电力系统安全防御
电力系统网络安全风险评估与防范
电力系统网络安全风险评估与防范电力系统网络安全风险评估与防范步骤一：了解电力系统网络安全风险要评估和防范电力系统网络安全风险，首先需要了解潜在的威胁和攻击面。
电力系统是一个关键的基础设施，其网络包含大量敏感信息和控制系统，因此成为了黑客和恶意分子的目标。
常见的电力系统网络安全风险包括恶意软件、网络攻击、物理攻击、内部威胁等。
步骤二：进行风险评估在进行评估之前，需要收集和分析与电力系统网络安全相关的数据和信息。
这包括网络拓扑图、系统配置、安全策略和流程、日志记录等。
通过分析这些信息，可以识别潜在的漏洞和风险。
在评估阶段，可以使用各种方法和工具，如威胁建模、风险矩阵、漏洞扫描等。
这些方法可以帮助确定电力系统网络安全风险的严重程度和潜在影响，从而为后续防范措施的制定提供依据。
步骤三：制定网络安全策略根据风险评估的结果，制定电力系统网络安全策略是非常重要的。
这需要包括以下几个方面：1. 强化网络安全意识和培训：提高员工对网络安全的意识，并培训他们如何识别和应对潜在的网络威胁。
2. 加强物理安全措施：保护电力系统的物理设备和基础设施，限制未经授权的访问，并安装监控和报警系统。
3. 实施访问控制措施：通过使用密码、双因素认证、访问控制列表等技术，限制对电力系统网络的访问和权限。
4. 加强网络防火墙和入侵检测系统：部署高效的防火墙和入侵检测系统，及时检测和阻止恶意流量和攻击。
5. 进行漏洞管理和更新：定期进行漏洞扫描和更新，修补系统的漏洞，以防止已知的攻击。
6. 建立灾难恢复计划：制定灾难恢复计划，确保在遭受网络攻击或故障时，能够迅速恢复电力系统的运行。
步骤四：监控和改进电力系统网络安全是一个持续的过程，因此监控和改进也是至关重要的。
定期进行安全评估，及时更新和升级防护措施，以适应不断变化的威胁和攻击方式。
同时，建议建立安全事件响应团队，以便在发生安全事件时能够迅速响应和应对，减少损失和恢复时间。
总结：电力系统网络安全风险评估与防范是确保电力系统正常运行和安全的关键步骤。
电力系统信息通信网络安全防范措施
电力系统信息通信网络安全防范措施在当今数字化时代，电力系统的稳定运行对于社会的正常运转至关重要。
而电力系统的信息通信网络作为支撑其运行的关键基础设施，面临着日益严峻的安全威胁。
为了保障电力系统的安全可靠运行，必须采取有效的安全防范措施。
电力系统信息通信网络涵盖了从发电、输电、变电、配电到用电的各个环节，其功能包括监控、调度、控制和管理等。
一旦信息通信网络出现安全问题，可能导致电力系统故障、停电甚至引发重大安全事故，给社会经济带来巨大损失。
常见的电力系统信息通信网络安全威胁主要包括以下几类：一是网络攻击。
黑客或恶意组织可能通过网络漏洞入侵电力系统，篡改数据、破坏设备或控制系统，以达到破坏电力供应或谋取非法利益的目的。
二是病毒和恶意软件。
这些程序可能会在网络中传播，感染电力系统中的计算机和服务器，导致系统瘫痪或数据泄露。
三是物理破坏。
包括自然灾害、人为破坏等对通信线路、设备等基础设施造成的损害。
四是内部威胁。
内部人员由于疏忽、故意或受到利益诱惑，可能会泄露敏感信息或进行违规操作。
为了应对这些安全威胁，我们可以采取以下防范措施：加强网络安全防护技术是关键。
采用防火墙、入侵检测系统、加密技术等手段，构建多层次的防护体系。
防火墙可以阻止未经授权的网络访问，入侵检测系统能够及时发现并预警潜在的入侵行为，而加密技术则能保障数据在传输和存储过程中的安全性。
完善身份认证和访问控制机制。
对访问电力系统信息通信网络的人员进行严格的身份认证，根据其职责和权限分配相应的访问权限。
