電力系統(tǒng)安全防御課件

1、電力系統(tǒng)廣域安全防御體系基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究 清華大學(xué)電機(jī)系孫元章2004年9月電力系統(tǒng)廣域安全防御體系 世界最發(fā)達(dá)國(guó)家的 最發(fā)達(dá)地區(qū)、世界最密集的電網(wǎng)，發(fā)生了歷史上最大規(guī)模的停電。2003年，電力系統(tǒng)兩大事件：大停電與大范圍缺電 世界最大的發(fā)展中 國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中，發(fā)生了大范圍電力短缺，有22個(gè)省市缺電。胡錦濤8月16日批示：“有備才能無(wú)患，應(yīng)吸取美加停電事件的教訓(xùn)，認(rèn)真研究電力系統(tǒng)安全問(wèn)題，完善應(yīng)急處理機(jī)制，確保電力生產(chǎn)和輸配的安全”。一、國(guó)家能源發(fā)展與安全戰(zhàn)略的迫切需求嚴(yán)重缺電導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行在臨界穩(wěn)定邊界，使系統(tǒng)安全面臨更嚴(yán)峻考驗(yàn) 世界最發(fā)達(dá)國(guó)家的2003年，電力系統(tǒng)兩大事件：大停

2、電時(shí)間事故名稱(chēng) 損失情況 2003.8.14 美國(guó)東北部大停電 整個(gè)系統(tǒng)損失61,800 MW負(fù)荷，停電范圍超過(guò)二萬(wàn)四千平方公里，受影響區(qū)域的人口達(dá) 5000萬(wàn)。單紐約地區(qū)停電29小時(shí)，直接損失300億美元。1977.7.13 紐約大停電事故 停電時(shí)間達(dá)25h，停電引起貧民區(qū)縱火與搶劫，華爾街計(jì)算機(jī)停電，損失價(jià)值超過(guò)百萬(wàn)人小時(shí)。 1965.11.9 美國(guó)東北部大停電 最長(zhǎng)停電時(shí)間達(dá)13h，影響居民3000萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1億美元。 紐約三次大停電事故重復(fù)性時(shí)間事故名稱(chēng) 損失情況 2003.8.14 美國(guó)東北部大停電國(guó)家 發(fā)生時(shí)間 事故名稱(chēng) 事故描述 美國(guó) 1996年8月10日美國(guó)西部網(wǎng)大停

3、電系統(tǒng)解列成四個(gè)孤島，事故影響9個(gè)州750萬(wàn)用戶美國(guó) 1996年7月2日美國(guó)西部網(wǎng)大停電系統(tǒng)解列成五個(gè)孤島，事故影響14個(gè)州200萬(wàn)用戶美國(guó) 1994年12月14日美國(guó)西部網(wǎng)大停電系統(tǒng)解列成東西南北四個(gè)大島，事故影響到14個(gè)州200萬(wàn)人的用電意大利 2003年9月28日意大利大停電事故6,400MW的功率缺額，最后導(dǎo)致頻率崩潰。意大利 1994年8月24日意大利大停電事故解列后由于低電壓使低頻減載不能全部動(dòng)作。馬來(lái)西亞 2003年9月1日馬來(lái)西亞大停電事故馬來(lái)西亞北方5個(gè)州（Perlis, Perak, Kelantan, Kedah， Penang），發(fā)生大停電事故，停電持續(xù)約4個(gè)小時(shí)。馬來(lái)

