电网失步解列仿真模型研究
RCS-993失步解列装置全部检验报告
变电站线
RCS-993A（B）失步解列装置全部检验报
告
作业负责人：
作业日期年月日至年月日
华北电网有限公司
RCS-993保护全部检验报告检验作业流程控制
1.仪器仪表
2.校对时钟
结果3.保护屏后接线、插件外观检查及压板线检查
4.定值整定、修改、核对
5.软件版本检查
6.电流、电压零漂检验
7. 电流、电压精度检验
8.保护开入量检查
9.保护开出量检查
本相检查宜与功能试验一同进行。
结果10．告警信号检查
11.整组功能检验：11.1模拟区内振荡：
11.2模拟区外振荡：
12.投运前需检查的项目
13.检验结论：（填写发现问题及处理情况、遗留问题，可否投运等）。
复杂电网级联失效模型综述
复杂电网级联失效模型综述摘要:电力网络是人工创造的复杂网络之一，担负着将电能从发电机节点输送至负荷节点的任务，而且电网是一类耦合方式多样，具有复杂的层次结构和多时间尺度等特性。
个别元件往往会造成电网发生级联失效，导致整体网络崩溃，带来巨大的损失。
本文主要对电网失效模型进行总结，主要包括容量负载模型、基于直流潮流的OPA模型、基于负荷转移的CASCADE模型和非线性容量负载模型，理论结果可为解决实际电网建设提供理论依据和合理的保护策略。
关键词：复杂网络,级联失效,动力学模型0 引言复杂网络理论已成为复杂系统与复杂性科学重要的研究工具与方法，并被广泛地应用于各个领域，包括社会经济、交通电力及生命科学等。
随着信息和网络技术的快速发展，现代社会对各类网络系统的依赖日益加深。
而且，实际中的网络并不总是稳定的，一个节点或连边的失效往往会对多个其它元素造成影响，使得它们失效，这些新节点的失效同样地又可能使得更多其它节点失效,最终导致大规模的故障，这种现象叫做级联失效。
过去十几年,大规模电网连锁停电事故频繁发生，2003年8月，美国及加拿大出现的严重停电事故，因为少量输电线的故障导致了大范围的停电事故；2012年印度三大电网先后出现故障，造成印度北部、东北部地区电网全面崩溃，这些突发事件造成了大规模的灾难性后果，大停电事故会造成社会经济的极大损失，也会对个人生活产生影响，大停电的主要演变形式是以故障蔓延为特征的级联失效，电网从单一故障演变为多次故障，最终可能导致整个电网崩溃。
因此，学者致力于研究级联失效原理并构建相应模型，以减少级联失效带来的损害。
本文主要总结了Motter和Lai最早提出的容量负载模型[1]，Dobson等提出直流潮流OPA模型[2]、和CASCADE连锁故障模型[4,5],非线性容量负载模型[6]。
1 容量负载模型（ML模型）Motter和Lai假设电网中节点的初始负载和容量呈线性关系，得到以下模型：（1）其中为容量；为负载；a为公差参数，表示节点负荷变化时引起的抗干扰能力的变化，a值越小，负载攻击对电网损害越大。
电力系统中的电弧故障模型与仿真技术
电力系统中的电弧故障模型与仿真技术引言电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，为各行业提供了稳定的电力供应。
然而，电力系统中的电弧故障问题一直以来都是困扰工程师和研究人员的难题。
电弧故障不仅对电力设备造成损坏，还可能引发火灾和人员伤害。
因此，研究电力系统中的电弧故障模型与仿真技术对于改善电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。
一、电弧故障的概念及原因电弧故障是指电流在电力设备中断裂时，在两个电极之间形成充满电离气体的导电通道。
电弧故障的主要原因可以归结为以下几点：1. 设备的劣化与老化：电力设备随着使用时间的增加，其绝缘材料会逐渐老化和劣化，这可能导致电弧故障的发生。
2. 设备故障：电力设备自身的设计缺陷或制造质量不合格可能引发电弧故障，例如电路设计错误、材料缺陷等。
3. 外部因素：大气闪击、鸟击、树木接触等外部因素也是电弧故障的原因之一。
二、电弧故障模型为了研究电力系统中的电弧故障，建立合适的电弧故障模型非常重要。
电弧故障模型一般分为电弧平衡模型和非平衡模型。
1. 电弧平衡模型：电弧平衡模型假设电弧中的物理量（电流、电压、电子温度等）均保持稳态，且电弧中的能量损失完全转化为热能。
这种模型常用于对电弧故障进行理论分析和计算机仿真。
2. 非平衡模型：非平衡模型考虑了电弧中的非平衡现象，例如不均匀的电弧电流分布、电子能量输运过程等。
这种模型相对复杂，但更接近实际电弧故障情况。
三、电弧故障仿真技术为了更好地理解电力系统中的电弧故障，研究人员开发了各种仿真技术，以模拟电弧故障的发生和发展过程。
1. 电磁场仿真：电弧故障产生的电磁场会影响电力设备的周围环境，因此电磁场仿真技术可以帮助工程师评估电弧故障对周围设备的影响，从而采取相应的防护措施。
2. 热仿真：电弧故障产生的高温对电力设备造成很大威胁。
通过热仿真技术，可以模拟电弧故障时的温度分布，帮助工程师设计更好的故障防护装置。
3. 流体仿真：电弧故障同时伴随着气体的离子化和流动，对电力设备周围的气体环境造成不可忽视的影响。
电力系统失步解列装置通用技术条件DL／T 993—2019
DL / T 993 — 2019 d ) 记录内容应包含输入模拟量和开关量、输出开关量、动作元件、动作时间、定值、压板和故障
录波等。 5.1.11 装置应设有通信接口，以满足自动化系统的通信要求，通信传输协议应符合 DL/T 667 或 DL/T 860 系列标准的有关规定。 5.1.12 装置时钟和对时功能应满足下列条件：
装置安装、运行的环境条件如下： a ) 应遮阳、挡雨雪,防御雷击、沙尘，通风； b ) 不允许有超过 DL/T 478-2013 中 7.4 规定的电磁干扰存在；
2
c ) 场地应符合 GB/T 9361-2011 中 B 类安全要求的规定；
DL / T 993 — 2019
d ) 使用地点不应出现超过 GB/T 11287 规定的严酷等级为 I 级的振动；
4.2.2 交流回路 对装置交流回路的规定如下：
a ) 交流电压二次额定值： 100 / 3 V；100V；
b ) 交流电流二次额定值： 1A、5A； c ) 额定频率：50Hz。
4.3 功率消耗
对装置的功率消耗要求如下： a ) 交流电流回路Байду номын сангаас当额定电流为 5A 时，每相不大于 1VA；
当额定电流为 1A 时，每相不大于 0.5VA。 b ) 交流电压回路：当为额定电压时，每相不大于 1VA。 c ) 直流电源回路：当正常工作时，不大于 50W；
的规定。 4.9 绝缘要求 装置的绝缘要求应满足 DL/T 478—2013 中 4.9 的规定。 4.10 耐湿热性能要求 装置的耐湿热性能应符合 DL/T 478—2013 中 7.3 的规定。 4.11 电磁兼容要求 装置的抗扰度和电磁发射性能应符合 DL/T 478—2013 中 4.8 的规定。 4.12 机械性能 装置的机械性能应符合 DL/T 478—2013 中 4.10 的规定。 4.13 连续通电 装置在完成调试之后，应按 DL/T 478—2013 中 4.11 规定进行连续通电试验。 4.14 对智能变电站相关设备的要求 装置对电子式互感器、合并单元、智能终端、时间同步、交换机的要求应符合 GB/T 32901—2016
智能电网的建模与仿真研究
智能电网的建模与仿真研究【智能电网的建模与仿真研究】随着科技的不断发展，智能电网作为一项前沿技术，正在成为城市能源领域的热门话题。
智能电网是一种通过智能化技术实现电力能源的高效利用和管理的电力系统。
然而，智能电网的建模与仿真研究是实现智能电网的关键一步，下面将从多个方面分析智能电网建模与仿真的研究现状以及未来的发展趋势。
1. 智能电网的建模智能电网的建模是对电网系统进行全面抽象，以实现对电力系统各个部分之间及其与整个系统之间相互联系的全面掌握。
传统电网建模主要是基于物理设备的建模，而智能电网的建模则结合了网络通信、计算机控制等多个领域的知识，涵盖了物理设备、信息通信以及数据处理等多个方面。
在智能电网的物理设备建模中，可以采用基于物理方程和电路理论的方法，运用微分方程和电磁换算，研究电力系统的稳态和暂态特性。
同时，为了全面把握电力系统的工作状态，还需对传感器、执行器、开关等设备进行建模，模拟实际工作场景，以便于对系统的运行和故障进行预测和优化。
在信息通信建模方面，智能电网需要建立包括通信网络拓扑、协议、数据流等的模型。
通信网络拓扑模型可以用于描述通信网络的拓扑结构，以及节点间的通信关系。
协议模型则描述了节点之间的通信协议以及数据交换过程。
数据流模型是指针对数据流的时延、丢失等特性进行建模，以评估数据流对智能电网运行的影响。
此外，智能电网建模还需要综合考虑数据处理模型。
数据处理模型可以应对大规模数据分析的问题，包括数据采集、存储、处理等环节。
通过采用大数据技术、深度学习等方法，可以对电力系统中的数据进行实时监测和分析，为电力系统的运行和管理提供决策支持。
2. 智能电网的仿真研究智能电网的仿真研究是通过现实场景的模拟来验证和验证智能电网的有效性和可靠性。
智能电网的仿真可以通过建立虚拟实验室，对电力系统各个环节进行模拟和验证。
在智能电网的建模过程中，可以基于建模结果进行仿真，分析智能电网的优化和改进方案。
浅析失步解列装置及应用
浅析失步解列装置及应用摘要：大电网的稳定运行是电力系统的基本要求，大电网中最严重的事故事稳定性破坏即系统发生失步振荡，如处理不当会发生大面积停电。