采用多因素认证方式，如密码、指纹、令牌等，提高认证的可靠性。
同时，定期审查和更新用户的访问权限，确保其权限与工作需求相符。
强化系统漏洞管理。
定期对电力系统的软硬件进行安全漏洞扫描和评估，及时发现并修复潜在的漏洞。
同时，保持系统和应用软件的更新，以弥补已知的安全缺陷。
加强员工的网络安全意识培训。
提高员工对网络安全威胁的认识，培养其良好的网络使用习惯，如不随意点击不明链接、不轻易透露个人信息等。
电力系统恶意攻击检测与安全防御
电力系统恶意攻击检测与安全防御随着信息化的不断发展，电力系统作为国家重要的基础设施之一，也逐渐成为恶意攻击的目标。
电力系统的稳定运行对于国家经济和社会的发展至关重要，因此，恶意攻击检测与安全防御变得尤为重要。
本文将介绍电力系统恶意攻击的常见类型以及如何进行检测和防御。
首先，我们需要了解电力系统恶意攻击的常见类型。
恶意攻击的目的是获取或破坏电力系统的关键信息，干扰系统的正常运行。
常见的攻击类型包括：1. 拒绝服务攻击（DoS，Denial of Service）：攻击者通过超载电力系统的网络带宽或服务器资源，使得合法用户无法访问和使用系统，导致系统瘫痪。
2. 僵尸网络攻击（Botnet）：攻击者通过控制大量的僵尸计算机，发起协同攻击，如DDoS（分布式拒绝服务攻击），从而使得电力系统无法正常运行。
3. 恶意软件（Malware）：攻击者通过植入病毒、蠕虫或木马等恶意软件，在电力系统中进行信息窃取、破坏或操纵系统操作等行为。
既然了解了电力系统恶意攻击的常见类型，接下来我们需要考虑如何检测和防御这些攻击。
首先，有效的检测是预防恶意攻击的重要一环。
在电力系统中，可以通过以下方法进行恶意攻击的检测：1. 流量分析：对电力系统的网络流量进行监测和分析，识别异常的流量模式和异常行为。
例如，通过检测与正常流量模式不一致的数据包大小、频率和源IP地址等来识别潜在的恶意攻击。
2. 行为分析：监测和分析电力系统中的操作和行为，识别异常的操作行为。
例如，识别未授权的访问尝试、异常的系统配置变化以及非法用户的登录行为等。
3. 异常检测：使用机器学习和人工智能算法，建立电力系统的正常行为模型，当出现与模型不一致的行为时，即可判定为恶意攻击。
这种方法可以自动学习和适应恶意攻击的变化。
除了恶意攻击的检测，我们还需要考虑如何进行安全防御，保护电力系统免受攻击。
1. 强化网络安全：采取网络防火墙、入侵检测与防御系统等技术手段，限制对电力系统网络的非法访问。
电力系统的网络安全与防护技术研究
电力系统的网络安全与防护技术研究一、引言在信息技术的快速发展下，电力系统也逐渐向智能化、网络化的方向发展。
然而，电力系统的网络化也带来了网络安全的威胁。
网络安全问题可能导致电力系统的中断、瘫痪甚至破坏，给社会经济带来巨大的损失。
因此，研究电力系统的网络安全与防护技术，提高电力系统的安全性与稳定性，具有重要的现实意义。
二、电力系统的网络安全威胁1. 恶意攻击恶意攻击是指黑客、病毒等通过网络对电力系统进行攻击。
例如，黑客通过远程控制、拒绝服务攻击等手段，对电力系统进行入侵、瘫痪或者窃取敏感信息。
2. 数据篡改与伪造数据篡改与伪造是指黑客通过修改、篡改电力系统的数据信息，使得系统产生错误的决策，进而导致故障或事故的发生。
这对电力系统的稳定运行产生了重大的威胁。
3. 物理攻击物理攻击是指通过物理手段对电力系统的设备、基础设施进行破坏，如炸弹爆炸、设备被盗等。
这种攻击可能导致电力系统瘫痪，给社会带来严重的影响。
三、电力系统的网络安全与防护技术1. 认证与访问控制技术认证与访问控制技术是通过对用户身份进行认证，并控制用户对系统的访问权限，从而防止未授权用户对系统进行访问。
