静态安全分析

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电力系统静态安全分析

Ward等值法的改进措施（3）
非基本运行方式下WARD等值校正：
先以内部系统实时数据作状态估计，求出边界节点的电压模值与电压相角；然后以所有边界节点作为平衡节点，对基本运行方式下的外部等值系统（由边界节点及保留的外部系统节点组成）作潮流计算。对保留的PV节点：有功注入为0，电压模值为给定值，相角取边界节点相角平均值。潮流计算求得的边界注入用于校正基本运行方式下的注入。如果校正后注入进行状态估计时，与内部信息有较大残差，可修改边界节点电压模值与相角，重复计算2－3次。
第三节支路开断模拟
第三节支路开断模拟
直流潮流数学模型
写成另一种形式
其中
直流潮流的断线模型应用直流潮流模型求解输电系统的状态和支路有功潮流非常简单。而且，由于模型是线性的，故可以快速进行追加和开断线路后的潮流计算。原理：原网络直流潮流公式：当支路（或追加）开断后，而注入功率P没有变化时，直流潮流公式为：
Ward等值法的改进措施（1）
并联支路的处理
等值后的并联支路，代表了从边界节点看出去的外部网络对地电容和补偿并联支路。
因为外部网络的串联阻抗值较小，所以外部系统的并联支路有集聚于边界节点的趋势。
因此：等值时尽量不用并联支路，而通过求边界的等值注入来计及影响。考虑并联支路聚集效应。
等值在边界的并联支路，产生错误的并联支路响应模型。如：边界节点电压微小变化，导致并联支路无功功率显著增加。
电力系统运行状态（2）
电力系统运行状态（3）
正常状态的电力系统可分为安全正常状态与不安全正常状态。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。

静态安全分析

REI把外部网中的节点注入功率加以归并，移到外部的一个或少数几个节点上、原来的外部网络就变成了无源网络，然后再对外部的无源网络进行等值。

在Ward型等值法中，外部等值的构成只利用了外部系统的拓扑结构数据，而外部系统的运行状态只由边界节点的等值注入来考虑。

这种拓扑结构与运行状态的可分离性，使用Ward型等值在在线应用上十分方便。

当当前的运行状态不同于构成外部等值时的运行状态时，如果外部系统的拓扑结构没有改变，则只需要进行边界匹配来修正等值注入，就能适应当前的运行现状。

但是在REI等值法中，就不是这种情况．因为外部系统的某一特定运行状态已被结合进REI网络的支能导纳之内。

因此，当REI型等值应用于实时条件下时，由于外部系统运行状态的变化，按理不得不重新计算REI网络的导纳参数。

但是这是不现实的。

Ward等值的原理和特点：将电网节点分为三类：I为内部节点集合，B为边界节点集合，E为外部节点集合，用等值的方法取代外部系统（即无需详细计算的部分）。

这种方法的缺陷：1)等值网可能有一个解答，但求解的方法不能使它收敛；2)等值网可能收敛到一个物理上不合理的解答上；3)等值网可能收敛到一个所需的解答上，但迭代次数要多于为简化网；4)等值网解答的准确度可能是难以接受的。

这主要反映在无功潮流方面；Ward等值的改进：1)在等值过程中最好不要考虑外部系统的并联支路。

而这些并联支路的作用可以在边界的等值注人中，与外部系统的运行状态一并考虑。

2)保留外部系统中部分重要PV节点。

静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压水平是否符合要求，有无越限，以检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行的要求。

