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电力系统安全性及防治措施

I引言

伴着社会经济的发展，科学技术的进步及人民生活水平的不断提

高，人们对电的需求和依靠性越来越大，对安全稳定供电的要求越来

越强。然而，由于受到电系统自身原因和外部干扰的影响，电网事故

时有发生，这不但使电经营企业的经济效益受到损失，而且对电用

户和整个社会都将造成严峻的影响。自20世纪6020XX年X月以来，

世界各国均发生过因电系统稳定破坏而导致的大面积停电事故。

20XX年7〜8月西部接连2次大停电事故,息统认为停电事故已“危及工

20XX年下半年在北美和加拿大、英国伦敦、瑞典-丹麦、意大利都先后

发生过大面积停电事故，震惊世界。特别是，20XX年8月14日美加

大停电涉及50()0万人口的供电范围，造成重大经济损失，是历史上最

严峻的停电事故。

在我国，近20年来，各大电网发生的大停电事故有XXX余起。

在西电东送，南北互联的条件下，我国将形成全国联网的巨型电系统,

假如显现电系统重大事故，其规模和造成的损失有可能大幅度增加。

因此，保证大规模互联电系统的安全、稳定和经济运行是一个重大而

迫切的问题，必需作为一个重大战略问题来解决。

2电系统的安全性问题

2.1现代电系统的安全性问题

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电系统的安全性是指系统在发生故障情况下，系统能保持稳定

运行和正常供电的风险程度。传统的电系统安全性主要是在发生故

障情况下，研讨电系统本身的动态特性，包括系统的功角稳定性、电

压稳定性、频率稳定性、系统解列、热过载等。这类研讨一般是针对单

一故障的，而大面积停电事故则通常是连锁大事的冗杂序列。

伴着现代通讯技术和信息技术的发展，为了保障大电网的安全和

经济运行，各种信息系统，如调度自动化(SCADA/EMS)配电网自动

化系统(DA)和变电站综合自动化系统(SA),电市场技术支持系

统等在电力系统领域里得到了广泛应用。图1给出了现代电力系统的

整体构架，电力系统与信息系统通信系统已经融合成为高度集成的混

杂系统，电力系统的监测和掌握越来越依靠于信息系统和通信系统的

牢靠运行。信息系统中的计算机系统是核心，计算机系统的维护不当是

8.14美加大停电的根本原因之一。一个关键通信系统发生故障会使整

个系统陷于瘫痪，进而失去可控性和可观测性。因此，必需把电力系统

安全性的概念加以拓展。最近一些研讨人员提出了电力系统脆弱性

(Vulnerabiliy)的概念，作为电力系统动态安全评估的一种新的框架。

脆弱性一词常常显现在环境生态计算机网络等领域的有关文献中，

用来描述相关系统及其组成要素易于受到影响和破坏，并缺乏抗拒干

扰恢复初始状态(自身结构和功能)的力量。它们在不同的学科中有

不同的含义。对于电力系统脆弱性，可定义为：电力系统因人为干预

信息计算机(软硬件)通信电力系统元件和爱护掌握系统等因素，

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而埋伏着大面积停电的灾难性事故的危险状态。系统脆弱性与系统安

全性的水平和在系统参数改变时系统安全性水平的改变趋势这两类信

息亲密相关。在这个概念中，人们对它们设定一个可被接受的基准值，

当系统安全现状被评估后，系统安全性水平和它的改变趋势也就被确

定下来。系统是否脆弱取决于它们是否高于或低于设定的基准值。

2.2电力系统安全性问题的影响因素

影响电力系统安全性的因素许多，对于组成现代电力系统的基础

设备而言，可分为内部因素和外部因素。

（1）内部因素：

1）电力系统主要元件故障：发电机变压器输电线故障；

2）掌握和爱护系统故障：爱护继电器的隐