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電力系統靜態安全分析范文1
【關鍵詞】數據分析網絡拓撲狀態評估調度員潮流
中圖分類號：C37文獻標識碼： A 文章編號：
引 言
為保證電力系統運行的安全、穩定、經濟、優質，要求調度系統能夠迅速、準確而全面地掌握電力系統的實際運行狀態，預測和分析系統的運行趨勢，對運行中發生的各種問題提出對策。電力系統分析、計算程序的在線應用有助于調度員掌握系統實際運行狀態，解決和分析系統中發生的各種問題，并對系統的運行趨勢做出預測，確保了電力系統的安全和經濟運行。
1、實施地區調度自動化系統軟件的意義
實時狀態估計基于SCADA系統采集的實時遙測和遙信信息，自動生成網絡拓撲結構，并采用最優估計原理，估算電力系統的實時運行狀態，即各母線的電壓和相角，同時給出各線路和變壓器的潮流分布，及各母線的注入功率。它具有很強的開關錯誤辨識能力，發現遙信信息錯誤并予以糾正；也具有對遙測數據中的不良數據進行檢測和辨識的能力。根據SCADA實時遙信遙測數據進行分析計算，得到一個相對準確并且完整的運行方式，同時對SCADA遙信遙測進行校驗，提出可能不正常的遙測點。為實際調度操作的可行性或操作后的方式調整提供理論依據，保證了電力系統的安全可靠運行。結合當地的實際情況，目前應用較多的功能為合解環操作前的模擬操作潮流計算及事故預想分析。
(1)信息化。能夠精確高效地集成、共享和利用各類信息,實現電網運行狀態及設備的實時監控和電網聯合優化調度。
(2)高效性。能夠顯著提高電力系統運營效率和用戶服務質量,提高設備利用率、減少線損、降低運營成本的能力。
(3)經濟性和預防性。具有強大的資源優化配置能力和有效抵御各類故障的能力。
(4)自愈性。能夠維持自身穩定運行、評估薄弱環節和應對緊急狀態。
(5)大互聯。大互聯網絡的智能運行并有效提高電網輸送能力。
(6)兼容性。能夠適應各類電源、用戶便捷接入和退出的需要,實現電源、電網和用戶資源的協調互動。
(7)可持續性。適應可再生能源的大規模開發，促進經濟社會的可持續發展。
2、系統軟件在電網中實現的功能
隨著電力市場的深入開展，EMS系統應用軟件針對傳統的電網能量管理系統和電力市場下的能量管理系統而設計，使得電力市場下電網安全分析有了可靠及時的保證。同時根據EMS應用軟件在電力市場環境下的重要作用，對EMS系統應用軟件的實用化進行了重點設計和實現，為電力市場的離線和實時安全校核提供了可靠的保證。
2.1調度員潮流是電力系統能量管理系統（EMS）中最基本的高級網絡分析軟件
調度人員可以使用它來研究當前電力系統可能出現的運行狀態，運方人員可以使用它來校核調度計劃的安全性和合理性，同時它還可以對歷史運行方式的變化進行分析。調度員潮流模塊也是其他高級網絡分析軟件的基本模塊，維護一個收斂性良好的潮流數據，是其他高級網絡分析軟件正確計算的基本前提條件。
要保證潮流計算的準確性首先是算法，當前主要是通過牛頓法和快速分解法，其次是要維護好一次設備參數，最后要維護好電網實時數據包含檔位、開關、刀閘位置及遙測數據。調度員潮流的計算結果包括各種重載監視、限值檢查、網損分析等，為調度員了解電網運行情況，分析存在的隱患提供了第一手的實際數據。
通過加強維護，2011年懷化電網調度員潮流計算誤差控制在0.56%左右。大大提高了調度員使用的積極性，每次電網方式改變前調度員都通過潮流計算檢查電網的隱患，為電網的安全穩定運行奠定了基礎。
2.1確保調度員潮流計算準確率
狀態估計（SE）根據 SCADA提供的實時信息和網絡拓撲的分析結果及其它相關數據，實時地給出電網內各母線電壓，各線路、變壓器等支路的潮流，各母線的負荷和各發電機出力的估計值，對不良數據進行檢測與辨識。狀態估計的運行情況直接影響到調度員潮流（DPF）、靜態安全分析（CA）、無功優化（AVC）、最優潮流（OPF）等其它模塊的運行，并對調度員培訓模擬系統（DTS）的運行產生重要影響。因此做好狀態估計的運行維護，提高狀態估計的運行指標對電網的運行分析具有重要指導的意義。
