2.1 靜態(tài)安全分析ppt課件

1、第第4 4章章 靜態(tài)安全分析的原理與方法靜態(tài)安全分析的原理與方法4.1 4.1 補(bǔ)償法補(bǔ)償法4.2 4.2 直流潮流法直流潮流法4.3 4.3 靈敏度法靈敏度法4.4 4.4 舉例舉例1 1 電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性與可靠性電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性與可靠性 安全性安全性: (Security): (Security)系統(tǒng)滿足安全約束系統(tǒng)滿足安全約束 (1) (1) 負(fù)荷條件約束負(fù)荷條件約束( (節(jié)點功率平衡約束節(jié)點功率平衡約束確保在當(dāng)前正常負(fù)荷確保在當(dāng)前正常負(fù)荷 水平下存在潮流解；水平下存在潮流解； (2) (2) 運行條件約束運行條件約束運行參數(shù)不越限運行參數(shù)不越限 穩(wěn)定性：同步運行的能力穩(wěn)

2、定性：同步運行的能力 / / 維持電壓的能力維持電壓的能力 / / 維持頻率的能力維持頻率的能力 ？ 可靠性：系統(tǒng)持續(xù)、不中斷供電的能力可靠性：系統(tǒng)持續(xù)、不中斷供電的能力靜態(tài)安全分析問題概述靜態(tài)安全分析問題概述 iiiiiiiiiijijijijijijVVVPPPQQQPPSS2 2 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換關(guān)系電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換關(guān)系靜態(tài)安全分析問題概述靜態(tài)安全分析問題概述滿足全部安全約束滿足全部安全約束安全正常狀態(tài)安全正常狀態(tài)滿足部分安全約束滿足部分安全約束不安全正常狀態(tài)不安全正常狀態(tài)靜態(tài)的：某些運行參數(shù)嚴(yán)重越限，靜態(tài)的：某些運行參數(shù)嚴(yán)重越限， 但仍然能維持但仍然能維持( (不變不變

3、) )暫態(tài)的：某些運行參數(shù)嚴(yán)重越限，暫態(tài)的：某些運行參數(shù)嚴(yán)重越限， 且不斷發(fā)展變化，且不斷發(fā)展變化， 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可能難以保持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可能難以保持完整性完整性運行參數(shù)基本能在允許范圍內(nèi)且維持不變，運行參數(shù)基本能在允許范圍內(nèi)且維持不變，但但 系統(tǒng)某些部分已經(jīng)解列，系統(tǒng)某些部分已經(jīng)解列， 或已經(jīng)喪失部分負(fù)荷，或已經(jīng)喪失部分負(fù)荷，系統(tǒng)運行狀態(tài)已不再惡化系統(tǒng)運行狀態(tài)已不再惡化靜態(tài)安全控制靜態(tài)安全控制調(diào)整調(diào)整 PGPG、VPVVPV、 線路切換等線路切換等穩(wěn)定性控制穩(wěn)定性控制校正控制校正控制3 3 元件開斷問題元件開斷問題 設(shè)備計劃、故障檢修，保護(hù)動作設(shè)備計劃、故障檢修，保護(hù)動作元件退出運行元件退出運行網(wǎng)絡(luò)

4、局部網(wǎng)絡(luò)局部( (一處一處/ /多處多處) )的拓?fù)涞耐負(fù)? /元件參數(shù)改變元件參數(shù)改變 通常考慮的開斷元件有：線路、變壓器、發(fā)電機(jī)通?？紤]的開斷元件有：線路、變壓器、發(fā)電機(jī)4 4 靜態(tài)安全分析要點靜態(tài)安全分析要點 (1) (1) 元件開斷后，不考慮暫態(tài)元件開斷后，不考慮暫態(tài)( (動態(tài)動態(tài)) )過程，檢查新的拓?fù)錀l件下，系統(tǒng)達(dá)過程，檢查新的拓?fù)錀l件下，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的安全性；到穩(wěn)態(tài)后的安全性； (2) (2) 需要檢查一系列的事故需要檢查一系列的事故( (缺點缺點) )開斷開斷( (或計劃開斷或計劃開斷) )后的系統(tǒng)狀態(tài)后的系統(tǒng)狀態(tài), , 需要需要有足夠快的計算速度才能滿足在線有足夠快的計算速

