第五章電力系統調度自動化1電力系統調度自動化第1頁一、調度自動化概貌2電力系統調度自動化第2頁電力是一個商品，它生產、流通、消費含有普通商品屬性。1、電力運行概況3電力系統調度自動化第3頁1．產品不可大規模儲存性；電力不一樣于普通商品特點2．生產和消費同時性；3．系統地域遼闊，不一樣地域產品質量可能不一樣；4．產品質量不完全決定于生產步驟；5．惡性連鎖事故破壞性。4電力系統調度自動化第4頁電力狀態及其轉換5電力系統調度自動化第5頁電力系統普通動態過程:6電力系統調度自動化第6頁2、電力系統調度主要任務確保系統供電質量；電壓偏移；頻率偏移；波形畸變；提供強有力事故處理能力提升系統運行經濟性；合理運行方式；確保一定安全裕度；含有足夠承受事故沖擊能力；7電力系統調度自動化第7頁電力系統是人類創造最復雜工程系統；規模龐大、信息量巨大、實時性要求很高電力系統控制難點負荷在短時間內以及長時間內都是在不停改變；趨勢規律性以及短期偶然性大部分系統暴露于外部擾動之下；雷擊；風；樹；車輛；飛行物；鳥；小動物；誤操作；惡劣天氣（冰）；8電力系統調度自動化第8頁設備情況不可嚴格監測設備故障不可完全防止人在設備安裝、維護中不確定原因。工程人員素質參差不齊、設備參數設置錯誤、誤操作9電力系統調度自動化第9頁3、調度自動化概貌早期電話調度：反應慢，得到信息是歷史，不一致做出判斷和決議是不可靠主要由廠站端運行人員就地完成大部分監控功效廠站端人員不了解系統狀態，不了解全局大規模電力系統需求－SCADA必要性：實時了解系統運行狀態快速、準確、可靠地將廠站端信息傳送到調度中心快速、準確、可靠地執行下發命令10電力系統調度自動化第10頁當代電力調度中心11電力系統調度自動化第11頁SCADA概貌SCADA:SupervisoryControlAndDataAcquisition不是一個全方面控制系統,主要是基于管理層面位于硬件頂層軟件系統,經過PLC,RTU等模塊與被控系統聯絡廣泛應用于工業過程控制系統中運行于DOS,VMS,UNIX,NT,LINUX等操作系統之上是一個軟實時控制系統，在電力系統中它是一個復雜計算機群12電力系統調度自動化第12頁數據采集、命令控制-RTUSCADA系統組成數據傳輸–

信道數據處理–

主站計算機13電力系統調度自動化第13頁SCADA在調度系統中位置電力系統SCADAActualFixedAccuratesimulation快照狀態預計拷貝電力系統AGCAVC在線閉環控制操作控制在線開環控制電力系統調度計劃、模擬和培訓離線分析和規劃培訓模式SCADA是調度“眼”和“手”數據流分類控制任務分類SCADA系統平臺14電力系統調度自動化第14頁數據采集SCADA基本功效數據預處理信息顯示和報警遙控和遙調操作信息統計、儲存和打印事故追憶（PDR）和事件次序統計（SOE）調度控制系統狀態監視和控制15電力系統調度自動化第15頁4、電力系統分區、分級調度國調；網調；省調；地調；縣調；16電力系統調度自動化第16頁支撐平臺子系統整個系統最主要基礎，實現全系統統一平臺，數據共享。支撐平臺子系統包含數據庫管理、網絡管理、圖形管理、報表管理、系統運行管理等。5、SCADA/EMS系統子系統劃分SCADA子系統包含數據采集，數據傳輸及處理，計算與控制、人機界面及告警處理等。17電力系統調度自動化第17頁高級應用軟件PAS(PowersystemApplicationSoftware)子系統包含網絡建模、網絡拓撲、狀態預計、在線時尚、靜態安全分析、無功優化、故障分析及短期負荷預報等一系列高級應用軟件。調度員仿真培訓系統DTS（DispatcherTrainingSimulator）包含電網仿真、SCADA/EMS系統仿真和教員控制機三部分。調度員仿真培訓（DTS）與實時SCADA/EMS系統共處于一個局域網上，DTS本身由2臺工作站組成，一臺充當電網仿真和教員機，另一臺用來仿真SCADA/EMS和兼做學員機。

