摘要：电力系统的安全稳定是电网正常运行的基本前提，印度大停电、美加大停电等国内外多次大停电事故充分说明，确保电力系统安全稳 定运行对社会安定和国民经济发展具有重大意义。因此，国内外学者和工程人员在电力系统安全与稳定方面做了大量的研究。
关键词：在线；安全稳定分析；应用；调控运行；
引言：现代电力系统规模不断扩大，电力系统的安全稳定性也变得越来越重要，因此电力系统安全稳定分析技术成为了保障电力系统安全稳 定运行的重要手段之一。传统的电力系统安全稳定分析采用离线计算手段，主要用于电网规划研究、年度方式研究、检修方式安排、稳定控 制策略研究等方面，通常选用一些具有典型性、代表性的电网方式，例如夏季大方式、冬季小方式、水电大发及枯水方式、正常方式和检修 方式等。由于传统离线计算都是基于极端典型方式，计算中往往又留有较大裕度，计算条件与实际运行情况可能差别较大，导致多数情况下 计算结果趋于保守。对于日常调度运行或稳定控制策略来说，过于保守的计算结果将使电网运行效益降低，不利于提高电网输电能力。
1.电网稳定分析发展
提高电力系统安全稳定分析技术水平成为保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一。电网规划研究、年度方式研究、检修方式安排、稳定 控制策略研究等都需要进行安全稳定分析。为确保控制策略通用性，传统离线方式仿真计算分析通常选用一些典型方式进行，例如夏季大方 式、冬季小方式、水电大发及枯水方式等。
电网夏季与冬季安全稳定运行规定编制也是基于上述方案。目前，国内稳定装置的控制策略广泛采用“离线决策，实时匹配”方式。在制定 策略表时，电网运行方式和故障都是预想的，需要进行大量的离线计算，稳控装置实时检测当前的运行状态和所发生的故障，然后从策略表 中查找对应的控制措施并执行。对于一个较大规模的电力系统，若考虑每一种运行方式，离线所生成的策略表是相当的庞大和费时的，实际 上往往只考虑典型的运行方式，为此有可能会发生失配问题，且当电网的结构发生较大改变后，需要重新计算策略表，而控制系统的自适应 能力较差。传统计算大多基于极端方式，计算分析中一般留有较大裕度，计算条件与实际运行情况可能差别很大，不利于电网灵活控制和经 济运行。因此，实现电力系统在线分析和研究是电网安全稳定运行研究的发展方向。
2.在线安全稳定分析系统的基本原理及构成
基于在线潮流数据的在线安全稳定分析及辅助决策系统，针对计算分析过程中遇到的各类需求与习惯，为用户提供了一整套的自动化工具， 包括基础数据准备与质量检查，潮流计算和快速调整、稳定评估、辅助决策，计算结果的深度分析等内容，覆盖了电力系统研究过程的所有 环节。该系统可在线跟踪电网实际运行工况，对静态、暂态和动态安全稳定及断面极限、小扰动、短路电流和孤网安全等进行实时分析和控 制决策支持，实现电网安全稳定性的可视化监视和调度辅助决策，提高运行决策的科学性、预见性，通过友好的人机界面向运行人员提供当 前方式下电网预防控制措施，为未来实现闭环稳定控制奠定基础。
在线安全稳定分析及辅助决策系统属于智能电网调度技术支持系统D5000实时与监控类应用。系统建设遵循“统一分析，分级管理”原则， 包含实时态和研究态两个模块，采用统一计算数据，各级调度负责调度管辖电网内的安全稳定分析任务，分析结果实现全网共享，同时根据 需要开展在线联合分析工作。
3.应用分析
在线安全稳定分析系统包含实时态模块与研究态模块。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实时态模块是在线跟踪电网实际运行情况，每隔15 min定期对电网运行展开六大类计 算分析、预警信息发布和预控决策支持，研究态模块是调度运行人员根据需要，对系统存在的稳定问题做详细研究，寻找系统静态、暂态、 动态等安全稳定问题成因，研究解决问题的方法。实例1与实例2对在线安全分析系统两大模块进行应用，并与PSASP离线计算数据对比，实 例3利用研究态模块对某次电网事故进行反演，并与PMU数据进行了对比。
实例1：某日02时00分，在线稳定分析与预警－静态安全分析显示220 k V田鹅线跳闸，220kV锑中线超过热稳定限额（280 MW）。读取该时 刻数据，进行研究态分析，计算结果表明田鹅线与锑中线构成的新断面存在N－1静态稳定问题，监视点的机组功角曲线与母线电压曲线显示 无暂态稳定问题，与实时态结果和PSASP计算结果一致。经分析，该区域电网为正常方式，无设备停电检修，田鹅线与锑中线构成N－1约束 断面主要原因是水电机组发电方式变化。在丰水期小负荷方式下，水电大量外送，火电开机方式较小，形成新的水电送出通道，负荷转移比 较高，此方式下不能通过N－1安全约束。因此需加强对断面监视与控制，新建监视断面，并通过转移负荷，调整机组出力，减少该断面功率 ，提高静态安全裕度。
实例2：某日10时30分，在线稳定分析与预警—静态安全分析显示220kV群康线跳闸，220kV群豹线过热稳定限额（280 MW）。计算结果表明 群康线与群豹线构成的断面存在N－1静态稳定问题，监视点的机组功角曲线与母线电压曲线显示无暂态稳定问题，与实时态结果和PSASP计 算结果一致。群康线与群豹线构成的断面为新断面。经分析，该区域电网为正常方式，无设备停电检修，此新断面受火电机组开机方式和区 域负荷变化影响较大。在丰水期小负荷方式下，为充分利用水能，减少弃水，保证水电发电空间，火电为最小开机方式，导致该地区火电开 机方式在某些时段与负荷分布不匹配，负荷中心需接收大量送入电力，导致输送通道裕度下降，不能满足N－1，需在断面监视表中配置该新 断面，根据负荷转移比和安全约束，控制该断面有功功率不超过380 MW。
实例3：某日19时59分，220kV袁威线跳闸的PMU曲线。保护动作信息显示为线路A相故障，重合闸不成功跳三相。根据保护及故障录波测距信 息，设置线路故障点为线路全长70%处，A相接地短路，重合不成功跳三相，对袁威线跳闸进行仿真模拟。
总结：负荷的快速增长、特高压电网的互联、分布式能源的广泛接入以及电力市场的变化等使得电网规模日益壮大，电网结构日趋复杂，运 行方式复杂多变，以往的调度模式和电网运行分析控制手段已不能满足电网发展的需要，电网调度运行专业也必须随之转型升级。在线安全 稳定分析系统强大的功能和在线实时的自适应特性适应了电网运行控制发展的需要，是电网调度运行由经验型向分析型、决策型转换升级的 技术支持。实例通过与PSASP、PMU等数据对比，验证了该系统的可信度，并运用该系统准确定位运行风险，改善了离线分析计算的自适应性 ，弥补了离线计算的不足。
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论文作者:杨凤英,王飞,柴治栋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
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