更好的表達數量大、復雜且精度要求不高的信息[6]。在電力系統教學中實施科學計算可視化，有助于學生更好的了解教師所講知識，提高教師的教學質量，促進學生全面素質的提升。

參考文獻

[1]韓振祥，呂捷，邱家駒. 科學計算可視化及其在電力系統中的應用前景[J]. 學前教育研電網技術 2011 （20）

[2]譚慧玲，張菁，王慶紅. 科學計算可視化技術在電力系統教學和培訓的應用[J]. 中華高等學校電力系統及其自動化專業第二十四屆學術年會論文集 2012 （11）.

[3]郭崇軍，洪峰，陳金富，李勇，徐友平，汪建波. 可視化技術在電力系統中的應用探討[J].水電能源科學 2011（02）

[4]Overbye T J，Weber J D. New Methods for the Visualization of Electric Power System Information[A] Info Vis Proceedings of the IEEE Symposium on Information Visualization. 2000（09）

第5篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞：電網；安全穩定；系統；特點；管理

中圖分類號： U665 文獻標識碼： A 文章編號：

區域安全穩定控制裝置指的是在電力系統發生大擾動時，按照特定的控制策略，通過發電廠或變電站的控制設備，實現切機、切負荷、快速減出力、直流功率緊急提升或回降等功能，使系統恢復到正常運行狀態。在電力系統裝設安全穩定緊急控制裝置，是提高電力系統安全穩定性、防范電網穩定事故、防止發生大面積停電事故的有效措施。

一、電網穩控系統的特點

在穩控系統發展初期，穩控系統在增強電網薄弱環節、提高電網輸電能力、防止電網嚴重故障下的暫態穩定問題等方面發揮了巨大的作用。隨著我國電網建設的飛速發展和特高壓交流/ 直流輸電系統的引入，各區域電網的主網結構不斷加強，相應地穩控系統也出現了一些新的特點：

1、主要穩定問題反映為熱穩問題

許多地區電網500kV 主網架已基本形成雙環網結構，尤其是在大電源送出地區電網不斷加強，電網穩控系統解決的主要穩定問題已不再反映為暫態穩定問題，而是局部地區的熱穩問題。

2、穩控系統控制功能主要是解決局部地區的電源送出問題

電網一般在局部電網送出通道上的大型電廠及樞紐變電站裝設安全穩定控制子站和切機/ 切負荷執行站，以解決電源送出通道較為薄弱的問題。

3、穩控系統的基本配置原則由原有的“分層分布、相互協調”轉變為“簡單可靠、就地為主”

隨著穩控系統日益復雜和龐大，穩控裝置及通信通道的故障風險和穩控策略的誤動風險也不斷提高。因此，為了更好地規避以上風險，應該更合理科學地實現分布式穩定控制，穩控系統應多考慮以簡單和就地的配置模式。

4、穩控系統的策略整定思路也有一些新的變化

（1）在保證穩控功能的前提下簡化穩控策略，弱化不同區域穩控子站之間的聯系。

（2） 穩控子站應以解決就地控制功能為主，防止穩定問題擴大化；同時增強穩控執行裝置的就地判據功能，減少穩控裝置對通信通道的依賴性。

（3）對于極端條件的故障情況，如500kV 站的主變N- 2 故障情況，不考慮加以穩控措施而是以緊急調度方式作為控制措施。

可見，隨著區域電網主網環型網架的加強，穩定問題主要集中為局部送出斷面或獨立供電分區中，基本不存在跨區域性的大范圍穩定問題，因此，針對網絡結構和主要穩定問題的變化，應該進一步加強穩控系統的分布式控制，對原有主網穩控裝置的控制功能進行簡化整合。怎樣以更簡單可靠的穩定控制策略形成整個電網安全穩定防線，這是一個值得深入研究的問題。

二、電力市場環境下的電網安全穩定校核

1、 N- 1 靜態校核考慮

在傳統的電力工業中，電力系統靜態安全分析是保證電網安全穩定運行的一個重要方面，是電力系統安全穩定評估的重要指標。所謂電力系統靜態安全分析，是指應用N- 1 原則，逐個模擬斷開線路、變壓器等元件，檢查其他元件是否因此過負荷和電網低電壓，用以檢查電網結構強度和運行方式是否滿足安全運行要求。

一般情況下，為了提高電網的整體安全穩定水平，電網應該滿足N- 1 靜態校核，但是，N- 1 標準的執行會導致系統在正常情況下非優化運行。然而，在電力市場環境下，N- 1 標準的實施與否，實施到什么程度，關鍵還是要看是否獲得最大的經濟效益而定。如果不實施N- 1 標準所獲取的經濟效益較實施N- 1 標準要大，電網公司有可能會選擇不實施N- 1 標準的方案。在這種情況下，電網的安全運行將失去保障，一旦發生異常情況，出現單一線路或設備故障，將導致連鎖反應，擴大停電損失，對電力部門的社會效益造成嚴重影響。