18電力系統調度自動化第18頁AGC/EDC（AutomaticGenerationControl/EconomicDispatchControl）子系統自動發電控制和在線經濟調度（AGC/EDC）是對發電機出力閉環自動控制系統，不但能夠確保系統頻率合格，還能確保系統間聯絡線功率符合協議要求范圍，同時，還能使全系統發電成本最低。調度管理信息子系統DMIS(DispatcherManagementInformationSystem)調度管理信息系統屬于辦公自動化一個業務管理系統，普通并不屬于SCADA/EMS系統范圍。它與詳細電力企業生產過程、工作方式、管理模式有非常親密聯絡，所以總是與某一特定電力企業合作開發，為其服務。當然，其中設計思緒和實現伎倆應該是共同。

19電力系統調度自動化第19頁（1）電網調度自動化初級階段安裝于各廠站遠動裝置，采集各機組出力、各線路時尚和各母線電壓等實時數據，以及各斷路器等開關實時狀態，然后經過遠動通道傳給調度中心并直接顯示在調度臺儀表和系統模擬屏上。調度員能夠隨時看到這些運行參數和系統運行方式。還能夠立刻“看到”斷路器事故跳閘(模擬屏上對應圖形閃光)。遙測、遙信方式采取等于給調度中心安裝了“千里眼”，能夠有效地對電力系統運行狀態進行實時監視。遠動技術還深入提供了遙控、遙調伎倆，采取這些伎倆，能夠在調度中心直接對一些開關進行合閘和斷開操作，對發電機出力進行調整；“千里手”。6、調度自動化系統發展歷程20電力系統調度自動化第20頁（2）電網調度自動化第二階段電力系統調度自動化第二個發展階段，是電子計算機在電力系統調度工作中應用；1965年美國、加拿大和其它一些國家電力系統大停電事故，使人們開始認識到，安全問題比經濟調度更主要，一次大面積停電事故給國民經濟造成損失，遠遠超出許多年節煤效益；計算機系統應首先參加電力系統安全監視和控制。這么，就出現了SCADA系統，出現了AGC／EDC以及電力系統安全分析等許多功效。“大腦”

21電力系統調度自動化第21頁（3）電網調度自動化系統快速發展階段伴隨計算機技術、通信技術和網絡技術飛速發展，SCADA／EMS技術進入了一個快發展階段；經歷了從集中式到分布式又到開放分布式三代推進；新開放系統結構應采取“面向對象”技術，將各種應用按“組件”接口規范進行“封裝”，形成能夠在不一樣軟硬件系統上“即插即用”“組件”。實現軟件“即插即用”，這是軟件發展理想目標。22電力系統調度自動化第22頁二、數據通信23電力系統調度自動化第23頁原始通信技術語言、烽火；1、通信概述通信指信息傳遞；通信要素目標是傳送信息；信息；兩點之間；媒介：信息傳輸載體；規約；24電力系統調度自動化第24頁1838年，莫爾斯（Morse）創造有線電報；通信技術發展1873年，麥克斯韋（Maxwell）提出電磁波理論；1876年，貝爾（Bell）創造電話；1876年，馬可尼、波波夫創造無線電報；19，電子管創造促使通信技術快速發展；19，調幅廣播和超外差收音機問世；1930年代，調制理論和多路復用技術取得重大進展，調頻廣播和電視先后開通；25電力系統調度自動化第25頁通信系統基本組成信源、信宿；信道：有線、無線；發信設備；收信設備；26電力系統調度自動化第26頁按傳輸信號性質分類模擬通信系統；數字通信系統；通信系統分類按傳輸媒體分類有線通信系統：電話、有線電視、電力載波、光纖；無線通信系統：微波、衛星、移動通信；27電力系統調度自動化第27頁通信系統主要步驟碼元數據通信中，傳送是一個個離散脈沖信號，故把每個信號脈沖稱為一個碼元。；數碼率每秒傳送碼元數，以Bd（波特）為單位；波特率信息速率系統每秒傳送信息量。信息量以比特（bit）為單位，信息速率單位就是bit/s（比特/秒）；在信息用二進制表示時，每個碼攜帶1bit信息量，這時數碼率與信息速率是相同。

