智能配电系统的安全域

安全域能刻画满足安全性要求下的系统*大运行范围，是研究一个系统*基本的问题。自2012年配电安全域概念提出后，《智能配电系统的安全域》首次全面地介绍配电系统安全域理论，梳理其起源和发展过程，阐明配电安全域的概念定义、数学模型、求解方法、观测手段以及性质机理等基本问题，探讨安全域在规划运行领域的应用，还结合智能电网的新特性，介绍配电安全域理论的*新发展。安全域不但能丰富现有的配电网分析理论，而且还是实现配电网安全高效的基础，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

目录 n

“智能电网技术与装备丛书”序 n

序一 n

序二 n

前言 n

第1章 概述 1 n

1.1 安全域的普遍性 1 n

1.2 配电安全域的起源和发展 4 n

1.2.1 与输电安全域的关系 4 n

1.2.2 配电安全域研究的各阶段 5 n

1.3 配电安全域的研究意义 7 n

参考文献 8 n

第2章 配电安全域的基础知识 10 n

2.1 工作点 10 n

2.1.1 节点视角工作点 10 n

2.1.2 馈线段视角工作点 11 n

2.1.3 工作点观测视角的选择 11 n

2.2 状态空间 11 n

2.3 潮流方程 12 n

2.3.1 交流潮流方程 12 n

2.3.2 直流潮流方程 13 n

2.4 N-0安全性 13 n

2.5 N-1安全性 14 n

2.5.1 故障集 14 n

2.5.2 N-1安全性模型 15 n

2.5.3 N-1安全准则 18 n

2.5.4 关键元件N-1安全性 18 n

2.6 城市配电网安全性分析的假设 19 n

参考文献 20 n

第3章 配电安全域的定义与存在性 21 n

3.1 配电安全域的定义 21 n

3.1.1 通用安全域的数学定义 21 n

3.1.2 DSSR的数学定义 21 n

3.2 DSSR边界的数学定义 22 n

3.3 DSSR与供电能力的关系 24 n

3.4 N-1仿真分界现象 26 n

3.5 DSSR存在性证明 27 n

3.5.1 N-1安全函数 28 n

3.5.2 DSSR的存在性证明思路 30 n

3.5.3 单元件单恢复方案域的存在性证明 31 n

3.5.4 单元件域的存在性证明 35 n

3.5.5 多元件域的存在性证明 35 n

3.6 DSSR的实证研究 36 n

3.6.1 电网概况 36 n

3.6.2 安全边界计算结果 36 n

3.6.3 安全边界验证 37 n

3.7 本章小结 39 n

参考文献 39 n

第4章 配电安全域的模型及求解 41 n

4.1 DSSR的数学模型 41 n

4.2 DSSR的直流潮流模型 41 n

4.3 DSSR的交流潮流模型 42 n

4.4 解析法求解 44 n

4.5 仿真法求解 45 n

4.6 算例分析 47 n

4.6.1 算例概况 47 n

4.6.2 安全域的求解结果 49 n

4.6.3 安全域的二维图像 50 n

4.7 本章小结 51 n

参考文献 52 n

第5章 配电安全域的观测与性质机理 53 n

5.1 DSSR的二维直接观测与性质机理 53 n

5.1.1 观测方法 53 n

5.1.2 观测馈线的联络关系 53 n

5.1.3 馈线联络对二维边界形状的作用机理 56 n

5.1.4 馈线联络对二维边界数量的作用机理 62 n

5.1.5 安全边界与馈线联络的对应关系 65 n

5.2 DSSR的全维直接观测与性质机理 70 n

5.2.1 全维直接观测概念与方法 70 n

5.2.2 两供一备接线安全域产生机理 71 n

5.2.3 柔性接线安全域的产生机理 76 n

5.3 DSSR的全维间接观测与性质机理 78 n

5.3.1 全维间接观测的概念与方法 78 n

5.3.2 瓶颈元件对DSSR的作用机理 84 n

5.3.3 网架结构对DSSR的作用机理 87 n

5.4 DSSR的综合观测 90 n

5.4.1 DSSR观测方法总结 90 n

5.4.2 DSSR综合观测方法 90 n

5.4.3 算例分析 93 n

5.5 DSSR的形状图谱 101 n

5.5.1 DSSR的二维图谱 101 n

5.5.2 DSSR二维图谱的特殊图像 109 n

5.6 DSSR的体积 116 n

5.6.1 DSSR体积的定义 116 n

5.6.2 DSSR体积的计算 118 n

5.6.3 算例分析 119 n

5.7 DSSR的通用性质 121 n

5.8 DSSR的维度 122 n

5.8.1 DSSR的二元维度 122 n

5.8.2 DSSR的一元维度 132 n

5.9 本章小结 142 n

参考文献 142 n

第6章 安全域在配电运行中的应用 144 n

6.1 安全距离 144 n

6.1.1 安全距离的定义 144 n

6.1.2 安全距离的计算方法 146 n

6.2 基于DSSR的安全评价 147 n

6.2.1 基于GSD的安全评价方法 147 n

6.2.2 基于FSD的安全评价方法 148 n

6.2.3 算例分析 149 n

6.3 基于DSSR的网络重构 155 n

6.3.1 指标定义 156　 n

6.3.2 重构模型 156 n

6.3.3 算法求解 157 n

6.3.4 算例分析 158 n

6.4 基于DSSR的安全框架 162 n

6.4.1 功能框架 162 n

6.4.2 基础功能 162 n

6.4.3 安全监控功能 164 n

6.4.4 安全框架示例 165 n

6.4.5 相近概念对比 171 n

6.5 基于DSSR的态势感知 172 n

6.5.1 安全性与态势感知的关系 172 n

6.5.2 安全性态势感知框架及方法 172 n

6.5.3 算例分析 174 n

6.6 本章小结 183 n

参考文献 183 n

第7章 智能电网新条件下的配电安全域 185 n

7.1 有源配电网的安全域 185 n

7.1.1 研究场景与基本假设 185 n

7.1.2 有源配电网的安全性 186 n

7.1.3 数学模型 188 n

7.1.4 算例分析 189 n

7.2 DG和微网的运行域 194 n

7.2.1 概念和模型 194 n

7.2.2 边界求解方法 196 n

7.2.3 算例分析 197 n

7.3 计及DG与需求响应的DSSR 208 n

7.3.1 计及DG和DR后的安全性 208 n

7.3.2 数学模型 212 n

7.3.3 算例分析 212 n

7.4 柔性配电网的安全域 219 n

7.4.1 FDN与智能配电网相关概念 219 n

7.4.2 FDN的安全约束 220 n

7.4.3 数学模型 224 n

7.4.4 算例分析 225 n

7.5 本章小结 232　　 n

参考文献 232 n

第8章 结语 234 n

致谢 236 n

本书相关成果清单 237 n

附录 术语符号 239