静态安全分析一般采用N-1开断计算方法，在所研究的潮流方式基础上，逐个无故障断开线路、变压器等单一元件，再进行潮流计算，获得N-1开断后的潮流分布。

静态安全分析的主要判据是N-1开断后设备不过载，系统母线电压不越限。

静态等值的必要1)随着电力建设事业的发展，电网逐步形成巨大的互联系统。

电力系统静态安全分析方法研究

电力系统静态安全分析方法研究电力系统是现代社会的基础设施之一，它不仅提供了电力服务，同时也对工业生产、商业发展、社会稳定起着至关重要的作用。

因此，保障电力系统的安全是非常重要的任务。

在电力系统运行中，静态安全分析是一项重要的工作。

本文将介绍电力系统静态安全分析的方法，分析其优缺点，并探讨未来的发展方向。

一、静态安全分析方法静态安全分析是指在电力系统正常运行状态下，研究其稳定性、断电容忍能力、电压控制能力等，从而保证电源的可靠性和稳定性。

静态安全分析的主要方法包括潮流分析、潮流限制分析、电压稳定裕度分析、可靠性评估等。

1、潮流分析潮流分析是电力系统静态安全分析的基础工具，它是用来计算电力系统各节点的电压、电流、功率等技术参数的一种数学方法。

潮流分析可以用来确定输电线的负载率、测量变压器的功率损耗、计划电力系统的运行条件等。

它不仅可以满足工程实际操作需要，还可以提供对电力系统的可靠性和稳定性的静态分析。

2、潮流限制分析潮流限制分析，指通过模拟各种故障和异常情况，评估电力系统在这些情况下的运行能力。

通过潮流限制分析，可以确定电力系统的最大电流、最大功率、最大负荷量等。

它可以帮助工程师找出电力系统中的故障点，并在紧急情况下制定合适的应对措施。

3、电压稳定裕度分析电压稳定裕度分析是指评估电力系统在负荷变化和扰动情况下的电压稳定性。

其分析结果可以用来指导电力系统的电压控制策略，以确保电力系统在正常工作条件下保持稳定和动态响应。

电压稳定裕度分析使电力系统管理人员能够更好地预测故障，并采取必要的措施，来避免电力系统的运行中断和不稳定因素的发生。

4、可靠性评估可靠性评估一般用来评价电力系统的负荷容量、发电机的使用年限、元件的可靠性、维护成本、电源的备用容量等问题。

可靠性评估可以从实践中获得足够的数据来确定电力系统的设计和运行要求，制定适当的运行和维护计划。

它在电力系统的长期规划和设计方面起着至关重要的作用，可对系统性能进行独立评估，从而优化可靠性、稳定性、安全性和经济性。

电力系统静态安全分析

演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
静态安全分析概述
静态安全分析方法
静态安全分析的应用
静态安全分析的发展趋势
静态安全分析的定义
静态安全分析是一种对电力系统进行安全评估的方法
主要关注电力系统在正常运行条件下的稳定性和可靠性
通过对电力系统的拓扑结构、参数和运行状态进行分析，评估系统在故障情况下的稳定性和恢复能力
潮流计算可以分析电力系统的稳定性、可靠性和效率，为电力系统的规划、设计和运行提供依据。
潮流计算主要包括节点电压计算和支路电流计算，通过求解网络方程得到各节点的电压和各支路的电流。
潮流计算还可以用于分析电力系统的故障情况，为故障诊断和恢复提供支持。
灵敏度分析
灵敏度分析的定义：研究系统参数变化对系统安全性能的影响
应用效果：提高电力系统运行效率，减少故障损失，保障电力系统安全稳定运行
04
考虑动态因素的静态安全分析
动态因素的影响：电力系统运行过程中，负荷、发电、输电等参数会发生变化，需要考虑这些动态因素对系统安全的影响。
01
动态安全分析方法：传统的静态安全分析方法无法考虑动态因素的影响，需要采用新的分析方法，如动态潮流计算、状态估计等。
03
静态安全分析的未来发展方向：与物联网、大数据、人工智能等技术的深度融合，实现电网的智能化、精细化管理。
04
评估指标：包括电压稳定裕度、频率稳定裕度、功角稳定裕度等
评估步骤：首先确定系统的运行状态，然后计算系统的静态安全裕度，最后分析系统的稳定性和可靠性
电网规划设计
1
静态安全分析在电网规划设计中的应用
2
静态安全分析在电网规划设计中的作用
3

电力系统静态安全分析

Zij Iij Ij-Iij
网络
U1(0) Ui
(0)
I1 Ii Ij In
(a)
网络
U1(1) Ui
(1)
0 Iij -Iij 0
Uj(0) Un (b)
(0)
Uj(1) Un (c)
(1)
图3-6

对于线性网络，可以应用迭加原理把图3-6（a）分成两个网络即 . 图3-6（b）和3-6（c）。这时待求的节点电压 U 也可看成两个部 . . . ( 0) (1) 分
式中： U 相当于没有追加支路情况下的各节点电压，这个向量可以用原网络的因子表求出，即:
. (0)
U U U
(46)

U
. (0)
Y 1 I
. (0)
(47)

I 时求出的，其值为 U 是向原网络注入电流向量 . . (48) U (1) Y 1 I (1)
. (1)
. (1)
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补偿法

补偿法：将支路开断视为该支路未被断开，而在其两端节点处引入某一待求的补偿电流，以此来模拟支路开断的影响。

特点：不必修改导纳矩阵，可以用原来的因子表来解算网络的状态。
以单一支路开断为例说明补偿法的物理概念

当网络节点i、j之间发生支路开断，可以等效地认为在i、j节点间并联了一个追加的支路阻抗Zij，其数值等于被断开支路阻抗的负值。这时流入原网络的注入电流将由 I
Zij
. Iij
ZT Zij Zij
(53)
. 图3-7 用等效发电机原理求Iij的等值电路图
支路开断后的节点电压向量

通过等值电路络 ZT . E

电力系统静态安全分析

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汇报人：
01
02
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05
06
定义：电力系统静态安全分析是一种评估电力系统在正常和异常运行状态下是否安全的分析方法。
目的：通过静态安全分析，可以预测和防止电力系统中的潜在安全问题，确保电力系统的稳定运行。
保障电力系统的稳定运行
报告生成：将分析结果整理成报告，供相关人员参考和使用
确定安全目标：根据电力系统的实际情况，制定合理的安全目标，为预防控制措施提供指导。
制定控制措施：根据潜在风险的分析结果，制定相应的预防和控制措施，降低事故发生的概率和影响程度。
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分析潜在风险：对电力系统可能存在的安全隐患进行深入分析，识别出可能引发事故的风险点。
密结合
引入人工智能技术，提高安全分析的准确性和效率
结合大数据技术，实现大规模电力系统的安全监测和预警
引入地理信息系统技术，实现电力系统的空间安全分析
加强与气象、环境等领域的合作，研究极端天气、自然灾害等对电力系统安全的影响
汇报人：
实施控制措施：将制定的控制措施落实到位，加强监督和检查，确保措施的有效性和可持续性。
评估新建设电力系统的安全性和稳定性确定电力系统中的关键元件和薄弱环节优化电力系统的结构和布局为电力系统的调度运行提供安全保障
预防和控制连锁故障
提高电网的稳定性和可靠性
优化调度和运行方式
辅助决策和应急响应
故障诊断：通过静态安全分析，可以快速准确地识别和定位系统中的故障故障处理：根据静态安全分析的结果，可以制定有效的故障处理方案，提高处理效率预防性维护：通过静态安全分析，可以预测潜在的故障风险，提前进行维护和预防优化运行：通过静态安全分析，可以优化电力系统的运行方式，提高运行效率和稳定性

电力系统静态安全分析2——杜晓风 (2)

以预想事故相邻级确定权重因子

预想事故自动筛选算法原理图
入口取第一个预想事故安全自动选择不安全安全评估
行为指标计算及排队顺序取下一个预想事故否是输出预想事故一览表出口
预想事故是否已经作完
图1 预想事故自动筛选算法的原理图
电力系统静态安全域

保证电力系统静态安全运行的条件是在当前网络结构下，不但要保证正常运行状态，而且在因偶然事故导致故障元件切除后的运行状态下，仍然要保证发电机功率和负荷需求功率的平衡，同时各设备运行在安全限值约束之内。前面介绍的方法均为逐点法——在给定的运行状态下，对预想事故集的所有预想事故逐一求解潮流方程，以此来确定系统是否运行在安全约束范围内。
-0.6
-0.8
接线图
例题
解： P B
0
1 1 0.6 0.25 0.2 0.8 1 0.2
1 9 5 2 0.2 2 15 3 1 1 3 5 2 0.4 0.2

