高等电力网络分析
浅谈电力企业网络安全分析与防护
中 图分 类号 Ｔ Ｍ
文献 标识 码 Ａ 文 章编 号 １７—６ １（ １）１— ０９ 叭 ６３ ９７一２ ０１２０２ 一 ０
随着计算机技术的不断发展 ，计算机网络已经广泛地应用到 电网企 业 ，给食业带来极大的方便 。但同时 ，由于各种操作系统 、有关硬件系 统的缺陷以及各种系统管 力＿ 而的漏洞 ，导致了许多安全隐患，使得计 算机系统经常受到病毒和黑客 的 攻击 ，出现了许多严重的安全问题 。已 威胁到电力系统的安全 、稳定 、经济 、优质运行 ，影响着数字 电力系统 的实现进程。电网企业信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电 的保 障，是一项涉及电网调度 自动化 。继电保护及安全装置 、厂站 自动 化 、 电网 自 配 动化 、电力负荷控制 、信息网络系统等有关生产经营和管 理方面的多领域，复杂的大型系统下程 。
践 自始至终贯彻落实于信息安全 当中 ，网络安全的长期性和稳定性才能
有 所保 证 。
１ 提高安全防范意识 。拥有 网络安全意识是保证 网络安全的重要 ） 前提。许多网络安全事件的发生都和缺乏安全防范ｊ 苣识有关。 ２）要加强信息人员 的安全教育 ，保持信息人员特别是网络管理人 员和安全管理人员的相对稳定 ，防止 网路机密泄露 ，特别是注意人员调 离时的网络机密的泄露。 ３ ）对各类密码要妥善管理 ，杜绝默认密码 ，出厂密码 ，无 密码 ， 不要 使 用 容易 猜 测 的密 码 。密码 要 及 时 更 新 ，特 别 是有 人 员 调 离 时 密码 定 要更 新 。 ４）技术管理 ，主要 是指各种 网络设备 ，网络安 全设备 的安全策 略，如防火墙 、物理隔离设备 、入侵检测设备 、路由器 的安全策略要切 合实际。
电力系统教学 3 简单电力网络潮流的分析与计算
L1
1 S~ 1
L2
T
2
~ S2
整P理2 课件jQ2
RL1 j BL1
2
jX L1 j BL1 2
1 j QyL2 2 ~ S1
j QyL1 2
等值负荷
RL2 j BL2
2
jX L2 j BL2 2
RL1
j BL1 2
由于母线电压在额定电 压附近，因此，线路对 地电容所消耗的功率近
似固定
RL1
S~1 U1
1
则：首端电压为
Y 2
U1 U2
3IZZ U 2
3(
S
' 2
)* Z
3U 2
电压降落 纵分量
U 2
( P2'
j
Q
' 2
)* ( R
U2
jX )
(U 2
P2' R
Q
' 2
X
U2
)
j ( P2' X
Q
' 2
R
)
U2
(U 2 U ) j ( U )
即： U1 (U2U)2(U)2
Sy1
Y2)*U12
1 2
(G
jB)U12
1 2
GU12
j
1 2
BU12
Py1 jQy1
整理课件
无功功率损耗为负 值，意味着发出无
功功率
III.电力线路中的功率损耗计算
流出线路阻抗支路功率
S2' S2 Sy2 流入线路阻抗支路功率
S1' S2' SZ
流入线路的功率
110/10.5
整理课件
电力调度数据网络结构特性分析
电力调度数据网络结构特性分析【摘要】本文旨在对电力调度数据网络结构进行特性分析。
首先介绍了电力调度系统的概述，包括其基本功能和重要性。
接着对电力调度数据网络结构进行了详细分析，探讨了其组成部分和特点。
然后对数据通信技术在电力调度中的应用进行了分析，包括其在数据传输和处理方面的作用。
接着对电力调度数据网络的安全性进行了分析，讨论了网络安全对数据传输和系统运行的重要性。
最后对数据可靠性进行了分析，强调了对数据质量和可靠性的重视。
通过本文的研究，可以更好地了解电力调度数据网络的特性，并为网络优化和安全性提供参考。
结论部分对电力调度数据网络结构的特性进行了总结，强调了网络结构在电力调度中的重要性。
【关键词】电力调度系统、数据网络结构、数据通信技术、网络安全性、数据可靠性、特性分析1. 引言1.1 电力调度数据网络结构特性分析电力调度数据网络结构特性分析是指对电力调度系统中的数据网络结构进行综合分析和评价，以揭示其特有的结构特征和性能特点。
随着电力系统的规模不断扩大和复杂性的增加，电力调度系统中的数据网络结构也变得越来越复杂和庞大。
对电力调度数据网络结构特性进行深入分析具有重要意义。
在电力调度数据网络结构特性分析中，需要关注的主要内容包括电力调度系统的基本框架、各级调度中心之间的数据通信方式和协议、数据传输的可靠性和安全性等方面。
通过对这些特性的分析，可以深入了解电力调度系统中数据网络结构的运行机制和性能表现，为优化系统运行提供重要参考依据。
本文将从电力调度系统概述、电力调度数据网络结构分析、数据通信技术应用分析、网络安全性分析和数据可靠性分析等方面逐一展开，旨在全面揭示电力调度数据网络结构的特性及其影响因素，为电力系统运行和管理提供科学的数据支持。
2. 正文2.1 电力调度系统概述电力调度系统是指根据电力系统运行情况和用户用电需求来进行电力生产计划、发电计划和电力供应的过程。