根據2008年、2009年PAS運行指標月報表統計，狀態估計遙測合格率指標如下表：
從以上表中可以看出，遙測估計合格率平均達90.4% 以上，潮流統計收斂率達到100%，該負荷預測軟件采用了11種預測算法，通過分析比較認為，指數平滑法，周線性外推法，具有較高的預測精度。
2010年系統升級改造后，EMS能量管理系統高級應用軟件模型完善了以上問題。自動化開展了基礎數據整治工作，遙測、位置遙信數據的準確性得到了明顯改善,為狀態估計遙測合格率的提高奠定了良好的數據基礎。自動化維護人員通過以下幾個方面大幅度提高了狀態估計遙測合格率。
（1）構建正確的電網網絡拓撲結構，檢查每一個連接點，處理了“無節點號”、“節點號錯誤”、“節點空掛”、“缺少參數”、“參數偏離正常值”、“參數錯誤”等問題；
（2）及時維護網絡建模參數和信息表，核對線路類型、線路參數、主變參數、電器元件電壓等級等；
（3）開展基礎數據整治工作，提高遙測、遙信數據準確性，加大重要變電站（地區電網電源點變電站）的數據核查；
（4）合理定義等值發電機、等值負荷、平衡機。
（5）每周至少3-4次進行人工檢驗，處理存在的問題。
經過一年的維護改善，2011年狀態估計遙測合格率最高達到99.23%，為調度員潮流計算準確率奠定了堅實的基礎
2.3靜態安全分析為電網事故預防提供了堅強的數據分析及依據
安全分析軟件針對預先設定的電力系統元件（如線路、變壓器、發電機、負荷和母線等）的故障及其組合，通過預想故障分析，從而確定這些預想故障對電力系統安全運行產生的影響，使運行人員對實時運行電網中可能發生的故障及其后果有個預測性認識。 安全分析針對實際使用的需求，提供了眾多實用功能，包括數據來源的多樣性（實時、歷史），靈活的故障集設置機制，良好的收斂性與輔助分析功能，方便直觀的檢查、監視結果的功能等。
安全分析是通過獲取實時狀態估計、調度員潮流和歷史方式，作為安全分析的初始方式。可以對設備N－1和復雜的預想事故掃描分析。提供方便快捷的預想事故定義，可以方便地對預想事故組和預想事故組中的預想事故的使用與否進行設置。
做好狀態估計及調度員潮流模塊的維護是保證靜態安全分析收斂、結果正確的前提條件。
平衡發電機是最大電氣島內的電壓相角參考點。不平衡功率分配方式可以在以下四種方式中選擇：平衡機吸收，多機容量分配，多機系數分配和多機平均分配。當選擇平衡機吸收時，電網的不平衡功率（包括發電、負荷和網損）都將由平衡機吸收。因此衡機的分配方式及平衡機設定是靜態安全分析的關鍵因素。
電力系統靜態安全分析范文2
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。
電力系統靜態安全分析范文3
關鍵詞：電網安全；運行；措施
中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 16-0000-01
Measure Study on Grid Stability Safe Operation
Yao Xuewu,Li Guang
(Datong Electric Power Supply Company Technology Information Center,Datong037008,China)
Abstract:The analysis of the current grid security and stability of our country faced major problems,security and stability of the grid response.With a view to enhance the level of stable operation of power grid and improve grid the ability to resist disturbance of the accident,to prevent power blackout.