2、 暫態穩定校核的考慮

在傳統的電力工業中，電網的暫態穩定校核是衡量系統安全穩定的關鍵。電力系統的安全穩定水平如何主要在于系統能不能承受某一故障所帶來的后果。暫態穩定是指電力系統受到大擾動后，各同步電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩態運行方式的能力，通常指保持第一或第二個振蕩周期不失步的功角穩定。暫態穩定計算分析的目的是在規定運行方式和故障狀態下，對系統穩定性進行校驗，并對繼電保護和自動裝置以及各種措施提出相應的要求。

電力系統在正常運行時有可能由于某種原因發生故障，系統一旦發生故障，如果不能維持穩定而發生停電事故甚至系統崩潰，將會給電網公司造成巨大損失，因此，電網公司為了維持自己的經濟效益，必然要保證電網的安全穩定運行，也就必然要考慮電網的暫態穩定校核。

傳統意義上，電力系統的安全穩定水平越高越好，但在市場環境下，由于是以經濟效益最大化為最終目的，電網公司為了維持自己的利益，對于那些發生幾率很小的故障可能不予考慮，這使得電力市場環境下的電網安全穩定考慮可能沒有傳統電力系統考慮得全面，除非政府予以行政干預。

三、 電力市場環境下的阻塞管理

1、電網阻塞的產生

作為發電商和用戶間的電能輸送通道，輸電網絡一直處于核心地位。對電網而言，大多存在著由于經濟、環境的制約以及歷史因素造成的一些網絡上的薄弱環節，主要體現在其輸送潮流的能力受穩定校核計算結果的限制，不得超過某一數值，稱之為電網阻塞。在開放的電力市場環境下，隨著發電與輸配電分開，各發電公司之間的競爭將加劇，更加使得輸電網絡成為資源競爭的瓶頸。輸電網絡的管理者為了保證輸電網絡的安全可靠運行，必須對相關環節的潮流加以約束和限制，以防止線路潮流超過穩定極限要求，危及系統安全。

2、電網阻塞問題的解決

在電力市場環境下，電能的主要交易模式有期貨、現貨及實時交易三種方式。對于不同的交易方式，應采用不同的方法管理阻塞問題?；驹瓌t應是期貨交易優于現貨交易，現貨交易優于實時交易。對于雙邊交易的阻塞管理，系統調度員根據約定的優先性原則取消或消減一個或多個造成擁擠的交易，而交易被調整的參與者必須服從調度員的安排。理論上說，在可以預見的范圍內，期貨交易與現貨交易不應受網絡阻塞的影響。換言之，只有在兩種情況下才能發生阻塞：a. 通過網絡的實時交易量過大；b. 網絡中有設備發生非計劃停運。如發生第二種情況，電網公司作為輸電網絡的擁有者和提供者，有義務向受到影響的網絡使用者做出補償。電力調度中心不承擔由于阻塞管理而對有關交易的參與者可能造成的經濟損失。

總之，安穩系統通過對區域性大電網的最高電壓等級的輸電單元進行監控，從而維持電網運行在一個良性的負荷范內。相對以往單一性的小區域負荷監控手段，安穩系統的控制范圍擴大到了區域性大電網的范疇。同時，未來安穩裝置采用了動態策略之后，不僅能夠嚴格劃分電力負荷等級，而且可以通過不斷的更新相關指標，以達到讓用戶負荷等級與用電發展掛鉤的目的，改變了以往系統人為制定的一成不變的負荷等級劃分制度。

參考文獻：

[1] 魏秋輝,李朝中. RCS-992A分布式穩控裝置在南陽電網的應用[J]. 科技信息. 2008(32)

[2] 徐行. 關于電網安全穩定控制系統的分析[J]. 黑龍江科技信息. 2004(03)

[3] 王麗君,高振國. 低頻減載裝置整定方法分析[J]. 科技信息(學術研究). 2008(18)

[4] 陳為化,王超. 冰雪災害對電網的影響及危機調度研究[J]. 華東電力. 2010(02)

第6篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞： 回歸分析, 時間序列, 短期負荷預測

1 前言

隨著電力系統的結構日趨擴大和復雜，為保證電力系統運行的安全性和經濟性，要求調度運行人員能夠迅速、準確、全面地掌握電力系統的實際運行狀態，預測和分析電力系統的運行趨勢，對電力系統運行中發生的各種問題作出正確的處理。EMS高級應用軟件(PAS-Power Advance Software)正是輔助調度員完成上述任務的有力工具，也是EMS系統的重要組成部分。該應用軟件包括實時網絡建模和網絡拓撲、負荷預測(LF)、自動發電控制(AGC)和發電計劃、實時經濟調度、狀態估計(SE)、調度員潮流、安全分析(Transient Stability Analysis)、電壓無功優化、短路電流計算、安全約束調度、最優潮流(Optimal Power Flow)、調度員培訓仿真系統(DTS)等。

短期負荷預測在電力系統運行中起著重要作用, 在制定機組組合方案、地區間的功率輸送方案和負荷調度方案時都需要進行負荷預測。它不僅能為電力系統的運行提供實時信息, 使調度人員隨時掌握電網運行狀況, 同時也可為電力系統安全分析和發電計劃提供基本信息。