潮流模型及安全约束条件
电力系统的安全运行，就是保证系统的功率平衡，同时各设备运行在安全限值之内
潮流模型——保证功率平衡由功率平衡方程实现，即等式
约束条件
安全约束条件——设备运行在安全限值之内

若系统节点数为n，第n个节点为参考节点，负荷节点编号为1~nL （共nL个），发电机节点编号为nL +1~n-1(共包括参考节点共Ng个)，支路数为m。此外其潮流模型一般可采用P-Q分解潮流模型
概念

预想事故的自动筛选：在静态安全分析中，先用简化潮流的计算方法对预想事故集中的每一个预想事故进行近似计算，剔除明显不会引起安全问题的预想事故，且按事故的严重性进行排序，组成预想事故一览表，然后用更精确的潮流算法去对表中的事故依次进行分析。

电力系统静态安全分析

4
静态安全域分析：确定系统在给定运行状态下的安全域范围
5
静态安全约束分析：分析系统在给定运行状态下的安全约束条件
6
静态安全优化分析：优化系统运行方式以提高系统静态安全水平
静态安全分析在电力系统中的应用
电力系统规划：评估电力系统在不同场景下的安全性，为规划提供依据
电力系统运行：实时监控电力系统的运行状态，及时发现并处理安全隐患
演讲人
电力系统静态安全分析
目录
01. 静态安全分析概述 02. 静态安全分析的关键技术 03. 静态安全分析的应用案例 04. 静态安全分析的发展趋势
静态安全分析概述
基本概念
01
02
03
04
静态安全分析：对电力系统在给定运行条件下的安全性
进行分析的方法
运行条件：包括负荷、电压、频率等
系统参数
分析、概率风险评估
2
等方法进行安全裕度
评估。
3
评估指标：安全裕度
评估的主要指标包括
裕度系数、裕度范围、
裕度等级等。
静态安全分析的应用案例
电网规划与设计
01
确定电力系统的规模和结构
02
评估电力系统的可靠性和稳
定性
03
优化电力系统的运行方式和
控制策略
04
评估电力系统的投资效益和
环保效益
电网运行与控制
04
网络模型优化：根据实际需求，对模型进行优化，提高分析效率和准确性
故障模拟与分析
故障模拟：通过计算机仿真技术，模拟电力系统可能出现的故障场景
故障分析：对模拟的故障场景进行深入分析，找出可能导致系统故障的原因

