電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述課件

電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制

PowerSystemStabilityandControl

電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制

PowerSystemStabili本部分的主要內(nèi)容穩(wěn)定問(wèn)題概述暫態(tài)穩(wěn)定的數(shù)值積分法暫態(tài)穩(wěn)定分析的直接法低頻振蕩與小擾動(dòng)穩(wěn)定次同步諧振（SSR）和扭振電壓穩(wěn)定分析簡(jiǎn)介HVDC技術(shù)簡(jiǎn)介柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）本部分的主要內(nèi)容穩(wěn)定問(wèn)題概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題概述概念：電力系統(tǒng)能夠運(yùn)行于正常運(yùn)行條件下的平衡狀態(tài)，在受到干擾后能夠恢復(fù)到允許的平衡狀態(tài)。傳統(tǒng)上穩(wěn)定是一個(gè)維持同步運(yùn)行的問(wèn)題。電壓不穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)可能仍然維持同步。電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題概述概念：電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述分類(lèi)：轉(zhuǎn)子角（功角）穩(wěn)定電壓不穩(wěn)定和電壓崩潰中期和長(zhǎng)期穩(wěn)定電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述分類(lèi)：功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定送端受端電能功角穩(wěn)定電壓穩(wěn)定功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定送端受端電能功角穩(wěn)定電壓穩(wěn)定穩(wěn)定的分類(lèi)電力系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)維持在平衡點(diǎn)運(yùn)行的能力功角穩(wěn)定保持同步運(yùn)行的能力同步機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡電壓穩(wěn)定保證電壓在可接受范圍無(wú)功平衡暫態(tài)穩(wěn)定大干擾第一搖擺周期時(shí)段：10秒中期穩(wěn)定嚴(yán)重故障，電壓和頻率大幅波動(dòng)快速和慢速動(dòng)態(tài)過(guò)程幾分鐘長(zhǎng)期穩(wěn)定統(tǒng)一系統(tǒng)頻率慢速過(guò)程幾十分鐘大干擾電壓穩(wěn)定大干擾開(kāi)關(guān)動(dòng)作ULTC、負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程保護(hù)和控制協(xié)調(diào)動(dòng)作小擾動(dòng)穩(wěn)定無(wú)振蕩失穩(wěn)同步轉(zhuǎn)矩不足振蕩失穩(wěn)阻尼轉(zhuǎn)矩不足控制措施失穩(wěn)小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定穩(wěn)定狀態(tài)：P-V、Q-V穩(wěn)定裕度：無(wú)功儲(chǔ)備廠站模式區(qū)域模式控制模式扭振模式穩(wěn)定的分類(lèi)電力系統(tǒng)穩(wěn)定功角穩(wěn)定電壓穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定中期穩(wěn)定長(zhǎng)期穩(wěn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述小擾動(dòng)和大擾動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題時(shí)域仿真法和直接法兩大類(lèi)有模型方法和非模型方法（ANN、災(zāi)變理論、專(zhuān)家系統(tǒng)的方法。。。。。。）電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述小擾動(dòng)和大擾動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述常用仿真程序：PSASP中國(guó)電科院（程序運(yùn)行演示）BPA美國(guó)PowerWorldSimulator美國(guó)UROSTAG法國(guó)和比利時(shí)NETOMAC德國(guó)西門(mén)子公司PSCAD/EMTDCPSS/E美國(guó)MatlabRTDS實(shí)時(shí)仿真器。。。。。。