2 數學模型

隨著計算機技術的發展, 計算速度和精度逐漸提高。目前能用于負荷預測的方法很多, 但由于電力負荷有其獨有特點, 很難找到一種通用的負荷預測模型。因此在進行負荷預測時, 不能僅用某一種固定的方法, 而要把多種方法進行比較, 利用一種較優的方法或者幾種方法的加權組合來得到最后結果。下面介紹兩種對負荷預測比較適用的數學算法。

2.1 線性回歸分析法

線性回歸分析法是研究不同變量之間的相互關系。我們在研究實際問題時, 常常會碰到許多相互聯系、相互制約的變量, 有些變量之間具有完全確定的函數關系, 而有些變量之間雖有一定關系, 但并不能用確定的函數關系式來表達。這就要采用線性回歸分析法來分析這些變量之間的相關關系, 利用得到的經驗回歸方程式來表示變量之間的定量關系。負荷預測的任務是根據歷史數據分析電力負荷同影響因素之間的關系, 得到回歸方程式,，預測系統將來負荷值。系線性回歸方程式表示如下,

根據這個方程式就可利用自變量的預報值（通?？梢灶A先知道）來推算出因變量的未來值。在進行電力負荷預測珍擔據界史負荷數據及影響負荷的氣象因素列出兩者關系式, 推算將來一段時間內的系統負荷值。

2.2 時間序列法

電力負荷是一串隨時間變化相互關聯的數據序列，即負荷數據之間存在著依賴關系, 這種關系一旦被定量表示出來, 就可以用系統的過去負荷值預測將來負荷值。

上面所述的線性回歸模型表達式：

（6）

表示不同變量之間同一時刻的相關性, 是一種靜態模型。

還有一種表達式：

（7）

表示不同時刻變量自身之間的相關性, 即變量回歸到自身, 是一種動態模型。

因此（6）式和（7）式形式上非常相似, 但它們有本質區別。更一般的線性動態模型：

（8）

也稱為ARMA模型。

式中, 稱為自回歸系數，為自回歸階數。

稱為滑動和系數, 為滑動和階數。

當時, 模型為自回歸模型, 記為；

當時, 模型為滑動和模型, 記為。

式（8）中的是連續一段時間的用電負荷值；是一零均值白噪聲序列。

一般情況下, 電力負荷是非平穩時間序列, 可以采用差分方法來獲得平穩序列, 然后就可按平穩序列的預報方法進行模型識別和參數估計。

上面講述的兩種方法中, 線性回歸分析法反映出電力負荷同影響因素（主要是天氣因素）之間的相關關系。時間序列法能夠體現電力負荷變化的連續性規律。因此這兩種方法對電力負荷預測很有效。

3 數據庫管理

數據庫的建立是負荷預測的關鍵部分, 一個數據庫的好壞直接影響到負荷預測系統的可用性,一個合理的數據庫可改善預測精度和速度, 提高系統效率。負荷預測用的數據庫有兩類：離線數據庫和在線數據庫。

離線數據庫主要是記錄歷史（一年或數年）負荷數據和歷史氣象數據, 用來離線分析負荷與影響因素及負荷本身之間的相關關系, 它是建立負荷預測數學模型的依據。對于已經有SCADA系統的地區, 歷史負荷數據可直接從SCADA系統中獲得。對于仍用抄表方法的地區, 可從調度報表中摘錄下來, 輸入計算機存盤保存。而氣象信息可以從當地氣象部門的氣象數據庫中獲取。

在線數據庫主要記錄最近數周的負荷及氣象數據。規模遠小于離線庫, 為加快運行速度, 要求在線庫規模盡可能小并保證庫內數據是最新的。

4 預測內容

（1）系統的日負荷峰值

預測將來（一周內）某天的系統負荷峰值。

（2）一天中某一時刻負荷值。

預測將來（一周內）每小時（或半小時）的系統負荷值。

（3）系統每小時或半小時電量

預測將來（一周內）每小時或半小時的系統用電量。

圖1自修改機制流程圖圖2加權組合框圖

（4）系統一天或一周電量

（5）對于節假日, 如元旦、春節、五一、國慶,提前一段時間預測節日期間系統負荷值。

另外, 也可作為SCADA/EMS 的一個子功能,為電力系統應用軟件提供基本信息。

5 提高預測精度

5.1自修改機制

通過離線分析、計算得到的數學模型, 隨著時間推移, 要給出一個不變的規則或常數是困難的。這種情況在環境變化較大的季節或氣候不正常的日子里是十分明顯的。為此，需要開發一個自修改機制，當所作預報的精度超出事先規定的范圍時用以采取一些修改措施。

首先計算最近3天內的平均誤差, 若小于5%則返回, 不進人修改機制。若大于5% , 則啟動自修改機制, 利用最近一段時間內數據來修正模型參數, 然后再用最近3天數據進行驗證, 如果預測結果較好, 則退出修改機制。否則繼續進行修改, 直至達到要求的精度為止。如圖1 。