常見傳輸速度：200，600，1200，2400，4800，9600(Microwave)28電力系統調度自動化第28頁誤碼傳輸中發生錯誤碼元

誤碼率數據經傳輸后發生錯誤碼元數與總傳輸碼元數之比，稱為誤碼率。在電網遠動通信中，普通要求誤碼率應小于10－5數量級

誤碼率與線路質量、干擾大小等原因相關，為了減小誤碼率，要采取各種檢錯、糾錯辦法加以保護。29電力系統調度自動化第29頁差錯控制在信息傳送過程常會出現各種干擾，使所傳輸信號碼元發生差錯，如某位1變成0或0變成1；

在一個實用通信系統中一定要能發覺（檢測）這種差錯，并采取糾正辦法，把犯錯控制在所能允許盡可能小范圍內，這就是差錯控制。

奇偶校驗采取偶校驗傳送7位二進制信息，則在傳送7個信息位后加上一個偶校驗位，如前7位中1個數是偶數，則第8位加0，如前7位中1個數是奇數，則第8位加1；

這么使整個字符代碼（共8位）中1個數恒為偶數；接收端如檢測到某字符代碼中“1”個數不是偶數，即可判斷為錯碼而不予接收；30電力系統調度自動化第30頁調制和解調二進制信息經過調制加到交流高頻信號上再傳輸接收端將含有信息交流信號解調，還原信息調制和解調器調幅調頻調相31電力系統調度自動化第31頁傳輸信道是指信號傳送時所經過通道，有狹義與廣義之別。傳輸信道狹義信道也稱傳輸媒體，分為有線和無線兩類。架空線、同軸電纜等屬前者，電磁波自由傳輸空間屬后者。廣義信道包含調制信道和編碼信道。當前慣用載波屬調制信道，微波屬編碼信道。32電力系統調度自動化第32頁常見傳輸媒介電力線載波，30～500kHz高頻信號微波，2～13GHz高頻信號光纖，500MHz以上帶寬衛星電話線33電力系統調度自動化第33頁通信工作方式發端信道收端單工：單方向傳輸發端信道半雙工：可不一樣時上下行雙向傳輸收端收端發端發端信道雙工：可同時上下行雙向傳輸收端收端發端信道34電力系統調度自動化第34頁數據傳輸系統結構35電力系統調度自動化第35頁電力通信網及其特點36電力系統調度自動化第36頁我國已建成基于六大跨省電網全國互聯電網，裝備水平日益提升，自動化技術在發、輸、變、配、用等各個步驟廣泛采取；1、通信在電力系統中地位和作用電力工業自動化發展與電力通信發展相互促進；1978年國家同意建設電力專用通信網；37電力系統調度自動化第37頁（1）傳送電力系統遠動、保護、負荷控制、調度自動化等運行、控制信息，保障電網安全、經濟運行；電力通信作用（2）傳輸各種生產指揮和企業管理信息，為電力系統當代化提供高速率、高可靠性信息傳輸系統；電力通信網特點已存在規模龐大公用通信網，為何還要另建一個專用電力通信網？由電力系統運行特點和對安全性特殊要求決定；38電力系統調度自動化第38頁（1）實時性信息傳輸延時必須很小；由電力系統事故快速性所要求；公網常碰到”占線”、“不通”情況，不能滿足電力系統要求；電力通信含有以下特點：（2）可靠性信息傳輸必須高度可靠、準確，不能犯錯，不然控制命令傳輸錯誤可能造成災難性后果；39電力系統調度自動化第39頁（3）連續性因為電力生產不間斷性，電力系統許多信息需要占用專門信道，長久連續傳送，在公網通信中難以實現；（4）信息量較少電力通信主要傳送電力系統生產、控制、管理信息，電力通信系統容量比公網小；（5）網絡建設可利用電力系統獨特資源利用高壓輸電線進行載波通信，利用電力桿塔假設光纖等；40電力系統調度自動化第40頁電力系統數據傳輸模式41電力系統調度自動化第41頁按發動通信傳輸模式來劃分，有一下幾個類型：循環傳輸模式發送端按要求次序，周期性地主動將遠動信息送給主站，一幀一幀周而復始不停傳送。