4、西亞 1996年8月3日馬來(lái)西亞大停電事故北部為受電系統(tǒng)，由于機(jī)組紛紛解列，有功缺額高達(dá)2143MW，而低頻減載容量?jī)H為1580MW，16秒后系統(tǒng)崩潰。國(guó)外近期發(fā)生的其他停電事故頻發(fā)性國(guó)家 發(fā)生時(shí)間 事故名稱(chēng) 事故描述 美國(guó) 1996年8月10誘發(fā)大面積停電的原因電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大區(qū)電網(wǎng)的不斷互聯(lián)，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度增加大功率電力電子設(shè)備的引入，大容量輸電方式的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為更加復(fù)雜電力系統(tǒng)分布范圍廣，運(yùn)行元件多，電網(wǎng)發(fā)生故障后波及面大電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程快，電力信息的傳輸速度相對(duì)較慢，使電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制只能依賴(lài)于局部信息，很難做到全局協(xié)調(diào)。誘發(fā)大面積停電的原因電網(wǎng)規(guī)模的不斷

5、擴(kuò)大，大區(qū)電網(wǎng)的不斷互聯(lián)，大范圍缺電引發(fā)的問(wèn)題電網(wǎng)的設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于極限運(yùn)行狀態(tài)，使電力設(shè)備的安全性水平降低電網(wǎng)經(jīng)常運(yùn)行在臨界狀態(tài)，使電網(wǎng)的穩(wěn)定裕度降低，很難承受系統(tǒng)中發(fā)生的擾動(dòng)，致使故障后可能發(fā)生連鎖故障，引發(fā)大面積停電事故解決大范圍缺電的有效途徑 西電東送、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)大范圍缺電引發(fā)的問(wèn)題電網(wǎng)的設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于極限運(yùn)行狀態(tài)，使電力國(guó)家電力工業(yè)的發(fā)展的緊迫性21世紀(jì)國(guó)家能源工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)略方針： 大力開(kāi)發(fā)西部水、火電資源，實(shí)施西電東送，2020年西電東送容量將達(dá)到1.2億千瓦電力工業(yè)未來(lái)發(fā)展的總目標(biāo)： 西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、電力市場(chǎng)電網(wǎng)安全性運(yùn)行的總目標(biāo)： 在完成電力工業(yè)發(fā)展總目標(biāo)的前提下

6、，確保 電力供應(yīng)的安全性，防止8.14美加大停電事 故在中國(guó)重演。國(guó)家電力工業(yè)的發(fā)展的緊迫性21世紀(jì)國(guó)家能源工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)050100150200250300美俄日中加德2004年中國(guó)裝機(jī)容量居世界第二位建國(guó)初期：發(fā)電量第25位 裝機(jī)容量第21位2004年 均已躍居第 2位GW406050100150200250300美俄日中加德2004年中01503004506007509002003200820122005201520202020年中國(guó)裝機(jī)容量將達(dá)到9.5億千瓦GW1050015030045060075090020032008201中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)現(xiàn)狀到2002年底35kV總長(zhǎng)度：80萬(wàn)公里

7、500kV線路：34939公里330kV線路： 9723公里220kV線路： 141889公里中國(guó)區(qū)域電網(wǎng)現(xiàn)狀到2002年底西北華北東北山東川渝華中華東南方福建海南西藏ACBack to back or DCBack to backACACDC3DCACDCACBack to backDCBack to back sea cable超大型同步電網(wǎng)中國(guó)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)基本框架新疆西北華北東北山東川渝華中華東南方福建海南西藏ACBack t500kv220kv330kv火電廠水電廠核電廠變電站2005年西電東送方案珠江三角洲傳輸功率15000MW京津唐500kv220kv330kv火電廠水電廠核電廠變

8、電站200500kv220kv330kv火電廠水電廠核電廠變電站2020年西電東送方案京津唐長(zhǎng)江三角洲珠江三角洲傳輸功率1.2億千瓦500kv220kv330kv火電廠水電廠核電廠變電站202大容量西電東送所面臨的重大問(wèn)題 2020年西電東送容量1.2億瓩：按交流500千伏送電,需120回交流輸電線路按 500千伏直流送電,需40回直流輸電線路西電東送將形成世界上最大的交直流混合輸電系統(tǒng)西電東送所面臨的重大問(wèn)題：采用何種方式完成大容量西電東送落點(diǎn)電網(wǎng)的安全性大城市供電中心的電壓穩(wěn)定性全國(guó)互聯(lián)交直流混合輸電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性 大容量西電東送所面臨的重大問(wèn)題 2020年西電2003年9月實(shí)現(xiàn)四大