5、度才能滿足在線 SSA SSA 的要求；的要求； (3) (3) 一般只做一般只做 N-1 N-1 靜態(tài)安全分析；靜態(tài)安全分析； (4) (4) 通常在原始運行狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行通常在原始運行狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行SSASSA，以盡量減小計算量，以盡量減小計算量靜態(tài)安全分析問題概述靜態(tài)安全分析問題概述4.1.1 4.1.1 基本思路基本思路4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法要點：要點：原網(wǎng)絡(luò)因子表已形成原網(wǎng)絡(luò)因子表已形成新網(wǎng)絡(luò)注入電流新網(wǎng)絡(luò)注入電流 I I 知知在在 I I 作用下，原網(wǎng)絡(luò)與新網(wǎng)絡(luò)節(jié)作用下，原網(wǎng)絡(luò)與新網(wǎng)絡(luò)節(jié)點電壓相等點電壓相等(V)(V)目的：求解

6、目的：求解 V V設(shè)設(shè) 原網(wǎng)絡(luò)原網(wǎng)絡(luò) N，節(jié)點，節(jié)點 i-j 之間追加之間追加 zij 新網(wǎng)絡(luò)：新網(wǎng)絡(luò)： I、V ；與；與 I、V 對應(yīng)的原網(wǎng)絡(luò)：對應(yīng)的原網(wǎng)絡(luò)： I、V1 0 0 1 1 0 0 ijiijjijnIIIIIIIII4.1.2 4.1.2 方法描述方法描述(1) (1) 網(wǎng)絡(luò)表示網(wǎng)絡(luò)表示4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法1 ijnIIIII1 ijnVVVVV1 iijjijnIIIIIII4.1.2 4.1.2 方法描述方法描述(2) (2) 原網(wǎng)絡(luò)分解：根據(jù)迭加原理，對于原網(wǎng)絡(luò)在原網(wǎng)絡(luò)分解：根據(jù)迭加原理，對于原網(wǎng)絡(luò)在 I I 作用下有如

7、下分解：作用下有如下分解：4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法= =+ +(1)0110TijII (0)(1)V = V+ V關(guān)鍵：求關(guān)鍵：求 IijIij4.1.2 4.1.2 方法描述方法描述(3) Iij (3) Iij 的求取的求取等值發(fā)電機(jī)原理等值發(fā)電機(jī)原理4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法(0)(0)(0)(0)1TijnVVVV(0)V 對已知的對已知的 I , I , 利用原網(wǎng)絡(luò)因子表利用原網(wǎng)絡(luò)因子表, , 求得節(jié)點電壓求得節(jié)點電壓 V(0) :V(0) :原網(wǎng)絡(luò)對端口原網(wǎng)絡(luò)對端口 i-j i-j 等值

8、：等值：令令 Iij=1 , Iij=1 , 利用原網(wǎng)絡(luò)因子表利用原網(wǎng)絡(luò)因子表, , 求得節(jié)點電壓求得節(jié)點電壓 V(ij) : V(ij) :( )( )( )( )1ijijijijijTijnVVVV( )V(0)(0)( )( )ijijijTijEVVzVV求求 Iij 等值：等值： ; ZijijijTijIE Zzz 4.1.3 4.1.3 補(bǔ)償法計算步驟補(bǔ)償法計算步驟4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法(0)1TijnIIIII= Let Let 注入注入 N N 的電流為已知的的電流為已知的 I I ： 利用利用 N N 的因子表的因子表,

9、, 求得節(jié)點電壓求得節(jié)點電壓 V(0) : V(0) : 計算計算 N N 對對 i-j i-j 的等值電勢源參數(shù)：的等值電勢源參數(shù)： Let Let 注入注入 N N的的 電流為：電流為： 利用利用 N N 的因子表的因子表, , 求得節(jié)點電壓求得節(jié)點電壓 V(ij) : V(ij) :( )( )( )( )1ijijijijijTijnVVVV( )V(0)(0)( )( ) & ijijijTijEVVzVV求求 Iij 等值：等值：Z ; ZijijijTijIEzz /設(shè)：原網(wǎng)絡(luò)設(shè)：原網(wǎng)絡(luò) N N 追加追加 zij zij 后后新網(wǎng)絡(luò)，其注入電流已知新網(wǎng)絡(luò)，其注入電流已知

