電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析精選(九篇)

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第1篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

    系統(tǒng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化的一部分,分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動化(通常稱電網(wǎng)調(diào)度自動化)和配電網(wǎng)調(diào)度自動化(通常稱配網(wǎng)自動化)。

    二、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動

    電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動就是在電力系統(tǒng)調(diào)度中心對電力系統(tǒng)實施的實時遠(yuǎn)方監(jiān)視與控制。遠(yuǎn)動系統(tǒng)包括控制站、被控站和遠(yuǎn)動通道。狹義遠(yuǎn)動系統(tǒng)只包括兩端遠(yuǎn)動設(shè)備和遠(yuǎn)動通道;而廣義的遠(yuǎn)動系統(tǒng)包括控制站的人機(jī)設(shè)備和被控站的過程設(shè)備在內(nèi)。電力系統(tǒng)的安全監(jiān)控功能由各級調(diào)度共同承擔(dān),而自動發(fā)電控制與經(jīng)濟(jì)調(diào)度則由大區(qū)網(wǎng)調(diào)或省調(diào)負(fù)責(zé),網(wǎng)調(diào)和省調(diào)還應(yīng)具有安全分析和校正控制等功能。

    三 、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的功能

    (一)電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制

    通過電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制為自動發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實時數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對電力系統(tǒng)運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印,以及對電力系統(tǒng)異常或事故的自動識別,向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過人機(jī)聯(lián)系設(shè)備執(zhí)行對斷路器、隔離開關(guān)、靜電電容器組、變壓器分接頭等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作的開環(huán)控制。

    (二)電力系統(tǒng)安全分析

    電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實時數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺發(fā)電機(jī)、變壓器跳閘的假想事故進(jìn)行在線模擬計算,以便隨時發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設(shè)備過負(fù)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(shè)備故障為目標(biāo)而進(jìn)行的在線潮流計算。

    (三)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

    電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下,基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡(luò)損失的影響,以最低的發(fā)電(運行)成本或燃料費用,達(dá)到機(jī)組間發(fā)電負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配且保證對用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運行的約束條件,在給定的電力系統(tǒng)運行方式中,在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下,以全系統(tǒng)的運行成本最低為原則,將系統(tǒng)的有功負(fù)荷分配到各可控的發(fā)電機(jī)組。經(jīng)濟(jì)調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來考慮,不計算其動態(tài)過程。

    四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)在國外的應(yīng)用

    國外的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)均是采用了RISc工作者,UNIX操作系統(tǒng)和國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),主要有以下幾種:

    (一)西門子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)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(wù)器之間及內(nèi)部各進(jìn)程與實用程序問的信息交換實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù),廣泛應(yīng)用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶。

    (二)CAE系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺,選用分布式應(yīng)用環(huán)境開發(fā)研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一體。該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點,能有效地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流,防止通信瓶頸問題。

    (三)VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件三個服務(wù)器。

    (四)SPIDER系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由ABB公司開發(fā)的,采用分布式數(shù)據(jù)庫和模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)用戶實際需求配置系統(tǒng)。它具有雙位的遙信處理功能,使?fàn)顟B(tài)信號穩(wěn)定性好,并有一套完整的維護(hù)工具。

    五、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的基本特征

    電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)具有以下基本特征:

    (一)該技術(shù)應(yīng)該能夠及時并準(zhǔn)確地采集、檢測和處理電,網(wǎng)中各元件、局部或整個系統(tǒng)運行的實時信息;

    (二)能根據(jù)電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)要求,為調(diào)度人員做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制的決策提供依據(jù);

    (三)能實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào),使電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運行,并提供優(yōu)質(zhì)的供電;

    (四)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)能提高工作效率,降低電力系統(tǒng)事故發(fā)生概率,延長設(shè)備使用壽命,能夠保障電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運行,尤其是能避免整個電力系統(tǒng)的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發(fā)生。

    六、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

    隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)調(diào)動自動化技術(shù)應(yīng)朝著模塊化、面向?qū)ο?、開放化、只能化合可視化等方面發(fā)展。 (一)模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實施的基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu),基于平臺層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問題,是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)。

    (二)面向?qū)ο蠹夹g(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的目的就是為了能夠及時準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運行的實時信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種能很好的解決這個問題的技術(shù)先進(jìn)且能很好地遵循ClM的技術(shù),但它的實現(xiàn)有一定的難度。

    (三)電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平,使電力系統(tǒng)運行達(dá)到最優(yōu)化,避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故,提高電力系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)估計、負(fù)荷預(yù)測及遠(yuǎn)程調(diào)控等,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時自動報警,以便調(diào)度人員及時處理事故,從而保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行,實現(xiàn)無人值守調(diào)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(diào)度是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù),能夠及時、有效地獲取電力系統(tǒng)運行的實時信息,實現(xiàn)電網(wǎng)正常運行的實時監(jiān)測和優(yōu)化、預(yù)警和預(yù)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(fù)等,最大限度實現(xiàn)全面、精細(xì)、及時、最優(yōu)的電力系統(tǒng)運行與管理,以達(dá)到電力系統(tǒng)的調(diào)度、運行和管理的智能化。

第2篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

電力輸電設(shè)備的風(fēng)險評估方法主要包括基于電力系統(tǒng)的負(fù)荷狀況、故障率、馬爾可夫模型的評估方法3種。以電力系統(tǒng)中的電力變壓器為例。對于電網(wǎng)中的變壓器，依據(jù)纖維素的使用壽命和變壓器線圈溫度之間的關(guān)系，一般通過其負(fù)荷參數(shù)對纖維的絕緣材料的使用狀況，進(jìn)而對電力變壓器的使用壽命進(jìn)行評估；對于實際應(yīng)用中的電力變壓器，對其眾多故障條件下的設(shè)備老化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計比對實際運行故障發(fā)生率的統(tǒng)計更為簡便。因此，可以通過設(shè)備老化與時間的函數(shù)關(guān)系、風(fēng)險函數(shù)模型、馬爾可夫模型等方式來對設(shè)備的老化程度進(jìn)行研究分析，對于一般使用可靠性較高的設(shè)備，其不正常運行概率不便于采集，故對其各方面性能退化狀況進(jìn)行研究來開展設(shè)備的風(fēng)險評估更有實際意義。

2系統(tǒng)靜態(tài)安全風(fēng)險評估

（1）系統(tǒng)靜態(tài)安全分析方法概述。系統(tǒng)靜態(tài)安全分析對于保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，具有提供決策支持、及時防止電網(wǎng)運行惡化的作用。在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)靜態(tài)安全分析包含過載、電壓越限、電壓崩潰、連鎖故障幾個方面的分析評估。對于系統(tǒng)過載的分析，一般采用潮流計算的方法進(jìn)行處理，根據(jù)系統(tǒng)對實時性、準(zhǔn)確度、適應(yīng)性的不同要求，可以選擇采用簡單的近似分析、精確分析及非線性規(guī)劃法等增強(qiáng)型分析等方法；對于電壓崩潰分析，一般可以采用潮流多解法、特征值分析法、連續(xù)潮流分析法等；對于連鎖故障的分析，方法有基于線路連鎖過載、繼電保護(hù)隱性故障、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析方法。（2）系統(tǒng)靜態(tài)安全風(fēng)險指標(biāo)。本文對系統(tǒng)靜態(tài)安全風(fēng)險分析中的可能性、嚴(yán)重性及其綜合性指標(biāo)進(jìn)行闡述，它們從各個不同角度和系統(tǒng)整體的角度對風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行了描述，而靈敏度指標(biāo)則用于反映設(shè)備投入后電力系統(tǒng)的節(jié)點、支路的狀態(tài)變化。關(guān)于系統(tǒng)的靜態(tài)安全性的具體風(fēng)險指標(biāo)如表2所示。在上表中，S表示節(jié)點i的有功功率值，Sev(Vi)、Sev(Sij)表示節(jié)點i的關(guān)于電壓幅值和關(guān)于ij支路的有功功率的嚴(yán)重性指標(biāo)，Snew、S為投入設(shè)備前后有功功率的期望數(shù)值。