PSASP 静态安全分析手册

目录1 概述 (1)1.1 静态安全分析问题简述 (1)1.2 PSASP 6.1静态安全分析计算主要功能和特点 (1)1.3 PSASP 6.1静态安全分析计算方法 (1)1.4静态安全分析计算流程 (2)2 静态安全分析计算作业的建立 (3)2.1 静态安全分析计算作业的建立 (3)2.2 静态安全分析计算作业的相关数据 (6)2.2.1 切除方案的定义 (6)2.2.2 发电机数据 (12)2.3 静态安全分析计算作业的相关数据 (17)3 文本方式下的静态安全分析 (19)3.1 静态安全分析计算的执行 (19)4 静态安全分析计算结果的输出 (21)4.1 计算结果输出概述 (21)4.2 报表输出 (22)4.3图示化输出 (32)1 概述1.1 静态安全分析问题简述静态安全分析是根据给定的电网结构参数和发电机负荷等元件的运行条件及给定的切除方案确定切除某些元件是否危及系统的安全即系统中所有母线电压是否在允许的范围内系统中所有发电机的出力是否在允许的范围内系统中所有线路变压器是否过载等等1.2 PSASP 6.1静态安全分析计算主要功能和特点PSASP 6.1静态安全分析计算的主要功能和特点可概括为以下几个方面可选择进行全网某区域网或某电压等级网的N-1计算以及对指定切除方案的计算切除方案信息的给定简单方便灵活一个方案可以是交流线变压器发电机或负荷中的某个元件也可是其中多个元件的任意组合以PSASP潮流计算为基础其基本数据包括所基于潮流的全部数据和发电机及其调速器的部分数据结果输出的内容和形式多种多样既可分别输出每个切除方案的多种信息如各种物理量的越限信息等也可对所有切除方案作各种形式的统计如可按一个物理量一个范围一个母线一个交流线或一个变压器输出1.3 PSASP 6.1静态安全分析计算方法由于PSASP静态安全分析计算实际上是进行多个潮流方案的计算因而其计算方法与PSASP潮流计算完全相同有PQ分解法牛顿法功率式最佳乘子法非线性规划法牛顿法电流式PQ分解转牛顿法等2 静态安全分析计算1.4静态安全分析计算流程PSASP 静态安全分析计算的流程和结构如下图所示电网基础数据库文本方式图形方式计算作业的定义潮流作业切除方案和据计算结果库说明静态安全分析计算是以某一潮流作业为基础的虚线以上是各种计算(包括潮流)的公共部分虚线之下为静态安全分析计算特有的部分其中需要用户参与的有两部分其一是计算作业的定义即确定潮流作业切除方案发电机及调速器数据其二是计算结果的编辑和输出即选择输出的范围切除方案和输出形式内容等2 静态安全分析计算作业的建立 2.1 静态安全分析计算作业的建立在执行静态安全分析计算之前需要定义静态安全分析计算的作业(1) 静态安全分析计算作业的构成一个静态安全分析作业的构成如下图所示静态安全分析作业切除方案发电调节数据(2) 静态安全分析作业的定义方法按照上述静态安全分析计算作业的构成可以在文本方式下定义不同的静态安全分析计算作业每个作业需给定一个作业号1在文本环境窗口中4静态安全分析计算点击计算下拉菜单中的静态安全分析弹出文本方式下的静态安全分析计算窗口在该窗口中选择或定义作业号后即可点击计算按钮执行静态安全分析计算2) 在文本方式下静态安全分析作业的定义由以下几部分组成作业定义栏作业号可选择已有的或键入新号潮流作业从成功计算的潮流作业中选择其一点击描述按钮可对该作业号给予简短的注释点击删除按钮可删除该作业号点击浏览按钮列出全部静态安全分析作业其中包括作业号潮流作业号和描述三项如下图所示第2章静态安全分析计算作业的建立5其中描述项可以复制修改切除方案栏有如下四种切除方案,可选其一全网N-1是否全网N-1是否某区域网N-1是否所选区域N-1是否选中后再通过下拉框选择区域号某电压等级网N-1是否所选电压等级N-1是否选中后再通过下拉框选择电压等级指定切除方案是否指定切除方案是否选中后点击其后的选择按钮弹出定义切除方案的窗口以定义切除方案(参见2.2.1)6静态安全分析计算发电调节数据栏自动发电分配当切除方案中含有切机或切负荷的情况时发电变化总量是否自动分配到各发电机是否选中后点击其后的发电机数据按钮弹出发电机数据窗口可查看和修改发电机及其调速数据(参见2.2.2)第2章静态安全分析计算作业的建立5其中描述项可以复制修改切除方案栏有如下四种切除方案,可选其一全网N-1是否全网N-1是否某区域网N-1是否所选区域N-1是否选中后再通过下拉框选择区域号某电压等级网N-1是否所选电压等级N-1是否选中后再通过下拉框选择电压等级指定切除方案是否指定切除方案是否选中后点击其后的选择按钮弹出定义切除方案的窗口以定义切除方案(参见2.2.1)6静态安全分析计算发电调节数据栏自动发电分配当切除方案中含有切机或切负荷的情况时发电变化总量是否自动分配到各发电机是否选中后点击其后的发电机数据按钮弹出发电机数据窗口可查看和修改发电机及其调速数据(参见2.2.2)第2章静态安全分析计算作业的建立7 2.2 静态安全分析计算作业的相关数据2.2.1 切除方案的定义在前述静态安全分析作业定义窗口的切除方案栏中选中指定切除方案后再点击其后的选择按钮弹出定义切除方案窗口即可定义切除方案待选元件栏交流线页点击交流线在其下的列表框中显示待选的交流线及该交流线所属的区域所在的电压等级如下图所示变压器页点击变压器在其下的列表框中显示待选的变压器及该变压器所属的区域如下图所示发电机页点击发电机在其左下的列表框中显示待选的发电机及该发电机所属的区域所在的电压等级在其右下的文本框中可给出所选发电机的切除比例如下图所示负荷页点击负荷在其左下的列表框中显示待选的负荷负荷编号及该负荷所属的区域所在的电压等级在其右下的文本框中可给出所选负荷的切除比例如下图所示增加点击该按钮确认所选的元件并增加到切除方案栏中查找点击该按钮可快速查找相应页交流线变压器发电机负荷的元件这对于大规模电网很有用其中对发电机负荷等单端元件点击查找按钮可弹出以下窗口在该窗口中可按母线名查找母线名可以在文本框中直接输入也可以在列表框中选择当直接输入时在列表框中会自动匹配最相近项不区分大小写并把它显示在列表框的第一项指定了母线名后即可点击查找按钮从下一条记录开始循环查找若找到返回定义切除方案窗口直接定位于该记录若找不到则提示找不到对应记录的信息点击退出按钮可返回定义切除方案窗口对于交流线变压器等双端元件点击查找按钮可弹出以下窗口在该窗口