电力系统自动化 第五章 电力系统调度自动化课件.ppt

电力系统自动化,1,第五章 电力系统调度自动化,电力系统自动化,2,本章内容,5.1 概述5.2 远方终端RTU5.3 数据通信的通信规约5.4 调度中心的计算机系统5.5 自动发电控制5.6 EMS的网络分析功能,电力系统自动化,3,第一节 概述,电力系统自动化,4,本节内容,一、电力系统调度的主要任务二、电力系统的分区、分级调度三、调度自动化系统的功能概述四、调度自动化系统的发展历程五、SCADA/EMS系统的子系统划分六、调度自动化系统的设备构成,电力系统自动化,5,保证优良的供电质量保证系统运行的经济性 保证较高的安全水平选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式 保证提供强有力的事故处理措施,一、电力系统调度的主要任务,电力系统自动化,6,.保证优良的供电质量,（1）电能质量要求U=UN, f=fN（2）措施PG= PloadQG= Qload,一、电力系统调度的主要任务（续）,电力系统自动化,7,2. 保证系统运行的经济性,（2）在确定的网络结构下，系统运行经济性取决于调度方案 大机组比小机组效率高 新机组比旧机组效率高 高压输电比低压输电经济,（1）规划是系统运行经济性的前提 电厂选址、输电线路的长度与电压等级,一、电力系统调度的主要任务（续）,电力系统自动化,8,3. 保证供电安全，承受事故冲击,（1）事故原因外因： 雷雨、风暴、雪、鸟兽内因：设备内部隐患、人员操作水平欠佳,（2）预想事故分析：对运行的系统，预想若干事故进行分析、计算，选择适当运行方式。,一、电力系统调度的主要任务（续）,电力系统自动化,9,4. 保证强有力的事故处理措施,保证强有力的事故处理措施恢复运行,一、电力系统调度的主要任务（续）,电力系统自动化,10,国家调度机构跨省、自治区、直辖市调度机构省、自治区、直辖市级调度机构省辖市级调度机构县级调度机构,二、电力系统的分区、分级调度,电力系统自动化,11,：中心调度；：省级调度中心；：地区调度所或供电局,二、电力系统的分区、分级调度（续）,电力系统自动化,12,电力系统自动化,13,监控功能：现场测量、状态信息及控制信号的双向交换协调功能：安全监控、调度管理、计划,三、调度自动化系统的功能,能量管理系统（ EMS ） （Energy Management System）,电力系统自动化,14,三、调度自动化系统的功能（续）,电力系统自动化,15,三、调度自动化系统的功能（续）,电力系统监视和控制电力系统状态估计电力系统安全分析和安全控制电力系统稳定控制电力系统潮流优化电力系统实时负荷预测电力系统频率和有功功率自动控制电力系统电压和无功功率自动控制电力系统经济调度控制电力系统负荷管理,电力系统自动化,16,1电网调度自动化的初级阶段布线逻辑式远动技术的采用： 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调2电网调度自动化的第二阶段电子计算机在电力系统调度工作中的应用： SCADA EMS 3电网调度自动化系统的快速发展阶段计算机技术、通信技术、网络技术的发展：集中式分布式开放式（SCADAEMS快速发展）,四、调度自动化系统的发展历程,电力系统自动化,17,支撑平台子系统SCADA子系统AGC/EDC（Automatic Generation Control/Economic Dispatch Control）子系统高级应用软件PAS (Power system Application Software )子系统调度员仿真培训系统DTS（Dispatcher Training Simulator）调度管理信息子系统DMIS (Dispatcher Management Information System),五、SCADA/EMS系统的子系统划分,电力系统自动化,18,电网调度自动化系统的设备可以统称为硬件，这是相对于各种功能程序软件而言的。它的核心是计算机系统，其典型的系统构成可参见图5-4和图5-5。,六、电力系统调度自动化系统的设备构成,电力系统自动化,19,电力系统自动化,20,电力系统自动化,21,第二节 远方终端RTU,电力系统自动化,22,本节内容,一、RTU的任务二、RTU的结构三、模拟量输入通道四、模拟量输出通道五、开关量输入输出通道,电力系统自动化,23,1数据采集模拟量(YC)；开关量(YX)；数字量 (YC)；脉冲量 (YC)等。2数据通信3执行命令完成遥控(YK)、遥调(YT)等操作。,一、RTU的任务,电力系统自动化,24,4其它功能(1)当地功能：对有人值班的较大站点，如果配有CRT、打印机等，可完成显示、打印功能；越限告警功能；事件顺序记录功能等。