Keywords:Network security;Running;Measures
一、我國電網安全穩定運行面臨主要挑戰
電網運行的首要目標是安全穩定，避免大面積停電事故，確保電力的可靠供應。影響電網安全穩定的因素眾多，電網的安全穩定面臨十分復雜的局面。
（一）電網結構薄弱性。近年來，我國電網發展迅速，但電網結構依然不堅強。在電網的快速發展過程中，形成了大量的500kV---220kV高低壓電磁環網，運行方式復雜，500kV系統電網事故時，潮流的大范圍轉移容易導致220kV系統穩定性的破壞；另外，局部地區220kV系統薄弱。缺少足夠的電源支撐，電壓支撐的不足危害了地區電網的穩定性和電力供應可靠性。
（二）電網擾動的沖擊。電網運行過程中，不可避免地存在各種類型的電網擾動事件。一是不可控的自然災害可能導致電網擾動，如臺風、雷擊、冰災等惡劣天氣造成電力設施短路或跳閘事故；二是電網設備自身故障或缺陷引起的電網擾動，如保護控制故障引起的線路誤跳閘等；三是在電網操作時。人為過失所造成的電網擾動，如帶地拉刀閘等。
（三）現有基于局部信息保護裝置和穩定控制裝置的缺陷。電網擾動發生時，對故障進行及時地切除能有效降低故障對電網運行的沖擊與影響?？焖俚睦^電保護作為電網穩定控制的第一道防線，對維護電網安全穩定性起關鍵作用。但現有繼電保護的原理和設計方法大多基于就地的局部信息，缺少全網全局信息的參考，可能會出現故障電力元件被正確切除后其它電力元件的工作異常，從而發生連鎖切除的惡性事故。
二、電網安全穩定的對策
（一）研究開發主動型和對策型的電網安全防御系統?，F有預案型安全防御策略、以RTU／SCADA／EMS為主的靜態安全分析和控制平臺難以滿足現代化電網運營的要求。因此，迫切需要研究開發電網在線安全防御體系，把現有被動防御體系轉換為面向未來的主動型和對策型的電網安全防御，將已有的電網靜態安全性分析轉向電網在線動態安全分析；要建設省地縣一體化電網調度自動化系統，實現本級調度范圍外的故障信息采集：研究開發具有動態安全分析、預警和輔助決策功能的下一代電網調度自動化系統，以及具有自適應、協調優化的電網動態安全穩定保障系統，為大電網安全運行提供技術手段。另外，要考慮研究開發極端外部災害下電網安全調度防御系統，主要研究內容有：研究雷電、風、雪、冰等外部環境信息采集和監視的技術方案；研究開發融合電網自身信息和外部環境信息的一體化平臺和安全防御信息應用支撐環境，研究災害形成的機理，以及造成電力系統群發性故障的不同途徑和特點：研究極端外部災害下電力系統群發性故障仿真技術；研究極端外部災害下電網群發性故障風險評估與預警技術；研究計及氣象條件的在線自適應廣域故障分析技術；研究極端外部災害下的電網安全預防控制、應急控制及大停電后的恢復控制輔助決策技術。
（二）電網安全管理的統一協調。為有效降低電力市場運行對電網安全穩定運行所帶來的沖擊與影響，一是要加大電力市場運行的規范化，二是要重視節能發電調度引發的新問題。三是要重新梳理電網安全穩定的管理模式和各參與方的職責。要建立新形勢下機網協調的管理措施，對電網安全穩定進行統一協調和管理，明確電網企業和發電企業在維護電網安全方面的各自責任。對于發電機組，特別是新并網的發電機組。要及時進行嚴格規范的涉網安全性評估，查找薄弱環節，及時進行修改完善。對發電機組的集控室和網控室進行一體化管理。提升發電企業對發電機組網控室的管理和監控水平。要建立網廠聯合反事故演習的機制，提升發電廠抵御和應對事故的能力。增強發電廠孤網運行水平。