3系統(tǒng)暫態(tài)安全風(fēng)險評估

在對電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行研究時，一般是通過校驗設(shè)備是否處于合理的穩(wěn)定范圍，從而判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。對于穩(wěn)定范圍的選取則按照發(fā)電機(jī)母線端產(chǎn)生三相故障并保持一定的穩(wěn)定性時的情況來選定。（1）系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定概率計算。對于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概率的計算方法一般有蒙特卡羅模擬、解析法兩種。蒙特卡羅模擬主要包括擾動事故、時序、動態(tài)模擬幾個方面，它通過概率的方法對發(fā)生擾動的位置、擾動類型、發(fā)生保護(hù)的動作等進(jìn)行模擬；而解析法則由單純、條件解析法組成，以條件解析法為例，條件解析法的流程包括：分組設(shè)置不確定參數(shù)值；進(jìn)行系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定仿真；不穩(wěn)定條件概率的運算。（2）系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)的影響分析。在電力系統(tǒng)風(fēng)險評估中，對風(fēng)險的危害進(jìn)行建模是一個難點。一般的做法是通過潮流參數(shù)，系統(tǒng)母線電壓的幅值及暫態(tài)變化過程等來描述失穩(wěn)的嚴(yán)重程度，但該方法存在難以反映真實的經(jīng)濟(jì)性影響的不足。本文以簡易法對系統(tǒng)失穩(wěn)的危害進(jìn)行評估。具體操作流程為：從每個元件的角度，對各危害發(fā)生的概率進(jìn)行賦值操作，之后將元件的危害以事件為單位進(jìn)行綜合；具體的針對各種危害的計算。首先要對每一事件的后果按照不同標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分至元件。具體進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)包括受影響方、受影響元件、成本類、成本單元四個主要方面，如表3所示。（3）具體評估過程。本文采用簡易的評估方法對系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性風(fēng)險進(jìn)行評估。評估過程設(shè)定系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)的危害為產(chǎn)生連鎖事件危害（Imc）、負(fù)荷損失（ImD）、機(jī)會成本（Imo）、啟動及維護(hù)成本（ImS）。相關(guān)的計算公式如下表所示。

4結(jié)語

第3篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)調(diào)度；調(diào)控自動化；無功電壓

Abstract: along with our country economy over development and the rapid development of information technology, and power system of large-scale transformation. Electric power system automation degree more and more high, I think automation of electric power systems mainly includes three areas: dispatching automation, the substation automation, match nets automation. This article mainly aims at in zhenjiang power control automation in this paper.

Key words: electric power system scheduling; Control automation; Reactive voltage

中圖分類號：C931.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

0引言

現(xiàn)在對電力調(diào)度的“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)”等各項指標(biāo)的要求越來越高，相應(yīng)的對電力系統(tǒng)的調(diào)度、監(jiān)控及其自動化也提出更高的要求。

1電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的概念

電力調(diào)控自動化是在電力系統(tǒng)的運行中利用計算機(jī)、運動、通信等技術(shù)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析，應(yīng)用和控制功能的綜合系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是確保電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運行的基礎(chǔ)設(shè)施，是提高電力系統(tǒng)運行水平的重要技術(shù)手段。

2電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的主要功能構(gòu)成

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之一，調(diào)度自動化系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸通道構(gòu)成。

電力系統(tǒng)自動化高級應(yīng)用軟件包括：①負(fù)荷預(yù)測②發(fā)電計劃③網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觫茈娏ο到y(tǒng)狀態(tài)估計⑤電力系統(tǒng)在線潮流⑥最優(yōu)潮流⑦靜態(tài)安全分析⑧自動發(fā)電控制⑨調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)等

3電力系統(tǒng)自動化總的發(fā)展趨勢

從發(fā)展趨勢看，電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)正趨向于：①由開環(huán)監(jiān)測向閉環(huán)控制發(fā)展，例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動發(fā)電控制)。②由高電壓等級向低電壓擴(kuò)展，例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展，例如SCADA(監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展，例如變電站綜合自動化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展，例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展，例如勵磁控制、潮流控制。⑦由以提高運行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為目標(biāo)向管理、服務(wù)的自動化擴(kuò)展，例如OMS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4調(diào)度自動化

調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化的核心內(nèi)容之一。它是由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、大屏顯示器、打印設(shè)備、工作站下級電網(wǎng)調(diào)度中心，調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠及變電站終端等主要部分組成。

我們在電力生產(chǎn)過程中實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，電網(wǎng)運行安全分析，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計，電力負(fù)荷預(yù)測，自動發(fā)電控制，自動經(jīng)濟(jì)調(diào)度是為了適應(yīng)電力市場運營的要求，來保證電網(wǎng)的安全運行和高效供電。在這個過程中，調(diào)控人員通過調(diào)度自動化子站系統(tǒng)又稱信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)，與主站配合，實現(xiàn)四遙功能?！八倪b”即：遙測、遙信、遙控、遙調(diào)

5無功優(yōu)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能

電壓無功優(yōu)化自動控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)必不可少的應(yīng)用功能，它其主要功能是在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行前提下，保證電壓和功率因數(shù)合格，并盡可能降低系統(tǒng)因不必要的無功潮流引起的有功損耗。它從SCADA獲取實時采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行在線分析和計算，對電網(wǎng)內(nèi)各變電所的有載調(diào)壓裝置和無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、統(tǒng)一管理和在線控制，實現(xiàn)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制閉環(huán)運行。我覺得鎮(zhèn)江地區(qū)無功優(yōu)化應(yīng)該能實現(xiàn)以下功能：

1) 在網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)SCADA實時遙信信息，實時動態(tài)跟蹤電網(wǎng)運行方式的變化，正確劃分供電區(qū)域，實現(xiàn)動態(tài)分區(qū)調(diào)壓。

2) 程序既可閉環(huán)運行，也可開環(huán)運行。

3) 提供方便的圖形界面，對程序的控制參數(shù)進(jìn)行修改，如采樣次數(shù)，采樣周期。

4) 電壓合格范圍，電壓調(diào)節(jié)上下限等。

5) 具有良好的數(shù)據(jù)庫在線管理、維護(hù)和修改功能。

6) 調(diào)節(jié)手段已用完，而電壓還處于不合格狀態(tài)時，將給出無法滿足要求的電壓點的信息。

7) 報警與提示信息都自動推自動報警信息窗口，并有語音提示。

8) 發(fā)遙控命令后，推報警提示信息。

9) 具有事件記錄功能，可記錄所有的系統(tǒng)事件，調(diào)節(jié)事件和異常報警事件。

10) 統(tǒng)計變壓器的自動調(diào)節(jié)次數(shù)，電容器的自動調(diào)節(jié)次數(shù)及調(diào)節(jié)時刻。

6“大運行”體系下調(diào)控的主要工作

我覺得在“大運行 ”體系建設(shè)后我們地區(qū)調(diào)控監(jiān)控人員的工作將發(fā)生改變，相對于以前要在觀念上有所改變，相對于重點要在設(shè)備等級上有所改變，不僅要對受控站的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)視，還要負(fù)責(zé)設(shè)備故障、異常、越限運行時聯(lián)系處理。即要完成日常生產(chǎn)工作中的運行監(jiān)視、倒閘操作、電壓力率控制、異常缺陷處理、事故匯報處理和驗收啟動等工作。

在管理只能方面要對變電站信息接入調(diào)度自動化系統(tǒng)的專業(yè)管理，制訂相關(guān)規(guī)定及流程。在要收方面要負(fù)責(zé)審批、執(zhí)行變電站信息接入申請單，對所轄變電站信息接入調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行歸口管理，對變電站信息進(jìn)行審核、接入、驗收及歸檔。特別是新上和技改設(shè)備的點號表驗收工作。并且還要對通道的退出要及時處理，只有這樣，從多方面嚴(yán)密監(jiān)控，及時調(diào)整，才能保證電力設(shè)備的正常穩(wěn)定運行，才能高效、優(yōu)質(zhì)地供電。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊濤.電力自動化技術(shù)的應(yīng)用綜述[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，(21).