電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述常用仿真程序：電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述轉(zhuǎn)子角（功角）穩(wěn)定G電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述轉(zhuǎn)子角（功角）穩(wěn)定G電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述轉(zhuǎn)子角（功角）穩(wěn)定情況1情況2情況3時(shí)間s轉(zhuǎn)子角電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述轉(zhuǎn)子角（功角）穩(wěn)定情況1情況2情況3時(shí)間s轉(zhuǎn)功角穩(wěn)定090180ababa：穩(wěn)定平衡點(diǎn)（SEP）b：不穩(wěn)定平衡點(diǎn)（UEP）功角穩(wěn)定090等面積定則BCA等面積定則BCA一個(gè)力學(xué)實(shí)例能量函數(shù)＝動(dòng)能＋勢(shì)能臨界能量穩(wěn)定裕度一個(gè)力學(xué)實(shí)例能量函數(shù)＝動(dòng)能＋勢(shì)能臨界能量穩(wěn)定裕度電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓不穩(wěn)定和電壓崩潰概念：電力系統(tǒng)在額定運(yùn)行條件下，遭受擾動(dòng)之后系統(tǒng)中所有母線都持續(xù)地保持可接受的電壓的能力。電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓不穩(wěn)定和電壓崩潰電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓穩(wěn)定的準(zhǔn)則：對(duì)系統(tǒng)中的每一母線，在給定的運(yùn)行條件下，當(dāng)注入母線的無(wú)功功率增加時(shí)其母線電壓幅值也同時(shí)增加。如果系統(tǒng)中至少有一個(gè)母線的電壓幅值（V）隨注入該母線的無(wú)功（Q）的增加而減小，則該系統(tǒng)是電壓不穩(wěn)定的。（對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)）電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓穩(wěn)定的準(zhǔn)則：對(duì)系統(tǒng)中的每一母線，在給電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓不穩(wěn)定和電壓崩潰電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定概述電壓不穩(wěn)定和電壓崩潰電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述受端電壓、電流和功率對(duì)負(fù)荷需求量的函數(shù)關(guān)系

1.00.80.50123正常運(yùn)行臨界值非正常運(yùn)行VR/ESI/ISCPR/PRMAXZLN/ZLD受端電壓、電流和功率對(duì)負(fù)荷需求量的函數(shù)關(guān)系

1.00電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述中期和長(zhǎng)期穩(wěn)定短期或暫態(tài)：0～10s中期：10s至幾分鐘長(zhǎng)期：幾分鐘至十幾分鐘電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述中期和長(zhǎng)期穩(wěn)定電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述中期和長(zhǎng)期穩(wěn)定：系統(tǒng)受擾動(dòng)后在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)的持續(xù)功率不平衡問(wèn)題。其中包括：熱力機(jī)組的鍋爐動(dòng)態(tài)、水利機(jī)組的引水管動(dòng)態(tài)、自動(dòng)發(fā)電控制、電廠和輸電線保護(hù)/控制、變壓器飽和、負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)的非正常頻率效應(yīng)等。電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述中期和長(zhǎng)期穩(wěn)定：系統(tǒng)受擾動(dòng)后在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，出電力系統(tǒng)的大停電事故我國(guó)電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞事故：1972年湖北電網(wǎng)大面積停電事故1972年浙江電網(wǎng)瓦解事故1974年陜西電網(wǎng)振蕩事故1979年水豐廠靜穩(wěn)破壞事故1980年安徽電網(wǎng)大面積停電事故1982年華中電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故1983年華東電網(wǎng)解列事故1990年廣東電網(wǎng