電力系統(tǒng)安全分析第五章電力系統(tǒng)安全分析概述電力系統(tǒng)的靜態(tài)等值靜態(tài)安全分析的支路開斷模擬靜態(tài)安全分析的發(fā)電機(jī)開斷模式預(yù)想事故的自動篩選第一節(jié)概述電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的劃分第二節(jié)電力系統(tǒng)的靜態(tài)等值常規(guī)Ward等值幾種改進(jìn)Ward等值法1.Ward-PV等值2.解耦Ward等值3.緩沖Ward等值REI等值一、常規(guī)Ward等值形成Ward等值的步驟(1)選取一種有代表性的基本運(yùn)行方式，計算潮流得出全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓；(2)確定內(nèi)部系統(tǒng)和邊界節(jié)點(diǎn)，消去外部系統(tǒng)，保留邊界節(jié)點(diǎn)，得到僅含邊界節(jié)點(diǎn)的外部等值導(dǎo)納陣(3)計算出各邊界節(jié)點(diǎn)的注入功率增量△S(5-8),并將其加到原邊界節(jié)點(diǎn)注入功率上存在的問題(1)用等值網(wǎng)絡(luò)求解潮流時，迭代次數(shù)過多、甚至不收斂，或者收斂到一個不可行解上；(2)潮流計算結(jié)果可能誤差太大，這主要是由于在基本運(yùn)行方式下求取的等值，而系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行方式的變化會導(dǎo)致外部系統(tǒng)實(shí)際注入的變化和參數(shù)發(fā)生變化，因此造成潮流計算的誤差。Ward-PV等值的計算步驟(1)確定待保留的PV節(jié)點(diǎn)；(2)外部系統(tǒng)的對地支路用節(jié)點(diǎn)注入功率模擬，形成只包含外部系統(tǒng)待消節(jié)點(diǎn)子集E和邊界節(jié)點(diǎn)(含保留PV節(jié)點(diǎn))子集B的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣YEE、YEB、YBE和YBB;(3)求等值導(dǎo)納；(4)同樣可用上述方法求得邊界節(jié)點(diǎn)的注入有功和無功，以及PV節(jié)點(diǎn)的注入有功功率。邊界節(jié)點(diǎn)和保留PV節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角可由基本情況下的全網(wǎng)潮流解給出（或由狀態(tài)估計器給出）。2.解耦Ward等值Case1:外部系統(tǒng)全是PV節(jié)點(diǎn)Case2:外部系統(tǒng)全是PQ節(jié)點(diǎn)3.緩沖Ward等值同心松弛的概念3.緩沖Ward等值邊界節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)，可去掉與其相連的緩沖節(jié)點(diǎn)，以及相鄰節(jié)點(diǎn)的緩沖節(jié)點(diǎn)三、REI等值(RadialEquivalentIndependent)(1)確定邊界節(jié)點(diǎn)集合（該節(jié)點(diǎn)數(shù)目越少越好）；(2)整個外部系統(tǒng)用虛擬參考節(jié)點(diǎn)R和虛擬地節(jié)點(diǎn)G代替；(3)以G節(jié)點(diǎn)為中心構(gòu)成輻射狀REI等值網(wǎng)絡(luò)，如圖所示等值條件：(1)等值前后所有邊界節(jié)點(diǎn)的電壓相等；(2)等值前后外部系統(tǒng)與邊界節(jié)點(diǎn)的交換功率相等。1)雙REI將外部系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)和負(fù)荷分別等效為兩個REI網(wǎng)絡(luò)，電源節(jié)點(diǎn)又可按一定的條件歸并為PQ節(jié)點(diǎn)或PV節(jié)點(diǎn)。2)加校正電源當(dāng)實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)不同于基本運(yùn)行狀態(tài)時，需要對等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時修正，特別是邊界注入功率，否則將出現(xiàn)工程上所不允許的誤差，為了避免重新在線修正等值網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)參數(shù)，增加一個僅與邊界節(jié)點(diǎn)相連的校正電源，以此來等效邊界注入功率的變化，這種等值網(wǎng)絡(luò)也稱為X-REI等值網(wǎng)絡(luò)基本節(jié)點(diǎn)和基本支路基本節(jié)點(diǎn)和基本支路一、直流法等值阻抗可以令原網(wǎng)絡(luò)其它節(jié)點(diǎn)的注入電流為零，僅在i、j點(diǎn)分別通入正、負(fù)單位電流后，在i、j點(diǎn)產(chǎn)生的電壓差來求得。上頁圖由此可求得進(jìn)而可求得令可求得僅在i、j點(diǎn)分別通入正、負(fù)單位電流時的節(jié)點(diǎn)電壓向量支路開斷后的節(jié)點(diǎn)電壓向量由此可得到支路ij開斷后支路km上傳輸?shù)挠泄β蕿楸阌谟嬎惴植枷禂?shù)，進(jìn)一步做如下處理，令開斷支路ij所形成端口的輸入電抗開斷支路ij所形成端口與支路km所形成端口之間的轉(zhuǎn)移電抗且考慮在此例5-1第四節(jié)靜態(tài)安全分析的發(fā)電機(jī)開斷模擬直流法分布系數(shù)法發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移分布系數(shù)綜合發(fā)電量分布系數(shù)計及系統(tǒng)頻率變化的發(fā)電機(jī)開斷模擬一、直流法二、分布系數(shù)法1.發(fā)電量轉(zhuǎn)移分布系數(shù)(GenerationShiftDistributionFactor)GSDF條件：節(jié)點(diǎn)K的發(fā)電機(jī)開斷后支路ij的有功功率(5-51)當(dāng)系統(tǒng)中總發(fā)電量變化時，必須進(jìn)行新的潮流計算以建立起新的基本運(yùn)行情況2.綜合發(fā)電量分布系數(shù)(GeneralizedGenerationDistributionFactor)GGDF綜合發(fā)電量分布系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不需指定參考發(fā)電機(jī)(在GSDF中這是必要的)，且不受總發(fā)電量必須保持恒定的約束。(5-53)如果系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)k增加發(fā)電量，則支路ij中的潮流為假設(shè)將所有發(fā)電機(jī)的全部發(fā)電量都轉(zhuǎn)移到參考發(fā)電機(jī)R上，即各發(fā)電機(jī)的發(fā)電量變化增量為則(5-58)由式(5-53)可得代入(5-58)02.綜合發(fā)電量分布系數(shù)GGDF(5-53)(5-57)(5-62)例5-2三、計及系統(tǒng)頻率變化的發(fā)電機(jī)開斷模型第五節(jié)預(yù)想事故的自動篩選評價事故的行為指標(biāo)預(yù)想事故自動篩選算法一、評價事故的行為指標(biāo)原則：（1）能正確反映預(yù)想事故對系統(tǒng)危害的嚴(yán)重程度；（2）便于計算；（3）計算行為指標(biāo)的時間與對嚴(yán)重事故精確計算的時間之和應(yīng)小于逐個事故精確計算所用時間。一、評價事故的行為指標(biāo)指標(biāo)(1)衡量線路有功功率過載程度的有功功率行為指標(biāo)(2)衡量電壓與無功功率過載程度的電