当系统失步后，首先要解决的问题是从失步断面断开失步机群间的电气联系，消除系统振荡，然后通过切机、减载等措施实现解列后电气孤岛的稳定运行，最后当条件允许时，再逐步恢复整个系统的互联同步稳定运行。
关键词：系统振荡、失步解列、两机等值系统一、概念阐述在电网中，保证电力系统稳定的第三道防线由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成，当电力系统发生失步振荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制措施，防止系统崩溃。
实际测量中，我们通常将振荡中心两侧母线电压相量之间的相角差从正常运行角度逐步增加并超过180°的现象定义为该系统已失去同步。
失步解列是电力系统稳定破坏后防止事故扩大的基本措施，在电网结构的规划中应遵循合理的分层分区原则，在电网的运行时应分析本电网各种可能的失步振荡模式，制定失步振荡解列方案，配置自动解列装置，即在预先选定的输电断面，以断开输电线路或解列发电厂或变电所母线来实现。
按系统解列的不同目标，一般采用不同的起动方式。
在选择系统解列断面时，应使解列后各部分系统分别保持同步和功率尽量保持平衡，并应考虑以最少的解列点和最少的断路器来实现。
二、基本原理和类型电力系统失步时，一般可以将所有机组分为两个机群，用两机等值系统分析分析其特性。
如图1所示两机等值系统电势向量图。
Zm、Zn分别为装置安装处到两侧系统的等效阻抗。
图1目前常用的有三种失步判据，以下分别介绍其原理：1.视在阻抗轨迹判据（以南瑞继保RCS-993A失步解列装置为例）：原理为当系统发生失步振荡时，装置安装处测量的阻抗值会随着功角的变化而变化，因此通过测量阻抗轨迹来判断失步。
视在阻抗轨迹在阻抗平面上表现为6个区域，如图2所示，电力系统振荡时，测量阻抗轨迹沿曲线1、2顺次移动，加速失步时依曲线1的方向移动，减速失步时依曲线2的方向移动。
FWK-F型失步振荡解列装置原理及使用说明书
目录第一部分FWK-F失步解列柜 ................................................................................................. ３一、概述....................................................................................................................................... ３二、用途与功能........................................................................................................................... ４1UFV-2F型装置主要功能..................................................................................................... ４2其他功能................................................................................................................................ ４三、装置输入的模拟量及电气量测量方法............................................................................... ５1装置输入的模拟量................................................................................................................ ５2电气量测量方法.................................................................................................................... ５四、主要技术参数....................................................................................................................... ５1额定参数................................................................................................................................ ６2过载能力................................................................................................................................ ６3整屏功率消耗........................................................................................................................ ６4整定范围................................................................................................................................ ６5动作时间................................................................................................................................ ６6返回系数................................................................................................................................ ６7测量精度................................................................................................................................ ６8事件记录及数据记录............................................................................................................ ７9装置输入量............................................................................................................................ ７10装置输出量 ........................................................................................................................ ７11介质强度和绝缘电阻 ........................................................................................................ ８12抗干扰性能 ........................................................................................................................ ８13使用环境条件 .................................................................................................................... ８第二部分UFV-2F型失步振荡解列装置................................................................................. ９一、用途及主要功能................................................................................................................... ９二、失步解列的判别方法（工作原理）............................................................................... １０1概述.................................................................................................................................... １０2系统失步振荡过程中相位角的变化规律........................................................................ １０3相位角失步振荡判据........................................................................................................ １５4保护区范围内的判断及选择性配合................................................................................ １７5装置启动判据：相位角启动或功率突变量启动............................................................ １８6闭锁判据 ........................................................................................................................... １９7事故前潮流方向判据 ...................................................................................................... １９8相位角判据的优点............................................................................................................ ２０9失步解列判别框图............................................................................................................ ２０三、装置的硬件配置............................................................................................................... ２３1装置的硬件框图................................................................................................................ ２３2装置的结构及正面布置.................................................................................................... ２３3输出中间板（SZ）........................................................................................................... ２４4出口继电器板（CKZ）................................................................................................... ２６5打印接口板（DYK）....................................................................................................... ２７6装置的背板配线图............................................................................................................ ２７四、装置的显示菜单............................................................................................................... ２８1装置的软件结构................................................................................................................ ２８2主菜单................................................................................................................................ ２８3当前状态显示菜单............................................................................................................ ２９4定值设置菜单.................................................................................................................... ３０5事件记录显示................................................................................................................... ３２6数据记录显示................................................................................................................... ３３7装置动作后的显示（事故屏幕）.................................................................................... ３４8打印选择菜单（召唤打印）............................................................................................ ３４9时钟设置菜单.................................................................................................................... ３５10装置的整组试验菜单 .................................................................................................... ３５11“关于本装置”菜单........................................................................................................ ３６五、防止误动作的闭锁措施（装置的回路自检）............................................................... ３７第三部分现场安装调试、运行与维护 ............................................................................... ３９一、现场安装调试................................................................................................................... ３９二、现场运行与维护............................................................................................................... ４０第四部分附图：接线原理图.................................................................... 错误！未定义书签。
基于相位角原理的电力系统失步解列判据研究
况 ，Ｍ Ｃ 本 重 合 ， 此 时 通 过 动 态 模 拟 与 基
３反 方 向 （ Ｍ 间） ） 即Ａ 之 送端 （ ｌｆ ） ｆ ＞ ２ 该 状 态 如 图 ４ 此 时 潮 流 由Ｅ 沿 ， ２ 着 线 路 流 向 Ｅ ， 而 ｆ ＞ ２ 经 过 动 态 １ １ｆ。 模 拟 实 验 ， 的 变 化 每 个 周 期 都 经 过
６的大 小 变 化 ，进 而 引 起 线 路 相 位 角 的变 化 ， 经 过 动 态 模 拟 实 验 ， 中的 变 化 每 个 周期 都 经 过 ０ １０ 。 。一８ 。 ２ 正 方 向 （ Ｂ 间） ） 即Ｍ 之 受端 （ ｌｆ ） ｆ ＜ ２ 该 状 态 如 图 ３ 此 时 潮 流 由Ｅ 沿 ， ２ 着 线 路 流 向 Ｅｌ 而 ｆ ＜ ２。 经 过 动 态 ， １ｆ 模 拟 实 验 ， 的 变 化 每 个 周 期 都 经 过