9、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián) 超大型同步電網(wǎng)華北North 東北Northeast川渝ChuanYu華中Centre地跨14個(gè)省、市、自治區(qū)，裝機(jī)容量超過(guò)1.4億千瓦，南北距離超過(guò)4600公里2003年9月實(shí)現(xiàn)四大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)華北東北川渝華中地跨14個(gè)華北東北川渝華中ACACAC四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的安全性問(wèn)題2、聯(lián)絡(luò)線大功率振蕩問(wèn)題1、0.13HZ超低頻振蕩問(wèn)題7.8秒100MW華北東北川渝華中ACACAC四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的安全性問(wèn)題華北東北川渝華中ACACAC四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的安全性問(wèn)題4、暫態(tài)不平衡功率跨區(qū)域傳播3、多數(shù)500千伏線路穩(wěn)定極限下降1200MW600MW二灘電廠機(jī)組搖擺華北東北川渝

10、華中ACACAC四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)所產(chǎn)生的安全性問(wèn)題電力系統(tǒng)的復(fù)雜非線性結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)的復(fù)雜非線性結(jié)構(gòu)大規(guī)模電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述動(dòng)態(tài)系統(tǒng)慢動(dòng)態(tài)元件：鍋爐、汽輪機(jī)快動(dòng)態(tài)元件：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)群特快動(dòng)態(tài)元件：大功率電力電子裝置 具有多時(shí)間尺度的參數(shù)不確定性的高維非線性微分方程組靜態(tài)系統(tǒng)大區(qū)電力網(wǎng)絡(luò)功率潮流分布具有結(jié)構(gòu)不確定性的大規(guī)模非線性代數(shù)方程組具有結(jié)構(gòu)、參數(shù)和動(dòng)態(tài)不確定性的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)大規(guī)模電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述慢動(dòng)態(tài)元件：鍋爐、汽輪機(jī)具有電網(wǎng)的傳輸容量逐步逼近極限容量電網(wǎng)堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)潮流的不可預(yù)知性增加大區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行相對(duì)保密，相關(guān)電網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)不足廠網(wǎng)分開(kāi)后的調(diào)度權(quán)受到限制，

11、以安全性為唯一目標(biāo)的調(diào)度方法轉(zhuǎn)向以安全性和經(jīng)濟(jì)性為綜合目標(biāo)的調(diào)度方法市場(chǎng)機(jī)制不合理可能降低系統(tǒng)的安全性 電力市場(chǎng)化給電力系統(tǒng)安全性帶來(lái)的問(wèn)題電網(wǎng)的傳輸容量逐步逼近極限容量電力市場(chǎng)化給電力系統(tǒng)安全性帶來(lái)西電東送、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、電力市場(chǎng)化對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和基礎(chǔ)研究提出了新的挑戰(zhàn)世界上大電力系統(tǒng)相繼發(fā)生的大面積停電事故已暴露出電力系統(tǒng)安全防御問(wèn)題的嚴(yán)重隱患大電網(wǎng)的大面積停電不僅造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)造成嚴(yán)重的社會(huì)混亂電力系統(tǒng)的安全性已納入國(guó)家的安全防御體系二、電力安全防御系統(tǒng)的基本框架西電東送、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、電力市場(chǎng)化對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和基礎(chǔ)大規(guī)模電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全防御的基本思想預(yù)測(cè)未來(lái)實(shí)測(cè)狀態(tài)電力