圖中B為預測模型中的系數矢量。

為離線計算得到模型的系數戈量。

為上一次計算的系數矢量。

為本次計算得到的系數矢量。

5.2多種方法加權組合

由于電力系統內的負荷復雜, 用某種固定預測方法得到的結果, 往往達不到要求的精度。用某種方法預測可能有時精度很高, 當條件改變時精度就差了, 即很難找到一種方法在任何條件下都能保證得到良好的預測結果。因此利用多種方法之間的互補效應來提高預測精度。圖2給出了多種方法加權組合的框圖。比較每種預測方法近3天的預測誤差平均值, 誤差小則權重大, 誤差大則權重小, 然后把幾種預測結果加權組合。

6 計算結果

下面是本系統在電網運行一個星期的結果, 運行中用到的負荷實時數據是通過網絡從SCADA系統中傳送過來的, 氣象信息是從氣象臺獲取后輸入的。

表中的數據是實際系統運行一周后的統計結果，其結果滿足實際應用要求。

7結論

本文主要論述了短期負荷預測的幾種有效方法, 負荷預測是電網能量管理系統（EMS）的一個重要組成部分。

參考文獻：

1馮英;基于智能控制的短期電力負荷預測方法研究與應用[D];華北電力大學（北京）;2006年

第7篇：電力系統靜態安全分析范文

[關鍵詞]電網在線安全穩定；分析；發展方向

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）08-0375-01

前言

電網安全穩定是確保居民生活、社會發展能夠平穩運行的前提，是國家發展的必然需要。電網的在線安全穩定分析和預警是確保電網能夠安全穩定運行的前提，是保持我國科技進步和經濟發展的重要因素。在個別地區已經形成了電網的在線安全穩定系統，對電網運行狀態進行實時監控，發現問題及時預警和處理，對維持電網安全穩定的提供了較大幫助。

一、 電網在線安全穩定發展方向

傳統的電力系統離線安全穩定分析已經不能適用于技術不斷進步、安全性要求更高的今天，在電網運行中已經暴露出很多弊端，例如：計算結果保守、與實際運行方式差別較大等等。由于傳統的離線安全穩定分析使用的計算手段主要針對于電網規劃、年度方式研究、檢修方式安排、安全穩定控制幾個方面，計算結果較為保守，已經越來越不適用于新的安全穩定需求。

隨著電力體制改革的推進，電網安全穩定特性必然會發生一定的變化。這些變化對未來電網安全穩定分析和發展方向也產生了較大影響。而電網安全穩定分析離不開對電網安全穩定控制系統的構建和開發，離不開對電網安全穩定系統智能化方向的研究。由于電網具有較大的網架結構變化、距離長、功率大等特點，所有的數據需要進行大量的計算，其計算范圍無法包含所有運行方式，因此，要改良在線安全穩定分析的局限性和無法適應較快變化的缺陷，必須對電網未來的網架結構發展制定一套完整的安全穩定控制系統。要求系統能夠較好的完成穩定分析計算，搜尋當前電網運行方式中的薄弱部分并向調度人員發出預警。在電網在線安全穩定控制系統的設計與實現中必須遵循著提升工作人員的工作效率的原則，旨在保障電網的安全穩定運行。

由于電網具有一定的針對性，因此電網在線安全穩定系統必須面向當地電網的主要功能和特性，根據電網的特點和缺陷進行彌補，有針對性的對電網系統進行開發和設計，針對不同的功能部分采取不同的方案。從理論出發，聯系實際，系統地分析電網防御框架，制定一整套滿足電網需求、適合用戶使用的系統工具，主要功能包括數據準備、質量檢查、快速調整、穩定分析與評估、輔助決策等幾個方面，盡可能的包含所有電網安全穩定分析過程中的所有環節，對靜態、動態、暫態安全穩定進行實時監控和分析，并提出一系列的決策選擇，使用科學的算法使數據能夠更加準確、決策更加可靠。同時不可忽視電網在線安全穩定分析系統的人機交互，設計美化人機交互界面，使之能夠更加簡潔清晰，方便運行工作人員檢測和實施，為電網運行的安全穩定奠定良好的基礎。

二、 電網在線安全穩定系統

（一） 電網安全穩定控制系統的設計

電網在線安全穩定控制系統是智能化工作流程的體現，其建設過程應以用戶的需求為準，通過調研的形式來獲取電網調度人員的主要需求，了解電網的基本功能和工作流程，根據用戶的具體工作范圍、工作特征、實際硬件情況和運行環境制定出用戶的需求列表，根據日常電網運行情況進行分析，使用更精確的數學算法對電網運行狀態進行預測，力求使電網在線安全穩定分析系統更加專業化，更好地從用戶的角度出發，使電網運行過程更加安全穩定。

基本的電網在線安全穩定系統功能包括參數獲取、暫態穩定分析、數據庫、分析結果和決策及實時通訊幾個方面，因此電網在線安全穩定系統應按照以上功能進行劃分，提出系統的框架結構和幾個子系統的各項功能，同時應考慮系統界面的美觀，為用戶提供更友好的人機交互界面。除此之外，在設計系統時也應考慮到該系統的用戶需求會根據電網的運行情況、基本要求、工作范圍和技術水平不斷變化，為系統賦予可擴充性和可維護性。在數據方面，系統也應保證數據安全，使系統能夠更好地維持電網安全穩定運行。