中可按支路编号和两侧母线名查找按支路编号查找可在支路编号项中直接输入也可以在下拉列表框中选择当直接输入时程序会自动在下拉列表框中匹配最相近项并把它显示在列表框的第一项指定了支路编号会自动把该支路的两侧母线名列在I/J侧母线名文本框内按两侧母线名查找两侧母线名可以在I/J侧母线名文本框中直接输入也可以在列表框中选择当直接输入时程序会自动在列表框中匹配最相近项不区分大小写并把它显示在列表框的第一项同时会在另一侧列表框中自动列出与该侧母线相连的另一侧母线可在其中加以选择确定了两侧母线名后会自动把第一个(指多回线情况)匹配支路的支路编号显示在支路编号下拉框内指定了支路后即可以点击查找按钮从下一条记录开始循环查找若找到即直接定位于该支路返回定义切除方案窗口若找不到则提示找不到对应记录的信息查找可继续执行直到找到所要的记录点击退出按钮返回定义切除方案窗口排序点击该按钮可对相应页的元件进行各种排序点击排序按钮弹出以下画面在该窗口中设定了三种排序方式即无序升序和降序可选其中一种在字段名下拉框中列出了当前数据库的所有字段各元件的字段名含义如下I_NAME J_NAME ID_NO OWNER BASE_KV 交流线I侧母线名J侧母线名线路编号所属的区域电压等级I_NAME J_NAME ID_NO OWNER TYPE 变压器I侧母线名J侧母线名变压器编号所属的区域变压器类型BUS_NAME AREA_NO BASE_KV发电机发电机母线名所属的区域电压等级BUS_NAME NO_LOAD AREA_NO BASE_KV 负荷负荷母线名负荷编号所属的区域电压等级选取其中一个字段点击增加按钮将所选字段加至排序条件列表框中可增加多个字段至排序条件列表框中排序条件列表框中的字段排列顺序决定着排序的方式排列最靠前的为第一顺序其次为为第二顺序依此类推下图为所选的排序列表它的排序条件是按AREA_NO区域号BASE_KV电压等级BUS_NAME母线名的升序排列点击确定按钮返回定义切除方案窗口同时其排序也反映在该窗口上如下图所示由上图可见AREA_NO为第一顺序BASE_KV为第二顺序BUS_NAME为第三顺序切除方案栏编号切除方案编号点击它可查看已定义的切除方案该编号为自动编号不需人工给定如果定义了多个切除方案可通过点击定位按钮切换到其它切除方案确定点击该按钮确认所定义的切除方案删除点击该按钮删除所选的元件全部删除点击该按钮删除所选切除方案内的所有的元件2.2.2 发电调节数据在静态安全分析计算中当切除方案中有切机或切负荷并选择了自动发电分配时点击其后的发电机数据按钮弹出发电机数据窗口即可进行数据的调整和修改可修改数据的内容包括以下几项同步机模型0 E'恒定1 E q'恒定2 E q'变化3 E q'E q''E d''变化4 E''恒定5 E q'E d'变化6 E q'E d'E q''E d''变化≥7 用户自定义同步机参数组号模型非零时需填写具体参数需到公用参数编辑环境中填写(参见基础数据库用户手册 2.3.1)调速器类型1 通用型≥3 用户自定义调速器参数组号模型非零时需填写在静态安全分析中用到调速器的参数有量测环节放大倍数K硬负反馈放大系数K i该参数需到公用参数编辑环境中填写参见基础数据库用户手册 2.3.4)额定容量Sn单位为兆伏安(MV A)Tj 发电机转子惯性时间常数单位为秒(s)当同步机参数号不为0时Tj 从参数库中取值此时可不填写自动发电分配方法自动发电分配的方法如下若发电机的有功出力已达到限值则此发电机不参与调节若发电机的有功出力未达到限值则分配于该发电机的有功出力按以下公式调节∑∑⋅∆=∆RRPP ii其中iP∆分配于发电机i的有功功率∑∆P因切机或切负荷而改变的总有功功率iR发电机i的功率分配因子∑R参加调节的发电机功率分配因子总和确定发电机的功率分配因子有两种情况考虑调速器对发电机的调节作用此时的发电分配是根据各发电机的惯性时间常数和调速系统的调差系数而自动调节的即发电机i 的功率分配因子为δδδKKSSTTRibnjijii⋅===**1其中δδK K i i = 调速系统的调差系数 n S 发电机的额定容量MV Ab S 系统基准容量MV AjT 发电机转子的惯性时间常数不考虑调速器则根据每台发电机的转子惯性时间常数进行功率分配即发电机i 的功率分配因子为bnj i S S T R ⋅=2.3 静态安全分析计算作业的复制在文本环境窗口中点击计算下拉菜单中的作业复制弹出如下的作业复制窗口通过该窗口可以进行各种计算的作业数据复制其中包括静态安全分析计算作业从而实现该计算作业之间数据共享作业类型计算作业类型包括了PSASP 6.1的各种计算若要复制静态安全分析计算作业则需在该下拉框中选取静态安全分析原作业选择要复制的原始计算作业号该下拉框中列出了该类型计算中的全部作业选定作业时右侧作业描述区内会显示该作业的描述信息目标作业设定复制的目标作业号若设定的作业号不存在则建立新的作业否则该作业被原作业所覆盖作业内容列出原作业中所包含的内容(不包括计算结果)对静态安全分析计算作业包括作业控制信息作业相关数据切除方案发电机数据输出范围及内容等复制内容设定从原作业复制到目标作业中的内容复制内容可以通过选择全选删除全删四个按钮设定其中选择和删除也可以分别通过双击作业内容或复制内容列表框中的某一项实现列表框允许多选可以同时选择或删除多个选项复制内容设定之后点击复制按钮可按设定完成作业复制点击退出按钮退出该窗口3 文本方式下的静态安全分析3.1 静态安全分析计算的执行在PSASP主画面中点击文本支持环境按钮进入文本环境窗口再点击计算菜单下拉各种命令如下在执行静态安全分析计算之前要做好如下工作1) 先作潮流计算且要求潮流计算收敛2) 点击计算静态安全分析弹出静态安全分析计算信息窗口20静态安全分析计算在该窗口中需完成以下工作选择或定义静态安全分析计算作业(作业号)给出相关信息和数据(参见2.2)3) 执行计算当做好上述准备后点击计算按钮即执行该作业的静态安全分析计算弹出计算过程窗口可按Esc键中止计算退出计算过程窗口返回静态安全分析计算信息窗口点击取消按钮退出静态安全分析计算信息窗口计算结束后关闭计算窗口即完成该作业的计算对于每一个静态安全分析作业经计算后其结果均保存在计算结果库中4 静态安全分析计算结果的输出4.1计算结果输出概述(1) 