)大停電事故1996年北京部分電網(wǎng)穩(wěn)定事故電力系統(tǒng)的大停電事故我國(guó)電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞事故：電力系統(tǒng)的大停電事故世界著名的幾次大停電事故：1965年美國(guó)東部大停電事故1977年紐約大停電事故1978年法國(guó)大停電事故1982年加拿大魁北克系統(tǒng)大停電事故1983年瑞典電力系統(tǒng)停電事故1987年?yáng)|京電力系統(tǒng)大停電事故1989年加拿大魁北克系統(tǒng)大停電事故1996年美國(guó)東部大停電事故2003年美加大停電事故電力系統(tǒng)的大停電事故世界著名的幾次大停電事故：大停電事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要合理具備合適的可靠的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置無(wú)功電源和電壓控制防止負(fù)荷大量轉(zhuǎn)移引起的惡性連鎖反應(yīng)建立好最后一道防線，防止長(zhǎng)時(shí)間大面積停電和對(duì)最重要用戶的破壞性停電大停電事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要合理“8.14”美加大停電“8.14”美加大停電分析大型互聯(lián)電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)之間存在的問(wèn)題大停電對(duì)電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的影響和電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向“8.14”美加大停電“8.14”美加大停電分析“8.14”美加大停電2003年8月14日下午3時(shí)06分，美國(guó)俄亥俄州克里夫蘭市郊外一條過(guò)熱的電線下垂到一棵樹(shù)上，引發(fā)一系列激烈的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致了北美有史以來(lái)最大規(guī)模的停電。由于這條輸電線路失靈，使俄亥俄州其它電路承受極大的壓力，過(guò)量電流傳給俄亥俄州南部的一家電力公司，造成這家公司自動(dòng)切斷電路，在該州南部和北部之間形成了一道“電路墻”，阻隔了南北電流的互通。北邊的克里夫蘭因?yàn)殡娏Σ蛔?，于是先從密歇根繼而從加拿大的安大略省把大量的電吸過(guò)來(lái)，使更多的電線和發(fā)電廠超重負(fù)荷，供電系統(tǒng)癱瘓的危機(jī)延伸到紐約州的西北部，很快造成整個(gè)紐約州大停電。此次停電持續(xù)了29個(gè)小時(shí)，影響了美加?xùn)|部9300平方公里的區(qū)域，使北美地區(qū)5000多萬(wàn)人口受到停電影響。100多個(gè)發(fā)電廠，包括22個(gè)核電廠，幾十條高壓輸電線停運(yùn)。系統(tǒng)失去了61.8GW負(fù)荷。成為有史以來(lái)對(duì)美加?xùn)|部影響最大的停電。

“8.14”美加大停電2003年8月14日下午3時(shí)06分，“8.14”美加大停電負(fù)責(zé)美加大面積停電事故調(diào)查的北美電力可靠性委員會(huì)披露了大停電的一些情況：這次事故的原因可能是電壓變化、輸電線故障和發(fā)電廠停電等問(wèn)題共同造成的?！?.14”美加大停電負(fù)責(zé)美加大面積停電事故調(diào)查的北美電力可全美國(guó)衛(wèi)星圖片全美國(guó)衛(wèi)星圖片大停電前衛(wèi)星圖片大停電前衛(wèi)星圖片大停電后衛(wèi)星圖片大停電后衛(wèi)星圖片大停電事故2003年8月29日18時(shí)26分，英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)中的一條27.5萬(wàn)伏特的高壓輸電線路發(fā)生“非正常”故障，幾秒鐘后又發(fā)生另一個(gè)故障，造成了此次停電。從而導(dǎo)致溫布爾登、郝斯特等地的電力供應(yīng)首先中斷。隨后倫敦和其毗鄰的肯特郡的電力供應(yīng)也被中斷，停電對(duì)超過(guò)50萬(wàn)英國(guó)人的工作和生活造成了影響。停電約34分鐘后，國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)始向倫敦配電網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)供電，但直到兩個(gè)多小時(shí)之后倫敦電力供應(yīng)才全面恢復(fù)。大停電事故2003年8月29日18時(shí)26分，英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)中的“8.14”美加大停電慘痛的教訓(xùn)可以化為珍貴無(wú)比的經(jīng)驗(yàn)。美加州電力危機(jī)，從某種程度上使人們對(duì)電力改革的長(zhǎng)期性和復(fù)雜性有了新的認(rèn)識(shí)，改革舉措的出臺(tái)也因此變得比較謹(jǐn)慎了?？