（二） 電網安全穩定控制系統的功能

1. 系統整體結構框架和主要功能模塊

由于電網運行過程中往往存在復雜性和時變性，電網安全穩定控制系統的結構框架應充分考慮這兩點原因，根據電網安全穩定運行中所包含的內容，制定出幾個基本的功能模塊包括：靜態安全預警、在線參數獲取、暫態穩定分析、數據庫模塊、分析結果及決策表等，以求達到準確實時的分析計算以維持電網安全穩定，為調度控制人員發出及時的安全預警并提出明確可靠的決策表信息，達到電網安全穩定的運行要求。

系統功能模塊主要實現以下功能：（1）靜態安全預警。主要根據一定的數學算法對事故進行預測和監視，在電網運行時監視運行中出現的靜態安全漏洞，確定電網當前狀態是否安全，對不安全的運行狀態發出預警并提出預防對策。（2）在線參數獲取。主要根據當前的資源配置對EMS數據庫的實時參數進行獲取并對已獲取的電網實時數據和參數進行轉換。（3）暫態穩定分析。主要針對已獲取的實時數據和歷史數據進行暫態穩定計算，包括簡單故障計算、復雜故障計算和暫態穩定計算，根據得出的結果進行判斷，并顯示于人機界面便于調度人員監測。（4）數據庫模塊。主要存放設備數據、系統數據和公用參數，使設備能夠及時有效的抽取數據，來決定當前電網運行方式。（5）分析結果和決策表模塊。主要實現對計算結果的控制，提出策略，判斷穩定性，為調度人員提供實際運行情況，同時要提出決策表信息并反饋給調度人員進行決策，以便于調度人員能夠及時的對當前電網運行情況進行調整。

三、電網在線安全穩定分析的展望

電網在線安全穩定控制系統是當前電網在科技進步中的必然發展方向，真正實現了將運行控制階段與人力資源充分結合，更實時有效的完成人力資源所達不到的工作效果。同時為事故處理提出科學可信的決策，能夠改善目前電網事故處理中責任不到位的現狀。其結合運行經驗并基于科學的分析計算所得出的預測結果能夠有效的處理事故，使電網運行工作更加方便快捷，節省人力資源，擺脫傳統落后的分析方式。因此將電網在線安全穩定控制系統融入更先進的技術，發掘其最大的發展潛力是維持電網在線安全穩定的唯一途徑，也是電網未來運行發展的必然趨勢。

四、總結

電網的安全穩定運行是維持社會發展、居民正常生活工作的基本，為經濟平穩較快增長提供最根本的動力。本文提出的電網在線安全穩定控制系統將為電網運行安全提供幫助，使電網在線安全穩定分析工作更加人性化、便捷化，使電網運行更加高效，同時也是電網在線安全穩定分析的未來發展要求。無論從哪個角度出發，電網安全穩定控制系統都是一項值得加大投入的長期事業。

參考文獻

[1]王婧，郝新新，李@.區域及省級電網在線安全穩定控制系統檢測技術探討與應用[J].中國科技信息.2013（18）

第8篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞：電力系統；配電網；傳統繼電保護；廣域保護

一、廣域保護與傳統繼電保護的區別和聯系

配電網中，傳統繼電保護均采用主后備保護階梯型時序配合，主后備保護都需要根據整定計算結果設定整定值和整定時限。出現故障后，一般應由主保護動作；一旦主保護拒動，后備保護必須按整定時限和定值給出動作信號。由于傳統的繼電保護缺乏獲取全局信息的技術手段，只能依靠局部信息進行事故判別，所以需要根據保護設備和針對故障類型的不同分別配置各設備的差動保護、過流保護、零流保護、阻抗保護等，且各保護設備間一般僅通過整定值和整定時限進行配合。傳統的繼電保護主要集中于元件保護，以線路、母線、變壓器、電機和電動機等為保護對象。工作方式是采集裝置安裝處的系統電流、電壓量，經過計算后得到一些反映系統狀況的參數值，然后與預先整定的門檻值進行比較，若超過門檻值則執行某種動作。傳統的保護以切除被保護元件內部故障為己任，主要通過開關動作來實現隔離故障元件，且各電力設備的主保護相互獨立動作，未考慮故障元件被切除后，剩余電力系統中的潮流轉移引起的后果。廣域保護更注重保護整個系統的安全穩定運行，可識別系統的各種運行狀態（正常狀態、警戒狀態）等，通過調節系統的P-δ、Q-V和各種保護措施，同時實現繼電保護和自動控制的功能，其中可能會有本地、遠程開關的動作，以避免局部或整個系統大面積停電或崩潰等嚴重事故的發生，保證電網在故障后仍能保持所需的安全穩定工況。

