安全分析

书籍

安全分析是指任何时候产品或系统都要考虑安全问题，要通过分析发现潜在的危害或发生人为差错的可能性。有几种标准的方法可以对此进行分析。

简介

安全分析(Security Analysis)功能对多种给定运行方式（状态）进行预想事故分析，对会引起线路过负荷、电压越限和发电机功率越限等对电网安全运行构成威胁的故障进行警示，从而对整个电网的安全水平进行评估，找出系统的薄弱环节。

内容

对每种预想事故一般进行以下3方面的安全分析:

①在发生大电源断开或电力系统解列时，计算电力系统的频率变动。

②在潮流计算的基础上校验电力系统各元件是否过载,各节点电压是否在允许范围之内,即用预先确定的安全约束条件来校核。如果约束条件不满足，则对调度员发出报警信号和显示。

③进行系统稳定计算，校核预想事故后电力系统能否保持稳定运行。

静态安全分析

预想事故集一般包括线路开断、发电机和变压器开断以及三相短路。

每一件预想事故相当于作一次潮流计算。为适应实时的需要，要求计算速度快，计算精度不必过高。一般采用直流法、PQ分解法等。对本区域系统的潮流计算可由状态估计提供完整的运行信息，对外区域系统的计算可采用外部等值来代替。外部等值通常采用ward节点注入法、解耦ward法、扩展ward法和REI法等求得。

预想事故分析的另一重要问题是如何构成偶然事故表。早期的方法是要求进行相当数量的离线计算，然后按事故发生的概率和严重性排出每一计算周期所需执行的预想事故项目。在实时条件下往往难于实施事故表中所规定的全部项目，而只能按偶然事故所能造成的严重程度自动地给以顺序排列。即在此运行条件下，若所规定的事故不会使系统进入不安全状态时，这一计算周期的分析计算就自行中止，而不必完成全部的规定项目。

若所预想的事故使电力系统进入不正常状态，安全分析就要采取校正对策来使电力系统进入正常状态。这种对策称为预防控制。

通常的预防控制总是具有经济目标，这样就可实现满足约束条件下的电力系统经济调度。这相当于求解一个满足约束条件下的最优潮流问题。80年代正在大力研究这种方法。进行预防控制的实用算法是采用分布系数法或常规的直流潮流法。分布系数法速度快、精确，但占用计算机存储量较大，而直流潮流法精度较差。

当系统由于受到可控性的限制，不能找到一个预防控制解时，可在假定出现了紧急状态的情况下以卸除最少负荷为目标函数。

若利用由负荷预测得到的数据来进行安全分析，这样就能判断未来条件下的系统安全性。

动态安全分析

电力系统故障后的动态安全分析一般采用数值积分法。此法缺点是计算工作量大，不能给出明确判别电力系统稳定性的依据。为了快速，适应实时控制要求地估计稳定性，目前已寻求到以下两种方法。

①李雅普诺夫法：针对描述电力系统动态过程的微分方程组的稳定平衡点，建立某一种形式的李雅普诺夫函数（V函数）,并以系统运动过程中一个不稳定平衡点的 V函数值作为衡量该稳定平稳点附近稳定域大小的指标。

②模式识别法：以预想事故的离线模拟计算为基础，选用少数几个表征电力系统运行特性的状态变量来快速判别电力系统的稳定性。利用对各种预想事故进行大量的离线计算结果把表征电力系统运行特征的状态空间划分为稳定域和不稳定域。这样，根据实时得到的状态变量值，很快地在状态空间判别相应运行方式是否稳定。

安全分析需求

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