10、: :( )0110TijI (0)1TijnIIIII= (0)(0)(0)(0)1TijnVVVV(0)V 計算計算 新網(wǎng)絡(luò)新網(wǎng)絡(luò) 在在 I 作用下的節(jié)點電壓作用下的節(jié)點電壓 V :ijijI(0)( )V = V+V4.1.4 4.1.4 補(bǔ)償法應(yīng)用注意補(bǔ)償法應(yīng)用注意4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法 “ “已知追加已知追加zijzij后新網(wǎng)絡(luò)注入電流后新網(wǎng)絡(luò)注入電流 I ” I ”，即：，即： 若將補(bǔ)償法應(yīng)用于若將補(bǔ)償法應(yīng)用于P-QP-Q法的開斷潮流計算，法的開斷潮流計算， 其其P P、QQ修正方程即相當(dāng)于用修正方程即相當(dāng)于用BB、B B 描述的節(jié)

11、點電壓方程描述的節(jié)點電壓方程 補(bǔ)償法主要應(yīng)用于開斷模擬補(bǔ)償法主要應(yīng)用于開斷模擬元件過負(fù)荷校驗、電壓越限校驗。元件過負(fù)荷校驗、電壓越限校驗。 “ N “ N上追加上追加 zij ” zij ” 即代表即代表( (開斷開斷) )操作操作 追加導(dǎo)納為追加導(dǎo)納為 yij yij 的支路，故的支路，故 ： zij = 1 /(-yij)= - zij zij = 1 /(-yij)= - zij P/V= B VQ/V = BV注入電流注入電流(0)(0)(0)(0)(0)T1ijnI I I I II=(0)(0)(0)(0).ii si siIPjQV/應(yīng)當(dāng)由開斷前原網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)由開斷前原網(wǎng)絡(luò)N N的初

12、始潮流結(jié)果確定：的初始潮流結(jié)果確定：節(jié)點電壓節(jié)點電壓導(dǎo)納矩陣導(dǎo)納矩陣1/ijijijijzBzx 追加的開斷支路：追加的開斷支路：4.1.4 4.1.4 補(bǔ)償法應(yīng)用注意補(bǔ)償法應(yīng)用注意4.1 4.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的補(bǔ)償法 若要就某一操作計算不同注入電流若要就某一操作計算不同注入電流(不同負(fù)荷水平不同負(fù)荷水平)下的節(jié)點電壓下的節(jié)點電壓(潮流潮流)， 則只要改變則只要改變I(0) 及相應(yīng)的及相應(yīng)的V(0) (從而從而 E)，V(ij) (從而從而 zT)不變。不變。T(0)(0)( )( )010ijTTijijijTTijijTijijijnEn VVzn VV

13、ZzzIE Z I/ 若開斷元件為變壓器，那么若開斷元件為變壓器，那么 :4.2.1 4.2.1 直流潮流模型直流潮流模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(1) (1) 支路的直流潮流模型支路的直流潮流模型 直流潮流法把非線性潮流問題簡化為線性直流電路問題，方便快捷；直流潮流法把非線性潮流問題簡化為線性直流電路問題，方便快捷；但精確度差，只能校驗過負(fù)荷，不能校驗電壓越界的情況。但精確度差，只能校驗過負(fù)荷，不能校驗電壓越界的情況。因計算速度很快，尤其適合處理斷線分析和在線應(yīng)用，應(yīng)用廣泛。因計算速度很快，尤其適合處理斷線分析和在線應(yīng)用，應(yīng)用廣泛。 0

14、0, 01/sin , cos11ijijijijijijijijijgbbbbxVV ijiji ijPjQV I 220cossincossin()ijiijijijijijijijijijijijijiijiPV gVVgbQVVbgVbb()()0ijijijijijijPbxQ /4.2.1 4.2.1 直流潮流模型直流潮流模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(1) (1) 支路的直流潮流模型支路的直流潮流模型矩陣形式矩陣形式1lL nnA 11111hhhllijLLllL LijL LijL LijL LllijLLPPdiag B