第4篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

電力系統(tǒng)N-1校驗涉及電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析［1］。經(jīng)過多年的研究，靜態(tài)安全分析已發(fā)展出成熟的快速算法［2-5］，且計算量相對較小，并廣泛應(yīng)用于實際系統(tǒng)的在線計算。與靜態(tài)安全分析相比，動態(tài)安全分析計算耗時長，在實際系統(tǒng)的N-1校驗中不易實現(xiàn)。特征根常用來作為判斷電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的有效指標(biāo)。對系統(tǒng)特征根的求解，包括針對大規(guī)模電力系統(tǒng)的特征根計算，已有大量的成熟算法，例如基于動態(tài)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(xiàn)［8］采用Arnoldi分解構(gòu)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(xiàn)［9］對降階系統(tǒng)采用改進(jìn)Rayleigh商逆迭代法求解系統(tǒng)的準(zhǔn)確特征根。文獻(xiàn)［10］先估算各機(jī)電模式初值，再采用反冪法快速求解系統(tǒng)的機(jī)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(guī)模電力系統(tǒng)，但其應(yīng)用于幾百階規(guī)模的系統(tǒng)時也具有相當(dāng)?shù)乃俣葍?yōu)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(wěn)定性。即使對上百階的地區(qū)級電網(wǎng)和上千階的省級電網(wǎng)，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(tǒng)參數(shù)對特征根影響的程度和趨勢，并已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究［11-13］。文獻(xiàn)［14］給出了特征根對系統(tǒng)參數(shù)的一般靈敏度表達(dá)，但未針對靈敏度計算的計算量、計算時間等問題進(jìn)行深入分析。本文針對地區(qū)電網(wǎng)N-1小干擾穩(wěn)定校驗的具體情況，計算特征根變化量指標(biāo)；依據(jù)指標(biāo)確定需準(zhǔn)確計算的開斷支路集；準(zhǔn)確計算開斷支路集中每個運行方式的穩(wěn)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(biāo)，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(qū)級電網(wǎng)進(jìn)行運行方式確定、設(shè)備檢修計劃安排或在線運行方式分析時，需進(jìn)行N-1校驗，包括小干擾穩(wěn)定性分析。由于所用特征根求解方法和小干擾穩(wěn)定性分析中狀態(tài)矩陣維數(shù)的原因，本文僅針對地區(qū)級電網(wǎng)嘗試縮短計算時間。處理過程如下：先計算初始狀態(tài)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(biāo)，確定需準(zhǔn)確計算的開斷支路集，再逐一準(zhǔn)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(biāo)，開斷支路集的元素數(shù)遠(yuǎn)小于總支路數(shù)，有望減少準(zhǔn)確計算的次數(shù)及總的計算時間。

1.2特征根的近似計算支路導(dǎo)納為復(fù)數(shù)，為簡化表示，將支路導(dǎo)納yi表示為實系數(shù)Ti與原導(dǎo)納yi0的乘積：yi=Tiyi0=Ti（gi0+jbi0）（1）其中，Ti取0和1分別對應(yīng)支路的開斷和投運，即用Ti的變化代替支路導(dǎo)納的變化。計算靈敏度時，以特征根對實系數(shù)Ti的靈敏度代替對復(fù)導(dǎo)納yi0的靈敏度。系統(tǒng)任一特征根λk可理解為實系數(shù)Ti的非線性函數(shù)：將式（2）在初始狀態(tài)下按泰勒級數(shù)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(biāo)1、2分別表示一階和二階。

1.3開斷支路集的選取當(dāng)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(jié)果判斷λk的穩(wěn)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(zhǔn)確計算λk的值。因此，式（5）中的Δλk，i反映了支路導(dǎo)納變化對特征根的影響程度，可看作特征根變化量指標(biāo)，用來確定需準(zhǔn)確計算的開斷支路集。當(dāng)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(zhǔn)確確定相應(yīng)的臨界特征根。理論上，極端條件下也許會出現(xiàn)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(jī)電模式或依據(jù)Δλk，i的值選擇計算范圍。

2特征根的靈敏度表達(dá)

根據(jù)式（5），主要計算量在于特征根對導(dǎo)納系數(shù)Ti的一、二階靈敏度的計算量。電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行方式可以完整地用節(jié)點電壓列向量U和節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y來描述［14］，以U和Y為中間變量，僅考慮網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化，推導(dǎo)特征根對導(dǎo)納系數(shù)Ti的一、二階靈敏度：2H22其中，Ym為導(dǎo)納矩陣Y中第m個元素，只包括對狀態(tài)矩陣A有直接影響的量，為了便于表達(dá)，用單下標(biāo)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(biāo)系形式，H為節(jié)點總數(shù)。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(dá)式參見文獻(xiàn)［14］。b.根據(jù)導(dǎo)納矩陣Y中各元素與導(dǎo)納系數(shù)的關(guān)系，只有與第i條支路相關(guān)的4個導(dǎo)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(dǎo)，可求得墜Ul／墜Ti。d.因Ym和Ul均是Ti的一次函數(shù)，故墜2Ym／墜Ti2=0，墜2Ul／墜T2i=0。盡管式（6）較復(fù)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(tǒng)的初始運行狀態(tài)；b.形成系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程，計算狀態(tài)矩陣A的特征根及特征向量；c.根據(jù)式（7）計算全部特征根對導(dǎo)納系數(shù)Ti的一、二階靈敏度；d.由式（5）中的二階表達(dá)式估算特征根變化量指標(biāo)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(tǒng)的穩(wěn)定性；e.逐一準(zhǔn)確計算開斷支路集中的運行方式的特征根，并判斷系統(tǒng)穩(wěn)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(shù)Ti的靈敏度代替對復(fù)導(dǎo)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(kuò)展，在VisualFortran6.0平臺上實現(xiàn)本文所述功能，并充分應(yīng)用稀疏技術(shù)。算例分析的運行環(huán)境為PentiumDual2CPU3.00GHzPC機(jī)?？紤]地區(qū)電網(wǎng)的實際階數(shù)，本文采用QR算法。當(dāng)結(jié)合使用部分特征根算法時，可進(jìn)一步提高計算速度。

4.1算例1算例1系統(tǒng)如圖1所示［14］。該系統(tǒng)共有8臺發(fā)電機(jī)，24個節(jié)點，33條支路。所有發(fā)電機(jī)均采用六階模型，并裝有調(diào)速器和勵磁器，發(fā)電機(jī)G4、G5裝有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。系統(tǒng)共有88個特征根，包括38個實根、25對復(fù)根，且實部均小于零。精確計算的結(jié)果表明，斷開支路6-7時系統(tǒng)失穩(wěn)，斷開其余支路時系統(tǒng)仍滿足小干擾穩(wěn)定性。

4.1.1支路開斷后特征根的辨識為進(jìn)行比較分析，本文采用根軌跡法跟蹤特征根隨導(dǎo)納系數(shù)的變化。以開斷支路6-7為例，取導(dǎo)納系數(shù)Ti的變化步長為0.1，得到機(jī)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(wěn)定性逐漸降低。當(dāng)Ti＝0時，支路完全斷開，機(jī)電模式的實部大于零，系統(tǒng)失去穩(wěn)定。

4.1.2支路開斷后的不穩(wěn)定特征根斷開支路6-7時，最不穩(wěn)定特征根的準(zhǔn)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(jié)果與此類似。、

4.1.3機(jī)電模式估算系統(tǒng)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(zhǔn)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(jié)論：a.當(dāng)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(biāo)，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(wěn)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(zhǔn)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(dāng)采用QR法進(jìn)行準(zhǔn)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(jìn)行準(zhǔn)確計算，進(jìn)一步減少計算

第5篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

【關(guān)鍵詞】安全監(jiān)察；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

電力系統(tǒng)運行的安全性，通常是指在突發(fā)性事故擾動下，系統(tǒng)保證避免發(fā)生廣泛波及性供電中斷的能力。由于安全性是對突發(fā)事故引起的后果進(jìn)行分析，涉及到系統(tǒng)事故后的穩(wěn)態(tài)行為和暫態(tài)行為，因此安全性分析往往也被稱之為預(yù)想事故分析，分為靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析。為了評定系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)在出現(xiàn)事故時是否安全，應(yīng)進(jìn)行預(yù)想事故評定，即對系統(tǒng)全部可能事故（擾動）集合中某一子集――預(yù)想事故集的所有事故逐一進(jìn)行安全性分析評定。分析當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)某一事故時，系統(tǒng)是否仍然滿足安全約束條件、事故是否有擴(kuò)散的趨勢。

1.電力系統(tǒng)生產(chǎn)中安全監(jiān)察的內(nèi)容

（1）檢查監(jiān)察工作票中停電范圍、工作地段、工作任務(wù)、危險點、安全措施及控制措施是否符合現(xiàn)場實際并滿足安全作業(yè)要求。

（2）檢查現(xiàn)場安全措施的執(zhí)行情況，如：地線的安裝、圍欄的設(shè)置、標(biāo)示牌的懸掛、監(jiān)護(hù)人的安排、危險點控制措施的執(zhí)行等。

（3）檢查監(jiān)察現(xiàn)場人員著裝、安全工器具、人員精神狀態(tài)及車輛情況。

（4）檢查監(jiān)察班前班后會活動中對作業(yè)現(xiàn)場的危險點分析、設(shè)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(yè)現(xiàn)場中重點要監(jiān)察項目實行人逐級審批制度，做好工作前的準(zhǔn)備工作，從總體和宏觀上確保安全，監(jiān)察組織措施、技術(shù)措施的執(zhí)行并為安全措施的正確性負(fù)責(zé)。

