電力系統在線安全穩定分析技術研究

廖玉瓊

（貴州省銅仁地區松桃縣供電局，貴州 銅仁 554100）

電力系統在線安全穩定分析技術研究

廖玉瓊

（貴州省銅仁地區松桃縣供電局，貴州 銅仁 554100）

電力系統在線安全穩定分析實現了實際電網在線的檢測和預警。過去的的在線安全穩定分析存在明顯的局限性，基于實際需要，電力系統提出了多種分析模式。多種模式結合使用不僅能有效避免實時數據分析的局限性，還提高了檢測和預警的效率。

安全穩定分析；數據整合；暫態分析

1 穩定裕度評估分析

電力系統的任務是向各種用電對象提供穩定、可靠、質量合格的電能，近些年隨著智能電網的建立，電力系統的安全性、穩定性就顯得至關重要。傳統的分析技術有很大的局限性，在線安全穩定分析技術，不僅彌補了傳統技術的缺陷，還能實現了電網的實時檢測、預警。在線安全穩定分析是電網的合理調度運行，它主要服務于兩個方面，即電網實時運行時及時發現問題、解決問題。在線安全穩定分析中一旦發現問題，能及時地啟動輔助決策運算并制定可行的解決方案。

2 基本構成及原理

在線安全穩定分析系統基于在線云數據，大數據輸入系統進行穩定性分析，將穩定性分析的數據傳輸到輔助決策的系統，再由輔助決策系統根據分析結果以及實際需求，自動化、智能化地為電力用戶提供各種應對工具。這些應對工具，主要包括質量合格檢查、數據存儲、穩態評估系統、調整和云計算、輔助決策系統、深度分析計算結果系統等，基本貫穿在電力系統各個研究過程的所有環節。此系統可實現可視化監視、在線決策輔助，向調度運行人員提供解決方案，參考數據和應用策略，保障電網的安全穩定運行。

（1）數據整合生成。在線安全穩定分析系統，首先通過接收電網系統提供的電網的各項運行數據、各種電力設備的狀態數據、客戶的計量數據以及設置的靜態模擬數據，然后利用電網的動態模型計算各類參數，將計算結果經過匯聚和整合就生成了在線的應用數據。這些應用數據不僅動態的顯示電網的運行狀況，而且也為穩定性分析提供數據支持。

（2）靜態安全性能分析。有別于在線安全的穩定性分析的靜態安全性能分析，主要是分析在電網正常運行狀態下，對構成電網系統的不同元件在預想指定故障后進行靜態的開或斷，然后進行開斷分析。根據分析結果，確定在靜止的故障條件下以及預想指定故障之后，整個電網系統是否會出現荷載過量的變壓器、路線，確定相應的輔助措施，確n-1狀態下電流均不越過限定值。靜態安全分析是假定故障后，系統能否進入正常狀態的一種分析計算，它是傳統靜態n-1故障條件下安全分析的進一步延伸。

（3）暫態穩定性分析。暫態穩定分析主要是分析暫態電壓、暫態功率以及暫態頻率這三方面，這些分析可以判斷出電力系統三方面的穩定性，即電壓、功率、頻率。針對以上三方面的不穩定故障或故障后阻力，給出應對的輔助措施。暫態穩定分析通過對系統數據分析給出的仿真曲線進行分析，確定某個預想故障的暫態穩定裕度及主導模式、暫態頻率和電壓的安全穩定裕度及其相關主導模式，為部門的電力系統調度員提供在線監視手段。

（4）小擾動穩定分析。電網受到各種原因的小擾動之后，在智能化、自動化的調節控制裝置的調節下，能夠繼續保持穩定運行的能力就是小擾動穩定性。對小擾動穩定的分析計算，就能得到整個電網的振蕩模式以及阻尼比，然后再在深度分析結果中選擇關鍵的以及具有代表性的主導振蕩模式。

（5）短路電流分析。由某種原因導致的電力故障的短路電流分析，具體過程是：首先求出流過故障點以及故障點各支路的當前電流，然后利用故障電流來得出各電廠電站的短路電流水平和以及短路電流容量。短路電流的計算一般是利用阻抗矩陣計算，首先得出各個節點在阻抗矩陣中所一一對應的參數，這些組參數不僅包含該節點的自阻抗還包含其與其它節點之間的互阻抗，然后由得出的此節點的短路電流來進一步地確定其它支路在短路情況下的電流。

（6）穩定裕度評估。穩定裕度評估，是用來對電網斷面的穩定水平進行評估的。在評估過程中，要分別計算出各個指定斷面的熱穩定極限值、暫態穩定極限值以及靜態穩定極限值，然后用這三個極限值里的最小數值，來確定該斷面的電流傳輸極限，進行穩定裕度的評估。穩定裕度評估通常用于實時監控、檢修、用電調度等方面，為整個電網的安全穩定運行的提供具有實際操作性的數據支持。

3 結束語

電力系統的在線安全穩定分析，是根據在線安全穩定分析系統的具體情況以及要求，開展對系統靜態安全分析、暫態穩定性分析、小擾動穩定分析、短路電流分析、穩定裕度評估，研究電力系統的在線安全穩定特性。同時，根據分析結果為國家電網的進一步規劃、設計、建設、科研以及相關試驗工作提供有力的技術支撐，檢驗以及矯正我國電網的安全穩定水平，為優化我國的電網規劃方案提供具有可操作性的數據支持，并輔助電力技術人員制定電網安全穩定運行的控制策略以及提高系統穩定水平的措施。

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TM711.2

A

1671-3818（2016）10-0161-01

廖玉瓊（1983-），女，苗族，貴州銅仁人，電力調度技術人員，研究方向：指揮、組織、協調、電網事故處理。