梢灶A(yù)計(jì)最近美、英的大停電事故的發(fā)生對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)今后的發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響?！?.14”美加大停電慘痛的教訓(xùn)可以化為珍貴無(wú)比的經(jīng)驗(yàn)。美加1控制適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)規(guī)模隨著社會(huì)的進(jìn)步和電力改革的發(fā)展，大型互聯(lián)電力系統(tǒng)有了日新月異的發(fā)展。電網(wǎng)規(guī)模越大，效益就越好，可靠性、互補(bǔ)性就越明顯，這幾乎已經(jīng)成為人們的共識(shí)。但同時(shí)以往只是在小范圍發(fā)生的事故現(xiàn)在隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大往往影響整個(gè)大的電網(wǎng)。縱觀世界范圍的大規(guī)模停電事故時(shí)間表，可以得出這樣的結(jié)論：大規(guī)模的停電事故主要是集中在九十年代以后。并且在最近的幾年的事故不但規(guī)模巨大，而且發(fā)生頻繁。九十年代以前，除了美國(guó)幾乎沒(méi)有什么特大規(guī)模的停電事故發(fā)生。造成這一現(xiàn)象的其中一個(gè)原因就是美國(guó)的電網(wǎng)發(fā)展比較早，在六、七十年代就已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。而世界的其它的國(guó)家則是在最近的十幾年才達(dá)到這種規(guī)模。所以以前即便是整個(gè)電網(wǎng)全部崩潰，由于電網(wǎng)規(guī)模的限制，事故無(wú)法超出電網(wǎng)的范圍，所以不會(huì)有太大的事故?？梢哉f(shuō)現(xiàn)在的電網(wǎng)規(guī)模為今天的大停電提供了“物質(zhì)基礎(chǔ)”。而且電網(wǎng)的規(guī)模越大，調(diào)度、運(yùn)行存在具體的困難。因此應(yīng)該在系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，控制適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)規(guī)模。1控制適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)規(guī)模2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善

僅僅是大的規(guī)模的電網(wǎng)還是不能導(dǎo)致事故的發(fā)生，現(xiàn)在電網(wǎng)大規(guī)模事故頻繁發(fā)生的內(nèi)在原因是電網(wǎng)的相對(duì)陳舊。2.1加強(qiáng)日常維護(hù)對(duì)陳舊電網(wǎng)的改善首先要從物理層入手。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可以降低單個(gè)故障的發(fā)生概率，但是不可能杜絕。然而系統(tǒng)范圍內(nèi)的大停電則是完全應(yīng)該避免的。所以電力系統(tǒng)發(fā)展的原則就是本著盡量減少單個(gè)故障的產(chǎn)生，杜絕系統(tǒng)范圍內(nèi)大停電事故的發(fā)生。系統(tǒng)是由單個(gè)的元件組成，每一個(gè)元件在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中都起著及其重要的作用。每一個(gè)元件的損壞都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)不可忽視的影響。因此在元件的選取方面盡量保證產(chǎn)品的質(zhì)量。從最近的幾次事故中可以看出，事故的起始原因很多都是由于單個(gè)元件的故障，進(jìn)而引發(fā)或加重了事故的發(fā)生。在2003年倫敦的大停電中，就是一個(gè)裝錯(cuò)的保險(xiǎn)引發(fā)了事故。2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善僅僅是大的規(guī)模的電網(wǎng)還是不能導(dǎo)2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.2保證足夠的備用容量現(xiàn)在隨著電力市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)的推廣。電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和規(guī)則和以前有了很大的變化。在電力市場(chǎng)的條件下，以往以安全為第一目標(biāo)的運(yùn)行方式改變?yōu)橐宰非笞畲蟮慕?jīng)濟(jì)利益為目的的運(yùn)行方式。市場(chǎng)參與者之間的競(jìng)爭(zhēng)把系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)推向穩(wěn)定邊界，導(dǎo)致阻塞，危及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。