(2)自诊断功能：程序出轨死机时自行恢复功能；自动监视主、备通信信道及切换功能；个别插件损坏诊断报告等功能。,一、RTU的任务（续）,电力系统自动化,25,二、RTU的结构,电力系统自动化,26,三、模拟量输入通道,电力系统自动化,27,1电压形成电路,（一）基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路,三、模拟量输入通道（续）,电力系统自动化,28,2低通滤波（ALF）限制输入信号的最高频率，以降低采样频率。3采样保持器（S/H）采样保持器（S/H）的基本原理：A/D转换器完成一次完整的转换需要的一段时间里，模拟量不能变化 。 4多路转换开关（MUX）5模/数转换器（A/D）,（一）基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路,三、模拟量输入通道（续）,电力系统自动化,29,电压频率变换技术（VFC）的原理是将输入的电压模拟量线性地变换为数字脉冲式的频率，使产生的脉冲频率正比于输入电压的大小，然后在固定的时间内用计数器对脉冲数目进行计数，供CPU读入。,（二）基于V/F转换的模拟量输入回路,三、模拟量输入通道（续）,电力系统自动化,30,模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，这个任务主要由数/模（D/A）变换器来完成。,四、模拟量输出通道,电力系统自动化,31,（一）开关量输入通道,五、开关量输入输出通道,电力系统自动化,32,（二）开关量输出通道,五、开关量输入输出通道（续）,电力系统自动化,33,第三节 数据通信的通信规约,电力系统自动化,34,一、并行传输与串行传输,1. 并行传输机理：8位二进制，8+1根线，每根线传送一位码元。特点：传输速度快（百兆字节/s），通信规约简单， 所需信号线多，成本高。应用：传输距离短、高速的场合。2. 串行传输机理：一回传输线（2根），一个一个码元传输。特点：所需信号线少，成本低， 传输速度慢，通信规约复杂。应用：厂、所与调度普遍应用。,电力系统自动化,35,一、并行传输与串行传输,电力系统自动化,36,3. 串行数据的发送和接收,一、并行传输与串行传输,电力系统自动化,37,1码元：把每个信号脉冲称为一个码元。2码元速率：每秒传送的码元数，以Bd（波特）为单位。3信息速率：系统每秒传送的信息量。单位是bit/s（比特/秒）。4误码率：数据经传输后发生错误的码元数与总传输码元数之比。5差错控制：在一个实用的通信系统中一定要能发现差错，并采取纠正措施，把出错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制。最简单和最常用的检错方法是奇偶校验。,二、数据通信中的传输速率和误码率,电力系统自动化,38,奇校验和偶校验,奇校验：使检测到的代码中“1”的个数为奇数偶校验：使检测到的代码中“1”的个数为偶数,有效信息1011001,附加奇校验位1,合成码10110011,1010001110110011,有效信息1011001,附加偶校验位0,合成码10110010,1011001110110010,二、数据通信中的传输速率和误码率,电力系统自动化,39,三、数据通信系统的工作方式,电力系统自动化,40,每帧以“起始位”（低电平）开头，接着传送信息码元，最后附加一位“奇偶校验位”和“停止位”（高电平）。存在起始位和终止位，有效信息比低，传输效率低。,四、异步传输和同步传输,1. 异步通信格式,电力系统自动化,41,四、异步传输和同步传输（续）,电力系统自动化,42,同步通信方式的发、收必须时刻严格保持同步。无起始位和终止位，有效信息长，传输效率高。,四、异步传输和同步传输（续）,2. 同步通信格式,电力系统自动化,43,五、远距离数据通信的基本模型,电力系统自动化,44,1信源：即电网中的各种信息源。2信源编码器：把各种信源转换成易于数字传输的器件。3信道编码器：作用是为了保护所传送的信息内容，增加保护码元。4调制器与解调器（MODEM）：为增加传输距离，将基带信号进行调制传送，可减弱干扰信号。,五、远距离数据通信的基本模型（续）,电力系统自动化,45,5信道：信号远距离传输的载体。6解调器：调制器的逆过程。7信道译码器：编码器的逆过程，除去保护码元。8信源译码器：将二进制信号恢复到模拟信号的过程。9信宿：信息的接收地或接收人员能观察的设备。,五、远距离数据通信的基本模型（续）,电力系统自动化,46,六、数字信号的调制与解调,调制与解调的意义：基带数字信号谐波成分多，占用频带很宽；传统信道多为模拟信号设计；直接传输波形畸变较大，容易失真。