12、系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)策實(shí)施控制相角測(cè)量裝置廣域信息系統(tǒng)基于準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型模型的多時(shí)間尺度仿真理論和算法結(jié)構(gòu)、參數(shù)和動(dòng)態(tài)不確定性非線性系統(tǒng)的保護(hù)與控制解決廣域保護(hù)、控制和高速信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)大規(guī)模電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全防御的基本思想預(yù)測(cè)未來(lái)實(shí)測(cè)狀態(tài)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)廣域安全防御系統(tǒng)的基本框架理想模型和參數(shù)廣域功角測(cè)量系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)精確模型和參數(shù)靜態(tài)安全評(píng)估系統(tǒng) SSA動(dòng)態(tài)安全評(píng)估系統(tǒng) DSA暫態(tài)安全評(píng)估系統(tǒng) TSA緊急安全評(píng)估系統(tǒng) ESA調(diào)度自動(dòng)化與校正控制動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性控制保護(hù)與暫態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)解裂與恢復(fù)控制電 力 市 場(chǎng) 化 運(yùn) 行 機(jī) 制電力系統(tǒng)廣域安全防御系統(tǒng)的基本框架理想模型和參數(shù)廣域功角測(cè)量V,I,P,

13、QV,I,P,QV,I,P,Q控制中心同步衛(wèi)星GPSGPSGPS微波5-10s光纖50-100ms技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：廣域?qū)崟r(shí)測(cè)量技術(shù)為電力系統(tǒng)廣域動(dòng)態(tài)安全防御創(chuàng)造了機(jī)遇V,I,P,QV,I,P,QV,I,P,Q控制中心同步衛(wèi)星G電力系統(tǒng)的精確建模和超大規(guī)模電力系統(tǒng)的仿真理論超大規(guī)模電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為分析與特征研究大電網(wǎng)廣域安全防御系統(tǒng)的保護(hù)與控制方法研究電力系統(tǒng)廣域安全防御的信息支持系統(tǒng) 保證電力系統(tǒng)安全性的電力市場(chǎng)機(jī)制研究三、廣域安全防御系統(tǒng)涉及的重大科學(xué)問(wèn)題電力系統(tǒng)的精確建模和超大規(guī)模電力系統(tǒng)的仿真理論三、廣域安全防涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1精確建模和參數(shù)斷面名稱(chēng)模型一模型二模型三模型四黑龍江東部送出

14、斷面（MW）615120012051210黑吉斷面（伊敏開(kāi)兩臺(tái)機(jī)出力900MW）（MW）843123614761387吉遼斷面（MW）1500196819851750模型一：50%恒定阻抗+50%電動(dòng)機(jī) 模型四：IEEE-6型馬達(dá)參數(shù)模型二：40%恒定阻抗+60%恒定功率靜態(tài)負(fù)荷模型模型三： 電動(dòng)機(jī)參數(shù)中定子電抗由0.295改為0.121、不同的模型和參數(shù)對(duì)東北和華北電網(wǎng)互聯(lián)的影響涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1精確建模和參數(shù)斷面名稱(chēng)模型一模型二模型涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1精確建模和參數(shù)美國(guó)西部電網(wǎng)1996年8月10日大停電，系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩、解列，并失去30000MW負(fù)荷，但是美國(guó)BPA電力局使用電網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)

15、對(duì)事故進(jìn)行重現(xiàn)研究時(shí)仿真結(jié)果卻是系統(tǒng)穩(wěn)定 2、理想模型和參數(shù)對(duì)美國(guó)西部電網(wǎng)分析的影響依據(jù)現(xiàn)有的參數(shù)和模型的仿真結(jié)果與實(shí)際電力系統(tǒng)的物理過(guò)程相差甚遠(yuǎn)，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)安全性分析的準(zhǔn)確性和可靠性涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1精確建模和參數(shù)美國(guó)西部電網(wǎng)1996年8涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1協(xié)同仿真理論與方法1、電力市場(chǎng)化運(yùn)行后，大區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)相對(duì)保密，當(dāng)全國(guó)多個(gè)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后，同步獲得所有參與互聯(lián)的系統(tǒng)仿真相關(guān)數(shù)據(jù)并加以集中仿真將存在巨大的困難，因此，在追求計(jì)算速度的同時(shí)更重要的還在于追求各大區(qū)電網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換量的最小化研究，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電網(wǎng)安全性分析的協(xié)同仿真分析與計(jì)算。東北仿真系統(tǒng)華北仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換涉及的重大