美東區(qū)186條輸電線，2002年50條曾經(jīng)達(dá)到能量極限，21條10％的時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。在世界各國(guó)進(jìn)行電力改革的探索和完善階段，系統(tǒng)的總體安全系數(shù)都有一定的下降。這也就是為什么最近的幾年事故發(fā)生頻繁的內(nèi)在原因。保證足夠的備用容量是必不可少的。2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.2保證足夠的備用容量2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.3發(fā)展分散配置電網(wǎng)“網(wǎng)眼式”分散配置電網(wǎng)是一種比較安全的電網(wǎng)，采用這種方式可有效避免大面積停電事故。德國(guó)境內(nèi)的電力網(wǎng)絡(luò)由4家電力供應(yīng)商各自獨(dú)立分散的區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。一旦發(fā)生停電事故，電力供應(yīng)商即可將停電區(qū)域盡快限制在局部地區(qū)內(nèi)，而不會(huì)造成大面積停電事故。此外，德國(guó)與周邊多個(gè)國(guó)家均有電力進(jìn)出口網(wǎng)絡(luò)，在緊急情況下可通過(guò)調(diào)度別國(guó)電力緩解本國(guó)電力緊缺。而在美國(guó)采用的大面積互連電網(wǎng)中，如果一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，就可能因?yàn)槿鄙倩芈贩种Ф鴮?dǎo)致大面積停電事故發(fā)生。2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.3發(fā)展分散配置電網(wǎng)2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.4開(kāi)發(fā)分散式電源從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，分散式電源是一個(gè)必然的方向。實(shí)際上電網(wǎng)的規(guī)模太大，調(diào)度、運(yùn)行就存在具體的困難。長(zhǎng)距離輸電不僅投資大，而且對(duì)電網(wǎng)的安全可靠性有損害；這次北美的大規(guī)模停電向全世界表明了徹底依靠大規(guī)模電力消費(fèi)的現(xiàn)代文明脆弱的一面。與其搞長(zhǎng)距離輸電，不如當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)利用天然氣、太陽(yáng)能等清潔能源，進(jìn)行熱電或冷熱電聯(lián)產(chǎn)。發(fā)揮燃料電池及太陽(yáng)能電池等小型、分散電源的作用。2對(duì)陳舊的電網(wǎng)的改善2.4開(kāi)發(fā)分散式電源3研發(fā)新的自動(dòng)控制技術(shù)在電力市場(chǎng)的條件下，系統(tǒng)的運(yùn)行條件越來(lái)越接近于穩(wěn)定極限。要想在這樣的運(yùn)行條件下盡可能的安全運(yùn)行，必須有足夠的運(yùn)行信息，和能夠快速反應(yīng)的自動(dòng)控制裝置，以便能夠盡可能快的處理系統(tǒng)事故。例如在線計(jì)算。在2003年美國(guó)的停電事故中，如果擁有實(shí)時(shí)的在線阻塞數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)崩潰之前的一個(gè)小時(shí)中應(yīng)該有足夠的時(shí)間去處理事故，降低事故的危害。其次是低頻減載與低壓減載裝置對(duì)防止事故的擴(kuò)大，維持系統(tǒng)穩(wěn)定具有不可忽視的作用。1996年夏的美國(guó)大停電中正是低頻減震裝置將系統(tǒng)分開(kāi)，阻止了系統(tǒng)的全面崩潰。因此在今后的發(fā)展中要對(duì)裝置提出更高的要求。3研發(fā)新的自動(dòng)控制技術(shù)在電力市場(chǎng)的條件下，系統(tǒng)的運(yùn)行條件4提高運(yùn)行人員的素質(zhì)電力系統(tǒng)不管如何先進(jìn)自動(dòng)化程度如何高，歸根結(jié)底還需要人的操作才能運(yùn)轉(zhuǎn)。相對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，人既有較高的靈活性同時(shí)也有較高的不可靠性。在以往的電力事故中，可以發(fā)現(xiàn)，人一直起著及其重要的作用。從1996年7月3日美國(guó)的大停電可以看到，首先是電廠操作人員的失誤使事故惡化，接著也是由于系統(tǒng)調(diào)度人員經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)切負(fù)荷而避免了事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。目前相對(duì)其它自動(dòng)化程度較高的行業(yè)來(lái)說(shuō)，電力企業(yè)運(yùn)行人員的素質(zhì)相對(duì)較低。在電力市場(chǎng)的苛刻運(yùn)行條件下，要保證安全運(yùn)行就需要運(yùn)行人員有更高的素質(zhì)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。今后對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高運(yùn)行人員的素質(zhì)已經(jīng)是迫在眉睫的任務(wù)了。