静态安全分析输出的功能特点一个静态安全分析作业成功执行后则该作业号的计算结果即保存下来若不删除任何时候都可以查看所保存的计算结果是基本且完备的数据查看时可根据需要做进一步编辑其输出形式是报表归纳起来有以下功能和特点可按区域电压等级输出输出范围可选可指定全网区域电压等级或某些支路和母线集合输出的切除方案可选可从静态安全分析计算的作业中选择某一个或某几个切除方案输出的形式可选可选择统计输出也可选择按切除方案输出当选择统计输出时可对不同切除方案的物理量列表比较当选择按切除方案输出时可输出每个切除方案的计算结果其中包括元件的越限信息输出的目标和对象可选通过该选择则确定输出内容的大致目标如有关母线(包括发电机和负荷)有关交流线有关变压器等以便进一步细选报表的具体项目和格式可选在输出的内容确定之后可进入报表具体项目的选择其中除常用的固定表格外还设有用户自制的方式即由用户决定表格的项目和次序等输出方式多样可输出固定格式报表Excel报表和文本文件(2) 进入结果输出环境在文本环境窗口中点击结果下拉各种计算结果命令如下22静态安全分析计算点击静态安全分析则弹出静态安全分析计算结果输出的窗口其中包括报表输出图示化输出4.2报表输出(1) 进入报表编辑输出环境在静态安全分析计算结果输出窗口中点击报表输出按钮进入报表输出窗口静态安全分析计算结果的输出23(2) 输出基本信息作业号从成功计算的静态安全分析作业中选择其列表框中的作业号按计算时间来排序较后计算的作业在前较先计算的作业在后作业描述可查看或编辑该静态安全分析作业描述单位输出量单位选择 p.u.标幺值kV/MW/Mvar有名值按区域输出是否按区域输出选择是否按电压等级输出是否按电压等级输出选择是否(3) 输出范围选择点击输出范围选择按钮弹出输出范围选择窗口在该窗口中可通过区域电压等级和不同元件等方式加以选择所选输出范围的最终结果是母线和支路线路和变压器的集合24静态安全分析计算具体选择方法如下全网选择结果是全网所有的母线和支路此时其它项无效区域选择的对象是区域号选择结果是被选区域内的所有母线和支路电压等级选择的对象是电压等级选择结果是被选电压等级的母线和支路母线选择的对象是母线选择结果是被选的母线交流线选择的对象是交流线选择结果是被选的交流线两绕组变压器选择的对象是两绕组变压器选择结果是被选的两绕组变压器三绕组变压器选择的对象是三绕组变压器选择结果是被选的三绕组变压器移相变压器选择的对象是移相变压器选择结果是被选的移相变压器越限选择结果是上述所选元件中越限的元件(4) 切除方案选择点击切除方案选择按钮弹出切除方案选择窗口侯选方案号中列出了所有潮流计算收敛的切除方案号已选方案号中为已选的切除方案号右下的列表框中列出了所选方案号的内容(5) 输出形式和内容的选择输出形式有两种按统计输出和按切除方案输出点击按统计输出其下列出按统计输出的内容共有5项点击按按切除方案输出其下列出按切除方案输出静态安全分析计算结果的输出25的内容共有6项除按切除方案输出中的第6项母线及其支路报表中所含的项目是固定的以外其它各项报表中所含的项目是可选的因此选中该项后,还需点击其后的选择按钮进一步确定报表中所含具体项的内容和次序1) 按统计输出的内容按统计输出的内容包括单一变量表格选中后点击选择按钮弹出内容选择窗口报表变量在报表变量栏中列出的可供选择的变量如下P G有功发电总和Q G无功发电总和COS G发电功率因数P L有功负荷总和Q L无功负荷总和COS L负荷功率因数(P G- P L)有功损耗总和(Q G-Q L)无功损耗总和Q C充电功率总和DP Line交流线有功损耗总和DQ Line交流线无功损耗总和DP Trans变压器有功损耗铜损总和DQ Trans变压器无功损耗铜损总和26静态安全分析计算表1固定表点击后其内容和次序如报表变量栏中所示自制表用户自制表可在报表变量栏中选择变量的内容和次序点击清除按钮可清除所选的变量单一变量表格输出的形式为变量名方案1 方案2 …全网区域1…电压等级1…每一个变量有一张表格表格的行为变量统计范围全网各区域网若选择按区域输出各电压等级网若选择按电压等级输出列为所选的切除方案单一范围表格选中后点击选择按钮弹出内容选择窗口其报表变量的内容同单一变量表格单一范围表格输出的形式为范围名变量1 变量2 …方案1方案2静态安全分析计算结果的输出27范围名为变量统计范围全网各区域网若选择按区域输出各电压等级网若选择按电压等级输出每一个范围有一张表格表格的行为所选的切除方案列为所选的变量单一母线表格选中后点击选择按钮弹出内容选择窗口报表变量在报表变量栏中列出的可供选择的变量如下V 母线电压幅值母线电压相角(度)P G有功发电Q G无功发电COS G发电功率因数P L有功负荷Q L无功负荷COS L负荷功率因数Bus Type 母线类型表1~表4固定表点击后其内容和次序如报表变量栏中所示自制表用户自制表可在报表变量栏中选择变量的内容和次序点击清除按钮可清除所选的变量单一母线表格输出的形式为母线名变量1 变量2 …方案1方案228静态安全分析计算每一母线有一张表格表格的行为所选的切除方案列为所选的变量单一交流线表格选中后点击选择按钮弹出内容选择窗口报表变量在报表变量栏中列出的可供选择的变量如下P ij I侧流向J侧的有功功率Q ij I侧流向J侧的无功功率Q c充电功率P 有功功率损耗Q 无功功率损耗Over_Limit 线路越限容量百分数(%)表1固定表点击后其内容和次序如报表变量栏中所示自制表用户自制表可在报表变量栏中选择变量的内容和次序点击清除按钮可清除所选的变量单一交流线表格输出的形式为交流线名变量1 变量2 …方案1方案2交流线名为交流线的标识两侧母线名交流线编号每一条交流线有一张表格表格的行为所选的切除方案列为所选的变量单一变压器表格选中后点击选择按钮弹出内容选择窗口报表变量在报表变量栏中列出的可供选择的变量如下P ij I侧流向J侧的有功功率Q ij I侧流向J侧的无功功率P 有功功率损耗铜损Q 无功功率损耗铜损T k变压器实际变比Over_Limit 变压器支路越限容量百分数(%)表1固定表点击后其内容和次序如报表变量栏中所示自制表用户自制表可在报表变量栏中选择变量的内容和次序点击清除按钮可清除所选的变量单一变压器表格输出的形式为变压器名变量1 变量2 …方案1方案2变压器名为变压器的标识两侧母线名变压器编号每一变压器有一张表格表格的行为所选的切除方案列为所选的变量2按切除方案输出的内容按切除方案输出的内容包括结果综述。