调制器（Modulator）解调器（Demodulator）,电力系统自动化,47,电力系统自动化,48,电力系统自动化,49,1数字调幅又称振幅键控方式（ASK），它是用正弦波不同的振幅来代表“1”和“0”两个码元。2数字调频数字调频又称移频键控（FSK），它是用不同频率来代表“1”和“0”，而其振幅和相位则相同。,六、数字信号的调制与解调（续）,电力系统自动化,50,3数字调相数字调相又称移相键控（PSK），又分为二元绝对调相和二元相对调相两种方式。（1）二元绝对调相。图5-22（d）波形中初相位为代表“0”，而初相位为则代表“1”。（2）二元相对调相。图5-22（e）波形中后一周波的相位继续与前一周波相同的，代表码元“0”；而后一周波相位与前一周波相位相反的则代表码元“1”。数字调相抗干扰性能最好，但硬、软件均比较复杂。,六、数字信号的调制与解调（续）,电力系统自动化,51,局域网是一种在较小区域内使各种数据通信设备互连在一起的通信网络。 1. 令牌环（Token Ring）2以太网（Ethernet）,七、局域网及其应用,电力系统自动化,52,电力系统自动化,53,现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、特别在变电站的分层分布式综合自动化系统中具有广泛的应用前景。,八、现场总线,RS-422/RS485：实时性差；主从控制现场总线：双向串行的多节点数字通信系统,电力系统自动化,54,（一）通讯规约在通信网中，为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输，在通信的发送和接收的过程中有一系列的规定，以约束双方进行正确、协调的工作，我们将这些规定称为数据传输控制规程，简称为通信规约。 明确规范以下几个问题：1有共同的语言。2有一致的操作步骤。3规定检查错误以及出现异常情况时计算机的应付方法。,九、循环式规约和问答式规约,电力系统自动化,55,一个通信规约包括的主要内容有：代码（数据编码）、传输控制字符、传输报文格式、呼叫和应答方式、差错控制步骤、通信方式（指单工、半双工、全双工通信方式）、同步方式及传输速率等。,九、循环式规约和问答式规约（续）,电力系统自动化,56,循环式通信规约：（按约定的次序循环发送） 占用通道多问答式通信规约：（有问必答，无问不答） 多台RTU共用一个通道 提高数据传送速度 通道适应性强,（二）种类,九、循环式规约和问答式规约（续）,电力系统自动化,57,1. 循环式通信规约按循环方式工作时，厂站RTU享有发送信息的主动权。发送端与接收端保持严格的同步，信息按事先约定的先后次序排列，并一次循环发送。各RTU将采集并编码的遥测信息和遥信信息循环不息地传送给调度中心。由调度中心发给RTU的各种遥控、遥调或其它命令，由下行通道随时传送（全双工通道上、下行通信可同时进行），不是循环的。,（二）种类,九、循环式规约和问答式规约（续）,电力系统自动化,58,2. 问答式通信规约问答通信方式由主站掌握遥测，遥信通信的主动权。主站输流询问各RTU。各RTU只有在接到主站询问后才可以回答（报送数据）。 主站向子站发送的命令大致可分为初始化设置参数类,查询类，管理控制类，其他类。应答式规约特点是：RTU有问必答，RTU无问不答。应答规约的优点：（1）允许多台RTU以共线的方式共用一个通道;（2）采用变化信息传送策略，压缩了数据块的长度，提高了数据传送速度；（3）通道适应性强。,（二）种类,九、循环式规约和问答式规约,电力系统自动化,59,十、通信信道,电力系统自动化,60,早期：电力线载波、架空明线或电缆 20世纪60年代：微波、特高频、同轴电缆多路载波 20世纪80年代：数字微波、卫星通信、光纤通信、程控交换 20世纪90年代中后期：架空地线复合光缆（）、全介质自承式光缆（）等。分组交换、数字数据网（）、异步转移模式（）、会议电话、会议电视。,发展：,十、通信信道（续）,电力系统自动化,61,电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。 电力通信网已基本形成了由数字微波通道、卫星通道及光纤通道构成的以北京为中心覆盖全国各电力集团公司和省电力公司的主干网架，以及以北京为中心的四级汇接五级交换的全国性电话自动交换网、全国电力电话会议网、中国电力信息网、数字数据网和分组交换网。,现状：,十、通信信道（续）,电力系统自动化,62,（一）电力载波通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,63,阻波器：阻止高频信号进入电力设备。耦合电容器和结合滤波器：共同构成高频信号的通路，将电力线上的工频高电压和大电流与通信设备隔离，以保证人身和设备的安全。