（三）廣域電網數據獲取和利用?；诰植侩娋W信息的保護裝置和穩定控制裝置已難以適應現代化互聯電網的要求。信息技術的發展為全網同步信息的獲取提供了解決方案，如同步相量測量裝置PMU能及時獲取電網廣域全局動態信息．不僅極大地豐富了電網監控的手段，也使我們對于系統動態行為的掌握更為直接和深入。應研究廣域建模和電網數值仿真理論與方法。通過廣域全局信息來校核和修正電網動態模型，提高電網狀態估計的精度。并在此基礎上完成功角、電壓、頻率穩定性的量化分析、行為模式分析和機理分析等。研究開發廣域電網監控和防御系統。實現電網運行的動態監控與控制。如利用廣域全局電網信息。在線及時捕捉電網擾動所引發的頻率振蕩，特別是區域電網之間的低頻振蕩，并采取各種有效措施來消除振蕩所引起的沖擊與影響。
（四）電網調度模式調整。在電網規模日益擴大的今天，為使電網調度模式與電網發展水平相適應。調整現有調度模式成為一種必然趨勢。調度模式的調整已經在逐步開展。如調度設備操作權限的下放等。在調度模式調整的探討上。可借鑒電力市場結構模式。電力交易通常以分區形式組織，通過區間聯絡線交換潮流來實施。與電力交易相適應，電網調度模式調整也可沿用其思路，即突破傳統的統一調度、分級管理的約束，轉而實行統一管理、分區調度的調度模式。
總之，電力系統穩定分析是電網安全穩定運行的基礎。多年來。電力系統專家們在電力系統穩定分析理論和方法上做了大量的研究工作，致力于研究快速、有效且精確的電力系統穩定分析理論和方法。但因系統高維和強非線性等特性，精確量化的系統穩定性分析是個世界性難題。面臨電網大互聯和電力市場化運營給電網安全穩定所帶來的種種挑戰，應從管理創新和技術進步入手。增強電網安全穩定運行的能力。
參考文獻：
電力系統靜態安全分析范文4
電力系統N-1校驗涉及電力系統靜態安全分析和動態安全分析［1］。經過多年的研究，靜態安全分析已發展出成熟的快速算法［2-5］，且計算量相對較小，并廣泛應用于實際系統的在線計算。與靜態安全分析相比，動態安全分析計算耗時長，在實際系統的N-1校驗中不易實現。特征根常用來作為判斷電力系統小干擾穩定性的有效指標。對系統特征根的求解，包括針對大規模電力系統的特征根計算，已有大量的成熟算法，例如基于動態降階模型的計算［6-7］、采用各種變換的全維部分特征根計算［8-10］。文獻［8］采用Arnoldi分解構造初始正交子空間，并通過Jacobi-Davidson方法快速求取特征根子集。文獻［9］對降階系統采用改進Rayleigh商逆迭代法求解系統的準確特征根。文獻［10］先估算各機電模式初值，再采用反冪法快速求解系統的機電模式。各種算法有效地緩解了計算誤差與計算時間的問題。盡管部分特征根分析法主要針對的是大規模電力系統，但其應用于幾百階規模的系統時也具有相當的速度優勢。而在N-1校驗中，每開斷一條支路均需重新分析小干擾穩定性。即使對上百階的地區級電網和上千階的省級電網，采用已有算法的計算量仍偏大。特征根靈敏度能夠定量地提供系統參數對特征根影響的程度和趨勢，并已廣泛應用于電力系統小干擾穩定研究［11-13］。文獻［14］給出了特征根對系統參數的一般靈敏度表達，但未針對靈敏度計算的計算量、計算時間等問題進行深入分析。本文針對地區電網N-1小干擾穩定校驗的具體情況，計算特征根變化量指標；依據指標確定需準確計算的開斷支路集；準確計算開斷支路集中每個運行方式的穩定性。所提算法能夠通過一次完整的特征根靈敏度計算得到所有N-1下的指標，從而大幅縮短計算時間。
1N-1校驗征根的快速估算
1.1基本思路在對實際省級和地區級電網進行運行方式確定、設備檢修計劃安排或在線運行方式分析時，需進行N-1校驗，包括小干擾穩定性分析。由于所用特征根求解方法和小干擾穩定性分析中狀態矩陣維數的原因，本文僅針對地區級電網嘗試縮短計算時間。處理過程如下：先計算初始狀態下的特征根及特征向量，由靈敏度算式快速估算支路開斷后的特征根變化量指標，確定需準確計算的開斷支路集，再逐一準備計算開斷支路集中的運行方式。通過一次完整的特征根靈敏度計算可得到所有N-1下的指標，開斷支路集的元素數遠小于總支路數，有望減少準確計算的次數及總的計算時間。