16、科學(xué)問(wèn)題1協(xié)同仿真理論與方法1、電力市場(chǎng)化運(yùn)行后涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1協(xié)同仿真理論與方法研究的重點(diǎn)問(wèn)題：大區(qū)電網(wǎng)間最小化數(shù)據(jù)交換量大區(qū)聯(lián)網(wǎng)潮流計(jì)算和收斂性大區(qū)聯(lián)網(wǎng)靜穩(wěn)定計(jì)算方法大區(qū)聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定計(jì)算方法大區(qū)聯(lián)網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算方法大區(qū)聯(lián)網(wǎng)振蕩中心求解及解裂東北仿真系統(tǒng)華北仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換涉及的重大科學(xué)問(wèn)題1協(xié)同仿真理論與方法研究的重點(diǎn)問(wèn)題：東北涉及的重大科學(xué)問(wèn)題2動(dòng)態(tài)行為和特征1、超低頻振蕩問(wèn)題： 四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后，互聯(lián)系統(tǒng)產(chǎn)生了0.13Hz的超低頻振蕩，這種超低頻振蕩嚴(yán)重危機(jī)電力系統(tǒng)安全性。 全國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)后，是否會(huì)產(chǎn)生更低頻率的振蕩 如何擬制電力系統(tǒng)中的超低頻振蕩，已成為電力系統(tǒng)中迫切需要解決的問(wèn)題

17、。2、聯(lián)絡(luò)線功率振蕩問(wèn)題 四大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后，華北與華中電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線產(chǎn)生了100MW的功率振蕩，嚴(yán)重威脅著互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性涉及的重大科學(xué)問(wèn)題2動(dòng)態(tài)行為和特征1、超低頻振蕩問(wèn)題：涉及的重大科學(xué)問(wèn)題2動(dòng)態(tài)行為和特征3、暫態(tài)不平衡功率跨區(qū)域傳播： 聯(lián)網(wǎng)后導(dǎo)致互聯(lián)雙方電網(wǎng)內(nèi)部穩(wěn)定水平下降，電網(wǎng)中任何一點(diǎn)故障將波及整個(gè)系統(tǒng)的潮流、頻率和電壓的變化。極易誘發(fā)多重“相繼”故障，導(dǎo)致大面積停電事故。4、重負(fù)荷受端系統(tǒng)（如京滬穗 ）的電壓穩(wěn)定： 受電比重大、直流多落點(diǎn)、負(fù)荷密度大、無(wú)功電源的斷續(xù)性調(diào)節(jié)，重負(fù)荷受端系統(tǒng)在故障擾動(dòng)下，暫態(tài)電壓穩(wěn)定問(wèn)題突出，發(fā)生電壓崩潰的風(fēng)險(xiǎn)大。涉及的重大科學(xué)問(wèn)題2動(dòng)態(tài)行為和特征3