例如，使用双重身份认证、密码策略等技术手段，有效提高电力系统的安全性。
2. 加密与解密技术加密与解密技术是通过对数据进行加密处理，使得数据在传输和存储过程中不易被黑客窃取或篡改。
常见的加密技术包括对称加密和非对称加密等。
通过使用加密与解密技术，可以有效保护电力系统的数据安全。
3. 入侵检测与防御技术入侵检测与防御技术是指对电力系统进行实时监控、异常检测和入侵防御的技术手段。
通过使用入侵检测与防御技术，可以及时发现并阻止恶意攻击行为。
4. 数据备份与恢复技术数据备份与恢复技术是指对电力系统的数据进行定期备份，并在发生系统故障或数据丢失时进行及时恢复。
这样可以防止数据丢失造成的严重后果。
四、电力系统网络安全的挑战与展望随着电力系统的网络化程度不断提高，网络安全问题也愈加复杂和严峻。
电力系统中的安全风险点分析与预防
电力系统中的安全风险点分析与预防一、引言电力系统在现代社会中发挥着至关重要的作用，然而，由于其特殊的性质，也存在着一定的安全风险。
本文将对电力系统中的安全风险点进行分析，并提出一些预防措施，以保障电力系统的安全运行。
二、电力系统中的安全风险点分析1. 电网稳定性电网稳定性是电力系统运行中的一个关键指标，其主要影响因素包括负荷变化、电压波动等。
在电网负荷瞬间剧增或突然减少的情况下，电网可能出现不稳定的现象，甚至引发停电事故。
2. 输电线路的安全输电线路是电力系统中输送电能的关键环节，然而，其存在着安全风险。
例如，输电线路可能受到架线材料老化、恶劣天气条件等因素的影响，导致短路、火灾等意外事故的发生。
3. 发电厂的安全发电厂在电力系统中起到电能转化的作用，而其安全风险主要表现为火灾、机械故障等。
发电厂要保持安全运行，需要定期进行设备检修、消防演练等工作。
4. 变电站的安全变电站作为电力系统中的重要环节，负责将高压电能转换为适用于用户的低压电能，其安全风险主要包括电器设备故障、设备老化等。
变电站需要定期检修、维护，以确保其安全可靠地运行。
5. 用户用电安全用户用电安全是电力系统中不可忽视的部分，用户在使用电力时可能存在过载、漏电等问题，这些都有可能引发火灾、电击等安全事故。
三、电力系统安全风险的预防措施1. 强化电力系统监测与预警利用先进的监测技术和智能设备，对电网稳定性、输电线路的状态等进行实时监测，并设置预警系统，及时发现异常情况并采取措施，以避免安全事故的发生。
2. 提高设备运行可靠性加强对发电设备、输电线路、变电站等设备的日常检修和保养工作，及时发现并解决存在的问题。
同时，建立起健全的备品备件管理机制，确保设备更换及时，避免故障发生。
3. 加强安全培训与意识电力系统中的人员应接受专业的安全培训，提高对安全风险的认识和应对能力。
同时，重视安全意识的培养，通过宣传教育等形式，让所有参与电力系统运行的人员明确安全意识的重要性。
电力系统信息安全管理及主动防御技术研究
电力系统信息安全管理及主动防御技术研究随着信息化技术的快速发展，在当今社会数字化的大背景下，电力系统信息安全已经成为一个备受关注的问题。
电力系统作为国家经济发展的重要基础设施之一，其信息安全的保障是关系到国家安全和社会稳定的重要任务。
本文将围绕着电力系统信息安全管理及主动防御技术展开研究与讨论。
首先，我们需要明确电力系统信息安全管理的重要性。
电力系统的信息安全管理是指电力系统在网络环境下对信息进行保护的一系列管理活动。
电力系统信息安全管理的重要性体现在以下几个方面：一、保护电力系统的核心信息资产。
电力系统中包含大量的核心信息资产，如用户隐私、电力供需信息、设备运行数据等。