（6）堅決制止現(xiàn)場的違章指揮和冒險蠻干行為，必要時向上級安監(jiān)部門報告，避免同類不法行為的發(fā)生。

2.電力系統(tǒng)生產(chǎn)中安全違章行為分析

對違章行為及反違章管理工作的監(jiān)察檢查，是安監(jiān)部門（人員）在實施現(xiàn)場監(jiān)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(jiān)人員要克服為難情緒，分清違章的類型和對象，采用恰當(dāng)?shù)墓ぷ鞣椒ㄟM(jìn)行處理。

（1）管理性違章。指各級領(lǐng)導(dǎo)、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(chǎn)的法律、法規(guī)、規(guī)程制度、安全生產(chǎn)責(zé)任制在企業(yè)內(nèi)執(zhí)行力不到位而產(chǎn)生的違章行為。

（2）指揮性違章。指各級領(lǐng)導(dǎo)、各級管理者、工作票簽發(fā)人、工作負(fù)責(zé)人、工作許可人等，違反安全生產(chǎn)的法律法規(guī)、行業(yè)的安全生產(chǎn)規(guī)程規(guī)定、企業(yè)內(nèi)部的安全管理規(guī)章制度等有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，違反為保證人身、設(shè)備安全而制訂的安全組織措施和技術(shù)措施等發(fā)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(chǎn)，檢查、糾正帶有一定的難度。

（3）作業(yè)性違章。指在電力生產(chǎn)、檢修、施工作業(yè)中違反《安規(guī)》等有關(guān)規(guī)程規(guī)定、制度、安全措施不到位而產(chǎn)生的一切不安全行為。尤其是習(xí)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(xiàn)場的環(huán)境、設(shè)備、設(shè)施、工器具以及其它作業(yè)條件不滿足安全生產(chǎn)的法規(guī)、規(guī)程、制度、規(guī)定、措施的要求，以致不能保證作業(yè)者和指揮者的人身安全、設(shè)備安全的一切不安全狀態(tài)。

3.安全監(jiān)察工作在電力系統(tǒng)生產(chǎn)中的應(yīng)用措施

安全生產(chǎn)的法律、各項規(guī)程、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)制度落實到生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)，對現(xiàn)場安全監(jiān)督管理積極開展風(fēng)險評估、危險源辨析、危險點控制等事先預(yù)防的有效措施，大力推進(jìn)反違章活動、杜絕習(xí)慣性違章行為，強(qiáng)化規(guī)程制度的執(zhí)行力，具體落實工作要做到抓住班組、盯住現(xiàn)場，真正實現(xiàn)安全生產(chǎn)能控、可控、在控。

3.1各個上級層面對安全監(jiān)察工作的支持

首先要提升安全監(jiān)察的權(quán)威性和有效性，組織協(xié)同專家及領(lǐng)導(dǎo)對重點工程進(jìn)行監(jiān)察巡查，印發(fā)監(jiān)察檢查情況通報，檢查施工單位落實監(jiān)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(xiàn)場質(zhì)量安全控制情況等，在工作中由安全監(jiān)察人員現(xiàn)場兌現(xiàn)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(zé)任心、是愛企精神，是企業(yè)對員工表明心跡的一種方式。從中也能提高各參建方的質(zhì)量和安全意識，促進(jìn)工程的順利進(jìn)行。是上級領(lǐng)導(dǎo)自身素質(zhì)的提高，他不僅要了解大量的法律、法規(guī)、部分專業(yè)知識，他還要有虛心和敬業(yè)的工作態(tài)度，深入基層單位，作業(yè)現(xiàn)場調(diào)查研究，細(xì)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)和提拔一些工作中踏實肯學(xué)求創(chuàng)新的人才，實現(xiàn)人才最大化開發(fā)、儲備，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

3.2建立電力設(shè)備安全咨詢系統(tǒng)

設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)和改善對監(jiān)察對象的監(jiān)管，必須建立集中化的電力設(shè)備安全監(jiān)察業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，通過完善基層的監(jiān)察數(shù)據(jù)庫，逐步形成使用單位和在用設(shè)備安全等級系統(tǒng)的全國性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。設(shè)想如果建成全國聯(lián)網(wǎng)的在用電力設(shè)備安全監(jiān)管系統(tǒng)，將為設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)提供更加全面的信息，不僅有助于設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)提高監(jiān)察工作的針對性，而且有助于使用單位進(jìn)行內(nèi)部風(fēng)險控制，降低安全風(fēng)險集中度。

3.3監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急技術(shù)

目前，在國外針對一些危險性大的設(shè)備，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對其安全狀態(tài)實施遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)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(shè)備的監(jiān)測、預(yù)測以及防范惡性事故發(fā)生的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急救援系統(tǒng)，沒有建立起相應(yīng)的預(yù)案和有效的應(yīng)急搶險裝備，因此在很大程度上仍然無法預(yù)料和有效防止災(zāi)難性突發(fā)事故，避免和減少人員傷亡與財產(chǎn)的巨大損失。塑造良好的安全監(jiān)察人員心理素質(zhì)。安全管理和監(jiān)察人員對象和方式的多樣性、復(fù)雜性與重要性，要求他們具有較高的思想品質(zhì)和能力素質(zhì)。一般來說，一個安全監(jiān)管人員的個性品質(zhì)，思維能力都是在進(jìn)行有關(guān)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(yè)的心理品質(zhì)。這些心理品質(zhì)表現(xiàn)在：安全監(jiān)管人員應(yīng)當(dāng)具有工作所必須的道德修養(yǎng)，這是由每年的工作任務(wù)決定的；他們要對生產(chǎn)過程中事故責(zé)任者進(jìn)行處理、教育，只有受過良好教育，具有崇高道德品質(zhì)的人，才能對其他人產(chǎn)生良好的影響。其次，安全監(jiān)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(zé)任的處理都需要分析能力和綜合能力。所以對一個安全監(jiān)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。

第6篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；應(yīng)用；發(fā)展

電力系統(tǒng)自動化是基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和科技的發(fā)展而逐步形成的一個概念，是綜合了用戶、輸配網(wǎng)絡(luò)、變電站、發(fā)電廠的集成概念，主要包括供電系統(tǒng)自動化、發(fā)電廠自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、電力系統(tǒng)信息傳輸自動化及電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動化等，“其實質(zhì)就是如何使用電力在生產(chǎn)――傳輸――用戶過程中實行有效自動化控制，從而實現(xiàn)電力供應(yīng)的迅捷、損耗的最小和安全可靠”[[1]吳永晨.電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010年6月.]。電力系統(tǒng)控制的基本要求就是根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際情況，準(zhǔn)確而迅速地檢測、收集并處理電力系統(tǒng)各元件及全系統(tǒng)的運行參數(shù)，以便于運行人員進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，全面實現(xiàn)系統(tǒng)各層次及各元件之間的綜合協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)電力部門經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)質(zhì)供電。

1.電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1計算機(jī)智能控制技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化的核心在于在調(diào)控中心安裝現(xiàn)代化的計算機(jī)控制系統(tǒng)，并形成對于四周的輻射網(wǎng)絡(luò)控制，圍繞這一中心的變電站、發(fā)電廠之間設(shè)置信息服務(wù)和反饋遠(yuǎn)程控制裝置進(jìn)行實時監(jiān)控，從而形成立體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，實現(xiàn)暢通的信息傳遞和指令傳輸。計算機(jī)智能技術(shù)的進(jìn)步使得電網(wǎng)調(diào)度自動化和電力系統(tǒng)信息傳輸自動化成為可能，為電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)提供了一個非常重要的前提。電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)的一個重要步驟就是在控制中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和電力系統(tǒng)專用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能控制，通過采集電網(wǎng)運行中的數(shù)據(jù)參數(shù)來判斷電網(wǎng)運行的安全狀態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)整體運行狀態(tài)的自動化評估和分析，使得整個電力調(diào)配過程能夠自動完成。

1.2變電站自動化

在變電站使用計算機(jī)智能控制系統(tǒng)化裝置，監(jiān)測人員依靠計算機(jī)設(shè)備實現(xiàn)對變電站內(nèi)所有運行設(shè)備的監(jiān)控，這樣就改變了變電站傳統(tǒng)的人工監(jiān)視的弊端。監(jiān)控設(shè)備對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督，并將結(jié)果直接反應(yīng)到計算機(jī)屏幕上，使變電站無人值班成為可能，在很大程度上解放了人力勞動，并能夠保證變電站內(nèi)所有設(shè)備安全運行，大大提高了變電站的運行效率。所以說，“實現(xiàn)變電站自動化也是實現(xiàn)現(xiàn)代電力企業(yè)自動化的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)”[[2]陳偉.淺析電力系統(tǒng)自動化及其發(fā)展趨勢[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012年11月.

