静态安全分析

静态安全分析 1 实验原理 在电力系统中，为了避免过负荷和电压越界引起的设备损坏，或由于过负荷 设备在系统保护作用下退出运行而导致的大面积的连锁故障停电，常利用静态安 全分析对系统进行事故预想，校验系统的承受能力，检验典型事故下，如发点机 组和输变电设备强迫停运时的系统的安全性。 由于电力系统静态安全分析不涉及元件的动态特性和电力系统的动态过程， 其本质上是系统运行的稳态分析问题，即潮流问题。也就是说，可以根据预想的 事故，设想各种可能的设备开断情况，完成相应的潮流计算，得出系统的静态安 全性。但是由于静态安全分析要求检验的预想事故数量非常大，而在线分析或实 时分析又要在短时间内完成，因此开发研究了许多专门用于静态安全分析的方 法。如交流潮流法和直流潮流法。 本实验对交流潮流法的实验过程进行介绍。PSS/E交流潮流法根据用户设定 的故障列表对系统进行潮流计算，计算结果如监控电压、负荷情况等存储在二进 制文件中。PSS/E会将结果较为严重的故障单独列出，以便于用户进一步的研究。 2 实验步骤 2.1 创建分布因子数据文件 选 择 Power Flow->Linear Network->Build distribution factor data file(DFAX)…菜单，如图1所示，得到如图2所示的【创建分布因子数据文件】 对话框。 在如图 2 所示的对话框中，指定子系统描述文件、监控数据和指定故障集， 并指定分布因子数据文件，其默认的文件扩展名是.dfx。 图 1 选择【创建分布因子数据文件】菜单 图 2 【创建分布因子数据文件】对话框 单击图2所示的OK按钮之后，q会在PSS/E的progress栏中出现如图3所 示的处理信息，并得到 ac_contingency.dfx 数据文件。 -PROCESSING THE MONITORED ELEMENT DESCRIPTION FILE... PROCESSING THE CONTINGEN匚¥ DESCRIPTION FILE... *** RECORD 32 — MULTI-SECTION LINE REPORTING OPTION ENABLED DISCONHECT BRANCH FROM BUS 204 TO BUS DOE CIRCUIT 1 FROM 204 [SUBSUU 500.00 ] TO 205 [SUB230 230.00] IS A MEMBER OF MULTI-SECTIOH LIKE FROM 201 [HYDRO 500.00 ] TO 205 [SUB23U 230.00 ] 图3 创建分布因子数据文件时的处理信息 2.2 交流潮流计算 在得到 DFAX 数据文件之后，既可以进行交流潮流计算。选择 Power Flow->Solution->AC contingency solution(ACCC)…菜单，如图 4 所示，得到 如图 5 所示的【交流故障求解】对话框。 图4 交流潮流计算 图 5 交流潮流故障求解 单击 Solve 按钮，得到交流潮流计算处理时的打印信息如下图 6所示。 WORKING 匚ASE HAS LARGEST MISMATCH OF 0.02 MU AT BUS 0.03 MVAR AT BUS 205 [SUB230 211 [HYDRO_G 230.00] 20.000] PROCESSING CONTINGENCY REMOVE UNIT 1 FROM BUS ■TRIPlNUCLEAR* : 101 [NUC-A 21.600] 1TRIP2NUCLEAR* : 101 [NU匚一込 102 [NUC-El PROCESSING CONTINGENCY REMOVE UNIT 1 FROM BUS REMOVE UNIT 1 FROM BUS *** SOLUTION NOT CONVERGED: BLOWN UP *** LARGEST MISMATCH IS TOTAL MISMATCH IS 21 . &00] 21.600] 797.99 MVA AT BUS 3173.80 MVA 206 [UREIGEN 18.000] 1ADDLARGELOAD1: 230.00] LOAD PROCESSING CONTINGENCY IN匚REASE BUS 154 [DOWNTN *** SOLUTION NOT CONVERGED: BLOWN UP *** LARGEST MISMATCH IS TOTAL MISMATCH IS 795.39 MVA AT BUS 3657.23 MVA BY 50 PER匚ENT 206 [UREIGEN 18.000] PRO 匚 EEW； ING 匚 ONT