这些信息资产的泄露或遭受攻击将导致设备故障、服务中断，严重的甚至可能引发一系列的连锁反应，对社会信用和经济发展带来巨大影响。
因此，电力系统需要建立起完善的信息资产管理体系，确保核心信息资产的安全。
二、维护电力系统的正常运行。
电力系统的正常运行需要持续供电、稳定运行、可迅速响应故障等。
如若信息安全受到威胁，黑客攻击或恶意篡改会对系统的运行产生严重影响，导致停电、事故发生等可能。
因此，加强对电力系统的信息安全管理是确保系统稳定运行的关键。
基于以上重要性，我们需要研究和实施电力系统的主动防御技术。
主动防御技术是指利用先进的信息安全技术手段，通过对网络安全威胁的主动探测、追踪和应对，保障信息系统安全的技术措施。
下面将介绍主动防御技术的几个重要方面：一、入侵检测系统。
入侵检测系统（IDS）是主动防御的重要组成部分，用于监测和检测电力系统中的潜在入侵行为。
IDS可以实时分析网络流量，及时发现并响应潜在的安全威胁，防止潜在攻击漏洞被利用。
通过部署和使用IDS，可以提高电力系统的防御能力，有效应对各类网络攻击。
二、安全事件响应系统。
安全事件响应系统（SOC）是电力系统信息安全管理的重要工具，用于对安全事件和威胁做出的相应调整和响应。
SOC通过收集、分析和评估来自各个系统节点的安全事件数据，及时检测出潜在的安全事件，并采取相应的防御和措施。
电力系统安全防护方案
电力系统安全防护方案概述电力系统安全防护方案是为了确保电力系统的稳定运行和保护系统免受潜在威胁的影响。
随着电力系统的依赖程度不断增加，保护电力系统的安全性变得越来越重要。
本文将探讨电力系统的安全威胁，并提供一些有效的防护方案。
安全威胁物理攻击物理攻击是指对电力系统的实体设备进行破坏、破坏或操纵的攻击。
这些攻击可以包括对发电厂、变电站、输电线路等设施的破坏，从而导致电力系统无法正常运行。
网络攻击网络攻击是指利用计算机网络对电力系统进行攻击的行为。
这些攻击可以包括恶意软件的传播、对控制系统的攻击以及对电力网络进行分布式拒绝服务（DDoS）攻击，以阻止正常的通信和操作。
自然灾害自然灾害如风暴、火灾和地震等也可能导致电力系统的瘫痪。
这些灾害可能损坏电力设备和线路，从而导致电力系统停电。
防护方案物理防护为了保护电力系统免受物理攻击的影响，以下防护措施可采取： 1. 启用安保人员：在关键设施附近雇佣安保人员，以确保设施的安全。
2. 安装监控系统：在关键设施的入口和周边区域安装监控摄像头，以便及时发现和记录任何可疑活动。
3. 加固设施：对发电厂、变电站和输电线路等关键设施进行结构加固，以抵御物理攻击的影响。
4. 增加安全检查：加强随机安全检查，确保所有来访人员和车辆符合安全标准。
网络防护为了保护电力系统免受网络攻击的影响，以下防护措施可采取： 1.网络分割：将电力系统网络分割成多个较小的子网，以减少潜在攻击的传播范围。
2. 强密码政策：要求所有用户使用强密码，并定期更换密码，以防止未经授权的访问。
3. 防火墙和入侵检测系统：使用防火墙和入侵检测系统来监控网络流量，及时发现并阻止潜在的攻击。
4.定期演练：定期进行网络安全演练，以测试网络防护策略的有效性，并及时更新和改进策略。
自然灾害防护为了保护电力系统免受自然灾害的影响，以下防护措施可采取： 1.设施选择：在选择建造关键设施时考虑自然灾害的可能性，并选择相对较安全的地点。
电力系统动态安全分析与防御策略研究
电力系统动态安全分析与防御策略研究引言：电力系统是一个复杂的网络，具有重要的国民经济和社会发展意义。
然而，随着电力系统规模的不断扩大和智能化程度的提高，其所面临的风险和挑战也越来越多。