作者簡介：駱成（1982.02-）女，漢族，江蘇江浦人，江蘇省電力公司南京供電公司，工程師（現(xiàn)有職稱），本科學(xué)歷，電力系統(tǒng)自動化專業(yè)。]。另外，變電站的自動化也可以實現(xiàn)變壓器設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測，對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行全面地、真實地實時監(jiān)測，可以直觀分析出電氣設(shè)備在運行過程中的狀態(tài)參數(shù)及其變化趨勢，對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障和存在的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷。

1.3電力系統(tǒng)自動化安全保障

專家控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用提供了電力系統(tǒng)自動化安全保障，主要包括對電力系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)或警告狀態(tài)的辨識、為系統(tǒng)提供緊急處理、系統(tǒng)恢復(fù)控制、故障點隔離、電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)報、動態(tài)與靜態(tài)安全分析等方面，保障了電力系統(tǒng)的日程運行及其電力數(shù)據(jù)的及時恢復(fù)和存儲。系統(tǒng)自動化安全保障能力能夠?qū)崿F(xiàn)日常運行數(shù)據(jù)的記錄，對于制定發(fā)電站的預(yù)算、進(jìn)行系統(tǒng)更新及修訂安全指標(biāo)等都具有重要的意義，有效保障了系統(tǒng)及其從業(yè)人員的安全。

2.電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展前景展望

目前電力系統(tǒng)自動化的研究方向主要為人工智能利用、電力智能保護(hù)、現(xiàn)代技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用、電力實時仿真系統(tǒng)等，對于我國電力系統(tǒng)自動化發(fā)展來說，主要目的就是提高電氣的綜合管理水平、優(yōu)化電氣保護(hù)設(shè)備的控制以適應(yīng)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。智能保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)是當(dāng)前世界先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)，將最新的計算機(jī)通信、人工智能、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)刃滦图夹g(shù)加諸其上，提升了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。另外，研究人員引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字系統(tǒng)建立實時仿真實驗室，通過實時模擬仿真對電力負(fù)荷的動態(tài)特征進(jìn)行實時監(jiān)控，并對電力系統(tǒng)實時仿真建模。電力系統(tǒng)實時仿真系統(tǒng)為多種穩(wěn)態(tài)電力實驗提供可靠數(shù)據(jù)，為電力系統(tǒng)智能輸電和智能保護(hù)系統(tǒng)的研究提供條件。

現(xiàn)代電力電子技術(shù)、裝置控制理論和算法等在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也是未來電力系統(tǒng)自動化發(fā)展研究的重點。目前我國開展了各種電子電力裝置在電力系統(tǒng)中的行為和作用、大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)、靈活交流輸電系統(tǒng)、有源電力濾波技術(shù)、直流輸電的微機(jī)控制技術(shù)及新型儲能技術(shù)等方面的研究。

3.電力系統(tǒng)自動化對我國未來發(fā)展的意義

電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用與發(fā)展對我國未來經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展有著不容忽視的作用，電網(wǎng)電力作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的血液，有力保障了我國經(jīng)濟(jì)社會的正常運行，擔(dān)負(fù)著交通運輸、生活生產(chǎn)的各個方面，支撐著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此開發(fā)電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)是為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)和保障。另外，從電力系統(tǒng)的自動化程度可以看出一個國家的現(xiàn)代化發(fā)展程度，電力系統(tǒng)自動化促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，在市場經(jīng)濟(jì)完整化、國家現(xiàn)代化、軍隊信息化發(fā)展等方面都是不可或缺的，尤其在當(dāng)今科技發(fā)展的大潮中，經(jīng)濟(jì)社會更需要先進(jìn)、穩(wěn)定的電力供應(yīng)服務(wù)作為能源支撐。另外，電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)也是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，電力系統(tǒng)的技術(shù)水平、管理水平的提升能夠有效提高電力系統(tǒng)的服務(wù)效率，從而促進(jìn)生產(chǎn)生活、交通運輸?shù)雀鱾€領(lǐng)域水平的提高?？傊娏ο到y(tǒng)自動化的實現(xiàn)可以使電力在生產(chǎn)、輸送供應(yīng)環(huán)節(jié)更加穩(wěn)定、安全、及時、迅速，最終為用戶提高經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)的電能，對我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展有著不可估量的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳永晨.電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010年6月.

第7篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)；自動化；調(diào)度

中圖分類號TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）54-0126-02

在電力企業(yè)中，應(yīng)用電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，其效率提高的同時，經(jīng)濟(jì)效益也得到了很大程度的提升，這是電力調(diào)度系統(tǒng)長遠(yuǎn)眼光和發(fā)展方向。從我國技術(shù)層面的發(fā)展來看，調(diào)度自動化系統(tǒng)經(jīng)已經(jīng)經(jīng)歷了經(jīng)驗型調(diào)度和分析型調(diào)度兩個階段，這兩階段的成功，預(yù)示著只能調(diào)度階段的到來，這是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。當(dāng)前，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)仍存在著一系列的問題，對于安全隱患中日益突出的種類給予特別的關(guān)注，積極的應(yīng)對，使其不斷的完善，以促進(jìn)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的長足發(fā)展。

1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)和通訊技術(shù)近幾年都取得了突破性的進(jìn)展，為電力企業(yè)實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理提供了技術(shù)條件。其中調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力企業(yè)管理網(wǎng)的基礎(chǔ)，有著重要的作用。

目前，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)缺乏相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員，運行維護(hù)跟不上，系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性不能保證，大大影響了系統(tǒng)的效率，影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

這樣一個大規(guī)模的自動化系統(tǒng)，嚴(yán)格的管理制度是必然存在的，雖然電力調(diào)度自動化系統(tǒng)投入運行以后，取得了一度好評，但是由于缺乏運行和管理經(jīng)驗，沒有及時制定各種管理制度，系統(tǒng)的運行維護(hù)工作無制度可依，造成了影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行的重大問題，因此我們需要及時學(xué)習(xí)和制定相應(yīng)的各種管理制度。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展趨勢

2.1可視化

社會的發(fā)展以及進(jìn)步，帶動了生活化的全面發(fā)展，而這種發(fā)展既是科學(xué)性的，也是時代性的，在計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力系統(tǒng)安全分析技術(shù)以及圖像處理技術(shù)等等都快速發(fā)展的背景下，電力系統(tǒng)調(diào)度的可視化也是未來電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展的必然趨勢之一。簡單的來分析，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的可視化技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的用數(shù)字、文字、表格等等方式表達(dá)的離線信息，有機(jī)的轉(zhuǎn)換成通過先進(jìn)的圖形技術(shù)以及顯示技術(shù)所表達(dá)出來的直觀圖形信息，這樣一來，就能夠便于電力系統(tǒng)調(diào)度工作人員對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行有效的監(jiān)控，并且對各種各樣的電網(wǎng)故障能夠更加方便的、更加快速的作出準(zhǔn)確的、及時的判斷，從而采用合適的、科學(xué)的解決措施。

2.2智能化

未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢就是智能調(diào)度。智能調(diào)度技術(shù)就是采用先進(jìn)的調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，將電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)的運行信息進(jìn)行有效整合并進(jìn)一步綜合利用，對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)測與優(yōu)化、實施必要的預(yù)警和動態(tài)預(yù)防控制、增加系統(tǒng)的事故辨識、故障處理和系統(tǒng)恢復(fù)。同時，在緊急狀態(tài)下還系統(tǒng)還可以自己進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)調(diào)度、運行和管理。除此之外，電網(wǎng)調(diào)度還具有可視化等高級的應(yīng)用功能，可以實現(xiàn)系統(tǒng)正常運行和事故的控制恢復(fù)，已達(dá)到對電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)的目的。

2.3無人化

建立電力系統(tǒng)無人值班的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時的監(jiān)控、安全性的分析、狀態(tài)的估計、負(fù)荷的預(yù)測以及遠(yuǎn)程的調(diào)控等等，而當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候會自動報警，從而方便電力系統(tǒng)調(diào)度工作人員能夠及時的處理事故，直接的保證了電力系統(tǒng)的安全、可靠以及經(jīng)濟(jì)運行。不僅如此，電力系統(tǒng)調(diào)度的無人化，還能夠直接的減少值守工作人員，強(qiáng)化人力資源結(jié)構(gòu)，并且最大限度的提高電力系統(tǒng)調(diào)度的工作效率，不僅僅轉(zhuǎn)換了工作的運作模式，更促進(jìn)了工作的進(jìn)步，體現(xiàn)出科技的發(fā)達(dá)。