18、、暫態(tài)不平衡功率跨區(qū)域涉及的重大科學(xué)問(wèn)題3連鎖故障的動(dòng)態(tài)行為電力系統(tǒng)連鎖故障的演變過(guò)程電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生的變化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。涉及的重大科學(xué)問(wèn)題3連鎖故障的動(dòng)態(tài)行為電力系統(tǒng)連鎖故障的涉及的重大科學(xué)問(wèn)題3連鎖故障的保護(hù)與控制現(xiàn)有的保護(hù)與控制都是按正常運(yùn)行條件設(shè)計(jì)的，隨著連鎖故障的發(fā)展與演變，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生變化，按正常條件設(shè)計(jì)的保護(hù)與控制不能滿足連鎖故障情況下保護(hù)與控制的要求?連鎖故障的演化過(guò)程涉及的重大科學(xué)問(wèn)題3連鎖故障的保護(hù)與控制現(xiàn)有的保護(hù)與控制都涉及的重大科學(xué)問(wèn)題4廣域動(dòng)態(tài)信息支持系統(tǒng) 為達(dá)到電力系統(tǒng)廣域安全防御的要求，需要建立電力系統(tǒng)廣域功角動(dòng)態(tài)測(cè)量

19、系統(tǒng)（WAMS），將電力系統(tǒng)的在線安全性監(jiān)視上升為電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全性分析與控制。 發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)同步相量測(cè)量（DPMU）的理論、方法和實(shí)現(xiàn) 電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的異地同步精確采集和快速可靠傳輸 海量電力信息的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘 與已有能量管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合涉及的重大科學(xué)問(wèn)題4廣域動(dòng)態(tài)信息支持系統(tǒng) 涉及的重大科學(xué)問(wèn)題5 電力市場(chǎng)化機(jī)制對(duì)電力系統(tǒng)安全性的影響 從世界各國(guó)的電力市場(chǎng)化進(jìn)展和相繼出現(xiàn)的大停電事故，必須研究電力市場(chǎng)化運(yùn)行機(jī)制與電力系統(tǒng)安全性防御的相互影響機(jī)理 哪種電力市場(chǎng)機(jī)制有利于電網(wǎng)安全性水平的提高 考慮電網(wǎng)安全性水平的電力市場(chǎng)交易機(jī)制的宏觀經(jīng)濟(jì)模式、效益和風(fēng)險(xiǎn)分析模型 電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)安

20、全風(fēng)險(xiǎn)分析理論涉及的重大科學(xué)問(wèn)題5 電力市場(chǎng)化機(jī)制對(duì)電力系國(guó)內(nèi)外研究背景精確建模和參數(shù)電力系統(tǒng)建模與參數(shù)各動(dòng)態(tài)元件的動(dòng)態(tài)特性與理論模型發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁、調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)各種負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)辨識(shí)各種元件在極端運(yùn)行環(huán)境下的動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)辨識(shí)國(guó)內(nèi)外研究背景精確建模和參數(shù)電力系統(tǒng)建模與參數(shù)各動(dòng)態(tài)元件的國(guó)內(nèi)外研究背景電力系統(tǒng)仿真電力系統(tǒng)仿真電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真（EMTP、EMTDC）電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真（BPA、PSASP）電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性仿真（VSAT）電力系統(tǒng)中、長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)仿真（EUROSTAG）超大規(guī)模電力系統(tǒng)并行計(jì)算電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)全過(guò)程仿真多大區(qū)電力系統(tǒng)協(xié)同仿真國(guó)內(nèi)外研究背景電力系統(tǒng)仿真電電力系統(tǒng)

21、電磁暫態(tài)仿真（EMTP國(guó)內(nèi)外研究背景動(dòng)態(tài)行為分析與控制電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為分析與控制低頻振蕩分析與擬制超低頻振蕩分析與擬制聯(lián)絡(luò)線的功率振蕩分析與擬制連鎖故障的機(jī)理分析與預(yù)防控制適應(yīng)于電力系統(tǒng)連鎖故障發(fā)生與演化的自適應(yīng)保護(hù)與控制國(guó)內(nèi)外研究背景動(dòng)態(tài)行為分析與控制電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為分析與控制國(guó)內(nèi)外研究背景廣域動(dòng)態(tài)功角測(cè)量系統(tǒng)廣域動(dòng)態(tài)功角測(cè)量系統(tǒng)1988：Virginia Tech 首個(gè)PMU原型裝置美國(guó)所有的電網(wǎng)都安裝了數(shù)量不等的PMU法國(guó)電力公司防止系統(tǒng)失步的WAMS系統(tǒng)中國(guó)江蘇電網(wǎng)和三峽電廠WAMS系統(tǒng)世界各國(guó)都將WAMS系統(tǒng)納入電網(wǎng)安全防御國(guó)內(nèi)外研究背景廣域動(dòng)態(tài)功角測(cè)量系統(tǒng)廣域動(dòng)態(tài)功角測(cè)量系統(tǒng)19國(guó)