4提高運(yùn)行人員的素質(zhì)電力系統(tǒng)不管如何先進(jìn)自動(dòng)化程度如何高5加強(qiáng)管制，采用統(tǒng)一分層管理，促進(jìn)信息協(xié)調(diào)取消管制規(guī)定本應(yīng)該使用自由市場(chǎng)的行為準(zhǔn)則來(lái)以合理的價(jià)格生產(chǎn)數(shù)量正好合適的電力。但是電力與普通商品不同。電力不能大量?jī)?chǔ)存，電力系統(tǒng)需要大量用來(lái)備用發(fā)電的零部件和傳輸能力，以滿足像8月份的炎熱天氣這樣的用電高峰時(shí)期的需求。電力系統(tǒng)還需要有大量的規(guī)劃和協(xié)調(diào)，同時(shí)它還需要采取鼓勵(lì)措施來(lái)促使人們對(duì)傳輸線路進(jìn)行維修和更新。根據(jù)所有這些理由，取消管制規(guī)定的理論是失敗的。5加強(qiáng)管制，采用統(tǒng)一分層管理，促進(jìn)信息協(xié)調(diào)取消管制規(guī)定本5加強(qiáng)管制，采用統(tǒng)一分層管理，促進(jìn)信息協(xié)調(diào)分散型電網(wǎng)管理也為大面積停電制造了空間。由于沒(méi)有統(tǒng)一調(diào)度，各家公司間各自為政，出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)協(xié)調(diào)舉措，容易導(dǎo)致部分地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間斷電。以致引發(fā)全局性事故。美國(guó)的分散管理模式給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)了不可擬補(bǔ)的缺陷。2003年事故中，有關(guān)的電力公司和輸電監(jiān)督機(jī)構(gòu)，在當(dāng)日12點(diǎn)之前就已知道有電線故障和發(fā)電廠停機(jī)，這些與停電有關(guān)的問(wèn)題在幾個(gè)州都出現(xiàn)并被觀察到了。電力公司主管和其它涉及輸電網(wǎng)管理作業(yè)的人員，承認(rèn)他們彼此間缺乏聯(lián)系，因此，沒(méi)有人能夠掌握停電之前出現(xiàn)的種種征兆，結(jié)果使事故逐漸演變成重大事件。從而實(shí)行統(tǒng)一分層管理，改善整個(gè)系統(tǒng)中的通信條件，使得各控制中心之間可以實(shí)時(shí)交換信息。實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的信息共享，使操作人員可以及時(shí)得到更多關(guān)于本系統(tǒng)和鄰近系統(tǒng)的信息也應(yīng)該更加引起重視，以便能控制瞬間即可導(dǎo)致系統(tǒng)失步的擾動(dòng)，預(yù)防事故發(fā)生。5加強(qiáng)管制，采用統(tǒng)一分層管理，促進(jìn)信息協(xié)調(diào)分散型電網(wǎng)管理6加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)、政策的引導(dǎo)作用電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題包括短期安全問(wèn)題和長(zhǎng)期安全問(wèn)題。短期安全問(wèn)題，是人們關(guān)心的重點(diǎn)。人們考慮的也比較周全。但是長(zhǎng)期安全問(wèn)題在市場(chǎng)的條件下就要靠加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)、政策引導(dǎo)來(lái)保證。在市場(chǎng)條件下是本應(yīng)該通過(guò)市場(chǎng)的手段來(lái)進(jìn)行對(duì)投資等的引導(dǎo)。但是在現(xiàn)實(shí)條件下為提高競(jìng)爭(zhēng)力，不少電力供應(yīng)商正在通過(guò)改造電網(wǎng)及調(diào)整發(fā)電能力的方式來(lái)降低成本。但這往往造成了電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的安全隱患。同時(shí)無(wú)錢(qián)再投資幾乎是各國(guó)電力企業(yè)長(zhǎng)期面臨的資金饑渴困境。不僅英國(guó)如此，美國(guó)也不例外。統(tǒng)一電網(wǎng)體制難破網(wǎng)架薄弱瓶頸。根據(jù)對(duì)美國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)體系隱患的分析，除了國(guó)家電力監(jiān)管體制方面的漏洞外，升級(jí)快速老化的輸電網(wǎng)也迫在眉睫。按照傳統(tǒng)做法，公用事業(yè)公司要求當(dāng)?shù)氐目蛻舫袚?dān)更新輸電設(shè)備的費(fèi)用。但近些年，因?yàn)殡娏斔蜆I(yè)務(wù)受到了嚴(yán)格的控制，獲利空間很小。