电力系统博士入学考试必备---静态安全分析

静态安全分析的定义电力系统各种运行状态的定义及其相互转换关系安全性和可靠性的区别和联系电力系统安全分析的内容和流程各种静态等值的原理和特点故障组的定义预想事故分析的步骤从安全角度来看,电力系统运行的五种状态是什么？简述每种状态的特点。

（03A）电力系统的可靠性、安全性和稳定性各有什么含义？简述各自的主要研究内容.（03A、05A）什么是电力系统的可靠性？有哪些研究内容？（05B）什么是静态安全分析和动态安全分析？安全分析是指应用潮流计算方法,对运行中的网络或某一研究下的网络,按N—1原则,研究一个个运行元件因故障退出运行后,网络的安全性及安全裕度。

静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压水平是否符合要求,有无越限，以检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行的要求。

动态安全分析是研究线路功率是否超稳定极限。

安全分析从功能上课分为两大模块：一块为故障排序,即按N-1故障严重程度自动排序，另一块为阿娜全评估。

对静态安全分析而言，也就是进行潮流计算，动态安全分析则要进行稳定计算分析。

安全分析（上题）的内容和流程：安全分析的功能就是应用计算机使运行人员及时获得实时数据并对下一时刻中可能出现的事故进行快速而详尽的计算分析，从而得出较完整而准确的结论。

电力系统的可靠性、安全性和稳定性各有什么含义？简述各自的主要研究内容。

(可靠性和安全性的区别与联系)可靠性:（安全性见第一题）为保证供电的持续性，也就是说,要求系统安全、可靠，首先应明确安全性（security)和可靠性（reliability）的定义。

在早期的文献中，这两个术语有时混用。

大体上说有两种定义方法，方法一：1)在系统规划设计或历史统计方面,系统保证对负荷持续供电的能力，称为可靠性。

它涉及到较长的时间段,是一个长时期持续供电的平均值概念，为此必须考虑众多可能的运行状态及各种故障；2)在系统运行方面,当系统发生故障时，保证对负荷持续供电的能力，称为安全性.它涉及到系统的当前现状和突然发生的故障，因此是一个时变的或瞬时性的问题。

现代电力系统分析 (2)

其中
M ij
P P Gi P
l Gi
M S ij S ij
u Gi
（4―4）
（5）系统中各支路的潮流应满足：（4—5）
M S ij :
支路ij中潮流视在功率的最大允许限值。
对式（4－1）可写成如下一般形式： g(x)=0 （4－6）
它属于等式约束条件，x为状态变量（u，θ）的列向量。
§4－2电力系统静态等值
随着电力建设的快速发展，电网逐步形成巨大的互联系
统，以提高电能质量和获得较高的供电可靠性。但互联系统的形成却使电力系统规划设计计算和运方计算大为复杂。
必要性： ①为了对互联系统进行计算，往往受到计算机容量和计算时间的限制，从而不得不求助于等值方法，以取代某些不需详细了解的部分，以缩小系统的规模。 ②另外，在线应用时，调度中心也难以获得整个系统的全部信息，而系统的数学模型的规模必须与所能得到的实时信息量相匹配，所以不得不把系统中的某些不可观测部分作为外部等值来处理。
在线分析时， ST 的状态可由状态估计器提供，为此 ST 又称为可观察系统；而 E则由于其状态往往不能实时获得，故又称为不可观察系统。
有些文献将研究系统又分成内部系统I和边界系统。内部系统（I）
研究系统
边界系统（B）：内部系统与外部系统回合处的边界节点。联络线：内部系统与边界系统之间的连接支路。也有文献将上述内部系统称为研究系统，而将边界节点并入外部系统
s

1
s

u
n

1
u

n

S U
diagU S
1

(4 9)

电力系统静态安全分析

不安全正常状态：处于正常状态的电力系统，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是系统不满足运行约束条件时系统的状态。
紧急状态：当系统运行在不满足不等式约束条件下时的状态。
待恢复状态：当整个系统处于瓦解或崩溃时的状态。
27.06.2020
7
第一节预想事故评定
预想事故评定(又称预想事故分析),是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。
27.06.2020
19
所以，当节点i和节点j上加上待求的注入功率增量后，将由下
式给出网络中其他节点电压的相应变化：
0
Pi
0
V
S
P
j
0
Q
i
0
Q
j
0
[S]是初始状态潮一流次解迭最代 Ja后下 c矩 o的 b阵 i 之逆
于是支路开断后，系统
最终状态下的状态变量
将为：
在静态安全评定中，预想事故集至少应包括下列扰动：线路（支路）开断（line outage）; 发电机开断（generator outage）。
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8
一、支路开断模拟
在网络的基本情况（既未发生预想事故的情况）潮流解求得之后，对于支路开断模拟，通常采用的方法有：
1、直流法； 2、分布系数法； 3、与Newton潮流算法结合的直接法； 4、与快速解耦潮流算法结合的直接法； 5、补偿法。
2 Z km
。 I km
则在支路 km 开断的情况下，其它支路中的电流模值变化为
I ij
Vi V j x ij
其中， xij 支路 ij 的电抗值。
（ 5）：

电力系统静态安全分析

为无穷大，
k
因此，应用直流潮流模型可以方便地找出
网络中那些开断后引起系统解列的线路，
对于这些线路不能直接进行断线分析。
例：三节点电力系统，节点1 为平衡节点，
其支路和节点参数（标幺值）如下：
X12=0.25，X13=0.4， X23=0.2；P2=-0.6，
P3=-0.8。用直流法求解：（1）基态时各支路有功潮流分布；（2）采用直流法求支路1-2 开断后各支路潮流分布。
直流潮流数学模型
P B0θ
写成另一种形式
XP
其中
X
B' 1 0
Pij Bijij i j xij
第三节支路开断模拟
• 直流潮流的断线模型应用直流潮流模型求解输电系统的状
态和支路有功潮流非常简单。而且，由于模型是线性的，故可以快速进行追加和开断线路后的潮流计算。
原理：原网络直流潮流公式： XP 当支路（或追加）开断后，而注入功率
X
式中：
'
X
k
Xek ekT
X
(3-67) (3-68)
k 1 xk ekT Xek
由式(3-67)可知节点阻抗矩阵的修正
量为 X X ' X Xe eT
2）状态量的变化
第三节支路开断模拟
在节点注入功率不变的情况下，可以直接
得到追加线路 k 后状态向量的增量
XP Xe eT XP Xe eT (3-71)
k
kk
k
kk
3)追加线路后的状态向量
' Xe eT
k
kk
第三节支路开断模拟
当网络断开支路 k 时只要将 xk 换为 xk，
以上公式同样适用。必须指出，当网络开