15、diag BdiagbdiagxPB/()ijijijPBllPB AY=Yij Y=Yij ，Yij =Gij +jBij =-(gij +jbij ) Bij =-Yij =Gij +jBij =-(gij +jbij ) Bij =-bij=1/ xijbij=1/ xijLetLetThenThenlllPB 留意：留意： Pij =-Pji Pij =-Pji Pij=0Pij=0留意：支路留意：支路h=h(i,j)h=h(i,j)4.2.1 4.2.1 直流潮流模型直流潮流模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(2) (2) 節(jié)點的直流

16、潮流模型節(jié)點的直流潮流模型 0iijijj iiPBQ0 PB cossinsincosiijijijijijj iiijijijijijj iPVVGBQVVGB00, 0sin , cos11ijijijijijijijgbbbVV證明證明1 1證明證明2 2(1) 1(1) (1)0nnnRR P,B4.2.1 4.2.1 直流潮流模型直流潮流模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(3) (3) 關(guān)于直流潮流模型的幾點說明：關(guān)于直流潮流模型的幾點說明： a) a) 直流潮流模型對應(yīng)于純電抗網(wǎng)絡(luò)直流潮流模型對應(yīng)于純電抗網(wǎng)絡(luò)忽略所有元件忽略所有元

17、件(G(G、T)T)的電阻及的電阻及對地導(dǎo)納；對地導(dǎo)納； b) b) 若與此純電抗網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的節(jié)點電抗矩陣為若與此純電抗網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的節(jié)點電抗矩陣為 X X ，那么，那么 B0=X-1 B0=X-1 從而從而 P=B0 =XP P=B0 =XP c) c) 在直流潮流模型下，任意節(jié)點、任意支路在直流潮流模型下，任意節(jié)點、任意支路 P=0 P=0 d) d) 直流潮流法可以用于支路直流潮流法可以用于支路/ /發(fā)電機(jī)開斷模擬，一般只用于校驗元件過發(fā)電機(jī)開斷模擬，一般只用于校驗元件過負(fù)荷情況。負(fù)荷情況。4.2.2 4.2.2 直流潮流的斷線直流潮流的斷線( (開斷開斷) )模型模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)

18、靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法定義：支路定義：支路 k(i,j) k(i,j) 為為 i-j i-j 間若干元件并聯(lián)間若干元件并聯(lián)問題：問題：i-j i-j 之間增加之間增加( (或開斷或開斷) 1) 1個元件個元件 xk xk ， 網(wǎng)絡(luò)描述如何修改？網(wǎng)絡(luò)描述如何修改？設(shè)：設(shè)： 原網(wǎng)絡(luò)原網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點電抗矩陣節(jié)點電抗矩陣 X X， 追加追加 xk xk 后后 節(jié)點電抗矩陣節(jié)點電抗矩陣 XX那么那么 由支路追加原理，由支路追加原理， TkkTkkkXxTLLL LX - XXe e XX = X-X-e Xe111222ijLijLkkikjLkninjLnXXXXXXXX

19、XXXXLX = Xe 2TkkkkiijjijXxxXXXL Le XeXT=XXT=X 0 1 1 0ke4.2.2 4.2.2 直流潮流的斷線直流潮流的斷線( (開斷開斷) )模型模型4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法LetLet：21 ()TkeLLkkiijjijkkkexXXXXxx e Xe/ThenThen：電抗矩陣：電抗矩陣 X X 修正公式修正公式設(shè)：追加設(shè)：追加 xk xk 后，節(jié)點注入后，節(jié)點注入P P不變：不變：TkkkX = XXe e XTkkkXXXXe e X Tkkk X PXe e X Pkkk Xexk 引起

20、的引起的 X 的修正量：的修正量：xk 引起的引起的 電壓相角修電壓相角修正量：正量：()TTkkiji jkeXPe 追加追加 xk xk 后，新網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點電壓相角：后，新網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點電壓相角：kkk Xe操作前原始狀態(tài)操作前原始狀態(tài)4.2.2 4.2.2 直流潮流的斷線直流潮流的斷線( (開斷開斷) )模型模型應(yīng)用注意應(yīng)用注意4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法（1 1直流潮流的開斷模型適應(yīng)于：直流潮流的開斷模型適應(yīng)于： 增加增加1 1個元件個元件 +xk +xk 開斷開斷1 1個元件個元件 -xk -xk（2 2操作的元件可以是：操作的元件可以是