2.4綜合自動化

從本質(zhì)上來看，電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化了，就是為了能夠全面的、綜合的提高電力系統(tǒng)調(diào)度的管理能力，而綜合自動化，則是在一定的基礎(chǔ)上促進(jìn)目標(biāo)的實現(xiàn)。全面的建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，能夠直接的提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)的運行能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的目的，不僅如此，還能夠有效的避免電力系統(tǒng)崩潰或者是大面積的停電事故，所以說又從側(cè)面提高了電力系統(tǒng)的安全性以及可靠性。除此之外，建立并且完善電氣事故處理體系，還能夠使事故停電的時間降到最短，直接的降低了各種各樣不必要的負(fù)面影響。

2.5面向?qū)ο蠹夹g(shù)

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的目的就是為了能夠及時的、準(zhǔn)確的獲得電力系統(tǒng)運行的實時信息，而面向?qū)ο蠹夹g(shù)則是一種能夠很好的解決這個問題的技術(shù)先進(jìn)，不僅如此，面向?qū)ο蠹夹g(shù)還能夠很好的遵循CIM的技術(shù)，所以面向?qū)ο蠹夹g(shù)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的一種理想發(fā)展模式，但是就我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的實現(xiàn)仍存在著一定的難度。換句話來說，要想實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度運作的自動化面向?qū)ο蠹夹g(shù)，仍需要相關(guān)部門、相關(guān)人員的努力。

2.6模塊化

分布式電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要思想就是模塊化以及分布式，因為組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實施的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu)，而基于平臺層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問題，則是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)。簡單的來說，模塊化、分布式的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，是一種最為理性、最為有效的運作模式，也是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展的重點內(nèi)容。

3結(jié)論

總而言之，電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運行的實時系統(tǒng)，具有很高的實時性、安全性以及可靠性，反過來說電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展也需要完善、先進(jìn)和實用的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)來給予保證。正是因為這樣，相關(guān)部門必須加強(qiáng)對電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及其發(fā)展的研究，這樣才能夠從源頭上給予支持的力度，也才能夠真正的促進(jìn)工作的展開，實現(xiàn)預(yù)期的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]王宏生.淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動化[J].中國電力教育，2011(6).

第8篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

Abstract： The electrical equipment on-line monitoring information not only can be used in electrical equipment maintenance， but also can be used to online to ensure the safety status of the electrical equipment， further realize security monitoring of large power grid. This paper proposes an idea and method of using on-line monitoring information to realize security monitoring of large power grid， it uses electrical equipment on-line monitoring information to evaluate the security status of electric equipment， makes the electrical equipment security state change from 0/1 mode into [0， 1） mode， provides fault selection basis for large power grid security analysis， risk early warning and safety control， and identifies key monitoring objects. Based on this， the paper discusses the influence of on-line monitoring information on large power grid safety monitoring in the following aspects： determining priority security monitoring object， providing the reference of fault filtering， establishing safety analysis probability model and safety control probability model， and studies the implementation route of using on-line monitoring information to realize security monitoring of large power grid.

關(guān)鍵詞： 電網(wǎng)安全；風(fēng)險預(yù)警；安全控制；安全評估；在線監(jiān)測

Key words： network security；risk early warning；security control；safety evaluation；on-line monitoring

中圖分類號：X924.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）23-0220-03

0 引言

隨著我國大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的深入，電網(wǎng)安全問題越來越受到重視。引發(fā)電網(wǎng)安全事故的原因一般是由于電氣設(shè)備故障或退出運行，進(jìn)一步誘發(fā)電網(wǎng)安全事故。近年來，故障跳閘事故主要由于兩類原因引起，并對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行威脅巨大：①電網(wǎng)運行中的元件故障隱患沒有及時發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而逐步演變?yōu)閲?yán)重的電網(wǎng)事故；②氣象環(huán)境原因引起多臺電氣設(shè)備退出運行，導(dǎo)致的區(qū)域性多重故障。

在電網(wǎng)調(diào)度EMS系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的安全狀態(tài)采用0/1模型，即只有正常、故障兩種狀態(tài)。因此，在常用的靜態(tài)安全分析和暫態(tài)安全分析中，故障篩選的原則按照可靠性需求和歷史故障統(tǒng)計結(jié)果確定。這種處理方法不能考慮電氣設(shè)備故障隱患、氣象環(huán)境對電氣設(shè)備運行的影響。

眾多學(xué)者致力于電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)的研究，典型電氣設(shè)備如輸電線路[1-2]、變壓器[3-7]、斷路器[8]、換流閥[9]等在線監(jiān)測技術(shù)成果顯著，并已經(jīng)取得了現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗。但是，目前電氣設(shè)備的在線監(jiān)測及其隨后發(fā)展起來的電氣設(shè)備健康狀況評估[3]的研究成果都是應(yīng)用于電氣設(shè)備狀態(tài)檢修和日常維護(hù)。大量的電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息局限在設(shè)備級應(yīng)用，沒有完全發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

本文提出了一種利用電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息實現(xiàn)大電網(wǎng)安全監(jiān)控的思路和方法，利用電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息，將電氣設(shè)備安全狀態(tài)從0/1兩種狀態(tài)改變?yōu)閇0，1）狀態(tài)，為大電網(wǎng)安全分析、風(fēng)險預(yù)警和安全控制提供故障篩選的依據(jù)，并確定重點監(jiān)控對象。在此基礎(chǔ)上，論文研究了利用電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息實現(xiàn)大電網(wǎng)安全監(jiān)控的功能和實施路線。

1 與大電網(wǎng)安全相關(guān)的在線監(jiān)測信息

大電網(wǎng)的主要電氣設(shè)備包括輸電線路、變壓器、斷路器、換流閥等。與大電網(wǎng)安全相關(guān)的在線監(jiān)測信息是指可以評估大電網(wǎng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)的在線監(jiān)測信息。

輸電線路的在線監(jiān)測信息包括：導(dǎo)線舞動幅值、弧垂偏差、相間弧垂偏差、同相子導(dǎo)線弧垂偏差、覆冰厚度；絕緣子泄漏電流有效值、最高泄露電流幅值；避雷器阻性泄露電流；桿塔傾斜率、垂直負(fù)荷；地線弧垂偏差、相間弧垂偏差等，以及風(fēng)速、降雨量、雷電、山火等環(huán)境氣象信息。

變壓器的在線監(jiān)測信息包括：絕緣油的溫度、濕度、酸度、油中氣體、漏油、油中微水；局部放電；鐵芯和繞組的鐵芯接地電流、油溫；套管介質(zhì)損耗、油中氣體、局部放電；有載分接頭開關(guān)的油中氣體、局部放電、微水含量等。

斷路器的在線監(jiān)測信息包括：機(jī)械特性的分閘不同期、合閘不同期、剛分速度、剛合速度；電氣特性的相對磨損程度、 累計開斷電流、累計開斷次數(shù)、運行年限；絕緣性能的SF6氣體微水含量、套管介質(zhì)損耗、套管油中氣體、套管局部放電等。

換流閥的在線監(jiān)測信息包括：晶閘管損壞個數(shù)、晶閘管運行溫度、晶閘管運行電壓、晶閘管運行電流、換流閥電壓分布不均勻；換流閥冷卻水的換流閥塔漏水、換流閥冷卻水水溫、換流閥冷卻水流量；換流閥局部放電等。

2 大電網(wǎng)電氣設(shè)備的安全狀態(tài)確定

電氣設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用來評估電氣設(shè)備的安全狀態(tài)。電氣設(shè)備的安全狀態(tài)不僅僅只是0/1狀態(tài)（即停用/運行），利用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可以在線實時評估電氣設(shè)備的故障概率，即得到電氣設(shè)備的[0，1）安全狀態(tài)。

目前在線監(jiān)測設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性參差不齊，完全依賴在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建立電氣設(shè)備數(shù)學(xué)模型的電氣設(shè)備故障概率評估受到實用化限制。專家經(jīng)驗在彌補(bǔ)在線監(jiān)測量的準(zhǔn)確性和可靠性的缺陷和對各個在線監(jiān)測量重要性認(rèn)知上的差異性具有重要作用，因此類似模糊層次評估方法是確定電氣設(shè)備的安全狀態(tài)的較好選擇。

輸電線路、變壓器、斷路器、換流閥的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫姎庠O(shè)備安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)采集模塊，然后通過OSB數(shù)據(jù)總線送到設(shè)備故障概率在線評估模塊。設(shè)備故障概率在線評估模塊包含輸電線路故障概率實時評估模塊、變壓器故障概率實時評估模塊、斷路器故障概率實時評估模塊、換流閥故障概率實時評估模塊。（如圖1所示）

