发输电系统安全性评估课件.ppt

4.1 概 述 本章讨论发输电系统经受突然扰动(短路或失去非计划停运的系统元件)的能力。安全性指标反映在短暂时段内发输电系统在动态条件下系统容量满足负荷需求的程度。 充裕性和安全性评估的共同点和不同点 充裕性是对系统的静态特性进行概率评价；安全性则是对系统的动态特性进行评价； 研究层面的侧重点不同，两者互相完善互相补充； 评估目的不同：安全性评估的目的是估计系统对突发故障的经受能力，单纯考虑损失负荷量不能全面衡量事故后果的严重程度； 安全性评估所关注的是发生概率更小的事件，计算的复杂性和工作量更加突出。 4.1 概 述 电力系统稳定概念 安全性评估总是与电力系统稳定计算相联系的。《电力系统安全稳定导则》对电力系统稳定的阐述： 静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力； 暂停稳定指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行方式的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步； 动态稳定是指电力系统受到大干扰后，不发生振幅不断增大的振荡而失步。 4.1 概 述 NERC关于正常和偶发事件的分类 4.1 概 述 确定性电力系统稳定评价： 在给定电力系统结构，参数及扰动类型及发生地点的条件下进行的评价。基本假设和规定： 金属性短路； 不考虑短路电流中直流分量的作用并假定发电机定子电阻为零； 按给定要求选择发电机组的等价模型，并认为发电机组转速在额定值附近； 给定继电保护的动作时间，重合闸和安全自动装置的时间可以给定或经稳定计算。 概率性电力系统稳定评价： 选择导致暂停稳定失去的主要因素作为随机变量； 建立随机变量的概率模型； 计算失去系统稳定的概率性指标。 4.1 概 述 基于Monte Carlo法的安全性评估 指按Monte Carlo模拟法原理来评价电力系统的安全性。主要包括：状态筛选；状态评估和可靠性指标计算3个部分。 本章将介绍实用型的概率性电力系统稳定评价法和基于Monte Carlo 法的电力系统安全性评估法。 4.2 实用概率稳定分析法原理 目标就是基于概率统计方法来定量评估电力系统的稳定性，给出概率性的电力系统稳定指标。 随机变量的选取 4.2 实用概率稳定分析法原理 概率模型 对于连续型随机变量 4.2 实用概率稳定分析法原理 主要概率指标 系统稳定或不稳定概率 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 1970～1997年间稳定破坏事故统计 发生电力系统稳定破坏事故共320次，平均11.8次/a； 1970～1980年209起，平均19次/a； 1981～1990年84次，平均8.4次/a； 1991～1997年27次，平均3.85次/a。 引起电力系统稳定破坏事故的元件类型统计 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 线路故障引起稳定破坏统计分析 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 稳定破坏事故起因分析 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 220kV线路短路类型统计 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 330kV和500kV线路短路类型统计 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 220kV母线短路类型统计 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 继电保护元件故障率 4.3 我国电力系统稳定破坏事故统计分析 电力系统稳定破坏后恢复时间统计（北美） 4.4 实用概率稳定分析法计算流程 4.5 基于Monte Carlo模拟法的发输电系统安全性评估原理 抽样方法 4.5 基于Monte Carlo模拟法的发输电系统安全性评估原理 抽样方法 基于下述原因，本章采用元件状态持续时间抽样法： 在安全性评估中涉及大量暂态稳定分析，需要确定故障前状态、故障中状态及故障后状态，其他两种抽样方法不能提供这些信息； 采用元件状态持续时间抽样方法，对其随机分布没有特殊要求。 元件状态持续时间抽样法的步骤如下： 根据元件的可靠性模型获得元件的模拟运行时间序列； 根据元件的无故障运行时间和故障修复时间，模拟出给定的模拟总时间段T内的运行状态持续时间序列； 综合所有元件的运行状态持续时间序列，获得系统的状态序列和持续时间。在每一系统状态内，各元件状态不变； 对系统的状态序列逐个进行评估，计算切负荷量及经济损失后果。统计可靠性指标。 4.5 基于Monte Carlo模拟法的发输电系统安全性评估原理 随机变量的选取 故障类型 可靠性评估的目标是进行中长期风险评估，指导系统规划和运行，需要对系统较为严重的情况进行分析，因此只考虑三相短路和复合三相故障的情况。 故障类型包括：KG(3)、KL(3) 、KGG(3) 、KLL(3)和KLG(3