傳統的線路及裝置保護的任務是將故障與系統隔離，快速性是其最基本的要求之一，雖然可以快速動作，但由于只能獲得本地信息，因此只能用來保護電氣設備，而對廣域擾動無能為力。另一方面，隨著互聯電網越來越復雜，繼電保護的整定越來越困難，不恰當的整定可能導致錯誤動作，加速擾動的擴散。而廣域保護因為需要通信并進行相對復雜的計算，在時間上很難達到傳統保護的要求，因此，廣域保護并不能替代傳統保護。但廣域保護將系統作為一個整體考慮的優勢也是傳統保護所不具備的。若能將兩者結合起來，充分利用雙方的優點，將是一個不錯的選擇。

二、廣域保護的結構和功能

2.1 基本結構

以廣域信息的采集、傳送、分析和使用為線索廣域保護系統由相量測量、安全穩定控制裝置、廠站安全穩定監控子站、通信線路、電網安全穩定監測與控制主站、網絡服務器及數據庫等組成。

（1）相量測量裝置（Phasor Measurement Unit，簡稱PMU）?；竟δ転椋?/p>

①GPS同步采樣，所有測得的數據都有精確的同步性；

②實時測量采樣點電壓/電流的幅值及正序功角；更新速率至少為1/25s；

③故障記錄功能，錄波點的時間精度為微秒，并按IEEE1344規定的格式記錄。而常規測量設備所能提供的其他數據（如開關位置、發電機組投切狀態及繼電保護動作信號等）也可作為廣域保護系統的輸入數據。

（2）安全穩定控制裝置。在系統的非正常運行狀態（如功角不穩定、頻率不穩定、電壓不穩定等）及事故條件下，安全穩定控制裝置根據安全穩定監控子站的控制命令，直接進行切機和切負荷操作；或者本身實時判別，自動進行靈活切機和切負荷控制；也可以由調度人員遠方操作，維護電網安全穩定運行；

（3）廠站安全穩定監控子站。安裝在變電站，向上通過光纖與主站通信，向下通過以太網與 PMU及安全穩定控制裝置通訊，是發電廠變電站安全穩定監測與控制系統的決策中心和通訊橋梁?？删偷貙崿F一些廣域保護算法，各子站之間可以相互通訊；

（4）電網安全穩定監測與控制主站。安裝在調度室內，與子站通訊，獲取各種數據，進行廣域保護計算，且對多站間的實時功角及各站模擬和開關信號進行在線監測，記錄有關數據，存入數據庫。并將實時監測到的電壓電流相量和功角傳送到EMS系統，供EMS系統進行靜態和動態安全穩定分析，并把EMS系統的安全穩定控制命令傳達到發電廠變電站的安全穩定控制裝置，進行投切機組和負荷控制。其中包含相量數據集中器（Phasor Data Concentrator 簡稱PDC）和系統分析軟件，主站通過 PDC管理和控制PMU 的工作狀態，接收來自子站或其他主站的測量數據、事件標識、錄波文件及實時記錄文件等。系統分析軟件是廣域保護系統的心臟，包括拓撲狀態估計、廣域保護、有效輸電容量計算、動態安全分析和其他；

（5）網絡服務器。中央監控站將各站間的電壓電流相量和功角數據存入SQLSERVER數據庫的實時表和歷史表中。WEB SERVER負責響應用戶的請求，從數據庫中獲取相應數據并傳給用戶，使用戶可利用瀏覽器登錄網站，實時觀測各站間的電壓電流相量和功角。同時在數據庫中存儲動態記錄文件并生成索引表；

（6）數據庫。存儲實時的電壓電流相量和功角，管理各種分析所需的數據（如穩控策略）。所有的歷史數據可以方便地存放到硬盤或CD上長期保存，可以對歸檔的歷史數據進行反演和計算，并對各時段及用戶自定義時段的歷史數據進行統計處理。

2.2 廣域保護的功能

廣域保護是針對廣域擾動的保護，廣域擾動從現象來看可以分為幾類：失穩、電壓失穩、過負荷、電力系統連鎖故障等。從本質原因來看，這幾種現象分別對應有功功率平衡被破壞，無功功率平衡被破壞，整體或局部有功功率需求大于供給，保護或控制設備故障或其它原因導致的不恰當動作。針對這些擾動，目前可以采取的保護和控制措施有：失步保護，切負荷可控系統解列，故障清除，快速關斷，動態制動，發電機電壓控制，電容器/電抗器投切和靜態無功補償，負載控制，關鍵保護系統的管理和控制，節點電壓控制移相位，聯絡線重調度，增加儲備HVDC功率調制。這些措施被稱為特殊保護措施。

WAP基于以相量測量單元 PMU Phasor Measurement Unit 的應用為代表的現代測量技術、現代通信技術以及在線動態安全分析，可以根據豐富、及時的廣域信息，對系統的狀態做出實時判斷，因此可以根據需要針對多種系統擾動實施多功能的系統保護。由于WAP可以檢測到較小的系統擾動，而且可以根據具體情況形成實時控制策略，較早地開始控制，而且多種控制措施可以協調動作，因此對維持電力系統的穩定性和完整性有更好的效果。