它是一个复杂的系统，涉及多个部门和设备的协同工作，以保证电力系统的安全稳定运行。
电力系统分析短路计算——电力系统各序网络的建立
2.7电力系统各序网络的建立2.7.1概述当电力系统发生不对称短路时，三相电路的对称条件受到破坏，三相电路就成为不对称的了。
但是，应该看到，除了短路点具有某种三相不对称的部分外，系统其余部分仍然可以看成是对称的。
因此，分析电力系统不对称短路可以从研究这一局部的不对称对电力系统其余对称部分的影响入手。
现在根据图7-32所示的简单系统发生单相接地短路（a 相）来阐明应用对称分量法进行分析的基本方法。
设同步发电机直接与空载的输电线路相连，其中性点经阻抗接地。
若在a 相线路上某一点发生接地故障，故障点三相对地阻抗便出现不对称，短路相0Z a =，其余两相对地阻抗则不为零，各相对地电压亦不对称，短路相0U a =，其余两相不为零。
但是，除短路点外，系统其余部分每相的阻抗仍然相等。
可见短路点的不对称是使原来三相对称电路变为不对称的关键所在。
因此，在计算不对称短路时，必须抓住这个关键，设法在一定条件下，把短路点的不对称转化为对称，使由短路导致的三相不对称电路转化为三相对称电路，从而可以抽取其中的一相电路进行分析、计算。
实现上述转化的依据是对称分量法。
发生不对称短路时，短路点出现了一组不对称的三相电压（见图7-33(a)） 。
这组三相不对称的电压，可以用与它们的大小相等、方向相反的一组三相不对称的电势来替代，如图7-33(b) 所示。
显然这种情况同发生不对称短路的情况是等效的。
利用对称分量法将这组不对称电势分解为正序、负序及零序三组对称的电势（见图7-33(c)） 。
由于电路的其余部分仍然保持三相对称，电路的阻抗又是恒定的，因而各序具有独立性。
根据叠加原理，可以将图7-33(c)分解为图7-33(d)(e)(f) 所示的三个电路。
图7-33(d) 的电路称为正序网络，其中只有正序电势在起作用，包括发电机电势及故障点的正序电势。
网络中只有正序电流，它所遇到的阻抗就是正序阻抗。
图7-33(e)的电路称为负序网络。
由于短路发生后，发电机三相电势仍然是对称的，因而发电机只产生正序电势，没有负序和零序电势，只有故障点的负序分量电势在起作用，网络中只有负序电流，它所遇到的阻抗是负序阻抗。
第三章简单电力网络的计算和分析
2)、年负荷率：一年中负荷消费的电能W除以一年中 的最大负荷Pmax与8760h的乘积，即：
3)、年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功 率损耗与8760h的乘积，即：
4)、线路年负荷损耗率与年负荷率的近似关系
K为经验数值。一般取K=0.1～0.4，kmy较低时取较小数值。 5)、计算过程：
A
j B1/2 j B1/2 ΔS0
j B2/2
j B2/2
➢ 开始时按L1侧额定电压计算，计算结果反 归算
方法三：用π型等值电路处理
L-1 b
A
Tc
d
L-2
SLD
A jB1/2
R1+ jX1 b jB1/2
Z’T/k
Z'T Z'T 1－k k²－k
c R’2+ j X’2
d
SLD
jB’2/2 jB’2/2
二、变压器运行状况的计算和分析
1、变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗 用变压器的 型电路
• 功率 A、变压器阻抗支路中损耗的功率
B、变压器励磁支路损耗的功率
C、变压器始端功率
2)、电压降落 （为变压器阻抗中电压降落的纵、横分 量）
注意：变压器励磁支路的无功功率与线路导纳支路的 无功功率符号相反
令：
其幅值为：
相角为 ：
简化为 ：
3、从末端向始端推导 已知：末端电压U2，末端功率S2=P2+jQ2，以及线路
参数。 求：线路中的功率损耗、始端电压和功率。
功率的求取与上相同，注意功率的流向。 电压的求取应注意符号，令：
4、电压质量指标 1)、电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量
电力网络中的节点重要性分析方法研究
电力网络中的节点重要性分析方法研究电力是现代社会不可或缺的基础设施，而电力网络的稳定运行对整个社会的发展具有重要意义。
电力网络中的节点是指电力系统中的供电设备、输电设备和负荷设备等各个关键节点。
对于电力网络的节点重要性分析，可以帮助我们识别和优化电力网络中的关键节点，从而提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性。
本文将从准确性、可行性和适用性角度出发，探讨电力网络中的节点重要性分析方法的研究。
一、基于拓扑结构的节点重要性分析方法电力网络是一个复杂的系统，其节点和边的拓扑结构对系统的稳定性和可靠性有着重要影响。
基于拓扑结构的节点重要性分析方法主要通过分析节点在电力网络中的位置和连接方式，来评估其重要性。