各大公司缺乏加大投資以擴(kuò)充并更新設(shè)備的動(dòng)力，各運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越不愿在他人可能無(wú)需付費(fèi)即可使用的設(shè)備上投資。在這種情況下為了系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全就需要國(guó)家在政策和經(jīng)濟(jì)上同時(shí)加以引導(dǎo)。6加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)、政策的引導(dǎo)作用電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題包括短期安全7建立緊急事故防御體系這次北美洲有史以來(lái)最大規(guī)模的停電，暴露了全美電網(wǎng)的脆弱不堪。由于需求量與日俱增，北美電力供應(yīng)系統(tǒng)負(fù)載過(guò)重，有些地方仍使用著二戰(zhàn)時(shí)期的電力供應(yīng)網(wǎng)。這說(shuō)明，電網(wǎng)是反恐薄弱環(huán)節(jié)。電網(wǎng)的癱瘓生動(dòng)地說(shuō)明了恐怖襲擊對(duì)美國(guó)能源基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的威脅以及保障設(shè)施安全的難度。要建立電力應(yīng)急機(jī)制，首先要花大力氣保護(hù)電力設(shè)施，對(duì)任何破壞電力設(shè)施的行為都應(yīng)該嚴(yán)辦，不應(yīng)該姑息手軟。第二，要及時(shí)檢查系統(tǒng)及主要城市電力供應(yīng)的薄弱環(huán)節(jié)，采取必要的補(bǔ)救措施，第三，要徹底解決電力安全問(wèn)題，必須從需求側(cè)入手。隨后，還要積極研究，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題，作好預(yù)防恐怖襲擊的準(zhǔn)備。7建立緊急事故防御體系這次北美洲有史以來(lái)最大規(guī)模的停電，大停電分析的結(jié)論改革和發(fā)展與安全應(yīng)當(dāng)是并行不悖、相輔相成的，電力系統(tǒng)體制改革的推進(jìn)不是以犧牲電力系統(tǒng)安全、可靠性為代價(jià)，相反，改革和發(fā)展的目的之一就是要實(shí)現(xiàn)更高的安全、可靠性這一目標(biāo)。同時(shí)電力系統(tǒng)的安全也是電力改革能否順利進(jìn)行的重要條件和成功與否的重要標(biāo)志。在電力市場(chǎng)化的今天，在電力改革的過(guò)渡時(shí)期會(huì)給電力可靠性帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)眾多的重大事故，在今后的發(fā)展過(guò)程中必須認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)的改革和發(fā)展必須高度重視安全問(wèn)題。大停電分析的結(jié)論防止系統(tǒng)失穩(wěn)的措施規(guī)劃（幾十年，幾年） 電源，線路，配電，（負(fù)荷?）運(yùn)行規(guī)劃（年度，季度，周，天） 檢修安排，緊急檢修，（負(fù)荷）在線/實(shí)時(shí)運(yùn)行 安全監(jiān)視，預(yù)防控制，校正控制防止系統(tǒng)失穩(wěn)的措施規(guī)劃（幾十年，幾年）電力系統(tǒng)安全的三道防線第一道防線：繼電保護(hù)速斷第二道防線：切機(jī)、快關(guān)、電氣制動(dòng)、快速勵(lì)磁調(diào)節(jié)等第三道防線：低頻減載甩負(fù)荷、解列電力系統(tǒng)安全的三道防線第一道防線：繼電保護(hù)速斷提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的主要措施采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置；采用分裂導(dǎo)線；提高線路的額定電壓等級(jí)；改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減小電氣距離；采用串聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備；采用并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備。提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的主要措施采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置；提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的主要措施故障的快速切除和自動(dòng)重合閘裝置的應(yīng)用；發(fā)電機(jī)采用快速?gòu)?qiáng)行勵(lì)磁裝置；采用電氣制動(dòng)；變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；通過(guò)快關(guān)和切機(jī)減小原動(dòng)機(jī)出力；高壓直流（HVDC）輸電聯(lián)絡(luò)線的控制。提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的主要措施故障的快速切除和自動(dòng)重合閘裝置電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)簡(jiǎn)介電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)