高频电缆：连接载波终端机与结合滤波器，要求衰减小，阻抗匹配，频率响应好。,（一）电力载波通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,64,线路衰减小，机械强度高，可靠性高经济性好，无需单独架设和维护线路电力系统基本通信方式,（一）电力载波通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,65,（二）光纤通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,66,电端机：对来自信源的模拟信号进行A/D变换，将各种低速率数字信号复接成一个高速率的电信号，进人光端机的发送端。光端机：光纤通信的光发射机俗称光端机，实质上是一个电光调制器。光导纤维,（二）光纤通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,67,形式上为有线通信方式，实质上采用光波通信抗电磁干扰能力强光纤的通信容量大、功能价格比高安装维护简单光纤是非导体，架设方便,（二）光纤通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,68,（三）微波中继通信与卫星通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,69,微波通信 我国采用2GHz作为电力系统的主干线，8GHz作为分支频段， 11GHz 频带用于近距离的局部系统。 卫星通信 卫星通道的频段为上行59256425MHz，下行为37004200MHz。,十、通信信道（续）,（三）微波中继通信与卫星通信,电力系统自动化,70,频带宽，300MHz300GHz抗干扰性强，通信稳定方向性强，保密性好成本比有线通信低设备复杂，技术要求水平高,（三）微波中继通信与卫星通信,十、通信信道（续）,电力系统自动化,71,第四节 调度中心的计算机系统,电力系统自动化,72,一、调度中心SCADA/EMS的前置机系统,前置机系统担负着与厂站RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统的桥梁和基础。,电力系统自动化,73,电力系统自动化,74,值班前置主机担负以下任务：与系统服务器及SCADA工作站通信。与各RTU通信及通信规约处理。控制切换装置的切换动作。设置各终端服务器的参数。 备用前置机可能担负以下任务中的部分或全部：监听前置主机的工作情况，一旦前置主机发生故障，立即自动升格为主机，担负起主机的全部工作。监听次要通道的信息，确定该通道的运行情况。,1前置机,一、调度中心SCADA/EMS的前置机系统（续）,电力系统自动化,75,2终端服务器每台终端服务器有16个串行通信口，可与16路厂站RTU通信。 3切换装置切换装置可以完成对上行双通道信号及下行信号的选择切换。4通道设备作用是与各种不同的通道信号适配。,一、调度中心SCADA/EMS的前置机系统（续）,电力系统自动化,76,（一）系统结构SCADA/EMS系统结构配置见图5-31。2000系统采用三网机制。 主网双网配置可实现负荷热平衡及热备用双重使命。,二、调度中心SCADA/EMS系统结构,电力系统自动化,77,电力系统自动化,78,电力系统自动化,79,电力系统自动化,80,电力系统自动化,81,（二）主网各节点功能简介1系统服务器（Server）负责保存所有历史数据、登陆各类信息。2SCADA工作站双机热备用，主要运行SCADA软件及AGC/EDC软件。 3PAS工作站用于各项PAS计算以实现各项PAS功能。4调度员工作站承担对电网实时监控和操作的功能，实时显示各种图形和数据，并进行人机交互，实现不了位功能调用。,二、调度中心SCADA/EMS系统结构（续）,电力系统自动化,82,5配电自动化工作站完成配电自动化管理功能。6DTS工作站调度员仿真培训。7调度管理工作站负责与调度生产有关的计划和运行设备的管理。8电量管理工作站实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。9. 网络网络是分布式计算机系统的关键部件，2000系统采用高速双网结构，保证信息能高速可靠传输。,（二）主网各节点功能简介,二、调度中心SCADA/EMS系统结构（续）,电力系统自动化,83,第五节 自动发电控制,电力系统自动化,84,在系统正常运行状态下，AGC的基本功能是：使发电自动跟踪电力系统负荷变化；响应负荷和发电的随机变化，维持电力系统频率为额定值（50Hz）；在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率；监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。