例如，度中心性是指一个节点的连接数，即与其相邻的节点数量。
度中心性较高的节点通常具有重要的传输功能，因此在节点重要性分析中被视为关键节点。
此外，介数中心性是指一个节点在网络中的所有最短路径上出现的次数。
介数中心性较高的节点表明其在网络中具有重要的中介作用，可以帮助信息传递和能量传输。
因此，介数中心性也被广泛应用于节点重要性分析中。
二、基于电力流特性的节点重要性分析方法电力系统是一个能量传输和供应系统，节点的电力流特性对系统的运行有着重要影响。
基于电力流特性的节点重要性分析方法主要通过分析节点的功率注入、功率转移和潮流分布等因素，来评估节点的重要性。
例如，负荷重要性是指电力系统中各个负荷节点对系统潮流和电压的影响程度。
负荷重要性较高的节点通常具有较大的功率需求，其电力供应状况对系统的运行稳定性有着明显影响。
因此，在节点重要性分析中，负荷重要性是一个常用的指标之一。
另外，发电机重要性是指电力系统中各个发电节点对系统潮流和电压的影响程度。
发电机重要性较高的节点通常是电力系统的主要供能节点，其功率注入对系统的稳定性和可靠性有着重要影响。
因此，发电机重要性也是节点重要性分析中需要考虑的因素之一。
三、基于复杂网络理论的节点重要性分析方法电力网络可以看作是一个复杂网络，节点和边的关系具有复杂的非线性特性。
第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
二、二端供电网络的潮流分布
回路电压为0的单一环网等值于两端电压大小 相等、相位相同的两端供电网络。同时，两端电压 大小不相等、相位不相同的两端供电网络，也可等 值于回路电压不为0的单一环网。
Sa U1 1 Z12 2 Z23 Sc 3 Z34 Sb U4 4
S2
S3
以回路电压不为0的单一环网为例， 其求解过程为： 1)设节点1、4的电压差为： U1 U 4 dU 2)用简化的回路电流法解简化等值电路
流经阻抗Z12功率为： * * ~ * ~ U N dU ~ ( Z 23 Z 34 ) S2 Z 34 S3 Sa * * * * * * Z 12 Z 23 Z 34 Z 12 Z 23 Z 34
流经阻抗Z43功率为： * * ~ * ~ U N dU ~ ( Z 32 Z 21 ) S3 Z 21 S2 Sb * * * * * * Z 12 Z 23 Z 34 Z 12 Z 23 Z 34
第一节 第二节 第三节
第一节 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
一、电力线路的功率损耗和电压降落 1．电力线路的功率损耗 其中z＝R+jX，Y＝G+jB是每相阻抗和导纳，U 为相电压，S为单相功率
~ S1
1
～ ' S1
Z
～ ' S2
2 S2
~
已知条件：末端电压U2，末端功 率S2=P2+jQ2，求解线路中的功 率损耗和始端电压和功率。
返回
第二节 开式网络的潮流分布
一、简单开式网络的潮流计算
步骤：
1.计算网络元件参数，可用有名值或者标么值进行计算， 作出等值网络图，并进行简化。 2.潮流计算 （1）已知末端负荷及末端电压，由末端－－始端推算 （2）已知末端负荷及始端电压，先假设末端电压 U 2(0) ~ ~ ~ ( 0 ) (1) ( 1 ) ( 1 ) 和已知的 S 2(0) 向始端推算出U 1 , S 1 ，在由U 1 , S 1 ~ (1) 向末端推算 U 2 , S 2 (1) ，依此类推，知道满足已给 出的末端负荷及始端电压为止。
电力系统稳态分析-牛顿拉夫逊法
0 引言潮流是配电网络分析的基础，用于电网调度、运行分析、操作模拟和设计规划,同时也是电压优化和网络接线变化所要参考的内容.潮流计算通过数值仿真的方法把电力系统的详细运行情况呈现给工作人员,从而便于研究系统在给定条件下的稳态运行特点。
随着市场经济的发展，经济利益是企业十分看重的，而线损却是现阶段阻碍企业提高效益的一大因素.及时、准确的潮流计算结果，可以给出配电网的潮流分布、理论线损及其在网络中的分布，从而为配电网的安全经济运行提供参考.从数学的角度来看，牛顿—拉夫逊法能有效进行非线性代数方程组的计算且具有二次收敛的特点，具有收敛快、精度高的特点，在输电网中得到广泛应用.随着现代计算机技术的发展,利用编程和相关软件,可以更好、更快地实现配电网功能，本文就是结合牛顿—拉夫逊法的基本原理,利用C++程序进行潮流计算，计算结果表明该方法具有良好的收敛性、可靠性及正确性。
1 牛顿-拉夫逊法基本介绍1。
1 潮流方程对于N个节点的电力网络（地作为参考节点不包括在内），如果网络结构和元件参数已知,则网络方程可表示为：YV I (1—1）=式中,Y为N＊N阶节点导纳矩阵;V为N＊1维节点电压列向量；I为N＊1维节点注入电流列向量。
如果不计网络元件的非线性，也不考虑移相变压器，则Y为对称矩阵。
