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案例9：电力系统安全分析

一、案例正文

电力系统运行状态可分为正常和非正常两种运行状态。安全正常

状态下等式约束和不等式约束件都得到满足，具有足够的备用容量

和适当的安全裕度，能够承受偶然事故而不超过任何约束件。对于

各种非正常状态，目力系统安全控制可分为预防控制、校正控制、紧

急控制和恢复控制。将电力系统运行状态进行分类之后，就能够调度

控制电力系统。

电网调度中心的任务就是使系统维持在正常运行状态。对电力系

统中每时每刻变化的负荷，调节发电机的出力，使之与负荷的需求相

适应，以保证电能的质量。同时;还应在保证安全的件下，实现电

力系统的经济运行。

电力系统安全分析的研究主要集中在网络的简化等值，快速潮流

计算方法，以及预想事故的自动筛选。

1.1电力系统运行状态分类

随着电网规模的扩大，电网运行现分为以下几种状态：正常状态、

警戒状态、紧急状态事（故状态）、崩溃状态和恢复状态事（故后状

态），它们之间的关系如图1所示。

正常运行状态一绿色

（满足负荷要求，有一定的安全储备）

zX

储备系数减小

或干扰概率增大

\Z

恢更状态一黄色警戒状态一黄色

（重新并列）（预防性控制）

z\由于外界干扰

使电压、频率、

潮流越限

事系统崩渍T熏色暮解列

舞近抵t切贲益

线路）

图1电力系统运行状态

i.i.i正常状态

在正常运行状态下，电网中总有功和无功功率出力能与负荷总的

有功和无功功率的需求达到平衡；电网的各母线电压和频率在正常运

行的允许偏差范围内；各电源设备和输变电设备均在规定的限额内运

行；电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使

电网能承受正常的干扰（如无故障断开一台发电机或一线路），而

不会使电网中各设备过载，或电压和频率偏差超出允许范围。

在正常运行状态下，系统不仅能以电压和频率合格的电能质量满

足客户的用电需求，而且还有适当的安全储备，电网能承受正常扰动

所不断造成的有害的后果（如设备过负荷等），对不大的负荷变化能

通过调节手段，可从一个正常运行状态变化到另一个正常运行状态。

此时，电网调度中心的任务是使系统维持在正常运行状态。针对电力

系统中每时每刻变化的负荷，调节发电机的出力，使之与负荷的需求

相适应，以保证电能的频率质量。同时•，还应在保证安全运行的件

下，实现电力系统的经济运行。

1.1.2警戒状态

电力系统受到灾难性扰动的机会不太多，大量的情况是在正常状