1.2特征根的近似計算支路導納為復數，為簡化表示，將支路導納yi表示為實系數Ti與原導納yi0的乘積：yi=Tiyi0=Ti（gi0+jbi0）（1）其中，Ti取0和1分別對應支路的開斷和投運，即用Ti的變化代替支路導納的變化。計算靈敏度時，以特征根對實系數Ti的靈敏度代替對復導納yi0的靈敏度。系統任一特征根λk可理解為實系數Ti的非線性函數：將式（2）在初始狀態下按泰勒級數展開，得到式其中，Δλk，i為第i條支路開斷后第k個特征根的變化量，上標1、2分別表示一階和二階。
1.3開斷支路集的選取當開斷支路i對λk的影響很小時，式（5）中的Δλk，i將具有較小的值，式（5）的估算誤差也不大，可直接利用估算結果判斷λk的穩定性。若Δλk，i的值較大，則式（5）的估算誤差也可能較大，需重新準確計算λk的值。因此，式（5）中的Δλk，i反映了支路導納變化對特征根的影響程度，可看作特征根變化量指標，用來確定需準確計算的開斷支路集。當Δλk，i的絕對值大于某一閾值時，該運行方式歸入開斷支路集。對開斷支路集中的每一運行方式，需準確確定相應的臨界特征根。理論上，極端條件下也許會出現誤判的情況，即支路開斷使得λk的實際變化較大，但式（5）中按初始條件計算的Δλk，i較小。這種情況存在的幾率只能通過大量的實際計算來明確。本文對此暫不考慮。對于式（5），若僅保留一階項，計算速度快，但可能計算誤差稍大；若保留二階項，計算量將增大，但計算精度可有較大的提高，故可將其用于對開斷支路集之外的全部或部分支路開斷方式的特征根估算，例如針對變化量較小的機電模式或依據Δλk，i的值選擇計算范圍。
2特征根的靈敏度表達
根據式（5），主要計算量在于特征根對導納系數Ti的一、二階靈敏度的計算量。電力系統的穩態運行方式可以完整地用節點電壓列向量U和節點導納矩陣Y來描述［14］，以U和Y為中間變量，僅考慮網絡參數變化，推導特征根對導納系數Ti的一、二階靈敏度：2H22其中，Ym為導納矩陣Y中第m個元素，只包括對狀態矩陣A有直接影響的量，為了便于表達，用單下標表示；Ul、Us分別為電壓列向量U中第l、s個元素，U=［U1，U2，…，U2H］T，采用直角坐標系形式，H為節點總數。式（6）中各元素的具體求解如下。a.墜λk／墜Ul、墜λk／墜Ym、墜2λk／（墜Ul墜Us）及墜2λk／墜Ym2的表達式參見文獻［14］。b.根據導納矩陣Y中各元素與導納系數的關系，只有與第i條支路相關的4個導納矩陣元素Ym對Ti的一階靈敏度墜Ym／墜Ti不為零。對于式（1），墜yi／墜Ti=yi0，與此類似，容易得到非零墜Ym／墜Ti的值。c.將潮流計算中的功率平衡方程式兩邊對Ti求導，可求得墜Ul／墜Ti。d.因Ym和Ul均是Ti的一次函數，故墜2Ym／墜Ti2=0，墜2Ul／墜T2i=0。盡管式（6）較復雜，考慮到其中較多元素為零，簡化后可表示為：
3計算步驟
a.潮流計算，確定系統的初始運行狀態；b.形成系統的狀態空間方程，計算狀態矩陣A的特征根及特征向量；c.根據式（7）計算全部特征根對導納系數Ti的一、二階靈敏度；d.由式（5）中的二階表達式估算特征根變化量指標Δλk，i及全部特征根λk，i，并確定開斷支路集，判定支路集之外運行方式下系統的穩定性；e.逐一準確計算開斷支路集中的運行方式的特征根，并判斷系統穩定性。主要計算量在于式（3）征根靈敏度的求解，以特征根對實系數Ti的靈敏度代替對復導納的靈敏度，可大幅簡化計算。
4算例分析
通過對課題組原有計算程序的擴展，在VisualFortran6.0平臺上實現本文所述功能，并充分應用稀疏技術。算例分析的運行環境為PentiumDual2CPU3.00GHzPC機?？紤]地區電網的實際階數，本文采用QR算法。當結合使用部分特征根算法時，可進一步提高計算速度。