１ 引言 ．
随 着 电 力 系 统 互 联 规 模 的 不 断 扩 大 ， 当互 联 系 统 间 发 生 振 荡 时 ， 如 果 没 有 有 效 的 方 法 来 进 行 识 别 和 控 制 ， 将 会 导 致 事 故 的 蔓 延 ，最 终 造 成 大 面 积 停 电 事 故 的 发 生 。 大步 时 ， 懈 列 电 网 联 络 线 足 最 举 奉 的 失 步 控 制 措 施 ，系 统 在 适 当 的 地 点 解 列 可 以 有 效 地 将 失 步 系 统 分 开 ，从 而 保 证 各 子系 统 的 稳 定运 行 。 ２ 系 统 失 步 振 荡 过 程 中相 位 角 的 变 ． 化规律 如 图１ ，对 于 图 １ 示 的 两 机 等 值 系 所 统 ，Ｅ 、Ｅ 为 两侧 等值 电源 的 电势 ， １ ２ ｆ 、 ｆ 为 等 值 电源 的 频 率 ，振 荡 中 心 在 ｌ ２ Ａ 两 点 之 间变 化 ，Ｍ 为 失步 解 列 装 置 的 Ｂ Ｒ 安 装 点 。Ｅ ＞２ ，无 功 从Ａ 向Ｂ １Ｅ时 流 ；反 之 Ｅ ＜ ２ ，无 功 从Ｂ 向Ａ 当ｆ ＞ ２ ，Ａ １Ｅ 时 流 。 ｌｆ 时 侧 为 送 端 ； ｆ ＜ ２ ，Ａ 为 受 端 。 定 义 ｌｆ 时 侧 潮 流 正 方 向 为 从 Ｍ 向Ｂ （ 母 线 流 向 线 流 从 路 ） ，振 荡 中 心 在 Ｍ 之 间 时 处 于 装 置 检 Ｂ 测 的 正 方 向 ， 振 荡 中心 在 Ａ 之 间 时 处 于 Ｍ 装 置 的检 测 反 方 向 。 １正 方 向 （ＪＢ 间） 端 （ ｌｆ ） ） ＮＭ 之 送 ｆ ＞ ２ 该 状 态 如 图２ 此 时潮 流 由Ｅ 沿 着 线 ， １ 路 流 向Ｅ ， 由于 潮 流 方 向为 有 功 功 率 的 ２ 流 向 ，而 频 率 反 映 了有 功 功 率 的大 小 ， 可 以直 观 的认 为 ｆ ＞ ２ ｌ ｆ ，从 而 引起 相 角 差 过 征 收特 别 费 来加 以扩 大 ，政 府 可将 架 空 线 入 地 支 出作 为 改善投 资环 境 ，吸 引更 多 资金 的 “ 子基 金 ” 。 种 （ ）减 免 税 收 。政 府 给 予 架 空 线 入 ４ 地 以长 期稳 定 的优 惠政 策 ，如 减 免 有关 税 收 ，按 照 “ 就低 不 就 高 ”的 原则 ， 收取 或 减 免 架 空线 入地 工 程所 涉 及 的路 面 开挖 等 惩 罚性 的收 费 。 （ ）拓 宽 资金 渠 道 ，加 大 管 线 企 业 ５ 的筹 资 力度 。管线 企业 在 城 网改 造 费用 不 足 的情 况下 ， 可 以其 资产 存量 、还贷 能 力 和 发 展 空间 作 为争 取银 行贷 款 的 条件 ，把 现 有 管 网资 产 与大 型开 发 项 目一起 捆 绑 ， 向银行 申请贷 款 。甚至 可 以质 押 收 费权 ， 通 过 市场 运 作 与银 行签 订贷 款 合 同 ， 以充 足 资金 超 前投 入 ，实现 ｌ ～ １年 不破 路 ， ０ ５ 作 为架 空 线入 地 贷款 还 本付 息 的 资金 。 管 线 企 业 还 可 运 用 发 行 企 业 债 券 的 筹 资 作
电力系统中的电网建模与分析方法研究
电力系统中的电网建模与分析方法研究电力系统作为现代社会重要的基础设施之一，为我们的生产生活提供稳定可靠的电力供应。
电网建模与分析是电力系统运行与规划的重要工作之一，对于确保电网的安全、可靠运行起着至关重要的作用。
本文将探讨电力系统中的电网建模与分析方法，并介绍相关的研究进展和应用。
一、电网建模方法1. 拓扑模型电网的拓扑模型是对电网中支路和节点之间连接关系的描述。
常见的拓扑模型包括节点模型和支路模型。
节点模型将电网拓扑抽象为节点和连接节点的支路，通过节点之间的连接关系描述电网的拓扑结构。
支路模型同时考虑节点和支路的信息，能够更准确地描述电网的拓扑结构。
拓扑模型的建立对于分析电网的潮流、电压稳定性和动态稳定性等问题具有重要意义。
2. 线性模型线性模型是电网建模中常用的方法之一，它通过电网中各元件的线性特性来进行描述。
线性模型的优点是简化了复杂的非线性计算过程，降低了计算复杂度，便于分析电网的特性。
常见的线性模型包括潮流模型、电压稳定性模型和动态稳定性模型等。
3. 非线性模型非线性模型是对电网中非线性特性进行描述的方法。
电力系统中存在着各种非线性元件，如变压器、发电机和负荷等。
非线性模型能够更准确地描述电网的实际运行情况，但计算复杂度较高。
通过使用牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法等数值计算方法，可以求解非线性模型。
二、电网分析方法1. 潮流计算电力系统潮流计算是电网分析的基础。
潮流计算通过对电网中各元件的电压和功率进行计算，得到电网中各节点的电压和功率分布情况，以及支路的潮流大小和方向。
潮流计算能够评估电网的功率负荷分布和电压稳定性等问题，为电网的运行和规划提供重要参考。
2. 电压稳定性分析电压稳定性是电力系统运行安全性的重要指标之一。
电压稳定性分析旨在评估电网中各节点的电压稳定性情况，预测可能出现的电压失稳和电压崩溃等问题。
电压稳定性分析可以通过潮流计算结果和功率潮流灵敏度分析等方法进行。
3. 动态稳定性分析动态稳定性分析是研究电力系统在发生异常情况下的稳定性问题。
基于网络结构及暂态能量的失步解列方案的研究
（ １东 电力大学，吉林 ： １２ １ ； ３ ０ ２华北科技生硫， 京 １ １ ０ ； 盘镉诗 旺供电蛰司． ２ 北 ０６ｌ ３ 辽亍 盘柿 Ｉ４ ０ ２ （７
摘
要 ：基于网络拓扑结构 ．根据 系统 必稳时暂 态船量在网络 中的分布变化特性ｌ 及支路两媾褶角差 的． ； 【 ＿ 变
要 措 施 ．是 保 障 整 个 电网 不 至 完 全 崩 溃 的 最 后 一 道 防线 目 前 录 用 的 主 要 方 法 有 测 量 阻 抗 法 ㈦ 、目 丰位 …法 等 ． 上 述 方 法 均 是 建 但 角 原 理 法 『和 基 于 ｃ
立在 两机 等值 模 型 的基 础 上 ．如 何 针 对 多 机 系统 振 荡 ． 定 合 适 的 失 步 解 列 点 ． 采用 合 理 的 失 步解 列 确 并
判 据 是 一 个 很 关 键 的 问题
（ 在 系 统稳 定 的情 况 下 ． 广 网络 中所 有 支 路 ２） 增
的 暂 态 势 能 和 相 角 差 均 在 有 界 的 范 围 内 变化 ； （ 在 系 统 失去 稳 定 的情 况 下 ， 统 失稳 体 现 在 ３） 系 网络 巾 的 某 个 割 集 上 被 “ 裂 ” 该 割 集称 为 临 界割 撕 ． 集 ． 临界 割 集 上 支 路 的 暂 态 势 能 和 支 路 两 端 相 角差
ｒ ：
｝ ＋ 二 （一Ｍ （ 兰 窆－ １ ［ ） ）
＿ｌ Ｉ 。
程 度上 反映 了 系统 网络 结 掏 的 特 征
式中 ： 为系统 的总能量 ；旺为系统总动 能；
为
２ 失步判据
由 以 上 分 析 可 以 发 现 ． 系 统 失 稳 时 ． 有 临 界 当 只
电力系统中的电网建模与仿真技术研究
电力系统中的电网建模与仿真技术研究随着电力需求的增长和能源转型的推进，电力系统的安全稳定运行变得尤为重要。
而电网建模与仿真技术作为电力系统研究的重要工具，不仅能够对电力系统进行全面深入的研究，还可以有效地指导电网规划、运行和维护，提高电网的可靠性和经济性。
一、电力系统的复杂性与建模需求电力系统由发电、输电、配电和用户组成，拥有庞大的网络结构和复杂的电磁特性。
因此，对电力系统进行建模是电能系统分析研究的基础。
电网建模的核心是描述电力系统的结构和运行特性，通过建立数学模型来模拟和研究电网的动态行为。
1.1 电网的拓扑建模电网的拓扑结构是描述电力系统中各元件之间连接关系的重要依据，是电网建模的基础。
传统的电力拓扑是基于节点和支路的图论模型，但这种方法只能得到电网静态连接关系，无法捕捉电网动态行为。
因此，随着电力系统的发展，基于时序的电网拓扑建模方法逐渐应用，能够准确描述电力系统的线路开关状态和节点状态变化。
1.2 状态估计与电网建模电力系统的状态估计是指通过测量值和已知信息，在给定负荷条件下估计电网的状态变量，包括节点电压和线路功率等。
状态估计是电力系统建模的关键环节，能够为电网优化运行和故障诊断提供准确的状态数据。
二、电网仿真技术的研究意义电力系统的建模是电力系统仿真的基础，仿真技术是通过计算机对电网建立数学模型并模拟真实运行情况的过程。
电网仿真技术的研究具有重要的意义。
2.1 电网规划与运行电网仿真技术可以模拟电力系统在长期和短期各种工况下的运行状态，为电网规划和运行提供决策支持。
通过仿真可以评估电网的可靠性、稳定性和经济性，为电网规划和运营管理提供依据。
2.2 电网故障诊断与维护电网仿真技术还可以用于电网故障诊断与维护。
通过仿真可以模拟电网的故障情况，快速定位故障点，并提供故障分析和修复方法。
这能够大大提高电网的故障处理效率，缩短故障处理时间。
三、电网建模与仿真技术的研究方向为了更好地实现电网建模与仿真技术的应用，研究者们在以下几个方向上进行了深入的研究。
失步解列装置应用浅析
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ ７ １
