城市电网静态安全分析实用化研究毕业论文

城市电网静态安全分析实用化研究毕业论文

目录

摘要 .................................................................... I ABSTRACT ............................................................... II 前言 .................................................................. III 第一章绪论 . (1)

1.1 课题研究的目的和意义 (1)

1.2 城市电网安全分析的研究进展 (2)

1.3 本文研究的主要容及技术路线 (3)

1.3.1 主要容 (3)

1.3.2 技术路线 (4)

第二章城市电网 (5)

2.1 城市电网的特点 (5)

2.1.1 大型受端电网 (5)

2.1.2 城市发展的不确定性 (6)

2.1.3 用户供电可靠率不高，不适应现代城市经济、居民用电需求 (6)

2.2 电力系统安全稳定性 (6)

2.2.1 电力系统稳定性分类 (7)

2.2.2 电力系统稳定计算 (8)

2.3 城市电网静态安全分析的基本知识 (8)

2.3.1 静态安全分析概述 (9)

2.3.2 静态安全分析理论算法简介 (10)

2.3.3 城市电网静态安全分析的特殊性 (11)

2.5 本章小结 (13)

第三章城市电网静态安全潮流计算及网络接线分析 (14)

3.1 潮流分析概述及基本原理 (14)

3.2 潮流计算 (15)

3.2.1 牛顿法潮流计算 (15)

3.2.2 直流法潮流计算 (21)

3.3 网络接线分析基本知识 (26)

3.3.1 城市电网网络接线的基本情况 (26)

3.3.2 网络接线的实时变化 (28)

3.3.3 网络接线分析的基本步骤 (28)

3.3.4 网络接线形成步骤 (29)

3.5 本章小结 (31)

第四章基于年最大负荷预测的静态安全分析方法 (32)

4.1 电力负荷预测基本知识 (32)

4.1.1 基本概念 (32)

4.2 年最大负荷预测概述 (33)

4.2.1 问题的提出 (33)

4.2.2 数据的预处理 (34)

4.2.3 年最大负荷与年电量的关系 (34)

4.3 年最大负荷预测模型 (37)

4.3.1 模型 (37)

4.3.2 负荷特性曲线库 (38)

4.3.3 变电站(站变压器)的预测最大负荷 (39)

4.4 负荷预测中的影响因素分析 (39)

4.4.1 经济因素 (40)

4.4.2 时间因素 (40)

4.4.3 天气因素 (41)

4.5 算例分析 (41)

4.6 本章小结 (43)

第五章城市电网预想事故分析 (44)

5.1 预想事故分析的基本概念 (44)

5.1.1 传统的预想事故处理方法 (44)

5.1.2 预想事故分析技术的发展 (45)

5.1.3 故障类型 (46)

5.2 预想事故排序 (46)

5.2.1 预想事故扫描 (46)

5.2.2 行为指标 (47)

5.2.3 计及故障率的预想事故排序的模型和算法 (49)

5.3 预想事故的详细分析 (52)

5.3.1 理论 (52)

5.3.2 运算流程 (53)

5.3.2 算例 (53)

5.4 本章小结 (60)

结论 (61)

总结与体会 (63)

谢辞 (64)

参考文献 (65)

附录A 外文文献 (67)

附录B 外文翻译 (72)

第一章绪论

1.1 课题研究的目的和意义

城市电网是电力系统的主要构成部分，是城市现代化建设的重要基础设施之一，一般是大型受端电网，甚至是巨型受端电网，随着社会经济的发展，电力系统日益复杂，负荷密度高，供电可靠性要求高。

城市电网的优劣不仅直接影响到电力部门的安全运行，同时还关系到国民经济其它各部门的发展。电力系统越来越复杂，发生故障的概率也在增加，某些扰动可能导致、面积停电和稳定性问题尖锐化。尤其是发生稳定性破坏和不可控制的恶性连锁反应时，停电围大、时间长，对社会的政治、经济、文化及人们的生活都将产生巨大影响。因此，对城市电网安全分析是必要的，以提高系统运行的安全水平，为事故处理提供相应的对策，防患于未然。

电力系统的安全性是指当互连系统运行中发生故障时，保证对负荷持续供电的能力，即系统保证避免引起广泛波及性供电中断的能力，它涉及到系统的当前现状和突然发生的故障（突发性偶然事故）。电力系统静态安全分析主要包括事故筛选预想事故分析和安全控制，其中前两项是安全分析的基础，其分析过程是在事故后果严重程度行为指标的基础上进行的。

静态安全分析主要由静态预想事故评定和预防控制组成，可以确定系统是否安全，同时给出了某些必要的预防对策，使系统在发生预想事故情况下出现的不安全状态转变为安全正常状态。通常，预防控制对策，往往带有经济目标，从而可以获得同时满足网络等式约束和不等式约束的有功、无功功率经济调度。如果预防控制可行，而且

控制对策的代价很小，运行人员可以把控制对策投入运行:如果经济代价较高，而且可能出现的静态紧急状态并不严重，运行人员也可以在事故真正发生以前不采取任何预防对策。如果预防控制不可行，可以在假想出现了紧急状态的情况下，以负荷卸除最少、或各机组偏离原经济运行状态最小为目标函数，进行最优潮流的计算，即校T对策分析。

1.2 城市电网安全分析的研究进展

自60年代以来，大面积停电事故时有发生，在经济上造成了巨大的损失，因此，各国对电力系统的安全性分析，开始给予了足够的重视，成为七、八十年代非常活跃的研究领域。近些年以来，国外的一些控制中心也配备了具有实时功能的静态安全分析软件，表明本课题的研究已进入实用化阶段。

目前国外对静态安全分析都很重视，对其方法也进行了大量研究，但基本上都是针对超高压系统的。对于含有配电网的的复杂电力系统在线安全分析研究较少，在对它的研究中应考虑到高压网和低压网的相互影响。由于这个问题是针对当值调度员进行操作后的预防性安全分析问题，需要解决在线的日常操作后的网络接线分析以及发电机的出力和结点负荷的在线数据的获取问题，还要解决潮流计算与安全分析问题。

(1) 潮流计算

潮流计算是静态安全分析的基础，截止目前，常规的潮流算法已经非常完善。其中，有代表性的有牛顿一拉夫逊法，快速解藕法。牛顿法具有计算精度高、收敛性能好的优点;快速解藕法结合电力系统的特点，对纯数学的牛顿法进行了解藕和合理的简化，使其在存需求和计算速度上都有提高。