,一、AGC的基本功能,电力系统自动化,85,一、AGC的基本功能（续）,电力系统自动化,86,二、AGC的一般过程,电力系统自动化,87,二次调频由AGC实现:区域调节控制确定机组的调节分量PR。区域跟踪控制的目的是按计划提供机组发电基点功率（base point）Pi。将PR加到基点功率Pi上，它们共同形成的期望发电量P作用于调频机组的控制系统。控制调速器的nREF，形成机组出力的闭环控制。,二、AGC的一般过程（续）,电力系统自动化,88,三、AGC与其它应用软件的关系,电力系统自动化,89,向AGC提供基点功率值; 也称火电系统经济调度（EDC），即在已知系统负荷、机组组合、水电计划、交换计划、备用监视计划、机组经济特性、网络损失特性和运行限制等条件下，按照等耗微增率准则，编制火电机组发电计划，使整个系统的发电费用最低。,四、发电计划,电力系统自动化,90,（一）电力系统负荷预测的分类电力系统的负荷预测可以分为系统的负荷预测和母线的负荷预测两类。按照系统负荷预测的周期来分，电力系统的负荷预测可分为：超短期负荷预测，短期负荷预测，中期负荷预测和长期负荷预测。(二)负荷预测的要求及影响负荷预测的因素衡量电力系统负荷预测软件和方法的主要指标是负荷预测的精度。,四、发电计划（续）,电力系统自动化,91,四、发电计划（续）,电力系统自动化,92,2、负荷预测算法目前比较实用的算法主要有：线性外推法、线性回归法、时间序列法、卡尔曼滤波法、人工神经网络法、灰色系统和专家系统方法等。,四、发电计划（续）,电力系统自动化,93,第六节 EMS的网络分析功能,电力系统自动化,94,本节内容,网络接线分析（网络拓扑）电力系统状态估计安全分析与安全控制,电力系统自动化,95,（一）网络拓扑的定义及基本功能网络拓扑分析的基本功能是根据开关的开合状态（遥信信息）和电网一次接线图来确定网络的拓扑关系。 （二）网络拓扑的基本术语网络元件（Component）；节点（Node)；逻辑支路（Logic Branch）；保留元件（Retained Components）；零阻抗支路（Zero impedance Branch）；母线；活岛和死岛；主母线,一、网络接线分析（网络拓扑）,电力系统自动化,96,电力系统自动化,97,电力系统自动化,98,电力系统自动化,99,（一）状态估计的必要性SCADA数据库存在下面明显缺点：数据不齐全数据不精确受干扰时会出现不良数据数据不和谐,二、电力系统状态估计,电力系统自动化,100,得到最接近于系统真实状态的最佳估计值； 对生数据进行不良数据（或叫坏数据）的检测与辨识，删除或改正不良数据； 推算出齐全而精确的电力系统运行参数； 纠正偶尔会出现的开关状态遥信错误； 估计某些可疑或未知的设备参数； 以现有数据预测未来的趋势和可能出现的状态； 确定合理的测点数量和合理的测点分布。,（二）状态估计的功能,二、电力系统状态估计（续）,电力系统自动化,101,电力系统自动化,102,电力系统自动化,103,1. 测量的冗余度 状态估计算法必须建立在实时测量系统有较大冗余度的基础之上。 一般要求是：测量系统的冗余度系统独立测量数/ 系统状态变量数（1.5 3.0 ) 电力系统的状态变量数是指表征电力系统特征所需最小数目的变量。,（三）状态估计的基本原理,二、电力系统状态估计（续）,电力系统自动化,104,2. 状态估计的步骤（1）假定数学模型； （2）状态估计计算；（3）不良数据检测； （4）不良数据辨识。3. 不良数据的检测 检查是否有不良测值混入或是否有结构错误信息。 4. 不良数据的辨识确定具体的不良数据或网络结构错误信息的过程。,（三）状态估计的基本原理（续）,二、电力系统状态估计（续）,电力系统自动化,105,电力系统自动化,106,1安全监视对电力系统的实时运行参数(频率、电压和功率潮流等)以及断路器、隔离开关等的状态进行监视。2安全分析 在安全监视的基础上，对电力系统的运行状态做出安全评价，包括静态安全分析和动态安全分析。3安全控制安全控制是为保证电力系统安全运行所进行的调节、校正和控制。,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,107,1正常运行状态正常运行状态时，系统满足所有的约束条件。2警戒状态扰动使电力系统总的备用裕度减少、安全水平降低后，就可能进入警戒状态。3紧急状态如果系统发生了一个严重的故障，使运行极限被破坏，系统就进入了紧急状态。