21、：LineLine、GG、T T（3 3若元件開斷后，若元件開斷后，2TkekkiijjijkxXXXx e XeThenThen：開斷后使新網(wǎng)絡(luò)電抗矩陣：開斷后使新網(wǎng)絡(luò)電抗矩陣 X X 不存在不存在 元件開斷后使系統(tǒng)解列！元件開斷后使系統(tǒng)解列！k 4.2.3 4.2.3 直流潮流法應(yīng)用直流潮流法應(yīng)用 N-1 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(1) N-1 (1) N-1 安全性檢驗的基本概念安全性檢驗的基本概念 “N-1N-1安全性檢驗安全性檢驗”：指：指 系統(tǒng)全部系統(tǒng)全部(N(N個個) )元件元

22、件( (線路線路) )開斷任開斷任意意1 1個，個， 系統(tǒng)各項運行指標(biāo)均滿足給定要求。系統(tǒng)各項運行指標(biāo)均滿足給定要求。 應(yīng)用范圍：系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、運行調(diào)度應(yīng)用范圍：系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、運行調(diào)度 檢驗方法：檢驗方法：“故障選擇故障選擇”先對元件開斷后引起系統(tǒng)過先對元件開斷后引起系統(tǒng)過負(fù)荷的可能性負(fù)荷的可能性 ( (大大小小) )排序排序(“(“故障排序故障排序”) ) ；然后依次進(jìn)行；然后依次進(jìn)行線路開斷檢驗，線路開斷檢驗， 直至某個線路開斷不引起過負(fù)荷，那么直至某個線路開斷不引起過負(fù)荷，那么 終止終止檢驗檢驗 事故評判標(biāo)準(zhǔn)事故評判標(biāo)準(zhǔn): : 評判開斷元件引起系統(tǒng)不安全程度的指標(biāo)評判開斷元件引起系統(tǒng)不安

23、全程度的指標(biāo)4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的定義：系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的定義：21LlllllPIw P P 支路支路 No.l No.l 的有功潮流的有功潮流網(wǎng)絡(luò)的支路總數(shù)網(wǎng)絡(luò)的支路總數(shù)支路支路 No.l No.l 的允許傳輸容量的允許傳輸容量支路支路 No.l No.l 的并聯(lián)線路數(shù)的并聯(lián)線路數(shù)支路支路 No.l No.l 中的線路開斷對系統(tǒng)影響程度的權(quán)

24、系數(shù)中的線路開斷對系統(tǒng)影響程度的權(quán)系數(shù)PI PI 指標(biāo)的意義：指標(biāo)的意義：1 1PIPI值越大，系統(tǒng)綜合過負(fù)荷程度越強(qiáng)；其關(guān)鍵影響因素有線路潮流、支值越大，系統(tǒng)綜合過負(fù)荷程度越強(qiáng)；其關(guān)鍵影響因素有線路潮流、支路的并聯(lián)線路回數(shù)及其開斷對系統(tǒng)的影響程度，等。路的并聯(lián)線路回數(shù)及其開斷對系統(tǒng)的影響程度，等。2 2PIPI指標(biāo)可根據(jù)指標(biāo)可根據(jù)SSASSA分析的側(cè)重點不同而有不同的定義分析的側(cè)重點不同而有不同的定義如系統(tǒng)電壓安如系統(tǒng)電壓安全性指標(biāo)：全性指標(biāo)：limlim.limlimiikkvV iQ ki INk IQikVVQQPIwwVQ4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安

25、全性檢驗與故障排序4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：kkkPIPIBB(a) (a) 線路故障開斷引起的線路故障開斷引起的 PI PI 增量增量 設(shè)：線路設(shè)：線路 No.k No.k 導(dǎo)納導(dǎo)納 Bk Bk 變化變化 Bk PIBk PI變化變化問題：如何計算問題：如何計算PIPI的變化量的變化量 PIk PIk ，以檢驗系統(tǒng)過負(fù)荷情況？，以檢驗系統(tǒng)過負(fù)荷情況？意義：