不需主站干予；只需使用單向信道；即使數據毫無改變，也照樣發送，正常情況下信道利用率不高。42電力系統調度自動化第42頁自發（事件發動）傳輸模式只有在發送端發生事件時（比如開關位置狀態發生改變，測量值得變動超出預定范圍等）才向主站發送信息。有事件發生就馬上向主站傳送數據，最適合實時性要求。減輕了正常運行情況下信道負擔，但在異常或事故情況下傳送工作量將大量增加。自發傳輸模式通常和其它傳輸模式組合使用。43電力系統調度自動化第43頁按請求（問答或輪詢）傳輸模式主站作為發動通信一方，由它向被控站發出命令，被控站則按請求發送相關信息。能夠要求發送某一遠動信息，也能夠要求一些，方式靈活。問答傳輸模式要雙工通信，所以需要雙工信道。通常由主站逐一輪詢各個子站，如此循環不息。44電力系統調度自動化第44頁以上是三種基本傳輸模式，實際應用中傳輸模式通常是它們組合。比如將循環傳輸模式與自發傳輸模式組合，在正常情況下以循環傳輸模式工作，當發生緊急情況時，比如斷路器跳閘，就插入事件發動傳輸，即優先插入遙信變位信息傳輸。待緊急信息傳送完成后，再恢復正常循環傳輸模式。在各種模式組合時，事件發動傳輸模式優先級通常是最高，循環傳輸模式優先級最低。45電力系統調度自動化第45頁46調度自動化系統高級應用電力系統調度自動化第46頁47一、網絡拓撲分析電力系統調度自動化第47頁電力系統由發電機、變壓器、線路、母線、并聯電容器等設備組成481、電力系統=拓撲+參數+狀態各種電網設備經過開關、刀閘連接在一起共同組成電網改變開關和刀閘狀態可組成不一樣運行方式電力系統調度自動化第48頁49電力系統設備－單端設備發電機電容器負荷電抗器GAAAA單端設備發電機，負荷，并聯電容器，并聯電抗器等描述：設備名、所在節點單端設備是一類特殊雙端設備，其一端固定為大地電力系統調度自動化第49頁50電力系統設備－雙端設備線路（串聯電抗器）變壓器開關刀閘ABABABAB雙端設備線路（串聯電抗器），變壓器，開關，刀閘描述：設備名、從始節點到終節點電力系統調度自動化第50頁節點模型（物理模型）以節點表示網絡原始描述；輸入數據用此模型；描述了全部物理設備及其邏輯聯結關系；含有相正確唯一性；51母線模型（計算模型）以母線表示計算用網絡描述，與網絡方程聯絡在一起；母線模型隨開關狀態而改變；不唯一；2、電力系統網絡模型電力系統調度自動化第51頁52網絡模型-例1開關FromToA12B13C24D35E46F56ACEBDF124356設備-節點對照表3/2接線電力系統調度自動化第52頁53ACEBDF1243563/2接線節點模型母線模型電力系統調度自動化第53頁54網絡模型-例2單母線分段節點模型母線模型電力系統調度自動化第54頁55網絡模型-例3雙母線帶旁路節點模型母線模型電力系統調度自動化第55頁56網絡模型-例4四角接線節點模型母線模型電力系統調度自動化第56頁57母線模型中省掉開關SF6開關模型照片電力系統調度自動化第57頁網絡拓撲分析：依據開關狀態和網絡元件狀態由電網節點模型產生電網母線模型過程。583、網絡拓撲分析概念分析步驟廠站結線分析系統結線分析