文献标 识 码 ： Ｂ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｅ ｐ Ｏｕ ｔ Ｏｆ ｆ－ ｔ ｈ ｅ — Ｌｉ ｎ ｅ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
上是 空 前最严 重 的事故 ， 波 及到 两个 国家 ， 美 国东北 部 ８个周 、 加 拿大 ２个 省 ； 最 多损 失 ６ １ ８ ０ ０ ＭＷ 负 荷 ， ２ ６ ３
ＺＨＡＮＧ Ｙｉ
（ Ｄ ｏ ｕ ｈ ｅ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ， Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ０ ６ ３ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｆ － ｔ ｈ ｅ － ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ａ ｎ ｍａ ｋ ｅ ｏ ｆ－ ｔ ｈ ｅ — ｌ ｉ ｎ ｅ ， ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ， ｓ ｕ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ａ ｄ ｏ ｒ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
《电气开关》 （ ２ ０ １ ４ ． Ｎ ｏ ． ４ ）
文章 编号 ： １ ０ ０ ４— ２ ８ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ４） ０ ４— ０ ０ ８ ４— ０ ３
失步解列装置应 用浅析
张毅
（ 陡 河 发 电厂 继 电保 护 室 ， 河 北 唐 山
摘
０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
要： 失步 解 列控 制 可在 电力 系统 失步 时 ， 做 出解列 、 切机 、 切 负荷 或 启 动 其他使 系统 再 同期 的控 制措 施 ， 是 防
电力系统线路故障分析仿真模拟实验
电力系统线路故障分析仿真模拟实验电力系统中的线路故障是指线路出现故障导致电流异常、短路、断路等问题，可能带来严重的安全隐患和系统稳定性问题。
为了提高电力系统的稳定性和可靠性，需要进行线路故障分析仿真模拟实验，以评估系统在故障情况下的性能，并提出相应的优化措施。
线路故障分析仿真模拟实验的基本步骤如下：1.确定故障类型和故障位置：根据实际情况选择常见的故障类型，如短路故障、接地故障等，并确定故障发生的位置。
2.建立电力系统模型：根据实际的电力系统拓扑和参数信息，使用专业的仿真软件（如PSCAD、MATLAB等）建立电力系统模型。
3.设定故障参数：根据故障类型和位置，设定相应的故障参数，如故障电阻、故障电压等。
4.进行仿真实验：根据设定的故障参数，进行线路故障仿真实验，并记录实验数据，如电流、电压、功率等。
5.分析实验结果：根据实验数据，对系统的故障特性进行分析，包括故障电流、故障电压、故障时刻等。
并与系统设计参数进行对比，评估系统在故障状态下的性能。
6.提出优化措施：根据实验结果，提出相应的优化措施，如增加保护装置、改善线路参数等，以提高系统的稳定性和可靠性。
在线路故障分析仿真模拟实验中，需要考虑以下几个方面：1.电力系统模型的建立：模型应该准确反映电力系统的拓扑结构和参数信息，包括发电机、变压器、线路、负荷等。
2.故障参数的设定：根据实际情况设定故障参数，如故障电阻、故障电压等。
参数设定应该符合实际故障情况，以保证实验的可靠性。
3.仿真实验的准确性：实验过程中需要保证仿真实验的准确性，包括计算过程、参数设定等。
可以通过与实际测量数据进行对比，验证仿真结果的准确性。
4.实验结果的分析：对实验结果进行分析，包括故障电流、故障电压、故障时刻等。
分析结果应该能够反映系统在故障状态下的性能。
通过线路故障分析仿真模拟实验，可以评估电力系统在故障情况下的性能，并提出相应的优化措施。
这对于提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
电力系统失步解列研究综述
电力 系统 失 步 解 列研 究综 述
蓰、 埋 巳 瑾
（ 西安邮电学院 电子 工程 学院， 陕西 西安 ７０ ２ ） １ １ １
摘 要 ： 述 电 力 系统 失 步 解 列研 究现 状 ， 求 未来 发 展 方 向 。针 对 被 动 解 列 ， 过 分 析 其 配 置 方 法和 装 置 原 理 ， 综 寻 通 发
２ １ 基 于视 在 阻抗轨 迹 的失步解 列判 据 ．
中线路阻抗角不是 ９ ， 保证基于Ｕ ｏ￣ Ｊ ０ 为了 。 ｃ ｌ ｓ Ｎ失
步 的准确性 ， 可对角度进行补偿Ｌ 。 １
２ ３ 基 于视 在 阻抗 角原 理 的失步解 列判 据 ．
同样地 ， 当系统 振荡时 ， 解列装 置 的测量 电压 Ｕ 和测量 电流 ，之 间的夹 角 和功 角 之 间存在 一定 的 函数 关 系 。 以 图 １为例 ， 与 之 间 的关 系 可 以 仍
步后， 选择 合适 的解列 地点 ， 将不 同转 速 的发 电机分 割 在不 同的 电力 孤 岛 中 ， 得 同一 个孤 岛 中的 发 电 使 机 之 间保 持相 同转速 。因而 各个 电力 孤岛仍 能独 立
运行， 防止事故 在系统 中的进 一步 扩大 ＿ ］ １ 。 目前实 际 工程 中， 一般 是 在 电力 系 统某 一 典 型
电 。为 了避 免这种 情 况 的 出现 ， 对 失 步 的电 力 系 应 统 实施解列 。电力系统 失步 解列是 指 当 电力 系统 失
本 文首先 概述 了 目前 实 际系统 中的被动解 列配
置 方法 ， 目前 国内外常 用解列装 置 的原理 ， 及 然后介 绍 了主动解 列 的概 念 ， 细 阐 述 了主 动 解列 所 取得 详
的进展 。
基于RTDS的交直互联大电网仿真研究
摘要随着电力系统中大量先进的控制和测量装置（如FACTS控制装置、安稳监控装置等）以及多回直流输电工程的投入，交直流互联大电网规模越来越庞大，运行越来越复杂。
如何分析交直流之间、多回直流相互之间的影响以及全网协调的控制保护特性等问题，保证交直流电力系统的安全稳定运行，成为广大电力研究人员面临的重大课题之一。
基于电磁暂态实时仿真的RTDS具有连接实际直流控制保护装置的优势，是一种高效、强大的电力系统分析工具。
利用RTDS建立一个与多回直流系统实际控制保护装置连接成闭环系统的交直流互联大电网仿真试验平台，为开展交直流互联大系统生产运行与动态特性分析提供重要的支撑。
同时，利用该平台，为各种安全稳定与故障恢复控制策略研究以及STATCOM、SVC等新型电力电子无功补偿装置功能测试等技术研究的开展具有重大的意义。
本文主要研究工作包括：结合电力系统动态仿真技术的特点，介绍RTDS的基本软硬件，对基于RTDS建立交直流互联大电网实时数字仿真模型的局限性进行简单叙述；同时，考虑RTDS仿真器硬件上与软件上的新技术，并对以建立大规模电力系统仿真模型为目的的RTDS新型技术——宽频等值进行了研究。
结合电网数据来源以及仿真精度的要求，介绍BPA仿真模型和RTDS仿真模型的电网主要元器件的模型种类、参数以及参数转换等。
介绍RTDS自定义建模功能——CBuilder，讨论了CBuilder在自定义建模上的一般原则与注意事项。
通过对新型励磁系统FV的自定义建模与控制特性的测试，验证了CBuilder对控制模块自定义建模的一般性步骤与正确性。
最后，对交直流互联大电网RTDS仿真模型进行稳态运行与典型故障实验，通过比对交直流互联大电网在RTDS与BPA两款仿真软件上的稳态潮流与暂态特性，初步验证所建模型的准确性；同时，应用该模型平台重演“11.7”事故，进行多直流换相失败等电网特性分析与测试实验。
关键词：大电网；RTDS；宽频等值；CBuilder；换相失败AbstractThe size and complexity of AC/DC parallel Grid has been increasing during the past several years, with a lot amount of infiltration of HVDC, FACTS and etc. The research of influence between AC system and DC system is much more of a concern, in order to ensure the security and stability of AC/DC parallel Grid. Building an AC/DC parallel power system model with RTDS based on EMT contains much superiority such as connecting with control and protection equitment. It can be great support for the research of AC/DC parallel Grid operation and dynamic characteristics. Meanwhile, it’s great significant for technology research and function test such as strategy