根據針對的系統擾動種類，WAP實現的功能可以分為如下幾類：功角穩定保護、電壓穩定保護、過負荷保護、連鎖故障保護，其中功角失穩屬于暫態失穩，通常認為是對廣域保護系統的響應時間最嚴格的考驗，因此功角穩定保護是實現廣域保護系統的難點。

三、廣域保護的關鍵技術

3.1 PMU 的出現

廣域同步數據的共享主要是基于相量測量單元（Phasor Measurement Unit，簡稱PMU）。而得的 PMU可以對電壓、電流等數據進行同步采集。首先，能夠為系統中各個節點采集的電壓、電流等電氣量打上精確時標（誤差不大于1），這使得對全網同一時刻的電氣量進行精確計算成為可能；其次PMU能夠測量電流電壓相量的角度，因此在理論上，若全網所有節點均裝上PMU，則所有的角度變量都將成為己知量。這一方面可以應用于功角不穩定分析，利用直接測量到的各發電機功角，發展快速可靠的新型功角穩定分析方法；第三，可以大大提高現有狀態估計的精度，為動態安全分析等其它應用打下更好的基礎。

3.2 通信系統的發展

通信系統是廣域保護系統的一個十分重要的組成部分?？焖倏煽康耐ㄐ啪W絡是實現廣域保護必不可少的基礎設施。為了獲得快速和可靠的通信網絡，需要著重考慮網絡類型、拓撲、通信協議和媒體介質等幾個主要方面。目前電力公司對一些新型通信方式的應用，也為廣域保護所必需的實時數據傳輸提供了可能，是實現廣域保護的前提。

四、結束語

廣域保護系統在獲取系統多點信息的基礎上，能夠從整體或區域電網的角度同時實現繼電保護和自動控制功能，使繼電保護和自動控制裝置的動作相配合，加強對故障后系統不穩定狀態的控制，保障配電網在局部發生故障后非故障區域能按照安全穩定的工況運行，大大減少事故的發生。

參考文獻：

第9篇：電力系統靜態安全分析范文

關鍵詞：電力調度，自動化系統，應用與發展

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、前言

隨著近年來電力行業的快速發展，電力調度的方法直接關系著整個電力工程的質量，在電力調度中加強自動化系統水平的提高，可以保證電力調度工程的質量。

二、電力調度自動化系統的內容及主要任務

1.電力調度自動化的內容

電網調度自動化是早期的電力系統遠動及通信系統在引入計算機以后擴充功能而形成的一套輔助調度人員工作的自動化系統，是以數據采集和監控系統（SCADA）為基礎，包括自動發電控制（AGC）和經濟調度運行（EDC）、電網靜態安全分析（SA）、調度員培訓仿真（DTS）以及配電網自動化（DA），等幾部分在內的能量管理系統（EMS）。它收集、處理電網運行實時信息，通過人機聯系把電網運行狀況集中而有選擇性的顯示出來進行監控，并完成經濟調度和安全分析等功能。信息采集、信息傳輸、信息處理與人機聯系是組成電網調度自動化系統的幾個子系統。遠方終端裝置（RTU）、通信設備及調度主機等設備是組成電網調度自動化系統的主要設備。

2.電力系統調度的主要任務

電力系統調度的主要任務是控制電力系統運行方式，使之在正常和事故情況下，安全經濟高質量的供電。主要包含四個方面：一是要保證供電優良的質量優良；二是要保證系統運行的經濟型；三是要保證具有較高的安全水平；四是要保證強有力的事故處理措施。

三、電力調度自動化系統的應用

1、電力調度自動化系統設計

提高電網的安全水平，故障的恢復能力，并最終達到減少損失，這事電力調度自動化系統的目標。在調度自動化系統包含了對數據的采集和監控的功能，可是在實施的過程中往往要根據自動化的現實情況和具備的條件，按照由低至高的、由易到難的原則恰當確定總體功能。

當計算機運用到電力自動化系統當中時要自動調節系統，使原始的數據有畫面感，這樣后臺語言具有可組態性，那么所有的數據也就游客可組態性，這樣的方法就使原本抽象的數據分析更加可看性，層次分明，數據明了，實現從抽象設備達到了通訊規約層次。

2、SCADA系統應用

為了提高系統的可靠性，自動化系統主站網絡采用以太網結構、主機工作站、前置機和網絡服務器均通過各自所配網卡的RJ-45插座連至網絡集線器（HUB）上，雙機切換柜分別與兩臺前置機中的多口智能接口相連，MODEM與雙機切換柜線中一對一相連，具體提升措施如下：EtherNet、FDDI或ATM等都可使用，顯示了系統的網絡形式多種多樣。在系統的網絡配置中多種方式隨意組合，其中包括單雙網，高低網速等。采取網絡冗余熱備份。可以理解成主副通道交替使用，在主網絡通道傳輸數據的時候，另一個備份通道停止使用，一旦主要通道出現了故障，則隨著被備份的通道補上，不會耽誤工作的進行，也就保證了信息傳輸的時效性，從這樣的意義上說并沒有主副之分，只是兩個網絡的通道在交替使用。