搜索方法深度優先搜索(DepthFirstSearch,DFS)廣度優先搜索(BreadthFirstSearch,BFS)電力系統調度自動化第58頁4、網絡拓撲分析算法59深度優先搜索方法－DFS125834679深度優先搜索(DFS)示意圖123電力系統調度自動化第59頁60廣度優先搜索方法－BFS123456789廣度優先搜索BFS示意圖電力系統調度自動化第60頁二、狀態預計61電力系統調度自動化第61頁需要隨時監視系統運行狀態，獲知數據。621、狀態預計技術背景所以,怎樣低成本、高精度地提供電力系統實時數據是提升電力系統計算機應用水平關鍵。測量全部關心量是不經濟，也是不可能，需要利用一些測量量來推算其它電氣量。因為誤差存在，直接測量量不甚可靠，甚至有壞數據。電力系統調度自動化第62頁量測值與真實值差值稱為量測誤差。63誤差及其起源電力系統量測誤差起源(步驟)大致可歸納為：1、變換器（電壓互感器和電流互感器）誤差；2、模數轉換器誤差3、數據傳送過程中誤差4、量測和傳送過程中時間延遲5、運行中三相不平衡及功率因數改變，會給單相量測和計算帶來誤差這種由遠動裝置直接傳送來數據含有較大誤差，偶然還包含不良數據，習慣上稱為生數據(rawdata)。電力系統調度自動化第63頁普通來講，誤差含有正態分布性質：64誤差性質μ-σμ+σZμP(Z)只有0.3%可能性，Z落在3σ范圍之外誤差大于±3σ量測數據可認為是不良壞數據；實際應用中不良數據誤差界限往往取（6～7）σ平均數、標準差電力系統調度自動化第64頁建立可靠而完整數據庫有兩條路徑：65提升數據可靠性和完備性辦法硬件路徑：增加量測設備和遠動設備，并提升其精度、速度與可靠性；造成技術和經濟上付出過大代價軟件路徑：采取數學、軟件技術，對數據進行實時處理，提升數據可靠性和完整性。在具備一定水平硬件基礎上，采取狀態預計技術則能充分發揮已經有硬件潛力，提升數據精度，補充測點和量測項目標不足，排除偶然錯誤信息和數據，提升整個數據系統質量與可靠性。電力系統調度自動化第65頁也稱為濾波，它是利用實時量測系統冗余度來提升數據精度，自動排除隨機干擾所引發錯誤信息，預計或預報系統運行狀態（或軌道）。662、狀態預計基本概念狀態預計作為近代計算機實時數據處理伎倆，首先應用在宇宙飛船、衛星、導彈、潛艇和飛機追蹤、導航和控制。狀態預計主要處理對象是某一時間斷面上高維空間（網絡）問題，而且對量測誤差統計知識又不夠清楚，所以當前很多電力系統實際采取狀態預計算法是最小二乘法。電力系統調度自動化第66頁降低量測系統投資，少裝測點67狀態預計作用計算出未測量電氣量利用量測系統冗余信息，提升量測數據精度電力系統調度自動化第67頁68狀態預計數學描述量測矢量：Z=[Z1,Z2,…,Zm]T,m維實際量測值量測誤差矢量：ν=[ν1,ν2,…,νm]T,m維量測函數：h(x)=[h1(x),h2(x),…,hm(x)]T理論狀態量：x＝[x1,x2,…,xn]T,n維量測方程電力系統調度自動化第68頁69量測方程特點方程個數m大于狀態變量個數n多出m-n個方程為矛盾方程，找不到常規意義上解，只能用統計方法求在某種預計意義上解。電力系統調度自動化第69頁70最小二乘預計（LeastSquaresEstimation）對量測方程:滿足上述目標稱為最小二乘預計值建立目標函數，求極小值：電力系統調度自動化第70頁71最小二乘預計示例A10伏R10歐V狀態量x為電流I測量值：I=1.05A＝1.05p.u；U=9.8V＝0.98p.u；P=9.6W=0.96p.u；量測方程：Z1=x+v1Z2=Rx+v2Z3=Rx2+v3標么化：電力系統調度自動化第71頁72示例續目標函數：