26、意義：PIPI的變化量的變化量 PIk PIk 反映了線路開斷引起系統(tǒng)過負(fù)荷可能性的反映了線路開斷引起系統(tǒng)過負(fù)荷可能性的 大小大小其值越大，系統(tǒng)過負(fù)荷行為對其值越大，系統(tǒng)過負(fù)荷行為對 Bk Bk 變化的靈敏度越變化的靈敏度越 大，引起過負(fù)荷的可能性增大大，引起過負(fù)荷的可能性增大4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：(b) (b) PIk PIk 的計算的計算設(shè)設(shè) 原始運

27、行狀態(tài)：原始運行狀態(tài)：Pl Pl 、l PIl PI；線路；線路 k k 斷開后狀態(tài)：斷開后狀態(tài)：Pl Pl 、l l PIPI那么那么2121 & LlllllkLlllllPIw P PPIPIPIPIw P P /111TL 1TL 1TL & hLhLhLlllllllllllllllLPPPdiag BBBPPB B221LllllllPIw BPPI/4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：基

28、于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：(b) (b) PIk PIk 的計算的計算LetLetT2222221111L LdhhhhLLLLdiagw B Pw B Pw B PW/ThenThen ( ) PIPITTTdT A W A W W 221LllllllPIPIwBP /22kkkkPIPIwBP/22kkkkkPIPIPIPIwBPPI/222( ) kkkkkw BPIPTTW W4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 基于線路導(dǎo)納變化靈敏度

29、的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：(b) (b) PIk PIk 的計算的計算kkTTTkkkTTkkkk WXe= e XW = e Re XWXe= e Te222222(1) (4.2.3 1)kkkkkkkkkkkekkw BPIxP 222()kkkkkPIw B PTTW W/&TkkkkkTTkkkkkex Xee e e Xe(1)kkkekx 22222 (1)TTkkkkkkkkkkkkkkekPIw B Px T WXee XWe XWXe/4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障排序安全性檢驗與故障排序

30、(2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA 基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：基于線路導(dǎo)納變化靈敏度的有功過負(fù)荷行為指標(biāo)的計算：2222222 (4.2.32)111kkkkkkkkkkkkekkekkekBBw BPIB xB xB xP 11kkkkekkeBxxB x1kkkxxB /kkkkkxPB22222 (4.2.33)111kkkkkkkkkekkkekkePPwPPIB xPB xB x(b) (b) PIk PIk 的計算的計算對于開斷線路對于開斷線路 k k，4.2.3 N-1 4.2.3 N-1 安全性檢驗與故障

31、排序安全性檢驗與故障排序 (2) (2) 基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的基于系統(tǒng)綜合過負(fù)荷行為指標(biāo)的SSASSA小結(jié)小結(jié)2222222222222222(1)21112111kkkkkkkkkkkekkkkkkkkkkkkkkekkekkekkkkkkkkkkekkkekkew BPIxPBBw BPIB xB xB xPPPwPPIB xPB xB x 通用公式通用公式開斷線路開斷線路i) i) 開斷影響通過開斷影響通過 Bk(1/xk)Bk(1/xk)、xke=Xii+Xjj -2Xij xke=Xii+Xjj -2Xij 反映；反映；ii) ii) 行為指標(biāo)行為指標(biāo) PI PI 的變化量完

32、全由開斷前初始運行狀態(tài)計算。的變化量完全由開斷前初始運行狀態(tài)計算。iii) iii) 直流潮流法快速、簡單，但精度低直流潮流法快速、簡單，但精度低; ; 且只能計算有功潮流及其過負(fù)荷且只能計算有功潮流及其過負(fù)荷行為，行為， 不能考慮無功不能考慮無功/ /電壓問題電壓問題4.2 4.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的直流潮流法4.3.1 4.3.1 節(jié)點功率方程的線性化節(jié)點功率方程的線性化4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法對已知的正常運行狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)滿足：對已知的正常運行狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)滿足：當(dāng)有擾動發(fā)生，應(yīng)當(dāng)滿足：當(dāng)有擾動發(fā)生，應(yīng)當(dāng)滿足