4.1算例1算例1系統如圖1所示［14］。該系統共有8臺發電機，24個節點，33條支路。所有發電機均采用六階模型，并裝有調速器和勵磁器，發電機G4、G5裝有電力系統穩定器。系統共有88個特征根，包括38個實根、25對復根，且實部均小于零。精確計算的結果表明，斷開支路6-7時系統失穩，斷開其余支路時系統仍滿足小干擾穩定性。
4.1.1支路開斷后特征根的辨識為進行比較分析，本文采用根軌跡法跟蹤特征根隨導納系數的變化。以開斷支路6-7為例，取導納系數Ti的變化步長為0.1，得到機電模式6的根軌跡如圖2所示。隨著Ti的減小，特征根向右移動，穩定性逐漸降低。當Ti＝0時，支路完全斷開，機電模式的實部大于零，系統失去穩定。
4.1.2支路開斷后的不穩定特征根斷開支路6-7時，最不穩定特征根的準確值與本文二階估算值列于表1。估算值反映了特征根的變化程度。開斷其余支路的結果與此類似。、
4.1.3機電模式估算系統共有33條支路，斷開支路1-2時估算的誤差最小，表2給出了斷開該支路時特征根實部的估算值和真實值的比較。其中，第2列為根軌跡法辨識得到的支路開斷后準確特征根的實部，第3、4列分別為保留一階及二階項的實部估算值，第5、6列分別為特征根實部的實際變化量及估算值的絕對誤差。斷開支路7-16后估算的誤差最大，表3給出了斷開該支路后特征根實部的估算值和真實值，表中各列的含義與表2相同。通過表2和表3的比較，得到如下結論：a.當特征根的變化量較小時，文中方法的估算誤差也較小，反之亦然，因此可將估算變化量作為指標，用于選取開斷支路集；b.保留二階項特征根估算值的精度有了大幅度的提高，逼近特征根的精確值，可用來判定開斷支路集之外的運行方式的穩定性。
4.1.4開斷支路集的選取為比較分析計算誤差，文中已準確計算了所有N-1下的全部特征根。不再針對開斷支路集重新計算。當采用QR法進行準確計算時，只要有一個特征根的估算變化量大于閾值，則需計算支路開斷后的全部特征根。若采用部分特征根法，可以僅針對變化量大于閾值的特征根進行準確計算，進一步減少計算
電力系統靜態安全分析范文5
關鍵詞：電力調度；自動化系統；發展趨勢
中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A
前言
電力調度自動化系統是指直接為電網運行服務的數據采集與監控系統，包括在此系統運行的應用軟件，是在線為各級電力調度機構生產運行人員提供電力系統運行信息，分析決策工具和控制手段的數據處理系統，電力調度自動化系統是保證電網安全和經濟可靠運行的重要支柱手段之一，隨著電網的發展，電網的運行和管理需求在不斷地變化。
我國電網現狀簡介
電力系統是由發電，輸電，變電，配電和用電設備以及控制，保護和通信設備組成的一個整體，目前我國電網進入了大電網，大電廠，大機組，超高壓輸電，高度自動控制的新?，F代電網的主要特征：堅強的超高壓等級系統構成主網架的大系統，各個電網之間具有較強的聯系，具有足夠的調峰容量，能夠實現AGC,具有較高的供電可靠性，具有高度自動化的控制系統，具有高度自動化的管理系統，具有高素質的職工隊伍，現代電網實行統一調度，分級管理，分層控制。
電力系統調度自動化的必要性
現在電力系統的發展趨勢是電網日益龐大，運行操作日益復雜，所以當電網發生故障后其影響也越來越大，另一方面，用戶對供電可靠性和供電質量的要求日趨嚴重，這就對電力系統運行調度人員和電力系統調度的自動化水平提出了更高的要求。電網調度自動化具有較大的經濟效益中，可以提高電網的安全運行水平，當發生事故時調度員能及進掌握情況，迅速進行處置，防止事故擴大，減少停電損失，地調采用自動化調度系統能減少停電率，當裝備有直接監護用戶的自動裝置以后，可壓低尖峰負荷。若采用分時和交換電價自動計量等經濟辦法管理電網，經濟效益更大。
電力系統調度的任務
電力系統的調度就是對電力系統中所有的設備及其運行狀態進行監控和調節，是一個指揮者，目前電力調度涵蓋的范圍較大，有自動化系統，繼電保護等等，電力系統調度的任務主要是：盡設備最大能力滿足負荷需要，使整個電網安全可靠連續供電，保證電能質量，經濟合理利用能源，保證發電，供電，用電各方合法利益。
