现代电力系统分析 课件 第6章 电力系统静态安全分析.pptx

第6章 电力系统静态安全分析1《现代电力系统分析》 2本章主要内容电力系统运行状态静态安全分析的支路开断模拟静态安全分析的发电机开断模拟预想事故的自动筛选 6.1 概述随着系统总容量的增加，网络的不断扩大，系统出现故障的可能性也日趋增加。最终导致用户供电中断。为保证供电持续性，要求系统安全可靠。可靠性：在互联系统规划设计方面，当出现故障，系统保证对负荷持续供电的能力。是一个长时间的概念。安全性：在互联系统的运行方面，当出现故障，保证对负荷持续供电的能力。是时变的或瞬时性问题。目前的安全分析，大部分采用确定性方法，用潮流和稳定程序对最严重的事故情况进行大量运算。 4安全分析的目的：提高系统安全性。必须从系统规划、系统调度操作、系统维修等方面统一考虑，最终体现在系统运行条件上。电力系统运行条件用四种状态来描述：安全正常状态不安全正常状态紧急状态（不满足不等式约束）待恢复状态（同时违反等式和不等式约束）正常状态（满足等式和不等式约束） 5安全正常状态不安全正常状态紧急状态待恢复状态恢复控制紧急控制正常运行控制扰动预防控制扰动扰动校正控制电力系统四种运行状态正常状态6.2 电力系统运行状态 6正常状态：系统在数量和质量上均满足了用户的用电要求。即满足等式约束和不等式约束。可分为安全正常状态和不安全正常状态。已处于正常状态的电力系统，在承受一个合理的预想事故集（contingency set）的扰动之后，如果仍不违反等约束及不等约束，则该系统处于安全正常状态。如果运行在正常状态下的电力系统，在承受规定预想事故集的扰动过程中，只要有一个预想事故使得系统不满足运行不等式约束条件，就称该系统处于不安全正常状态。预防控制：使系统从不安全正常状态转变到安全正常状态的控制手段。6.2 电力系统运行状态 7 紧急状态：运行在只满足等式约束条件但不满足不等式的状态。持久性的紧急状态：没有失去稳定性质，可通过校正控制使之回到安全状态。稳定性的紧急状态：可能失去稳定的紧急状态。通过紧急控制到恢复状态。紧急控制一般包括甩负荷、切机、解列控制6.2 电力系统运行状态 8 恢复状态：此时系统的某些部分可仍处于正常状态，但另一些部分同时不满足等式约束和不等式约束。 对处于恢复状态的系统，一般通过恢复控制使之进入正常状态。 恢复控制一般有启动备用机组、重新并列系统等。6.2 电力系统运行状态 96.3 静态安全分析的支路开断模拟常用的计算方法：直流法补偿法灵敏度分析法预想事故评定定义：根据系统中全部可能扰动集合中的某一子集——预想事故集，来评定系统的安全性。在静态安全评定中，预想事故集至少应包括下列扰动： 线路开断； 发电机开断 10支路开断模拟：直流法—1方法1：电力系统基本运行状态的直流潮流模型为 其中：比较： 当注入功率恒定不变,如果发生某条支路开断,则B’0与θ0都将发生变化,它们偏离基本状态的方程式为 P0=(B’0+ΔB)(θ0+Δθ)式中:P0、B’0、θ0分别为电力系统基本运行状态下的注入有功功率列向量、直流潮流电纳矩阵及节点电压相角列向量。以直流潮流为基础，简单快速但不准确，只能计算有功潮流。 11节点k、m间的支路开断若节点k、m间的支路开断，而其开断的支路电纳为bkm，则上式中的ΔB为 12将式（1）展开，并略去其中两个增量相乘的项，可得上式中给出了因支路km开断而导致的各节点电压相角的变化量。应用这一关系可以求出发生开断后任意支路ij中的潮流为从而有 13为便于计算，式(2)可改写为上式中的 仅需要在预想事故分析前进行因子化一次，只要基本运行方式不变，在不同的支路开断下，均不必重作计算。 Δθ km为支路km开断后各节点电压相角的变化式中：由于Δθ只是ΔB的线性函数，因此在多重支路开断时，仍可采用式(2)和式(3)。 14Δθ=Δθkm +Δθpq = bkm(θm(0)-θk(0))(B’0)-1Mkm+bpq(θq(0)-θp(0))(B’0)-1Mpq式中：Δθ km、 Δθ pq分别表示单一支路km开断和单一支路pq开断后，对网络各个节点电压相角的影响，将上式代入式可得双重支路开断后的潮流分布情况。直流法的主要特点：很方便地估算多重支路开断后的潮流。节点k、m和p、q之间的支路开断 15 假定由于支路km开断， 变成为 ，导致?0变成?1，但是注入不变。理论上，可以采用P0 = B′1 ?1用新的因子表计算出新的?1但考虑用基本情况下的B′0求解。类似方法1，有：式中， =－ Bkm= bkm， bkm为开断支路km的