theStrategicPowerInfrastructureDefense(SPID)System電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)簡(jiǎn)介電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)

theStrateg電力系統(tǒng)的脆弱性（vulnerability）原因自然災(zāi)害和氣候條件大的電力系統(tǒng)元件故障控制和保護(hù)系統(tǒng)故障信息和通信系統(tǒng)故障電力系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)的反作用人為的錯(cuò)誤不合適/錯(cuò)誤的系統(tǒng)模擬和估計(jì)競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)環(huán)境中的脆弱性不能獲得、綜合和利用可靠的信息電力系統(tǒng)的脆弱性（vulnerability）原因自然災(zāi)害和如何認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)？如何認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)？電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)功能要求SPID期望功能：?能獲取和說(shuō)明廣泛的來(lái)自不同源的實(shí)時(shí)信息；?能快速評(píng)估與災(zāi)難性事件有關(guān)的系統(tǒng)的脆弱性；?能使保護(hù)設(shè)備性能建立在系統(tǒng)全局估計(jì)的基礎(chǔ)上；?能自動(dòng)重構(gòu)電力網(wǎng)絡(luò)使系統(tǒng)的脆弱性最??；?能自動(dòng)建立系統(tǒng)恢復(fù)計(jì)劃使停電影響電力戰(zhàn)略防御系統(tǒng)功能要求SPID期望功能：SPID體系結(jié)構(gòu)滿足下列控制系統(tǒng)要求多目標(biāo)：各個(gè)代理可同時(shí)按各自目標(biāo)、約束機(jī)制和來(lái)自更高層的仲裁計(jì)劃采取措施。多傳感器：不是所有的傳感器都要送到中央代理。然而，同一傳感器的值可以由不同層使用。不同層可以處理某些形式的信息并利用其結(jié)果達(dá)到其自身的目標(biāo)。魯棒性：多代理增加系統(tǒng)的魯棒性。在增加較高層的時(shí)候，體系結(jié)構(gòu)的較低層繼續(xù)運(yùn)行?？蓴U(kuò)展性：當(dāng)系統(tǒng)需要增加新的層次時(shí)，每一個(gè)新增的層次可以獨(dú)立運(yùn)行而不受原有系統(tǒng)的約束。SPID體系結(jié)構(gòu)滿足下列控制系統(tǒng)要求多目標(biāo)：各個(gè)代理可同時(shí)按SPID關(guān)鍵技術(shù)√建立在GPS/PMU基礎(chǔ)上的電力系統(tǒng)廣域相量測(cè)量技術(shù)√防范隱藏故障-自適應(yīng)保護(hù)控制√自適應(yīng)自愈策略√控制和分析的混合多代理框架√分層多代理軟件結(jié)構(gòu)√快速、可靠的通信系統(tǒng)SPID關(guān)鍵技術(shù)√建立在GPS/PMU基礎(chǔ)上的電力系統(tǒng)廣域動(dòng)態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)測(cè)基于分析的技術(shù)基于測(cè)量的技術(shù)廣域測(cè)量系統(tǒng)（WAMS）WideAreaMeasurementSystems相量測(cè)量裝置(PMU)PhaseMeasurementUnit動(dòng)態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)測(cè)基于分析的技術(shù)基于測(cè)戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)電力系統(tǒng)的破壞！石墨炸彈（號(hào)稱(chēng)“電力開(kāi)關(guān)”）導(dǎo)電纖維戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)電力系統(tǒng)的破壞！為什么石墨炸彈號(hào)稱(chēng)“電力開(kāi)關(guān)”？科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，北約發(fā)言人吹噓有控制南聯(lián)盟的“電力開(kāi)關(guān)”。1999年5月2

日晚，美國(guó)空軍在轟炸南聯(lián)盟首都貝爾格萊德時(shí)使用一種神秘的機(jī)載武器，果然造成了貝爾格萊德及周?chē)貐^(qū)的大面積停電，對(duì)南聯(lián)盟人民的生活造成嚴(yán)重影響。