四、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。
五、電力調度自動化系統應用現狀
CC-2000系統。采用開放式系統結構設計及面向對象的技術，利用事件驅動和封閉的思想為應用軟件提供透明的接口，采用面向對象技術，并引進了一個大對象的概念，以適應封裝性，繼承性以及事件驅動的要求，支持系統專用性和通用性的有機結合，既適應電力系統的需要，又兼顧其他行業實時應用的要求，按照軟件工程的規律進行開發，實現軟件工程產品化，技術鑒定認為，按照開放式系統設計和采用面向對象等技術，都屬于國際先進或領先范疇。
SD-6000系統。該系統特點是：具有開放式和分布式的支撐系統平臺，具有面向對象的人機界面管理系統。
OPEN-2000系統。適用于網，省調和大中型地調的新一代能量管理系統，是國內外發展速度快，適用面廣，性能完善，成熟性好，可靠性高的能量管理系統。
六、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。
七、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。
結束語
電力作為現代社會一種特殊的產品已成為社會發展和人們生活一種必不可少的重要元素，電力在社會經濟發展的過程中起到越來越重要的作用。依靠科技進步、依靠健全安全管理制度、依靠電力人的努力為社會經濟的發展保駕護航。
參考文獻
[1] 陳翹.淺析電力自動化系統及其發展趨勢[J].科技風，2010(19).
[2] 朱大新.電力系統自動化與計算機技術[J].工業控制計算機，2005.11：4-5。
電力系統靜態安全分析范文6
【關鍵詞】安全監察；電力系統；應用
電力系統運行的安全性，通常是指在突發性事故擾動下，系統保證避免發生廣泛波及性供電中斷的能力。由于安全性是對突發事故引起的后果進行分析，涉及到系統事故后的穩態行為和暫態行為，因此安全性分析往往也被稱之為預想事故分析，分為靜態安全分析和動態安全分析。為了評定系統當前運行狀態在出現事故時是否安全，應進行預想事故評定，即對系統全部可能事故（擾動）集合中某一子集――預想事故集的所有事故逐一進行安全性分析評定。分析當系統出現某一事故時，系統是否仍然滿足安全約束條件、事故是否有擴散的趨勢。
1.電力系統生產中安全監察的內容
（1）檢查監察工作票中停電范圍、工作地段、工作任務、危險點、安全措施及控制措施是否符合現場實際并滿足安全作業要求。
（2）檢查現場安全措施的執行情況，如：地線的安裝、圍欄的設置、標示牌的懸掛、監護人的安排、危險點控制措施的執行等。
（3）檢查監察現場人員著裝、安全工器具、人員精神狀態及車輛情況。
（4）檢查監察班前班后會活動中對作業現場的危險點分析、設置的安全措施和注意事項是否交待清楚到位。
（5）對大型作業現場中重點要監察項目實行人逐級審批制度，做好工作前的準備工作，從總體和宏觀上確保安全，監察組織措施、技術措施的執行并為安全措施的正確性負責。
（6）堅決制止現場的違章指揮和冒險蠻干行為，必要時向上級安監部門報告，避免同類不法行為的發生。
2.電力系統生產中安全違章行為分析
對違章行為及反違章管理工作的監察檢查，是安監部門（人員）在實施現場監察檢查過程中的重點之一，同時也是實施中的難點。為此，安監人員要克服為難情緒，分清違章的類型和對象，采用恰當的工作方法進行處理。
（1）管理性違章。指各級領導、部門、基層單位管理層人員在安全管理工作中的不作為，疏于安全管理的行為，使得安全生產的法律、法規、規程制度、安全生產責任制在企業內執行力不到位而產生的違章行為。
