电力系统调度自动化EMS静态安全分析.pptVIP

EMS(7)－静态安全分析 主讲人：齐郑 qizheng319@126.com 电力系统的可靠性、安全性和稳定性 电力系统的可靠性、安全性和稳定性 电力系统的可靠性、安全性和稳定性 电力系统的可靠性、安全性和稳定性 电力系统的可靠性、安全性和稳定性 电力系统运行状况的数学模型 －等式约束和不等式约束 电力系统运行状况的数学模型 电力系统实时运行状态的分类 电力系统安全控制的分类 电力系统运行状态及状态转移 电力系统静态安全分析中的潮流算法 直流潮流法的近似处理 直流潮流法 直流潮流法的特点 Newton-Raphson潮流法 快速分解法 FD法与DC法的对比 在线潮流 外网等值 外网等值(续) 外网等值(续) 在线潮流--未来方式 在线潮流--模拟调度操作 电力系统静态安全分析 电力系统静态安全分析 故障定义 故障定义 故障筛选 故障分析 不同的开断处理 快速支路开断潮流算法 发电机开断的模拟 发电机组出力的变化 复杂的故障情况 校正对策分析 灵敏度的物理意义 在线动态安全分析 支路（线路，变压器）开断 网络结构发生变化，迭代矩阵改变，注入功率不变 发电机，负荷开断 网络结构不变化，只改变注入功率 迭代矩阵的修正算法 以快速解耦潮流算法的有功迭代为例 当支路l开断以后 ， 变成 ， ΔP 变成ΔP’ P迭代修改为： Q迭代修改为： 当发电机开断时，整个系统的发电功率不足以供给有功负荷需要，系统频率将降低。 借助发电机调速器的作用，系统中各发电机都会自动增加出力来恢复系统频率。 由于调速器有一定的调差系数，整个系统频率将会稳定于略低于额定频率的值。 这一过程在几秒到十秒内结束。届时，所有发电机的有功出力都将发生变化。 发电机开断时潮流迭代矩阵不变，只是节点注入变化。 节点k上发生发电机开断，该节点注入功率将变为 其它节点的注入功率也将变化： 忽略网损变化则有 实际电力系统中，一个元件故障引起自动装置或继电保护动作，引起连锁反应，动作的元件不只一个，而是多个，动作也不局限于开断，也由投运（如备用电源自投）。此时应综合考虑动作元件，修正迭代矩阵和注入功率。 *North China Electric Power University North China Electric Power University 可靠性:电力系统元件、设备和系统在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的可能性 系统在长的运行周期中工作正常的概率 表示在相当长的时间内几乎不中断地为用户提供足够的电力供应的能力 安全性 电力系统在意外事件下不中断用户电力供应的能力 安全性与系统对意外事件的鲁棒性有关，并取决于系统的运行条件以及意外事件的发生概率 稳定性 扰动后系统整体性的维持能力 取决于系统的运行条件和扰动的性质 可靠性是系统设计和运行的总体目标 为保证可靠性，系统绝大部分时间必须是安全的 为保证安全性，系统必须是稳定的，同时必须对其他不能归类为稳定问题的偶然事件是安全的，如设备损坏、杆塔倒塌或者人为破坏等 安全性和稳定性是时变的，可以通过对特定运行方式的研究进行判断 可靠性是一段时间内的平均性能，只能通过对一段时间内系统性能的整体考虑进行判断 NERC＝北美电力可靠性协会 可靠性是评估电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向用户供电的能力的度量指标 可靠性包括概率充分性和概率稳定性两个方面 概率充分性是指电力系统考虑计划内和非计划内元件停运时，为用户不间断地提供电力和电量的能力。 概率充分性也常指静态可靠性，也就是在静态条件下电力系统满足用户电力和电量的能力。 概率稳定性是指电力系统承受突然发生的扰动(例如突然短路或非计划地失去系统元件)的能力 概率稳定性有时也称动态可靠性，也就是在动态条件下电力系统经受住突然扰动并不间断地向用户提供电力和电量的能力 安全性分析即确定系统对预期发生的扰动的鲁棒性 要求1：系统在扰动发生后能够达到新的运行状态，并且在该状态下满足所有必须的约束 要求2：系统在向新的运行状态过渡的过程中不发生任何失稳现象 对要求1的验证称为静态安全分析，对要求2的验证称为动态安全分析 因此，稳定性分析是安全性分析的一个组成部分，也进而是可靠性评估的一部分 电力系统中目前的安全性分析基于确定性方法 设计和运行时要求系统能够承受一系列正常扰动—N－1准则 比正常扰动更严重的扰动依靠切机、切负荷以及解列等紧急控制措施 主要不足之处 认为所有的扰动具有相同的发生概率和相同程度的后果 发展方向：基于风险的安全性评估 考虑运行方式和事件发生的概率，定量分析和研究系统的风险 对电力系统面临的不确定性因素，给出可能性与严重性的综合度量 节点功率平衡条件 节点电压幅值约束 发电机功率出力约束 各支路（线路、变压器）潮