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优选运行范围，是研究一个系统最基本的问题。自2012年配电安全域概念提出后，本书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近期新发展。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。本书不仅可作为研究人员和工程技术人员的参考书，还可作为电气工程专业本科生、研究生的选修课教材。

“智能电网技术与装备丛书”序
序一
序二
前言
第1章概述1
1.1安全域的普遍性1
1.2配电安全域的起源和发展4
1.2.1与输电安全域的关系4
1.2.2配电安全域研究的各阶段5
1.3配电安全域的研究意义7
参考文献8
第2章配电安全域的基础知识10
2.1工作点10
2.1.1节点视角工作点10
2.1.2馈线段视角工作点11
2.1.3工作点观测视角的选择11
2.2状态空间11
2.3潮流方程12
2.3.1交流潮流方程12
2.3.2直流潮流方程13
2.4N-0安全性13
2.5N-1安全性14
2.5.1故障集14
2.5.2N-1安全性模型15
2.5.3N-1安全准则18
2.5.4关键元件N-1安全性18
2.6城市配电网安全性分析的假设19
参考文献20
第3章配电安全域的定义与存在性21
3.1配电安全域的定义21
3.1.1通用安全域的数学定义21
3.1.2DSSR的数学定义21
3.2DSSR边界的数学定义22
3.3DSSR与供电能力的关系24
3.4N-1仿真分界现象26
3.5DSSR存在性证明27
3.5.1N-1安全函数28
3.5.2DSSR的存在性证明思路30
3.5.3单元件单恢复方案域的存在性证明31
3.5.4单元件域的存在性证明35
3.5.5多元件域的存在性证明35
3.6DSSR的实证研究36
3.6.1电网概况36
3.6.2安全边界计算结果36
3.6.3安全边界验证37
3.7本章小结39
参考文献39
第4章配电安全域的模型及求解41
4.1DSSR的数学模型41
4.2DSSR的直流潮流模型41
4.3DSSR的交流潮流模型42
4.4解析法求解44
4.5仿真法求解45
4.6算例分析47
4.6.1算例概况47
4.6.2安全域的求解结果49
4.6.3安全域的二维图像50
4.7本章小结51
参考文献52
第5章配电安全域的观测与性质机理53
5.1DSSR的二维直接观测与性质机理53
5.1.1观测方法53
5.1.2观测馈线的联络关系53
5.1.3馈线联络对二维边界形状的作用机理56
5.1.4馈线联络对二维边界数量的作用机理62
5.1.5安全边界与馈线联络的对应关系65
5.2DSSR的全维直接观测与性质机理70
5.2.1全维直接观测概念与方法70
5.2.2两供一备接线安全域产生机理71
5.2.3柔性接线安全域的产生机理76
5.3DSSR的全维间接观测与性质机理78
5.3.1全维间接观测的概念与方法78
5.3.2瓶颈元件对DSSR的作用机理84
5.3.3网架结构对DSSR的作用机理87
5.4DSSR的综合观测90
5.4.1DSSR观测方法总结90
5.4.2DSSR综合观测方法90
5.4.3算例分析93
5.5DSSR的形状图谱101
5.5.1DSSR的二维图谱101
5.5.2DSSR二维图谱的特殊图像109
5.6DSSR的体积116
5.6.1DSSR体积的定义116
5.6.2DSSR体积的计算118
5.6.3算例分析119
5.7DSSR的通用性质121
5.8DSSR的维度122
5.8.1DSSR的二元维度122
5.8.2DSSR的一元维度132
5.9本章小结142
参考文献142
第6章安全域在配电运行中的应用144
6.1安全距离144
6.1.1安全距离的定义144
6.1.2安全距离的计算方法146
6.2基于DSSR的安全评价147
6.2.1基于GSD的安全评价方法147
6.2.2基于FSD的安全评价方法148
6.2.3算例分析149
6.3基于DSSR的网络重构155
6.3.1指标定义156 
6.3.2重构模型156
6.3.3算法求解157
6.3.4算例分析158
6.4基于DSSR的安全框架162
6.4.1功能框架162
6.4.2基础功能162
6.4.3安全监控功能164
6.4.4安全框架示例165
6.4.5相近概念对比171
6.5基于DSSR的态势感知172
6.5.1安全性与态势感知的关系172
6.5.2安全性态势感知框架及方法172
6.5.3算例分析174
6.6本章小结183
参考文献183
第7章智能电网新条件下的配电安全域185
7.1有源配电网的安全域185
7.1.1研究场景与基本假设185
7.1.2有源配电网的安全性186
7.1.3数学模型188
7.1.4算例分析189
7.2DG和微网的运行域194
7.2.1概念和模型194
7.2.2边界求解方法196
7.2.3算例分析197
7.3计及DG与需求响应的DSSR208
7.3.1计及DG和DR后的安全性208
7.3.2数学模型212
7.3.3算例分析212
7.4柔性配电网的安全域219
7.4.1FDN与智能配电网相关概念219
7.4.2FDN的安全约束220
7.4.3数学模型224
7.4.4算例分析225
7.5本章小结232  
参考文献232
第8章结语234
致谢236
本书相关成果清单237
附录术语符号239