电力系统静态安全分析技术研究

电力系统静态安全分析技术研究一、静态安全分析的概念静态安全分析是指在不考虑时间演化的前提下，通过对电力系统在不同运行模式下的功率平衡、电压稳定、设备负荷能力等方面进行模拟与分析，以提前预防、发现并消除可能导致系统不稳定的因素，保证电力系统的正常运行。

二、静态安全分析的方法1.负荷流分析负荷流分析是一种基于电力系统牛顿-拉夫逊法的计算方法，用于计算电力系统的电压、电流和功率等各种参数，以验证系统是否达到静态稳定状态。

负荷流分析可促使发电机与负荷之间的电流、功率保持平衡，确保电力系统能够满足负荷需求。

2.静态稳定极限分析静态稳定极限分析是通过对电力系统节点电压和功率的分析，确定系统能否在发生故障时保持稳定。

静态稳定极限分析主要包括阻尼振荡稳定裕度、发电机电势稳定限制和输电线路载荷容量等指标的计算。

3.设备负荷能力评估设备负荷能力评估主要针对各个设备（如发电机、变压器、输电线路等）的安全运行能力进行分析，确定设备在承受额定负荷之外的额外负荷时的稳定性。

通过评估设备的负荷能力，可以为系统的运营提供合理的设备利用和负荷调控建议。

4.网损分析电力系统的网损分析是指对系统输电线路、变电站等设备的电阻损耗和电感损耗进行分析，以评估系统的电能损耗情况。

通过网损分析，可以识别系统中可能存在的不合理的网损情况，进而采取相应的措施来减少系统的网损。

三、静态安全分析的技术1.基于仿真模型的分析技术通过建立电力系统的仿真模型，将系统的运行状态与实际情况进行对比分析，以评估系统的稳定性和各个设备的运行情况。

仿真模型可以考虑不同的变量和参数，从而对系统进行精细的分析。

2.基于优化算法的分析技术静态安全分析中的一些问题可以通过优化算法进行解决，如负荷流分析和设备负荷能力评估等。

优化算法可以通过将系统的运行目标与限制条件进行优化，寻找最优解，提高系统的稳定性和性能。

3.基于数据挖掘的分析技术通过对大量历史数据的分析和挖掘，可以找出系统的规律和共性，为系统运行管理提供参考依据。

基于静态安全分析的软件安全研究

基于静态安全分析的软件安全研究一、前言随着计算机技术的快速发展，软件的安全问题日益成为广大用户关注的重点。

不可否认的是，软件安全问题一直是互联网应用、网络通信、金融支付等领域中的重要问题。

因此，加强对软件安全的研究成为当前十分紧迫和重要的课题。

本文基于静态安全分析技术，对软件安全进行探讨和研究。

二、静态安全分析技术静态安全分析是一种可以对软件源代码进行安全扫描的技术，相对于动态安全分析，不需要运行代码，只需确保软件源代码能够被编译、构建或解释器正常，即可进行安全扫描。

静态分析可分为三种方式：1、控制流分析控制流分析用于检测软件源代码是否存在不安全的跳转，如跳过输入验证、跳过错误处理、跳过授权检查等等的形式。

例如：下面的代码段未对输入的文件名进行验证，可能导致“任意文件读取”的安全问题。

```pythondef download_file(file_path):file_name = file_path.split('/')[-1]with open(file_name, 'wb') as f:f.write(urllib.request.urlopen(file_path).read())```2、数据流分析数据流分析用于检测软件源代码是否存在缺少认证、授权、或对敏感数据进行不安全处理等形式的安全问题。

例如：下面的代码将用户密码明文储存到文件中，可能导致明文密码泄露的安全问题。

```pythondef update_password_file(user, password):with open('password.txt', 'a') as f:f.write(f'{user}:{password}\n')```3、控制与数据流分析控制与数据流分析结合了以上两种分析方式，并对其进行增强。

例如：下面的代码存在两个代码分支，一个由管理员执行，另一个为非管理员执行。

静态安全分析(二)

是否存在违反安全属性的行为。
4
添加标题
约束满足问题
5
添加标题
适用于硬件、网络协议、操作系统等领
域的模型检查。
6
添加标题
模型检查应用
模糊测试
模糊测试原理
通过向系统输入大量随机或异常数据，检测系统是否出现异常行为。
模糊测试过程
生成模糊测试数据、执行测试用例、监控异常行为和报告漏洞。
模糊测试局限
对于复杂系统，可能存在大量模糊测试数据，导致测试效率较低。
误报和漏报问题
现有的静态安全分析工具常常存在误报和漏报的问题。一些工具可能会错误地标记出正常的代码行为为潜在的安全风险，或者遗漏真正的安全问题。
可扩展性问题
现有的静态安全分析工具通常针对特定的语言或平台，难以扩展到多种语言或跨平台的环境中。
未来发展趋势
智能化分析
利用机器学习和人工智能技术，提高静态安全分析的准确性和效率。例如，通过自动学习和改进算法，减少误报和漏报的问题。
静态安全分析也存在一些挑战，如性能开销、规则制定和更新等问题，需要进一步研究和改进。
对未来研究的展望
针对不同类型的软件，可以制定更加精细化的静态安全分析规则和策略，提高检测效果。
未来研究可以进一步优化静态安全分析的性能，提高检测速度和准确性。
未来研究也可以关注如何将静态安全分析应用于实际软件开发过程中，提高软件的安全性和可靠性。
3
添加标题
集成开发环境（IDE）
4
添加标题
静态安全分析工具可以集成到IDE中，实时检测
代码中的安全漏洞，提高开发效率。
5
添加标题
代码审查
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添加标题
静态安全分析工具可以对代码进行审查，发现