Min.J(x)=(1.05-x)2+(0.98-Rx)2+(0.96-Rx2)2令電力系統調度自動化第72頁73狀態預計值x=0.9917量測預計值：電流I=x=0.9917p.u.=0.9917A電壓U=Rx=0.9917p.u.=9.917V有功P=Rx2=0.9835p.u.=9.835W量測預計值誤差：電流νI=0.9917-1.0=-0.0083A(-0.0083p.u.)電壓νU=9.917-10.0=-0.083V(-0.0083p.u.)有功νP=9.835-10.0=-0.165W(-0.0165p.u.)電力系統調度自動化第73頁三、負荷預測74電力系統調度自動化第74頁針對影響系統負荷原因，系統總負荷預測模型普通能夠按四個分量模型描述為：751、電力系統負荷預測模型L(t)=B(t)+W(t)+S(t)+R(t)式中：

L(t)-----為t時刻系統總負荷；

B(t)-----為t時刻基本正常負荷分量；

W(t)-----為t時刻天氣敏感負荷分量；

S(t)-----為t時刻尤其事件負荷分量；

R(t)-----為t時刻隨機負荷分量。電力系統調度自動化第75頁761.2基本正常負荷分量模型對于基本正常負荷分量，可用線性改變型模型和周期改變型模型描述，或用二者合成共同描述:B(t)=X(t)×Z(t)(2)式中：

X(t)為線性改變模型負荷分量；

Z(t)為周期改變模型負荷分量。電力系統調度自動化第76頁77電力系統調度自動化第77頁線性改變模型可表示為78(3)電力系統調度自動化第78頁（2）周期改變模型79是用來反應負荷按日、按月、按年周期改變特征。周期改變規律能夠用日負荷改變系數表示：其中，Li(t)為一天中各小時負荷；Xi為當日日平均負荷。電力系統調度自動化第79頁利用歷史數據來做日負荷預測80(t=1,2,…,24)式中:n-過去日負荷天數；

Zi(t)-過去第i天第t小時負荷改變系數。

B(t)=X(t)×Z(t)電力系統調度自動化第80頁811.3天氣敏感負荷分量模型以溫度為例說明天氣敏感負荷模型：以日負荷預測為例，給定過去若干天負荷統計、溫度統計，利用線性回歸或曲線擬合方法，能夠用三段直線描述天氣敏感負荷模型：電力系統調度自動化第81頁能夠用教授系統方法來實現，也能夠簡單用人工修正來實現。人工修正方法通慣用因子模型來描述。因子模型又能夠分為乘子模型和疊加模型。821.4尤其事件負荷分量模型乘子模型：用一乘子k來表示尤其事件對負荷影響程度