of grid security and stability, STATCOM, SVC and etc.In this paper, research work includes:Describe hardware and software of RTDS, and the limitations of AC/DC parallel grid simulation based on RTDS. Refer to the new techology of RTDS, study the Frequency Dependent Network Equivalent (FDNE) in order to building AC/DC parallel Grid based on RTDS.Consider as the requirements of the grid data format and simulation percision, introduces the model types, parameters and parameter transformation of the main power system components both of BPA and RTDS.Introduce the User-Defined model (UDC) of RTDS ——CBuilder.. Firstly, discuss general method and process of CBuilder,. Secondly, verify the accuracy of control model based on CBuilder by defining the FV excitation system and dynamic performance test.Last, verify the accuracy of AC/DC parallel Grid RTDS model by comparing simulation results of steady-state power flow and transient characteristics in steady-state operation and failure condition with BPA and RTDS. Further, replay the “11.7” accident with the RTDS model and analyze the grid characters of commutation failure in multi-DC system.Key Words: AC/DC parallel Grid；RTDS；FDNE；CBuilder；commutation failure目 录摘要 (II)Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1背景与意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1交直流电力系统仿真技术现状 (2)1.2.2交直流电力系统运行特性现状 (4)1.3本文工作安排 (5)第二章 RTDS实时数字仿真技术 (6)2.1实时数字仿真技术及其应用 (6)2.2实时数字仿真器RTDS介绍 (7)2.2.1 实时数字仿真器硬件板卡 (7)2.2.2 实时数字仿真器软件RSCAD (8)2.3 RTDS建模的制约因素分析 (8)2.4 RTDS的最新技术 (9)2.4.1 RTDS最新硬件板卡 (9)2.4.2 RTDS最新软件技术——宽频等值 (10)2.5本章小结 (18)第三章交直流系统RTDS模型研究 (19)3.1发电机及其控制系统模型 (19)3.1.1 同步发电机模型 (19)3.1.2 发电机控制系统模型 (20)3.1.3 单机测试 (23)3.2线路与高抗模型 (26)3.2.1 线路模型 (26)3.2.2 高抗模型 (27)3.3变压器与负荷模型 (28)3.3.1 变压器模型 (28)3.3.2 负荷模型 (29)3.4直流系统模型 (31)3.4.1 直流一次系统建模 (31)3.4.2 直流二次控制保护系统建模 (35)3.5本章小结 (36)第四章 RTDS自定义建模CBuilder研究 (38)4.1 用户自定义建模UDM (38)4.2 RTDS自定义建模功能CBuilder (38)4.3自定义建模方法研究 (40)4.3.1 CBuilder自定义建模的基本步骤 (40)4.3.2模型外观设计 (41)4.3.3参数设计 (42)4.3.4代码设计 (42)4.4 自定义模型测试 (43)4.5本章小结 (45)第五章大电网RTDS仿真模型的应用研究 (46)5.1 RTDS稳态运行分析 (46)5.1.1 发电机稳态出力对比 (46)5.1.2 母线电压对比 (46)5.1.3 线路潮流对比 (47)5.1.4 短路电流对比 (47)5.2 RTDS暂态特性对比 (48)5.2.1 故障类型设置 (48)5.2.2 施黎线施侧三相短路 (49)5.2.3 穗增线穗侧三相短路 (50)5.2.4 高肇直流单极闭锁 (51)5.3交直流互联电网多直流换相失败试验 (52)5.3.1 “11.7”事故分析与重演 (52)5.3.2 交流侧故障引起的多直流换相失败试验 (55)5.4本章小结 (58)结论与展望 (59)参考文献 (61)附录 (65)附录1 FV型励磁系统的CODE代码 (65)附录2 发电机稳态出力对比 (67)附录3 部分母线电压BPA与RTDS对比 (68)附录4 部分线路BPA与RTDS的潮流对比 (69)攻读硕士学位期间取得的研究成果 (71)致谢 (72)第一章绪论第一章绪论1.1背景与意义在我国资源分布上，呈现东部经济较发达地区发电资源贫乏、西部发展相对落后地区水电资源丰富的局面。
一种电网解列、并列与联络线潮流综合控制方法
在最优状态。 失步解列作为电力系统的最后一道保护防
线，可以有效阻止系统大面积故障，但是解列后 的系统往往存在波动问题，待解列的两侧系统稳 定后，然后逐步恢复各解列子系统与整个系统的 同步，即进行并网操作达到电网恢复。有时为了 加快恢复并网的速度，在不满足同期并网的条件 下，强行对解列子系统进行并网，会对系统造成 很大的冲击[1]。因此，防止电网事故连锁反应所 造成的大面积故障既需要有效的失步解列判据，
电气传动 2020 年 第 50 卷 第 8 期
也需要解列子系统快速准确地重新并网[2]，以及 系统并列后对联络线潮流及时控制。故而研究电 网快速解列与快速重新并网，实现解列、并列与联 络线潮流功能的综合一体化控制，对提高电力系 统自愈能力和自动化程度，有重要的现实意义。
目前国内外对解列、并列及联络线潮流控制 的研究多以各自独立研究为主。文献[3]提出了 背 靠 背 电 压 源 换 流 器 型 高 压 直 流 输 电（voltage source converter based high voltage direct current， VSC-HVDC）应 用 于 电 网 快 速 同 期 并 列 的 方 法 ， 通过两侧待并电网的功率传递，可快速调整两侧 压差、频差与相角差，完成并列操作。文献[4-5] 中提出将背靠背电压源换流器应用于同期并网 的方法，以及与静止同步补偿器（static synchro‐ nous compensator，STATCOM）技术相结合形成同 一装置，实现同期并列与无功补偿 2 种功能的复 合系统。文献[6] 分析了将背靠背 VSC-HVDC 应 用于系统同期并列中，因两侧待并电网的功率传 递及联络线上的开关操作所造成的功率波动机 理。以上研究未涉及在同一控制器内对解列、并 网、联络线潮流进行统一协调控制的综合控制策 略。由于背靠背 VSC-HVDC 在电网发生严重故 障解列后，可作为直流输电系统，向低周电网提 供紧急功率支援，应尽可能减小切机、切负荷，增 强 UPFC 对联络线潮流的控制功能[7-8]，缩短系统 重新恢复并网的时间。本文提出了适合背靠背 VSC-HVDC 复合装置的失步解列判据，将失步解 列控制功能融入到并网复合系统中，便于系统发 生失步后快速解列减小对系统带来的危害，同时 在背靠背 VSC-HVDC 应用于电网间同期并列的 研究基础上，分析并网装置和 UPFC 装置的特点， 提出并网装置转化为 UPFC 的方法，实现并网与 联络线潮流的一体化控制，通过研究 3 种运行状 态之间的相互作用机理与平滑转换，形成电网运 行中解列、并列与联络线潮流控制于一体的综合 控制策略。最后在 PSCAD/EMTDC 中搭建相应 的仿真模型，仿真结果验证了综合策略的可行性 与有效性。
输电线路故障行波仿真及故障定位研究讲解
Secondly,this studyisbasedonPSCADHVDCtransmission line faulttraveling wavesimulation.Single-stagehigh-voltagedirect current transmissionsystemas the research object,thecontrol variableanalysisofwaveform characteristicsofitsfailurepoint of failure, andtransmission line faulttraveling waveis simulated and analyzed.