INGEN 匚 Y REMOVE UNIT 1 FROM BUS 'LOSEWESTGEN': 3018 [CATDOG_G 13.800] PROCESSING CONTINGENCY TRIP LINE FROM BUS 3004 [VEST ■LOSET-TESTBIGT1 : 500.00] TO BUS 152 [MID500 500.00] PROCESSING CONTINGENCY TRIP LINE FROM BUS 151 I T i-iC-pp ?, C-Tp T r-T 1 . [NUCPANT ' 500.00] TO BUS 201 [HYDRO 5 0 0 . IJIJ] 1LOSEEASTLOAD1: 230.00] LOAD TO 0 MU PRO匚ESSING 匚ONTINGEN匚丫 SET BUS 205 [SUB230 *** SOLUTION NOT CONVERGED: BLOWN UP *** LARGEST MISMATCH IS 2496.23 MVA AT BUS TOTAL MISMATCH IS 17063.89 MVA 154 [DOUNTN 230.00] PROCESSING CONTINGENCY 1 LOSE2LINESUE1 : TRIP LINE FROM BUS 3004 [VEST 500.00] TRIP LINE FROM BUS 3006 [UPTOWN 230.00] TO BUS 152 [MID500 TO BUS 153 [MID230 500.00] 230.00] PROCESSING CONTINGENCY TRIP LINE FROM BUS 151 TRIP LINE FROM BUS 152 'LOSE2LINEEA'- [NUCPANT 500.00] TO BUS 201 [MID5IJIJ 500 . IJIJ] TO BUS 202 [HYDRO [EASTS00 500.00] 5 0 0 . IJIJ] PRO匚EEEING 匚ONTINGEN匚Y DISCONNECT BRANCH FROM ,KFMR204-20E,: BUS 201 [HYDRO 500.00] TO BUS 205 [SUEI230 230.00] CKT 图 6 交流潮流故障求解时的打印信息 2.3 故障排序 在处理所有故障的潮流计算之后，即可根据潮流信息对所有故障的严重性进 行 排 序 。 选 择 Power Flow->Linear Network->Single-line contingency ranking(RANK)…菜单，如图7所示，得到如图8所示的【单线故障排序】对话 框，图中的排序方法从过电荷、电压和孤岛三个方面进行统计，并可以指定每种方法的严重故障的个数。 图 7 打开【故障严重性排序】菜单 图 8 【单线故障排序】对话框 2.4 报表查看 在进行 故障 排序 之 后， 即 可查 看此 次 计算的 结果 ，选 择 Power Flow->Reports->AC Contingency reports…选项，如图 9 所示，在 PSS/E 的 Reports 栏中可得到如图 10 所示的打印信息。 暨南大学本科实验报告专用纸（附页） 图 10 AC 潮流分析报表设置 单击图10中的Go按钮，得到过负荷的、超过100%的情况如图11所示。 ACCC OVERLOAD REPORT: MONITORED ELEMENTS LOADED ABOVE 100.0 ：：^： OF RATING SET A IN匚LUDES VOLTAGE REPORT DISTRIBUTION FACTOR FILE: zTozYETEa DEz'^IFTI-^ FILE: D :'，F:rnsm Fils FTT :Pr'Dffmi Fil- ■ ft] ■产肓FF :ix Fil- I CCXTIXGiOT DEESIPTICX FI12: D < E：G]dPL±-' he. =ox 匸TI-HCTI御 LIX FLOW 畑[Ki观 VOLTAGE 耐寓T: =Y=TZa CONTIXGtOT LEG氐： 1 • ■p'Si I8! - • L 一 TKIPlNY-nZA^:赶血VE HIT 1 用娈 E7= 101 [NlC-A 21. £00： L0=E2LiyrxA : m? LIXE ??0M f.?E 1=-1 [NTCPAXT I?IP LIKE 氏也 £7= l=-2 3 实验总结 TSIPlNY'^LEAF O： 1 ■vyzott v-ijiit v-mazc v-ai^ :zAET:-：： 图 11 过负荷超过100%的情况 251.1 1OT. 1