S(t)=(B(t)+W(t))*k疊加模型：直接把尤其事件引發負荷改變值當成尤其事件負荷分量

S(t)=ΔL(t)電力系統調度自動化第82頁時間序列法進行預測831.5隨機負荷分量模型（1）自回歸模型（2）動平均模型（3）自回歸動平均模型（4）累積式自回歸動平均模型電力系統調度自動化第83頁四、電力系統安全分析84電力系統調度自動化第84頁851、電力系統運行要求滿足系統負荷需求；滿足運行約束（無時尚和電壓越限）；滿足穩定性約束（能夠承受預想故障）。建立可靠電力系統運行監視、分析和控制系統，是電網安全經濟運行主要確保；計算機技術發展提供了必要技術支持；電力系統調度自動化第85頁安全廣義解釋是保持不間斷供電，亦即不失去負荷。862、安全含義在實際運行中，能夠用正常供電情況下，是否能保持時尚及電壓在允許限值范圍內來表示。靜態安全分析：分析在發生預想事故后系統是否會發生過負荷或電壓越限；動態安全分析：分析在發生預想事故后系統是否會失去穩定；電力系統調度自動化第86頁873、電力系統運行4種狀態將系統從警戒狀態轉變到正常狀態控制，稱為預防控制。安全狀態：也稱為安全正常狀態，滿足三個安全運行要求，即能滿足全部負荷又沒有越限，而且能承受預想故障沖擊。警戒狀態：也可稱為不安全正常狀態，能滿足全部負荷又沒有越限，但承受不了預想故障沖擊。電力系統調度自動化第87頁88緊急狀態：能滿足全部負荷但已出現支路或電壓越限；如能準確及時地采取安全校正辦法，可能回到警戒狀態或正常狀態，不然可能造成系統瓦解；緊急狀態下試圖將系統轉變到正常狀態或警戒狀態控制辦法為緊急控制；恢復狀態：事故不再擴大，網絡元件越限已經解除，但許多用戶還未恢復供電，經過恢復控制回到正常狀態；電力系統調度自動化第88頁89電力系統調度自動化第89頁904、預想故障分析概念預想故障分析指是針對預先設定電力系統元件故障及其組合，確定它們對電力系統安全運行產生影響。對靜態安全分析而言，預想故障主要包含支路開斷和發電機開斷。電力系統調度自動化第90頁91預想故障分析功效要求能夠對各種給定運行方式(狀態)進行預想事故分析，能快速掃描預想故障集并進行分類；能夠對整個電網安全水平進行評定，對會引發電網安全運行組成威脅故障如：線途經載、電壓越限和發電機功率越限等進行警示；提供方便故障定義伎倆，可定義單／多重故障（多個元件同時斷／合），故障元件包含：線路元件、變壓器元件、開關（合／斷）、母線等。電力系統調度自動化第91頁92N-1故障掃描分析N-1標準(《電力系統安全穩定導則》):正常運行方式下電力系統中任一元件（如線路、發電機、變壓器等）無故障或因故障斷開，電力系統應能確保穩定運行和正常供電，其它元件不過負荷，電壓和頻率均在允許范圍內。這通常稱為N-1標準。電力系統靜態安全分析指應用N-1標準：逐一斷開如線路、變壓器等元件，檢驗其它元件是否所以過負荷或電網低電壓，用以檢驗電網結構強度和運行方式是否滿足安全運行要求。電力系統調度自動化第92頁93N-1掃描故障分析存在問題伴隨電網結構增強，絕大多數單重元件開斷已不組成對系統危害，即使有極少數組成危害單重元件開斷，其影響范圍和安全對策已被調度人員所熟悉。所以機械地n-1掃描方式在實用中因為效率過低而不受重視。伴隨電網規模擴大和結構改變，調度人員更重視是多重故障分析，但若進行n-2或n-3掃描方式則計算量將雪崩，技術上要求很高。電力系統調度自動化第93頁94預想故障集合90年代出現了以預想故障集合方式代替n-1掃描方式，其特點是能方便靈活地定義多重故障，所以是最實用方式。預想故障集合是由有經驗調度人員和運行分析人員給出，它包含各種可能危及系統安全故障及其組合，而且能夠要求監視元件及條件故障以自動產生復雜故障，運行中使用者能夠激活感興趣故障組進行分析計算。電力系統調度自動化第94頁95預想故障組合故障組故障主開斷元件條件監視元件條件開斷元件規則集電力系統調度自動化第95頁主開斷元件96

能夠是電網中任何元件，如變壓器、線路、發電機、負荷、電容器、電抗器、開關或母線等。故障能夠是單重，也能夠是多重，而多重故障能夠是同一類元件，也能夠是幾類元件組合。電力系統調度自動化第96頁97條件監視元件及條件開斷元件

二者配