动态安全分析与防御策略研究是保障电力系统稳定运行的关键技术之一。
本文将深入探讨电力系统动态安全分析的方法以及可行的防御策略，旨在为电力系统的安全运行提供有效的保障。
一、电力系统动态安全分析方法1. 电力系统动态模型构建电力系统动态模型是进行安全分析的基础，准确的系统模型有助于预测系统的动态行为并及时发现潜在的安全风险。
常用的电力系统动态模型包括传统的直流模型和交流模型，以及基于仿真方法的静态模型和动态模型。
在模型构建中，要充分考虑电力系统中各个元件的特性，如发电机、输电线路、变压器等，同时结合实际运行数据进行参数校准，以提高模型的精确度。
2. 动态安全评估指标动态安全评估指标是衡量电力系统安全性的重要指标，能够及时反映系统的运行状态和风险水平。
常用的指标包括：潮流安全裕度、动态稳定裕度、角度稳定裕度等。
这些指标可以通过对电力系统的动态模型进行计算和分析得出，从而评估系统的稳定性和安全性。
3. 动态安全分析方法动态安全分析是指对电力系统在各种运行工况下进行安全性分析与评估，包括系统频率、电压稳定性、暂态稳定性等方面。
常用的方法包括：过程追踪法、直接式法、间接式法等。
其中，过程追踪法根据系统的动态响应特征，通过模拟系统运行过程中各种扰动的传播情况，及时预警系统可能出现的安全风险。
直接式法则是按照系统的动态方程进行求解，得到系统的动态响应。
间接式法是利用灵敏度或建立动态线性化模型进行分析。
这些方法能够全面评估电力系统在各种运行条件下的安全性，为发现潜在的风险提供科学依据。
二、电力系统动态安全防御策略1. 事前防御策略事前防御策略是在系统运行之前就采取的措施，旨在降低系统发生安全事故的概率。
包括以下几个方面：- 系统规划与设备配置：合理规划输电线路、发电机及变压器等设备的配置，确保系统能够满足各种运行工况下的安全要求。
电力系统网络攻击及安全防范研究
电力系统网络攻击及安全防范研究随着信息技术的迅猛发展，电力系统也逐渐与互联网紧密联系在一起。
然而，这种联系也带来了一系列的风险和安全威胁。
电力系统作为国家重要的基础设施，一旦被攻击，将对社会造成严重的影响。
因此，研究电力系统网络攻击及安全防范对于确保能源安全和国家稳定具有重要意义。
一、电力系统面临的网络攻击风险电力系统面临的网络攻击种类繁多，最常见的包括以下几种：1. DDOS攻击：分布式拒绝服务攻击可以通过占用大量带宽和系统资源来削弱电力系统的性能甚至瘫痪系统。
攻击者可以利用僵尸网络向系统发送大量的恶意请求，使系统无法正常工作。
2. 恶意软件：恶意软件如病毒、木马和蠕虫可以侵入电力系统网络，窃取数据、破坏系统甚至控制系统运行。
它们通常通过电子邮件附件、USB设备和不安全的网站传播。
3. 社交工程攻击：社交工程攻击是通过欺骗和操纵人员来获取敏感信息的一种常见的攻击手段。
攻击者可能伪装成电力系统管理员或服务提供商的员工，诱使电力系统用户提供密码、账户信息等敏感数据。
4. 物理攻击：物理攻击是指对电力系统设备和基站进行破坏或操作的行为。
攻击者可以通过入侵变电站、放置炸弹、烧毁变压器等方式，直接对电力系统造成破坏。
二、电力系统网络安全防范策略为了保护电力系统免受网络攻击的威胁，需要采取一系列的安全防范策略：1. 组织安全培训：通过加强员工的安全意识和培训，提高他们对网络攻击的警觉性，能够更好地防范社交工程攻击和恶意软件的入侵。
2. 强密码策略：制定强密码策略，要求电力系统管理员和用户使用复杂的密码，并定期更新密码，以防止攻击者通过猜测或破解密码来入侵系统。
3. 多层次防御：建立多层次的网络安全防御体系，包括安全防火墙、入侵检测系统和反病毒软件等，以提高对恶意软件和DDOS攻击的检测和阻断能力。