采用模糊層次評估方法確定電氣設(shè)備安全狀態(tài)的原理框圖如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

輸電線路、變壓器、斷路器、換流閥的故障概率評估都需要進(jìn)行模糊量化、權(quán)系數(shù)確定、模糊評估三個步驟。其中：

①模糊量化就是將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)根據(jù)各監(jiān)測量的正常值域范圍和故障特征量化成[0，1]區(qū)間的歸一化數(shù)據(jù)。

②未確知數(shù)學(xué)理論認(rèn)為，對于不確定信息，用一個區(qū)間及該信息在區(qū)間上的信度分布（未確知有理數(shù)）來表示會比用確定的實數(shù)更符合實際情況。根據(jù)未確知有理數(shù)法確定權(quán)系數(shù)的一般步驟為：1）選擇權(quán)威性較高的專家評價結(jié)論作為處理對象；2）綜合專家的意見構(gòu)造指標(biāo)重要性的未確知有理數(shù)；3）計算未確知有理數(shù)的數(shù)學(xué)期望值，得指標(biāo)的權(quán)重賦值；4）歸一化同層次下的指標(biāo)權(quán)重賦值。

構(gòu)筑評估指標(biāo)重要性程度的未確知有理數(shù)，方法如下：設(shè)有m位專家對評估變壓器綜合狀態(tài)的n個指標(biāo)進(jìn)行重要性評價，通過評價得到m位專家關(guān)于n個指標(biāo)的估計值，將同一指標(biāo)取值相同的信度值乘以專家權(quán)重值（歸一化）后分別加以合并，可得指標(biāo)的重要性未確知有理數(shù)[4]：A=x■，x■，φ■（x），φ■（x）=■■，x=ω■（i=1，2，…，k）0，其它 （1）

j=1，2，…，n；x■，x■為指標(biāo)重要性取值區(qū)間，φ■（x）為指標(biāo)重要性值可信度分布密度函數(shù)。■■表示指標(biāo)j的重要性取值同為ω■的可信度和。計算該未確知有理數(shù)的數(shù)學(xué)期望值E（φ■（x））。由定義知E（φ■（x））是一階未確知有理數(shù)，x僅在一點處可信度不為零，顯然這個不為零的點即為指標(biāo)j的權(quán)重賦值。

③模糊評估方法參見文獻(xiàn)[5-6]。

3 在線監(jiān)測信息對大電網(wǎng)安全監(jiān)控的影響

由于將電氣設(shè)備的安全狀態(tài)從0/1模型改變?yōu)楦臃蠈嶋H的[0，1）模型，將對大電網(wǎng)安全監(jiān)控產(chǎn)生良性影響，主要表現(xiàn)在：

3.1 確定安全監(jiān)控重點對象 目前我國EMS中，電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用0/1模型，采用極端運行方式（豐大、豐小、枯大、枯?。┑碾x線靜態(tài)安全分析、離線暫態(tài)安全分析、離線動態(tài)安全分析結(jié)果（或采用安全事故歷史數(shù)據(jù)分析結(jié)果）按照可能誘發(fā)安全事故的故障集確定安全監(jiān)控重點對象，并直接應(yīng)用于在線安全監(jiān)控中。這種方法不能突出安全監(jiān)控重點對象的變化特征，有可能使安全監(jiān)控重點對象的變化特征淹沒在海量數(shù)據(jù)中，造成安全隱患。

當(dāng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用[0，1）模型時，大電網(wǎng)安全監(jiān)控重點對象根據(jù)采用實時運行方式的在線靜態(tài)安全分析、在線暫態(tài)安全分析、在線動態(tài)安全分析的分析結(jié)果在線確定。這將引起安全監(jiān)控思路上的變革：①由于在線確定安全監(jiān)控重點對象，可對安全監(jiān)控重點對象采用各種滿足人機(jī)工效學(xué)的手段進(jìn)行突出監(jiān)視，如高亮度顯示、趨勢變化、特定監(jiān)控窗口監(jiān)視、報警提醒等等；②由于在線確定安全監(jiān)控重點對象，可對安全監(jiān)控重點對象進(jìn)行預(yù)控判據(jù)計算，確定是否需要進(jìn)行安全預(yù)控；③統(tǒng)計確定的安全監(jiān)控重點對象，對長期需要重點監(jiān)控的對象進(jìn)行分析，確定電網(wǎng)改造目標(biāo)。

3.2 提供故障篩選的依據(jù) 在EMS中，為了降低安全分析的計算量，故障篩選時經(jīng)常采用的方法。當(dāng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用0/1模型時，故障篩選的依據(jù)根據(jù)可靠性原則和統(tǒng)計故障概率確定，篩選出對電網(wǎng)靜態(tài)安全、暫態(tài)安全、動態(tài)安全影響大和經(jīng)常發(fā)生的故障作為計算條件。

當(dāng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用[0，1）模型時，故障篩選的依據(jù)根據(jù)可靠性原則和實時故障概率確定。電網(wǎng)安全分析的掃描周期可以根據(jù)實時故障概率進(jìn)行調(diào)整，安全分析的啟動條件改變?yōu)椋孩龠\行方式變化；②實時故障概率變化；③定時掃描。這樣有可能緩解安全分析的計算量和安全掃描之間的矛盾。

3.3 采用更加符合實際的安全分析概率模型和安全控制概率模型 當(dāng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用0/1模型時，電網(wǎng)安全分析模型和安全控制的模型采用確定性模型。

當(dāng)電氣設(shè)備安全狀態(tài)采用[0，1）模型時，電網(wǎng)安全分析模型和安全控制模型可以采用確定性模型，也可以采用概率模型。若采用確定性模型，需要按照上述方法進(jìn)行故障篩選。本文更加推薦采用概率模型。主要是因為大型風(fēng)電場/風(fēng)電場群、大型太陽能發(fā)電站逐步接入電網(wǎng)，新能源發(fā)電的出力波動特性很難采用確定模型來表征，采用概率模型將具有更大的優(yōu)勢。

4 利用在線監(jiān)測信息實現(xiàn)大電網(wǎng)安全監(jiān)控的實施

4.1 兩種實施模式 利用在線監(jiān)測信息實現(xiàn)大電網(wǎng)安全監(jiān)控可以采用兩種實施模式：一是所有在線監(jiān)測信息都傳送到調(diào)度主站，在調(diào)度主站完成電氣設(shè)備安全狀態(tài)評估和大電網(wǎng)安全監(jiān)控；二是在線監(jiān)測信息先在變電站集中，并完成電氣設(shè)備安全狀態(tài)評估，將評估結(jié)果傳送到調(diào)度主站，在調(diào)度主站完成大電網(wǎng)安全監(jiān)控。也可以采用這兩種模式的折中方案。

由于氣象環(huán)境數(shù)據(jù)往往單獨處理和建設(shè)，上述第一種實施模式將具有更大的優(yōu)勢。

4.2 在線監(jiān)測裝置的設(shè)置 輸電主干網(wǎng)的輸電線路、變壓器、斷路器、換流閥等主要電氣設(shè)備都需要裝設(shè)在線監(jiān)測裝置。

架空輸電線路可以在輸電線路沿線選點設(shè)置在線監(jiān)測裝置。選點原則可以考慮為線路首端、輸電線路運行在嚴(yán)酷條件的輸電桿塔處、統(tǒng)計故障較多的輸電桿塔處等。選點數(shù)目沒有嚴(yán)格限制。架空輸電線路各在線監(jiān)測裝置采集的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到某側(cè)變電站或直接上傳到調(diào)度進(jìn)行架空輸電線路故障概率的在線評估。

包括雷電、雨量、風(fēng)速、覆冰、山火等影響電氣設(shè)備運行氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，包括宏觀氣象數(shù)據(jù)和微氣象環(huán)境數(shù)據(jù)。宏觀氣象數(shù)據(jù)是指一個地區(qū)的整體氣象條件，如降雨、風(fēng)力等級、雷電等信息，可能以一定概率影響多回架空輸電線路。宏觀氣象數(shù)據(jù)由氣象部門，可以采用與氣象局?jǐn)?shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)方式獲得。微氣象環(huán)境數(shù)據(jù)是指電氣設(shè)備安裝位置的局部氣象條件，如雷電、雨量、風(fēng)速、覆冰等，采用就地傳感器獲取。