（2）线路两端的系统阻抗。有些定位算法要用到线路两端的系统阻抗，由于系统的运行方式是变化的，当给定的系统阻抗与实际不一致时，就会给这类定位算法带来误差。
（3）故障点的过渡电阻。某些定位算法会受到故障点的过渡电阻的影响，如很多利用单端电气量进行故障定位的算法，定位误差会随着故障过渡电阻的增大而增大，当过渡电阻大到一定程度后，其定位误差甚至会达到让人无法接收。
为提高故障定位的准确性，一般应从以下几个方面考虑：
（1）定位装置本身的误差。主要包括由硬件以及软件两方面引起的误差。硬件方面主要有：电压、电流互感器的精度、装置的采样频率、模数转化器的精度、字长等等。如CT在电流过大时会出现饱和，会使测得的波形畸变，干扰定位结果。电容式电压互感器传变高频分量能力较差，这就会影响某些利用故障高频分量进行定位的算法的工作。有些定位算法需要很高的采样频率，如果装置的采样频率达不到要求也会结果有较大误差。软件方面主要是软件中的数学模型、定位算法原理等引起的误差。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电网失步解列仿真模型研究于跃海，杨佳，施玉祥，粱志成（国家电网公司南京自动研究院，南京 210003）摘要：本文介绍电力系统失步解列现象，以及相关装置的判据算法。
为了验证失步解列装置的性能，本文基于实时数字仿真系统，建立了仿真案例，并应用到实际的物理设备完成了测试。
对测试输出波形做了理论分析，表明了该模型用于失步解列装置试验是切实可行的。
关键词：区域互联电力系统实时数字仿真电力系统稳定失步解列0 引言大区互联电网的稳定运行是现代电力系统的基本要求，大电网中最常见的稳定性事故，首推同步运行稳定性破坏，即系统发生失步振荡。
从上世纪60年代开始，全球相继发生了10多起重大的电力系统事故，其中不乏有不可抗拒的天气等自然因素、设备故障等因素，其结果都造成了大面积停电、给人们的生活带来了诸多苦难，造成了极大的损失和极坏的社会影响。
特别是2003年8月14日的“美加大停电”[1,2]，为电力工业历史上是空前最严重的事故，波及到两个国家，美国东北部8个周、加拿大2个省；最多损失61800 MW 负荷，263座电厂531台发电机停运(包括10座核电站19台核电机组)；停电范围9300多平方英里，受影响区域的人口达5000万；经济损失40～200亿美元。
分析这些重大事故的原因，其中非常重要的一点是系统一点的故障被放大后，电力系统稳定性被破坏，造成了全面故障而瘫痪。
失步时解列电网联络线是最基本的失步控制措施。
当电力系统失步后，首先要解决的问题是从失步断面断开失步机群间的电气联系，消除系统间的振荡。
然后通过切机、减载等措施实现解列后电气孤岛的稳定运行。
最后当条件允许时，再逐步恢复整个系统的互联和同步稳定运行。
失步解列装置的核心技术是：完善的失步判据、不同安装点解列装置动作的配合方法、防止各种情况下误动作的闭锁措施。
失步解列装置的不正确动作都将带来严重的后果。
建立基于实时数字仿真系统的失步解列仿真模型，验证失步解列装置动作正确性、判据的准确性是本文研究的内容。
1 电力系统失步解列及其判据对于简单电力系统，稳定破坏（暂态失稳或动态失稳）的开始阶段是两个同调机群之间功角差增大而失去同步，等值系统如图1所示，导致两侧电源的频率不等。
振荡主要发生于互联失步系统间或失步机组与主系统间的电气连线上。
振荡中心一般在两个同调机群之间阻抗的中心点；表现为潮流和电压的强烈振荡，振荡的联络线上各点电压发生周期性的振荡，在振荡的联络线上一般越靠近振荡中心，电压振荡越剧烈。
图1 两个同调机群等值系统等值系统两等值机电动势分别为Me、Ne，则两侧电源电动势的瞬时表达式如1-1、1-2所示：)sin(e11qw+=tEmMM1-1)sin(e22qw+=tEmNN1-2按照叠加原理，线路中的电流Mi应该是两个电动势Me、Ne分别作用下的电流和，即如1-3所示：)sin()sin(222111jwjw+-+=SSZEtZEi nNmMM1-3式中1ZS、2ZS分别为在频率1w、2w下，整个系统各元件的阻抗之和。
344345令11/S =Z E I mM mM ，22/S =Z E I mN mM ，于是有：)sin()sin(222111j w j w +-+=mM mM M I t I i 1-4为了方便表述，可以合理地假设21mM mM I I =则：)22sin()22cos(22121211j j w jj w w -++++=t t I i s mM M 1-5式中21w w w -=s 为滑差频率。
振荡时，线路上各点的电压不等。
任取线路上一点Y ，该点到两侧电源点的阻抗分别为YM Z 和YN Z 。
Y 点电压为两侧电动势作用下电压之和，即如1-6所示：)sin()sin(2211j w j w +++++=t E Z Z Z t E Z Z Z u mN YNYM YM mM YN YM YN Y 1-6这里忽略了频率的差别对于阻抗的影响，事实上这样的简化对计算的影响很小，因为系统振荡频率差相对于系统频率是很小的。
令)/(YN YM YN mM mYM Z Z Z E U +=，)/(YN YM YM mN mYN Z Z Z E U +=，于是有式1-7： )sin()sin(2211j w j w +++=t U t U u mYN mYM Y1-7在振荡的中心点C ，则有mYN mYM U U =，可以合理地假设两侧电源电动势相等，则有2/mM mYN mYM U U U ==，中心点电压C u 如1-8所示：)22cos()22sin(212121j j w jj w w -++++=t t E u s mM C 1-8比较u c 、i M ，具有相似的波形，相位有差别。
当ωs>0时，系统加速失步；当ωs<0时，系统减速失步。
对于复杂系统一般都有多回联络线，振荡中心在一个失步断面上。