4.实施安全监控：建立安全监控系统，对电力系统网络进行实时监测，及时发现和应对异常活动，减少恶意攻击造成的损失。
电力系统的安全性及防治措施
电力系统的安全性及防治措施电力系统是指由各种电力设备、电力线路、变电站组成的互相配合和协调的电能转移和分配的系统。
由于电力系统的重要性，在生产生活中已经变得日益重要，因此必须采取安全保障措施，并应对可能引起事故的危险因素。
本文将简要介绍电力系统的安全性及预防措施。
电力系统必须保证安全稳定地运行，以避免引起各种电力事故和灾害。
电力系统的安全性涉及到多个因素：1. 电力设备的安全性：电力设备的电气性能必须符合国家规定的标准，且应通过检验和试验。
2. 电力线路的安全性：电力线路的选址和布局必须符合规定的要求，且应该安装绝缘体，在接地制度的要求下进行接地。
3. 变电站的安全性：变电站的运行应遵循国家银行的规定，并与电力公司的调度中心保持联系。
4. 电能转移和分配的安全性：电能转移和分配的过程中，必须遵循国家法规，遵循规定的操作规程和流程。
5. 负载的安全性：应根据电力系统负荷变化的规律，调整变电站的运行模式和监控负载的变化，以保证电力系统的平稳运行。
为了确保电力系统的安全性，电力公司应采取各种预防措施来防范可能引起电力事故和灾难的危险因素：1. 电气设备的保养和检修应定期对电气设备进行检修和保养，并制定维护计划和技术规程。
检修和维护的重点是消除具有潜在危险的问题和缺陷。
2. 负载的管理应按照规定的负载管理准则，避免负载过重或过载。
在调整负载时，应考虑到电线过载的因素，以便维持电力系统的运行稳定。
3. 电力系统的监测和控制应实时监测电力系统的负载和电压等信息，以便及时做出调整。
同时，电子设备的监测也是非常重要的，以确保设备的安全运行。
4. 防止机械故障应进行足够的预防措施，例如对变压器的散热器进行清洗和保养。
5. 借助电力监测工具判断电压及电流必须使用监测电压和电流的工具，在实时监测电压和电流的情况下，如果在电压和电流方向组合不正常的情况下，就能够在发生故障之前进行预警和预防。
综上所述，电力系统必须在安全稳定的模式下运行，采取各种预防措施来确保无障碍电力的生产和使用。
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大规模电力系统动态问题的数学描述
慢动态元件：锅炉、汽轮机
动态系统
Xt f (Xt,S, P,U)
快动态元件：发电机、电动机群
特快动态元件：大功率电力电子装置
具有多时间尺度的参数不确定性的高维非 线性微分方程组
静态系统
0 (Xt , S, P,U )
大区电力网络功率潮流分布
中国区域电网现状
到2002年底 35kV总长度：80万公里 500kV线路：34939公里 330kV线路： 9723公里 220kV线路： 141889公里
2020/7/13
中国大区电网互联基本框架
新疆
西北
Back to back or DC
DC
AC 华北
东北
Back to back AC
AC
2020年西电东送方案
传输功率 1.2亿千瓦
京津唐
500kv 330kv 220kv
火电厂 水电厂 核电厂 变电站
2020/7/13
长江三 角洲
珠江三 角洲
大容量西电东送所面临的重大问题
2020年西电东送容量1.2亿瓩：
按交流500千伏送电,需120回交流输电线路 按 500千伏直流送电,需40回直流输电线路 西电东送将形成世界上最大的交直流混合输电系统
2020/7/13
涉及的重大科学问题1—协同仿真理论与方法
东北仿 真系统
数据 交换
华北仿 真系统
