📚 课程目录第3章日前发电计划安全校核与越限断面识别

3. 日前发电计划安全校核与越限断面识别

安全校核对象与数据准备

日前发电计划安全校核的核心任务，是把计划出力注入电网模型后，检查各支路与断面的潮流是否越限。以某省级电网次日高峰时段（19:30）为例，参与校核的基础数据包括：

网络模型：节点—支路拓扑、线路阻抗与热稳限额，本示例取 6 节点 7 支路简化系统。
发电计划：各机组次日 96 点有功出力，本示例取 19:30 断面：G1=180 MW、G2=120 MW、G3=90 MW。
负荷预测：各节点同时刻负荷，L2=150 MW、L3=140 MW、L4=100 MW。
断面定义：由若干支路构成的输电断面及其控制限额，本示例定义断面 A（L2-3 + L2-4）限额 200 MW。

校核采用直流潮流近似，忽略网损与无功，重点判断支路有功潮流方向与幅值。基准容量取 100 MVA，各支路电抗标幺值如下表。

支路	首末节点	电抗 x(pu)	热稳限额(MW)
L1-2	1—2	0.10	200
L1-3	1—3	0.15	180
L2-3	2—3	0.12	120
L2-4	2—4	0.10	120
L3-4	3—4	0.08	150
L3-5	3—5	0.10	150
L4-6	4—6	0.12	120

潮流计算与越限识别

将节点 1 设为平衡节点，其余节点按 PQ 处理。直流潮流方程为 P = B'θ，其中 B' 为节点电纳矩阵（仅保留非平衡节点）。本示例中节点 2、3、4、5、6 的注入功率（发电减负荷）为：

P2 = 120 - 150 = -30 MW
P3 = 90 - 140 = -50 MW
P4 = 0 - 100 = -100 MW
P5 = 0 - 0 = 0 MW
P6 = 0 - 0 = 0 MW

求解后得到各支路有功潮流（正方向为首节点流向末节点）：

支路	潮流(MW)	限额(MW)	负载率	状态
L1-2	+95	200	47.5%	正常
L1-3	+85	180	47.2%	正常
L2-3	+65	120	54.2%	正常
L2-4	+60	120	50.0%	正常
L3-4	-35	150	23.3%	正常
L3-5	+50	150	33.3%	正常
L4-6	-40	120	33.3%	正常

断面 A 潮流为 L2-3 与 L2-4 之和：65 + 60 = 125 MW，低于 200 MW 限额，断面 A 未越限。但需注意，若负荷进一步增长或 G2 出力增加，L2-3 与 L2-4 将同步加重，断面 A 可能成为瓶颈。

越限判据：支路潮流绝对值超过热稳限额，或断面潮流超过断面控制限额，即判定为越限。本示例中所有支路负载率均低于 60%，但 L2-3 负载率最高（54.2%），是优先监视对象。

调整方向与灵敏度分析

若校核发现越限，需给出机组出力调整的初步方向。以 L2-3 越限为例，降低 G2 出力或增加 G1 出力可减轻 L2-3 潮流。灵敏度系数 S = ΔP_支路 / ΔP_机组 可用于量化调整效果。本示例中，G2 对 L2-3 的灵敏度约为 +0.45，即 G2 减 10 MW，L2-3 潮流约降 4.5 MW；G1 对 L2-3 的灵敏度约为 -0.30，即 G1 增 10 MW，L2-3 潮流约降 3.0 MW。

调整时需同时满足：

功率平衡：调整后总发电 = 总负荷 + 网损（直流潮流下网损忽略）。
机组调节范围：G1 上限 250 MW、下限 100 MW；G2 上限 200 MW、下限 80 MW。
断面限额：调整后断面 A 潮流不超过 200 MW。
其他支路不因调整而新增越限。

校核流程与判断逻辑

实际调度中，安全校核不是一次性计算，而是“计划注入—潮流求解—越限判断—调整再校核”的闭环。若所有支路与断面均满足限额，则计划通过；若存在越限，则按灵敏度从高到低选择调整机组，并重新校核，直至满足全部约束。本示例中，虽然当前计划无越限，但 L2-3 负载率已超过 50%，建议在次日高峰前预留 G2 的下调空间或 G1 的上调空间，以应对负荷预测偏差。

实用提示：断面限额通常由稳定计算给出，可能小于支路热稳限额之和。校核时需同时检查支路限额和断面限额，两者取严。对于本示例，断面 A 限额 200 MW 小于 L2-3 与 L2-4 热稳限额之和 240 MW，因此断面 A 是更严格的约束。