33、：基本思路：靈敏度法以線路開斷前的正常運行狀態(tài)為基礎(chǔ)，將線路的開斷基本思路：靈敏度法以線路開斷前的正常運行狀態(tài)為基礎(chǔ)，將線路的開斷視為視為 “擾動擾動”，計算速度快，精度高，能夠考慮全面的系統(tǒng)運行，計算速度快，精度高，能夠考慮全面的系統(tǒng)運行行為指標(biāo)。行為指標(biāo)。cossinsincos (1,2,.,)iijijijijijj iiijijijijijj iPVVGBQVVGBiN0(0)(0)0(0)0 TisisTiiTijPQVyWXY正常運行狀態(tài)下的節(jié)點注入功率正常運行狀態(tài)下的節(jié)點注入功率正常運行狀態(tài)下的節(jié)點電壓正常運行狀態(tài)下的節(jié)點電壓狀態(tài)向量狀態(tài)向量正常運行狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)正常運行狀態(tài)

34、下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)0()00Wf X ,Y0() 00WWf XX,YY4.3.1 4.3.1 節(jié)點功率方程的線性化節(jié)點功率方程的線性化4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法泰勒展開泰勒展開0() 00WWf XX,YY簡化簡化0()00Wf X ,Y4.3.2 4.3.2 狀態(tài)變化的求解狀態(tài)變化的求解4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) 節(jié)點注入功率擾動引起的狀態(tài)變化節(jié)點注入功率擾動引起的狀態(tài)變化Y=0Y=0(2) (2) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)( (參數(shù)參數(shù)) )擾動引起的狀態(tài)變化擾動引起的狀態(tài)變化W=0W=0

35、(3) (3) 擾動后的新狀態(tài)計算擾動后的新狀態(tài)計算(0)(0) + + TiiiiVVX4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(4) (4) 支路潮流的計算支路潮流的計算4.3.2 4.3.2 狀態(tài)變化的求解狀態(tài)變化的求解220cossin()sincosijijiijijijijijijijiijijijijijijVVPV GGBKVVQVBbGBK ()ijijijijijijYGjBygjb 22220cossin()sincosijiijijijijijijijiijijijijijijijPt V GtVVGBQVt BbtVVGB 4.3

36、4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(5) (5) 靈敏度法靈敏度法SSASSA的原則步驟的原則步驟4.3.2 4.3.2 狀態(tài)變化的求解狀態(tài)變化的求解(a) (a) 由已知的原始運行狀態(tài)、給定擾動由已知的原始運行狀態(tài)、給定擾動( (Y)Y)，計算，計算S0S0、 WyWy(b) (b) 計算狀態(tài)向量修正量計算狀態(tài)向量修正量 X=S0 X=S0 WyWy(c) (c) 修正狀態(tài)向量修正狀態(tài)向量X=X0+X=X0+X X(d) (d) 計算支路潮流計算支路潮流關(guān)鍵！關(guān)鍵！4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) W

37、y Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算設(shè)設(shè) 系統(tǒng)節(jié)點數(shù)系統(tǒng)節(jié)點數(shù) N; N; 所有節(jié)點均為所有節(jié)點均為PQPQ； 系統(tǒng)支路數(shù)系統(tǒng)支路數(shù) b b 那么那么1121112111 TiiNNNTiiNNNTkbbP QP QPQVVVyyyfXYcossin (1,2,.,)sincosiijijijijijj iiijijijijijj iPVVGBiNQVVGB()Wf X,Y支路支路 k(i,j)k(i,j)4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) W

38、y Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算J0 J0 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),x00X0YJ = JJ =f (X Y)4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) Wy Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算S0 S0 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) : :S0=J0-S0=J0-1 14.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) Wy Wy 結(jié)構(gòu)分析

39、結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算L0 L0 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) : :00()xy0L = fX ,YY12(2) xxxxklbxyyyyyNN b fffff11 Tklbbyyyy Y 22 (1,., )xllNNlyyRlbfLJ2200001()() bNNxxylllyRy0fX ,YL = fX ,YYb b 個個 (2N(2N2N) 2N) 子子塊塊4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) Wy Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的

40、節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算Lk Lk 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) : :()kxkyL =fX,Y2ikiy fV2ikjy fV2jkiy fV2jkjy fV V V iiiiiijjjjjjP QP QTTTTfVfV4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) Wy Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算Wl Wl 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) : :00()lyW = fX ,YY1111 iiikbiiikbjjjkbjjjkbPP