研究的重点问题： —大区电网间最小化数据交换量 —大区联网潮流计算和收敛性 —大区联网静稳定计算方法 —大区联网动态稳定计算方法 —大区联网暂态稳定计算方法 —大区联网振荡中心求解及解裂
2020/7/13
大电网的大面积停电不仅造成巨大经济损失， 同时造成严重的社会混乱
电力系统的安全性已纳入国家的安全防御体系
2020/7/13
大规模电网动态安全防御的基本思想
相角测量装置 广域信息系统
实测状态
预测未来
基于准确 数学模型 模型的多 时间尺度 仿真理论
和算法
解决广域 保护、控 制和高速 信息系统 的关键技
1日
电事故
Penang），发生大停电事故，停电持续约4个小时。
1996年8月 马 来 西 亚 大 停 北部为受电系统，由于机组纷纷解列，有功缺额高达2143MW，
3日
电事故
而低频减载容量仅为1580MW，16秒后系统崩溃。
2020/7/13
诱发大面积停电的原因
电网规模的不断扩大，大区电网的不断互联，使 电网结构的复杂程度增加
0 美
2020/7/13
2004年中国装机容量居世界第二位
建国初期：发电量第25位 装机容量第21位
2004年 均已跃居第 2位
中
俄
日
加
德
GW
1050 900
2020年中国装机容量将达到9.5亿千 瓦
750
600
450
300
150
0 2003
2020/7/13
2005
2008
2012 2015
2020
GPS
V
三、广域安全防御系统涉及的重大科学问题
电力系统的精确建模和超大规模电力系统 的仿真理论
超大规模电力系统动态行为分析与特征研 究
大电网广域安全防御系统的保护与控制方 法研究
电力系统广域安全防御的信息支持系统 保证电力系统安全性的电力市场机制研究
2020/7/13
涉及的重大科学问题1—精确建模和参数
2020年西电东送容量将达到1.2亿千瓦 电力工业未来发展的总目标：
西电东送、南北互供、全国联网、电力市场 电网安全性运行的总目标：
在完成电力工业发展总目标的前提下，确保 电力供应的安全性，防止8.14美加大停电事
故在中国重演。
2020/7/13
GW
406 300 250 200 150 100 50
模型二：40%恒定阻抗+60%恒定功率静态负荷模型
模型三： 电动机参数中定子电抗由0.295改为0.12
2020/7/13
涉及的重大科学问题1—精确建模和参数
2、理想模型和参数对美国西部电网分析的影响
美国西部电网1996年8月10日大停电，系统出现振 荡、解列，并失去30000MW负荷，但是美国BPA电 力局使用电网动态数据库对事故进行重现研究时 仿真结果却是系统稳定
山东
Back to back
川渝
AC
DC
西藏
南方
2020/7/13
华中 3DC
DC Back to back 福建
sea cable
海 南
华东
AC
超大型 同步电网
2005年西电东送方案
传输功率 15000MW
京津唐
500kv 330kv 220kv
火电厂 水电厂 核电厂 变电站
2020/7/13
珠江三 角洲
世界最大的发展中 国家，在经济高速 发展中，发生了大范围电力 短缺，有22个省市缺电。
2020/7/13
严重缺电导致系统运行在临界稳定 边界，使系统安全面临更严峻考验
纽约三次大停电事故—重复性
时间 2003.8.14
1977.7.13
事故名称 美国东北 部大停电
纽约大停 电事故
损失情况
整个系统损失61,800 MW负荷，停电范围超过 二万四千平方公里，受影响区域的人口达 5000 万。单纽约地区停电29小时，直接损失300亿 美元。
具有结构不确定性的大规模非线性代数方 程组
具有结构、参数和动态不确定性的非线性动态系统