3、系統性能指標優化

（一）、系統采取冗余容錯結構

系統的熱備用就是雙網絡交錯的實現，在雙網運用的時候主網和副網都會傳送系統數據，也就是在兩個網絡上的數據是同步相持平的。系統為了更好的服務用戶的端口穩定，配置了主副服務器，那么每個端口都和服務器連接，同時主副服務器都在傳送數據，也就是提供了安全性，確保了為同樣的數據轉發，同時也可以為端口進行檢測。

系統采取雙通道方式：系統采取以通道的方式與RTU等采集設備進行連接；系統支持自動主備通道切換，不支持手動切換，并且是采用冷備用原理。其實在主副服務器在傳輸數據的時候是相互交替使用的，比如首先主通道在傳送數據的時候，副通道是不工作的，當主通道在工作的時候錯路率高，則此時副通道啟用，接替主通道的數據傳送，與此同時主通道不再工作，這兩個通道交替的工作可以大大降低錯誤率，同時相互是備用的狀態。

（二）、系統采取的網絡通訊結構

在電力系統采取的網絡結構當中，對于數據的改變有三種情況：第一，在網絡傳送數據時候改變；第二，在網絡后臺運用語言改寫的時候；第三種情況是網絡其他節點傳送數據的時候改變。在實際運用當中，一旦用戶需要查詢功能，那么系統將會把查詢的內容和歷史的數據庫進行連接，同時把需要查詢的內容提交給數據庫服務器，從歷史庫當中尋找到需要的信息的時候再通過數據庫傳送到所要查詢的計算機上，此時當主系統出現故障或通道出現故障時，備用系統將自動或手動獲得控制權，保證系統正常運行。

（三）、實現網絡構架的有效擴充

架設遠程工作站。當用戶相互距離較遠，但是在聯網的基礎之上，要求所要的信息實時性和準確度高，那么我們選擇架設遠程工作站，這個的缺點在于抗干擾能力和保密性不高。架設移動工作站。由于移動工作站需要人員平時的維護和檢測，與遠程工作的相似處在于對于數據的維護的傳送，但是不同的是移動工作站就是有變換性的，移動的，那么也就影響了對于數據的準確性和及時性，但是攜帶移動工作到現場，卻能實時的靈活的核對數據，達到了準確的保證，這讓網絡的數據檢查更加精準。實現遠程維護。遠程維護的主要工作是工作人員通過網絡的監控和檢查，對于端口的問題或者用戶出現的故障進行遠程的檢測和維護。

四、電力調度自動化系統的發展趨勢

1、數字化

電力調度自動化的數字化將會給調度的視角帶來新的變化，許多新興技術，如遙視技術、虛擬現實技術、可視化技術、全球定位系統（GPS）技術、遙感技術、地理信息系統（GIS）技術將會在未來調度自動化系統中得到廣泛深人的應用。

數字化的目標是利用電網運行數據采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區、分層和分類的數字化電網調度體系，實現電網監控分析的數據統一和規范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，實現電力信息化和可視化、智能化調度，提高決策效率和電力系統的安全、穩定、經濟運行水平。

2、市場化

電力市場化改革也給電力系統運行和控制帶來一系列新問題。例如：電網的傳輸容量逐步逼近極限容量；電網堵塞現象日趨嚴重；負荷和網絡潮流的不可預知性增加；大區電網運行相對保密，相關電網信息和數據不足；廠網分開后的調度權受到限制，以安全性為唯一目標的調度方法轉向以安全性和經濟性為綜合目標的調度方法；市場機制不合理可能降低系統的安全性等。因此，需要未來的調度自動化系統和電力市場的運營系統更加緊密地結合在一起，在傳統的EMS和WAMS應用中更多地融入市場的因素，包括研究電力市場環境下電網安全風險分析理論，以及研究市場環境下的傳統EMS分析功能，如面向電力市場的發電計劃的安全校核功能、概率性的潮流及安全穩定計算分析、在線可用輸電能力（ATC）的分析計算等。

3、智能化

智能調度是未來電網發展的必然趨勢。智能調度技術采用調度數據集成技術，有效整合并綜合利用電力系統的穩態、動態和暫態運行信息，實現電力系統正常運行的監測與優化、預警和動態預防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統恢復，緊急狀態下的協調控制，實現調度、運行和管理的智能化、電網調度可視化等高級應用功能，并兼備正常運行操作指導和事故狀態的控制恢復，包括電力市場運營、電能質量在內的電網調整的優化和協調。

調度智能化的最終目標是建立一個基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術，協調電力系統元件保護和控制、區域穩定控制系統、緊急控制系統、解列控制系統和恢復控制系統等具有多道安全防線的綜合防御體系。

五、結束語

電力調度自動化系統在電力行業中有著重要的作用。在電力調度的過程中，如果自動化系統得不到充分保障，存在潛在隱患，那么，對電力調度的質量會產生很大的影響。

參考文獻

[1]何景斌.管理信息系統在電力調度管理自動化中的應用[J].建材與裝飾，2007.