41、PyyyQQQyyyyPPPyyyQQQyyy f2 N b21NlRW4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(1) (1) Wy Wy 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算Wy Wy 的結(jié)構(gòu)小結(jié)的結(jié)構(gòu)小結(jié)100 ylW =ILSW21NyRW2100()NlyR WfX ,YY12200 NNRSJ22000() NNxyR LfX ,YY網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化( (斷線斷線) )引起的引起的系統(tǒng)各節(jié)點注入功率變化量系統(tǒng)各節(jié)點注入功率變化量4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)

42、安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算22kijijijijyyyGB 0 0 0 0TkyY設(shè)設(shè) 系統(tǒng)僅一處開斷系統(tǒng)僅一處開斷支路支路k(i,j)k(i,j)開斷，開斷， yk =yij yk =yij ，那么，那么 Y Y元素：元素：Yij = -yij =Gij +jBijYij = -yij =Gij +jBijcossinijijijijijijGYBYcossinijijijijijijijijGGijYYBBijYY Wl W

43、l 的計算的計算(a) (a) 開斷線路導(dǎo)納的表開斷線路導(dǎo)納的表示：示：4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 Wl Wl 的計算的計算(b)(b)考考 察節(jié)點功率方程：察節(jié)點功率方程：cossinsincosipipipipipp iiiiipipipipipp iVVGBPQVVGBf2&,2&,cossincossinsincossincosiiiiijijijijijipipipipipp

44、 ip i jiiiiijijijijijipipipipipp ip i jPV GVVGBVVGBQV BVVGBVVGB 0& ; ()()iiijipiiijijipp ipjp ipjijijijijijijGggBbbbYGjBgjby 與開斷支路與開斷支路 k(i,j) k(i,j) 有關(guān)有關(guān)與開斷支路與開斷支路 k(i,j) k(i,j) 無關(guān)無關(guān)對系統(tǒng)的節(jié)點功率方程，僅節(jié)點對系統(tǒng)的節(jié)點功率方程，僅節(jié)點 i i、j j 之注入功率與開斷支路之注入功率與開斷支路 yij yij 有關(guān)有關(guān)jjjPQf與節(jié)點與節(jié)點 i i 類似類似4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度

45、法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 Wl Wl 的計算的計算(c)(c)考察節(jié)點功率考察節(jié)點功率 fi fi 、fj fj 對對 yij yij 變化的靈敏度：變化的靈敏度：()()()()ijijiiiiiijijijijijijijijijiiiiiijijijijijijijGBPPPPPyYYGYBYGBQQQQQyYYGYBY 220cossinsincos()ijijijijijijijiijiijijijijijijijijijijiji

46、ijiijijijVVGBt G VPPyyyVVGBt BbVQQyyy iijijijjijjiijiijijijjijjiijPyPyPyPyQyQyQyQy/4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 Wl Wl 的計算的計算(d) (d) Wl Wl 的完整描的完整描述：述：00000000000000000 0 =00000000000 0000000ijijijijjiijjiijPijyijQyyij

47、PyjiQyjiPQyPQfY2Nb1b21N 00000ijijlyjijiPQPQ WfY4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 f xy f xy 及及 L0 L0 的計算：的計算：12(2) xxxxklbxyyyyyNN b fffff非非 0 0 子塊子塊1616個非個非 0 0元元4 4個個(2(22) 2) 子塊子塊2222 iikikjjjkikjyyyy ffVVffVV4.3 4.3 電力系

48、統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 f xy f xy 及及 L0 L0 的計算的計算f xy f xy 非非 0 0 元的計元的計算：算：222jijijiijijjijijiijijHPNyyjLQLkjyyy fV2jijiijijjijiijijHNyyjJLkiyyy fV2ijijijijijijijijHNyyiJLkjyyy fV222ijijijijijijijijijijHPNyyiJQLkiyyy fV0T0 0 0 0 xyijyLfYY4.3 4.3 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析的靈敏度法(2) (2) Wy Wy 的計算的計算4.3.3 4.3.3 斷線引起的節(jié)點注入功率增量斷線引起的節(jié)點注入功率增量( (Wy)Wy)的計算的計算 f xy f xy 及及