电力系统计算中，给定的运行变量是节点注入功率,而不是节点注入电流，这两者之间有如下关系：ˆˆ=EI S（1—2）式中,S为节点的注入复功率,是N＊1维列矢量；ˆS为S的共轭；ˆˆi diag ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦E V 是由节点电压的共轭组成的N*N 阶对角线矩阵。
由（1-1）和（1-2），可得：ˆˆ=S EYV上式就是潮流方程的复数形式,是N 维的非线性复数代数方程组.将其展开,有:ˆi i iij j j iP jQ V Y V ∈-=∑ j=1,2，….，N （1—3)式中， j i ∈表示所有和i 相连的节点j ，包括j i =。
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ΔY = -LTi Dii UiT ①
i TT
ΔI = -YTi Y I
i T
-1 ii i
ΔI = -LTi L I
i T
-1 ii i
②
28
Vi = Y (I i - YiT VT ) = U D L (I i - Lii Dii U iT VT )
-1 Vi = Uii ((Lii Dii )-1 Ii - UiTVT )
-1 ii -1 ii
-1 -1 ii ii
③
29
用因子表的快速算法 计算模式：
i YTT YTT YTT k
协调级
IT IT I
i 1
k i 1
i T
YTT VT IT
Y LTi Dii UiT
i TT
I LTi L I
i T
1 ii i
1 Vi Uii ((Lii Dii )1 Ii UiT VT )
去掉联络线后的Y
iL
Yd U + Mi L = I
M U-y i = 0
T -1 L L
Yd M U I MT y 1 L i L 0
11
常规支路切割法：
Y Y
移去联络线
yL yL
yL yL
网省调联合培训仿真
学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型
EMS 高 EMS 高 级应用 级应用
调度员 电 远动 力 系 统 设备
SCADA SCADA
湖北省调DTS
教员 教员 系统
支撑平台
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图
湖南省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
广义支路 切割方法
①
②
(y N Y N) i L N Y I
T T
1 L
1 b
1 b
有逆
Yb U I Ni L
不是联络线 潮流
17
6.2.3 统一的网络分裂解法（Unified Network Piecewise Solution）
Y11 T Y1t T M1
yL yL
加接地支路 2 yL 2 yL
yL yL
2 yL 2 yL
广义支路切割法
yL yL
华中电网分层控制系统
22
华中网调
湖北省调
湖北省网计算
23
华中网调
。。。。。。。。。 湖南省调
湖南电网的计算
24
河南省调
华中网调
湖北省调
湖南省调
… … …
分解协调计算模式
25
华中网调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统
河南省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 电 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 力 系 统 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA 学员 EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
Yii1
肯定存在
和各子系统都有关系， 是协调变量
6
1 ii
6.2.2 支路切割法(Branch Cutting)
iL iL
7
iL
Yd U = I - M i L
1
iL
-1
iL
y
-1 L
y i =M U
1 -1
-1 L L
T
Yd MT
M U I = -1 -y L i L 0
yL yL
yL yL
Yb
1 yL 1
1
1
2 yL
广义支路切割法
15
Y = Yb NyLN
T
T
(Yb NyL N )U = I
iL
Yb U + Ni L = I
N Uy i = 0
T -1 L L
Y22 YKK Y T2 YTK
D22 DKK
L KK L TK
U KK
27
Yii = L ii Dii U ii YiT = L ii Dii U iT YTi = L Ti Dii U ii
i ΔYTT = -YTi Yii-1YiT -1 -1 -1 = -LTi Dii Uii Uii Dii Lii Lii Dii UiT
子系统级
i 1,
,k
30
如何求Lii , Dii , Uii , LTi , UiT , Y ?