（2）指揮性違章。指各級領導、各級管理者、工作票簽發人、工作負責人、工作許可人等，違反安全生產的法律法規、行業的安全生產規程規定、企業內部的安全管理規章制度等有關技術標準，違反為保證人身、設備安全而制訂的安全組織措施和技術措施等發生的違章指揮（例如越級指揮、交叉指揮等）行為。指揮性違章帶有一定的指令性，直接威脅安全生產，檢查、糾正帶有一定的難度。
（3）作業性違章。指在電力生產、檢修、施工作業中違反《安規》等有關規程規定、制度、安全措施不到位而產生的一切不安全行為。尤其是習慣性違章行為帶有一定的頑固性，查處、糾正是一件艱巨而又長期不懈的工作。
（4）裝置性違章。指工作現場的環境、設備、設施、工器具以及其它作業條件不滿足安全生產的法規、規程、制度、規定、措施的要求，以致不能保證作業者和指揮者的人身安全、設備安全的一切不安全狀態。
3.安全監察工作在電力系統生產中的應用措施
安全生產的法律、各項規程、規定、標準制度落實到生產活動的各個環節，對現場安全監督管理積極開展風險評估、危險源辨析、危險點控制等事先預防的有效措施，大力推進反違章活動、杜絕習慣性違章行為，強化規程制度的執行力，具體落實工作要做到抓住班組、盯住現場，真正實現安全生產能控、可控、在控。
3.1各個上級層面對安全監察工作的支持
首先要提升安全監察的權威性和有效性，組織協同專家及領導對重點工程進行監察巡查，印發監察檢查情況通報，檢查施工單位落實監察檢查意見的整改情況，管理體系建立和運行情況；抽查人員資格、施工、驗收情況；抽查施工現場質量安全控制情況等，在工作中由安全監察人員現場兌現獎勵并及時獎勵通報。對該獎勵的一定要獎勵，讓職工明白獎勵的意義是責任心、是愛企精神，是企業對員工表明心跡的一種方式。從中也能提高各參建方的質量和安全意識，促進工程的順利進行。是上級領導自身素質的提高，他不僅要了解大量的法律、法規、部分專業知識，他還要有虛心和敬業的工作態度，深入基層單位，作業現場調查研究，細心聽取各方面意見，聚集集體智慧，抓住本單位、本局安全生產主線，在情況多變的形勢下客觀思考，具體分析，做出該層面決策意見，更重要的是他能發現和提拔一些工作中踏實肯學求創新的人才，實現人才最大化開發、儲備，為電力系統安全穩定持續發展貢獻力量。
3.2建立電力設備安全咨詢系統
設備安全監察機構要加強和改善對監察對象的監管，必須建立集中化的電力設備安全監察業務數據庫，通過完善基層的監察數據庫，逐步形成使用單位和在用設備安全等級系統的全國性網絡系統。設想如果建成全國聯網的在用電力設備安全監管系統，將為設備安全監察機構提供更加全面的信息，不僅有助于設備安全監察機構提高監察工作的針對性，而且有助于使用單位進行內部風險控制，降低安全風險集中度。
3.3監控預警系統和應急技術
目前，在國外針對一些危險性大的設備，利用計算機網絡技術對其安全狀態實施遠程監控，及時發現不安全問題并控制處理。而我國尚未完全建立起對各類電力設備的監測、預測以及防范惡性事故發生的監控預警系統和應急救援系統，沒有建立起相應的預案和有效的應急搶險裝備，因此在很大程度上仍然無法預料和有效防止災難性突發事故，避免和減少人員傷亡與財產的巨大損失。塑造良好的安全監察人員心理素質。安全管理和監察人員對象和方式的多樣性、復雜性與重要性，要求他們具有較高的思想品質和能力素質。一般來說，一個安全監管人員的個性品質，思維能力都是在進行有關工作的實踐中形成的。在工作實踐中他們遇到多種多樣的事物，首先，考慮并解決多種多樣的問題，逐漸地形成所從事的職業的心理品質。這些心理品質表現在：安全監管人員應當具有工作所必須的道德修養，這是由每年的工作任務決定的；他們要對生產過程中事故責任者進行處理、教育，只有受過良好教育，具有崇高道德品質的人，才能對其他人產生良好的影響。其次，安全監管人員具備良好的分析問題的能力，如處理事故時對其原因的分析和責任的處理都需要分析能力和綜合能力。所以對一個安全監管人員還需要有敏捷與靈活的思維，善于綜合處理問題的能力。