4.3 通信方式選擇 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)一般以變電站為單位集中預(yù)處理，然后上傳到調(diào)度。變壓器、斷路器、換流閥等電氣設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采用RS485、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等近距離通信方式傳輸?shù)阶冸娬緮?shù)據(jù)采集終端；輸電線路上裝設(shè)的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采用GSM/CDMA公網(wǎng)等通信方式傳輸?shù)阶冸娬緮?shù)據(jù)采集終端。

變電站數(shù)據(jù)采集終端與EMS主站之間一般采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信或串行遠(yuǎn)動通信。

4.4 數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)存儲 目前的EMS大多采用CIM數(shù)據(jù)模型，但是在線監(jiān)測數(shù)據(jù)并沒有建設(shè)CIM模型。因此需要對CIM模型，并存儲在EMS數(shù)據(jù)平臺中。

5 結(jié)論

將電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息和電網(wǎng)運行工況數(shù)據(jù)結(jié)合，將改變EMS安全監(jiān)控的思路和實現(xiàn)方法，更好地保證電網(wǎng)運行安全。

5.1 采用電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息，可以用于在線確定電氣設(shè)備的安全狀態(tài)，將電氣設(shè)備安全狀態(tài)從0/1兩種狀態(tài)改變?yōu)閇0，1）狀態(tài)。

5.2 采用電氣設(shè)備在線監(jiān)測信息，將影響安全監(jiān)控的重點對象、故障篩選、安全分析概率模型和安全控制概率模型等方面，進(jìn)一步改變EMS安全監(jiān)控的思路和實現(xiàn)方法。

5.3 根據(jù)電氣設(shè)備安全狀態(tài)評估的地點不同，利用在線監(jiān)測信息實現(xiàn)大電網(wǎng)安全監(jiān)控可以采用兩種實施模式：一是在調(diào)度主站完成電氣設(shè)備安全狀態(tài)評估和大電網(wǎng)安全監(jiān)控；二是在變電站完成電氣設(shè)備安全狀態(tài)評估，在調(diào)度主站完成大電網(wǎng)安全監(jiān)控?？梢愿鶕?jù)實際情況選擇實施模式。

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第9篇：電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代控制理論 自動控制技術(shù) 電力系統(tǒng)

中圖分類號：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

0 、引言

數(shù)學(xué)學(xué)科（特別是矩陣學(xué)）的發(fā)展為現(xiàn)代控制理論的不斷提高提供了可能，現(xiàn)代控制理論和傳統(tǒng)控制理論相比，算法更為精確，更注重對系統(tǒng)的實時控制、將來控制，控制效果更為明顯。在電力系統(tǒng)中有很多自動控制理論應(yīng)用的領(lǐng)域，本文將就這一議題展開分析。

1、電力系統(tǒng)的自動化

電力系統(tǒng)中的自動化是指利用自動化技術(shù)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中各項數(shù)據(jù)的采集、全面監(jiān)控電力系統(tǒng)中的各項運行指標(biāo)，并對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行控制，從而讓電力系統(tǒng)工作在穩(wěn)定、安全的狀態(tài)。算法較為精確的控制技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的節(jié)能。

2、電力系統(tǒng)自動化分析

自動化是電力行業(yè)發(fā)展到一定水平的產(chǎn)物，是自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及電力電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，電力自動化系統(tǒng)規(guī)模較大，包含很多零部件和設(shè)備，一般來說電力系統(tǒng)自動化包括如下幾個方面：

2.1 電力調(diào)度自動化方面

電力調(diào)度自動化是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化中發(fā)展最為迅速的一個方面，電力調(diào)度自動化技術(shù)要實現(xiàn)對電力運行系統(tǒng)中各項數(shù)據(jù)的有效采集、實時采集，保證電力調(diào)度的安全和穩(wěn)定，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，并充分保證電力系統(tǒng)市場的穩(wěn)定和可靠，并在一定程度上對電力市場起到參考作用，也是電力自動化技術(shù)的核心所在，對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定十分重要。

2.2 變電站自動化方面

變電站自動化系統(tǒng)十分繁雜，涉及到現(xiàn)代電子、通信、信號處理以及計算機(jī)等諸多方面，主要實現(xiàn)對變電站遠(yuǎn)動裝置控制、故障錄入控制、信號檢測控制、繼電保護(hù)控制等幾個方面，并對變電站進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合和優(yōu)化，實時監(jiān)控變電站內(nèi)部所有運行指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。變電站是當(dāng)前電力運行系統(tǒng)中耗能較大的一個部分，做好變電站自動控制，能夠降低運行成本和維護(hù)成本，從而提高運行效益，并且也保證了所供電能的質(zhì)量。

2.3 配電網(wǎng)自動化方面

眾所周知，配電網(wǎng)的工作對人工的依賴度很高，在當(dāng)前，我們已經(jīng)實現(xiàn)了對配電網(wǎng)的孤島自動化控制，當(dāng)前高度發(fā)展的通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)為配電網(wǎng)自動化的網(wǎng)絡(luò)化提供了可能。如圖所示:

配電網(wǎng)自動化設(shè)計到饋線自動化方面、自動制圖方面、地理信息系統(tǒng)方面、設(shè)備管理方面以及配電參數(shù)指標(biāo)分析方面，配電網(wǎng)自動化是配電自動化系統(tǒng)的重要內(nèi)容。

網(wǎng)絡(luò)化配電話自動化技術(shù)要在孤島化自動化配電網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能終端的開發(fā)、通信技術(shù)的實現(xiàn)和完善以及后臺應(yīng)用軟件的完善三方面主要工作。在當(dāng)前，我國電力建設(shè)飛速發(fā)展，但是從地域角度來看，發(fā)展還較不平衡，要按照國家建設(shè)的大方針以及各地區(qū)實際情況逐步推廣和發(fā)展。

3、電力系統(tǒng)中應(yīng)用到的控制技術(shù)

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多精確的控制技術(shù)被不斷應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來，下面筆者就控制理論技術(shù)的內(nèi)容展開討論。

3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是集非線性控制技術(shù)、并行控制技術(shù)、強(qiáng)魯棒控制技術(shù)特點的現(xiàn)代控制技術(shù)，并且具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)控制技術(shù)是將眾多神經(jīng)元按照特定的結(jié)構(gòu)組合起來，并將信息蘊含在鏈接權(quán)值上，而且可以學(xué)習(xí)算法的需要進(jìn)行這些值的大小，從而實現(xiàn)復(fù)雜線性關(guān)系的控制。在當(dāng)前，理論界對神經(jīng)控制的探討集中在控制系統(tǒng)建模以及算法的優(yōu)化方面。

3.2 模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是現(xiàn)代控制理論中較為簡單的部分，而且在工程中的應(yīng)用較多，十分容易實現(xiàn)，在建模過程中，可以實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的實時控制，具有很明顯的優(yōu)越性，這種方法的應(yīng)用領(lǐng)域很多，我們?nèi)粘躺钪杏玫降暮芏嘈〖译娭卸伎梢允褂媚：刂疲陔娏刂葡到y(tǒng)中，模糊控制主要應(yīng)用在智能電網(wǎng)這一塊，對控制目標(biāo)設(shè)定好幾個閥值，并根據(jù)目標(biāo)處于的狀態(tài)進(jìn)行實時控制。

3.3 專家控制技術(shù)

這種控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的警告控制、特殊狀態(tài)的識別、緊急狀況下的應(yīng)變處理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的回復(fù)以及適當(dāng)?shù)哪B(tài)分析，此外在切負(fù)荷方面、系統(tǒng)規(guī)劃方面、電壓無功控制方面以及故障點的隔離方面均有很大效果。在當(dāng)前專家控制還存在很大的局限，需要在動態(tài)安全分析以及通信接口方面進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

3.4 最優(yōu)化線性控制技術(shù)

這種控制理論技術(shù)是當(dāng)前現(xiàn)代控制理論中十分重要的技術(shù)，也是在線性控制范圍內(nèi)的最好的控制方法，目前最優(yōu)化線性控制理論在遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力的改善方面以及智能電網(wǎng)改善動態(tài)品質(zhì)上取得了重大突破，此外，這種控制方法在風(fēng)里發(fā)電機(jī)上電勵磁的解決方案上有很大的發(fā)揮空間。

3.5 綜合智能控制技術(shù)

顧名思義，綜合智能控制技術(shù)就是講現(xiàn)代控制技術(shù)和智能控制技術(shù)結(jié)合起來，并在電力運行系統(tǒng)中，應(yīng)用專家控制技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，并雜糅進(jìn)模糊控制技術(shù)。這種技術(shù)往往解決大型電力系統(tǒng)，但是多種控制技術(shù)的共同應(yīng)用對控制模型的建立工作以及控制的實施工作帶來了很高的難度。