22、內(nèi)外研究背景基于WAMS的應(yīng)用研究WAMS的應(yīng)用研究基于PMU的故障紀(jì)錄、分析和重演基于PMU的狀態(tài)估計(jì)和在線潮流計(jì)算基于PMU的安全穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)模型和參數(shù)的辨識(shí)安全防御的系統(tǒng)性理論和方法國(guó)內(nèi)外研究背景基于WAMS的應(yīng)用研究WAMS的應(yīng)用研究基于主要研究方向1、電力系統(tǒng)安全分析的精確建模、仿真理論和方法（1）電力系統(tǒng)多時(shí)標(biāo)尺度精確建模理論和綜合仿真理論與方法研究（2）電力負(fù)荷建模新理論與新方法（3）電力系統(tǒng)新元件、新裝置建模理論研究（4）非正常及臨界狀態(tài)下的建模理論（5）仿真模型參數(shù)有效性和不確定性分析理論與評(píng)估方法（6）超大規(guī)模電力系統(tǒng)分布式協(xié)同仿真理論與方法主要研究方向1

23、、電力系統(tǒng)安全分析的精確建模、仿真理論和方法主要研究方向（1）大規(guī)模交直流混合系統(tǒng)超低頻振蕩的誘發(fā)機(jī)理和擬制措施（2）區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率隨機(jī)波動(dòng)的誘發(fā)機(jī)理和影響因素研究（3）大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)中“暫態(tài)不平衡功率跨區(qū)域傳播”的機(jī)理及控制對(duì)策研究（4）大經(jīng)濟(jì)中心城市電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性分析與控制對(duì)策（5）新型電力裝置對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響研究2、超大規(guī)模電力系統(tǒng)及新型電力裝置的動(dòng)態(tài)行為分析和協(xié)調(diào)控制的研究主要研究方向（1）大規(guī)模交直流混合系統(tǒng)超低頻振蕩的誘發(fā)機(jī)理和主要研究方向（1）基于WAMS的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)原理與設(shè)計(jì)（2）基于WAMS的穩(wěn)定性預(yù)測(cè)和安全性控制理論與方法（3）連鎖故障引起的大停電的機(jī)理與預(yù)

24、防措施（4）大停電后的電力系統(tǒng)快速恢復(fù)的黑啟動(dòng)理論與方法3、電力系統(tǒng)廣域安全防御控制系統(tǒng)主要研究方向（1）基于WAMS的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)原理與設(shè)計(jì)3、主要研究方向（1）信息理論在廣域電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究（2）互聯(lián)電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的分層分解協(xié)調(diào)模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）電力系統(tǒng)廣域信息的同步獲取與綜合利用（4）廣域電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型和數(shù)據(jù)挖掘理論與技術(shù)（5）基于信息理論的廣域電力系統(tǒng)健康診斷理論與技術(shù)4、電力系統(tǒng)廣域安全防御信息系統(tǒng)主要研究方向（1）信息理論在廣域電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究4、電力主要研究方向（1）電力市場(chǎng)化對(duì)電力系統(tǒng)安全性影響的機(jī)理分析（2）市場(chǎng)環(huán)境下的電力安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)（3）不均衡動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)電力市場(chǎng)性能評(píng)估和中、長(zhǎng)期安全裕度分析研究（4）引導(dǎo)電網(wǎng)安全的價(jià)格理論研究5、電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)理論與防御體