i TT
Yii Lii Dii U ii YiT Lii Dii U iT YTi LTi Dii U ii
Y LTi Dii UiT
i TT
Yii Y Ti
yL yL
yL yL
yL yL
yL yL
Y
Yd
移去联络线后的Y是 块对角矩阵
12
常规支路切割法：
* * * * Y * * yL * * yL * * * * * * * * * * * * * * * * * * yL yL yL yL
K T i 1 ii i
(y M Y Mi )i L M Y I
i 1 i 1
不一定存在
Ui Y (I Mi i L )
1 ii
i 1,
,K
9
iL
浮空, Y 不可逆
ii
10
6.2.3 广义支路切割法
常规支路切割法：
YU = I
T
(Yd + My LM )U = I
网省调联合反事故演习
江西省调DTS
调度员培训仿真系统 教员室 学员室 实际调度系统 调度室 电力系统 学员 电力 远动 系统 设备 模型 模型 SCADA SCADA EMS 高 EMS 高 级应用 级应用 远动 设备 调度员 电 力 系 统
教员 教员 系统
支撑平台
图
E M S/ D T S 一体化系统示意图
8
Y11 T M 1
1 L
Y22 YKK MT 2
K T i
MT K
1 ii
M 1 U1 I 1 M2 U2 I2 = M K U K I K -y -1 i 0 L L
Y22 Ykk T Ykt MT t
Y1t Y2t Ykt Ytt
T Y2t
MT 2
M1 V1 I1 M 2 V2 I 2 = M t Vk I k Vt I t -1 -y L 0 iL
Y22 Ykk Yt 2 Ytk
Y1t U1 I1 Y2t U 2 I 2 Ykt U k I k U I Ytt t t
Y ii Ui Yit Ut Ii
第六章 大规模电力网络的分块计算
1
2003年全国联网示意图
东北
Northeast 华北 North
华东 East 川渝
ChuanYu
华中 Central
福建 Fujian
2
6. 2
网络分块解法
6.2.1 节点撕裂法（Node Tearing）
t
t
+ + Ut - Ut
t
+ -
_
3
Y11 Yt1
加边
19
子网级：
Vi Y (Ii YiT VT ), i 1,
YTT VT IT
YTT YTT Y Y YiT
i 1 T iT 1 ii k
1 ii
,k
协调级：
IT IT Y Y I
i 1 T iT
k
1 ii i
20
6.3
大规模电力网络的分解协调计算
4
如何求Ut ?
t
+
_ Ut
Ytt Ytt Yti Yii1Yit
i 1
k
边界节点看进去的等值导纳
I t I t Yti Y I
i 1
k
1 ii i
移置到边界节点处的电流
Ytt U t I t
5
如何求子网络的电压
t + t +
Yii1
-
- Ut
Ui Y (I Yit Ut )
i YTT YTT YTT k
协调级
IT IT I
i 1
k i 1
i T
YTT VT IT
i YTT YTi Yii1YiT
I YTi Y I
i T
1 ii i
Vi Yii1 (Ii Y iT VT )
子系统级
i 1,
,k
21
通信网 华中网调 河南省调 川渝省调 湖北省调 电网 华东网调 湖南省调 江西省调