4恢复状态电网解列切除部分负荷或电源等措施后，就能够使频率电压等运行参数恢复稳定，回到正常限值之内，并重新满足不等式约束条件。,（一）电力系统的运行状态,三、安全分析与安全控制（续）,电力系统自动化,108,电力系统自动化,109,1预想故障分析对一组可能发生的假想故障进行在线的计算分析，校核这些故障后电力系统稳定运行方式的安全性，判断出各种故障对电力系统安全运行的危害程度。可分为三部分：故障定义、故障筛选和故障分析。,（二）静态安全分析,三、安全分析与安全控制（续）,电力系统自动化,110,（1）故障定义建立预想故障的集合； 预想故障集合主要包括以下各种开断故障：单一线路开断；两条以上线路同时开断；变电站回路开断；发电机回路开断；负荷出线开断；上述各种情况的组合。（2）故障筛选故障按其对电网的危害程度进行筛选和排队。 （3）故障分析对预想故障集合里的故障进行快速仿真潮流计算。,1预想故障分析,（二）静态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制（续）,电力系统自动化,111,(1)直流潮流法将电力系统的交流潮流(有功功率和无功功率)用等值的直流电流代替，用直流电路的解法来分析电力系统的有功潮流，不考虑无功分布对有功的影响。 (2) P-Q分解法P-Q分解法占用计算机的内存少，计算速度快，精度比较高。 (3) 等值网络法在安全分析中可以把系统分为两部分：待研究系统和外部系统。,2快速潮流计算方法,（二）静态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制（续）,电力系统自动化,112,模式识别法、李雅普诺夫法以及扩展等面积法。1模式识别法 建立在对电力系统各种运行方式的假想事故离线模拟计算的基础上，需要事先对各种不同运行方式和故障种类进行稳定计算。然后选取少数几个表征电力系统运行的状态变量(一般是节点电压和相角)，通过自学习过程构成稳定判别式。,（三）动态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制（续）,用图5-48所示简单电力系统加以说明。图中 和 是两个表征电力系统的状态变量，针对不同的运行方式和假想事故，分别在 平面上就标出了许多稳定情况(用点表示)和不稳定情况(用点表示)。,电力系统自动化,113,（三）动态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,114,2. 李雅普诺夫法在状态空间中找出一个包含稳定平衡点的区域，使得凡是属于这一区域的任何扰动，系统以后的运动最终都趋于稳定平衡点。这一区域称为关于稳定平衡点的渐近稳定域，简称稳定域。为了求得稳定域，需要构造李雅普诺夫函数，或称V函数。通过V函数和系统状态方程，就可以决定稳定域。,（三）动态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,115,3. 扩展等面积法EEAC (Extended EqualArea Criterion) 静态EEAC采用“在线预算，实时匹配”的控制策略。整个系统分为在线预决策子系统和实时匹配控制子系统两大部分。前者根据电网当前的运行工况，定期刷新后者的决策表，后者根据该表实施控制。,（三）动态安全分析（续）,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,116,为了保证电力系统正常运行的安全性，应做到：1. 在编制运行方式时就要进行安全校核；2. 在实际运行中，要对电力系统进行不间断的严密监视，对电力系统的运行参数如频率、电压和线路潮流等不断地进行调整，始终保持尽可能的最佳状态；3. 对可能发生的假想N1事故进行后果模拟分析；4. 当确认当前属警戒状态时，可对运行中的电力系统进行预防性的安全校正。,（四）正常运行状态（包括警戒状态）的安全控制,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,117,紧急状态的安全控制可分为三大阶段：第一阶段的控制目标是事故发生后快速而有选择地切除故障，这主要由继电保护装置和自动装置完成，目前最快可在一个周波内切除故障。第二阶段的控制目标是防止事故扩大和保持系统稳定，这需要采取各种提高系统稳定性的措施。第三阶段是在上述努力均无效的情况下，将电力系统在适当地点解列。,（五）紧急状态时的安全控制,三、安全分析与安全控制,电力系统自动化,118,重大事故后的电力系统恢复过程是一个有序的协调过程，首先要使各独立运行部分的频率和电压都正常，消除各元件的过负荷状态，然后再将各解列部分重新并列，并逐个恢复停电用户的供电。,（六）恢复状态时的安全控制,三、安全分析与安全控制,