2020/7/13
电力市场化给电力系统安全性带来的问题
电网的传输容量逐步逼近极限容量 电网堵塞现象日趋严重 负荷和网络潮流的不可预知性增加 大区电网运行相对保密，相关电网信息和
数据不足 厂网分开后的调度权受到限制，以安全性
系统 TSA
运行
保护与暂态稳 定控制
紧急安全评估
系统 ESA
机制
系统解裂与恢 复控制
2020/7/13
技术发展趋势：广域实时测量技术为
电力系统广域动态安全防御创造了机遇
V,I,P,Q
GPS
V
同步卫星
微波 5-10s
V,I,P,Q
2020/7/13
控制中心
GPS
V
光纤 50-100ms
V,I,P,Q
为唯一目标的调度方法转向以安全性和经 济性为综合目标的调度方法 市场机制不合理可能降低系统的安全性
2020/7/13
二、电力安全防御系统的基本框架
西电东送、全国联网、电力市场化对电力系统 的安全稳定运行和基础研究提出了新的挑战
世界上大电力系统相继发生的大面积停电事故 已暴露出电力系统安全防御问题的严重隐患
术
电力系统 实施控制
2020/7/13
设计对策
结构、参数 和动态不确 定性非线性 系统的保护
与控制
电力系统广域安全防御系统的基本框架
理想模型 和参数
能量管理 系统
广域功角 测量系统
精确模型和参数
静态安全评估
系统 SSA
电力
调度自动化与 校正控制
动态安全评估
系统 DSA
市场 化
动态稳定性 控制
暂态安全评估
事故描述
1996年8月 美 国 西 部 网 大 系统解列成四个孤岛，事故影响9个州750万用户
10日
停电
1996年7月 美 国 西 部 网 大 系统解列成五个孤岛，事故影响14个州200万用户
2日
停电
1994 年 12 美 国 西 部 网 大 系统解列成东西南北四个大岛，事故影响到14个州200万人的用
月14日
停电
电
2003年9月 意 大 利 大 停 电 6,400MW的功率缺额，最后导致频率崩溃。
28日
事故
意大利
马来西 亚 马来西 亚
1994年8月 意 大 利 大 停 电 解列后由于低电压使低频减载不能全部动作。
24日
事故
2003年9月 马 来 西 亚 大 停 马 来 西 亚 北 方 5 个 州 （ Perlis, Perak, Kelantan, Kedah ，
大功率电力电子设备的引入，大容量输电方式的 出现，使电力系统的动态行为更加复杂
电力系统分布范围广，运行元件多，电网发生故 障后波及面大
电力系统动态过程快，电力信息的传输速度相对 较慢，使电力系统的保护和控制只能依赖于局部 信息，很难做到全局协调。
2020/7/13
大范围缺电引发的问题
电网的设备长时间处于极限运行状态，使电力设 备的安全性水平降低
2020/7/13
涉及的重大科学问题2—动态行为和特征
3、暂态不平衡功率跨区域传播： —联网后导致互联双方电网内部稳定水平下降，电网中任何
一点故障将波及整个系统的潮流、频率和电压的变化。极易 诱发多重“相继”故障，导致大面积停电事故。
4、重负荷受端系统（如京沪穗 ）的电压稳定： —受电比重大、直流多落点、负荷密度大、无功电源的断
电力系统广域安全防御体系 基础理论及关键技术研究
清华大学电机系 孙元章
2004年9月
一、国家能源发展与安全战略的迫切需求
2003年，电力系统两大事件：大停电与大范围缺电
世界最发达国家的 最发达地区、世界 最密集的电网，发生了历 史上最大规模的停电。
胡锦涛8月16日批示： “有备才能无患，应吸取美加停电 事件的教训，认真研究电力系统安 全问题，完善应急处理机制，确保 电力生产和输配的安全”。
1、不同的模型和参数对东北和华北电网互联的影响