对于同一个电网由于系统事故发生的地点不同，运行方式不同，其振荡中心的位置可能发生变化。
失步断面联络线有功周期性过零振荡；失步断面联络线上无功沿失步中心附近的两侧分别偏向一侧，振荡中心两侧母线电压的相位角在0º一90º一180º一360º范围内变化。
失步解列作为保证电力系统安全运行的重要措施，是保证整个电网不致完全崩溃的最后一道防线。
电力系统失步解列判据是在研究系统失步振荡过程中电气量变化规律的基础上，研究出基于单个或多个电气量的、能够判别系统失步特征的方法，并且要求在系统发生各种异常状态时能够正确判断系统失步的状态，一般设有主判据和辅助判据，主判据用于判失步，辅助判据用于选择性、装置之间的协调配合、以及保证动作可靠性的闭锁措施。
目前电网的失步主判据有下列五种：有功潮流变化失步判据[3,4]、视在阻抗轨迹失步判据[3,4]、视在阻抗角失步判据[3,4,5]、阻抗补偿计算失步判据[3,4]、Ucos(ф)判据[3,4,6]。
其中因为利用测点测量的阻抗、相位角并不是真实的阻抗、相位角的反应，因而称为视在阻抗、视在相位角。
1.1 有功潮流变化失步判据该判据实际上是通过有功功率的方向改变去判断失步。
通过在系统异步运行中无功功率对正负一侧的偏向去判断失步中心的位置，该判据没有方向性，缺少限制动作条件判断。
当系统受扰发生振荡的过程中，同调机群间的联络线同样会受到负荷潮流、同调机群问功角间隙波动等影响而发生有功过零的现象，这容易使得该判据误判、装置动作跳闸口；且当系统失步较快，在电磁暂态过渡的过程中进入异步运行状态，该判据易于误判振荡周期次数。
而非失步断面联络线由于也会发生有功功率过零的现象，基于视在阻抗轨迹和视在阻抗角变化规律设计制造的失步解列装置会误判将同调机群间的非失步断面联络线断开，这是非常有害的。
1.2 视在阻抗轨迹失步判据阻抗轨迹失步判据，通过测点的电压（U ）、电流（I ）计算，得出阻抗（Z ）变化的轨迹，按阻抗变化的规律实现失步解列判断。
该判据直接反应了失步的两个系统功角变化，但是只能安装在振荡线路上，其动态特性才比较理想。
实际电力系统发生振荡的具体情形千差万别，振荡中心还会发生变化；而且随着系统运行方式的改变，系统振荡中心也会发生变化，该判拒无法动态适应系统的运行。
该判拒由西方一位电力系统专家提出，在西方电力346 系统中应用较广泛1.3 视在阻抗角失步判据系统发生振荡时，测点电压（U ）、电流（I ）的阻抗角（ф）会发生规律性变化，根据该变化规律实现失步解列判据。
文献[16]介绍了系统振荡过程中，当解列装置安装于联络线一端，由母线向线路侧视入时，视在阻抗角的变化规律。
该判据的优点是能够判断出失步中心的位置方向，能可靠地区分异步振荡和同步振荡，能适应复杂的电网结构和多变的运行方式，但是阻抗角计算如式1-9所示。
ф=arctan(Q/P) 1-9从上式可见，该判据实际上与1．1节介绍的有功潮流变化失步判据是一致，同样存在1.1述及的问题。
1.4 阻抗补偿计算失步判据该判据通过补偿计算互联的两个系统之间阻抗，算出两侧系统内电动相角差来判断失步。
在我国、前苏联得到较广泛的应用，该方法原理简单，但补偿范围要包括失步中心，否则会发生误判。
该判据实现简单，但输电系统接线发生变化时，会产生误差，且在线路中间带有大量负荷的情况下，实现变得十分复1.5 Ucos(ф)判据Ucos(ф)判据最早由F ．Ilar 提出，用Ucos(ф)的轨迹判别系统失步状态。
该判据反映了失步断面联络线上电压幅值最低点的电压幅值变化特征。
通过接入联络线的电压、电流计算出Ucos(ф)，然后可通过系统失步振荡过程中Ucos(ф)轨迹穿过的区域去判断系统的失步情况，实施解列。
该判据能够适应复杂的电网结构和多变的运行方式，整定方便，能够捕捉到失步中心出现的时刻，但电压和电流的相位角与系统的功角之间的关系复杂，两者之间的关系与测点位置和振荡中心的远近有关，难以捕捉到失步中心的位置，当装置安装在振荡中心附近时较难与故障区分，需要其他辅助条件才能区分故障和振荡[4]。
系统发生失稳后应尽快将电网解列，但对简单系统而言，判断系统失步的判据是系统送受端两个等值机的功角摆过180º因此最快的解列时刻理论上应当是功角过180º角的那一时刻（联络线两侧母线电压相位差也是180º）。
目前理论界提出解列时刻能否比功角过180º时再快。
由于电力系统的非线性等因素的影响，简单根据计算功角及其变化率来提前预测系统是否一定失步，显然是不可取的。
而且计算表明提前解列对解列后电网的事故处理并没有带来好的效果。
2 失步解列试验机组模型失步解列装置发挥作用的几率是非常小的，但是，一旦需要其动作时，又必须十分可靠，否则就会扩大事故，上文已经述及。
发生失步振荡事故时，系统只允许在失步断面上被解列成两部分，且只能从联络线两端切断[7,8]。
本文基于实时数字仿真系统，建立的失步解列试验模型，该模型可以满足上述分析对于系统失步解列的要求，可以准确的模拟系统失步现象，针对考核的内容不同，给出了不同的考核方法。
本文给出失步解列试验的机组模型如图2所示。
图2 失步解列试验机组模型其中：1）机组MaN1、MaN2、MaN3、MaL2均为功率1200MW 、机端电压20kV 的等值机组模型，GeL1为无穷大模型；2）LdVX 为35kV 负荷模型，功率因素为0.85，ZsGU 为35kV 无功补偿电容器模型；3473）LCZ 、LDB 、LJ3为线路模型，为了监视振荡中心点的电压变化，将线路分成了LDB 、LJ3两段，LCZ 、LDB 、LJ3皆为400km 线路，LDB 、LJ3加在一起为800km 线路，为了确定连接母线BaD3为振荡中心所在，可以调整LDB 、LJ3的长度，但保持总长度不变；4）TrP8、Tr90、TrLP 、TrO0、TrH6、TrVO 、TrOO 为线性变压器模型；5）BrWK 、BrXO 、BrYF 、BrZ6为断路器模型； 6）BaBX 、BaDN 为500kV 母线。