随着经济持续快速发展,地区负荷不断攀升,而几乎没有新增地区电源,电力供应处于一个比较紧张的阶段,电网的安全稳定运行承受了较大压力。制定合理的运行方式并做好事故应急预案,是电网调度运行部门的重要职责,也是保障电网安全稳定运行的重要基础。电力系统的运行日益需求高效的电力系统安全分析软件来帮助他们分析电网的运行方式,分析当前系统运行的安全水平,防患于未然。 地区电网作为电力系统直接面向用户的重要环节,具有不同于输电网的结构和运行特点,对于地区电网而言,一般重点考虑潮流分布、N-1安全分析、热稳定等问题,主要关心的是线路的过载和节点电压的越限。在地区电网中为了保证供电可靠性广泛应用备用电源自动投入装置(简称备自投)。考虑到备自投的动作,地区电网的静态安全分析问题就不仅仅是N-1开断问题,而且要考虑N-1后备自投动作引起电网拓扑结构变化、潮流和负荷发生转移的问题。 本文先系统的阐述了静态安全分析的基本理论,重点阐述电网的拓扑搜索、图论的有关算法、连通性的判别、故障筛选方法等。这些算法都将应用于考虑各自投的电网静态安全分析中。 然后,结合地区电网各自投的配置,分析研究了备自投装置对地区电网静态安全分析的影响,以及电网过负荷减载装置的判据。在地区电网中,备自投装置广泛用于110kV和10kV电网,分为母联备自投和线路备自投。当变压器或线路N-1开断后,会引起相应的母联备自投或线路备自投动作,将负荷和潮流转移,可能引起电网元件过载,也可能引起过负荷减载装置动作。 根据上述理论研究成果,设计和开发了考虑备自投的地区电网N-1静态安全分析软件。该软件自动生成预想故障集,结合备自投配置表,自动对网络拓扑进行修改,调用BPA进程进行潮流计算,按照线路的载流量表对计算结果筛选、排序、统计,并能按照过负荷减载装置的判据和定值给出装置动作的警告信息。