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安全域能刻画满足安全性要求下的系统运行范围，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。

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

2.4 N-0安全性 13

2.5 N-1安全性 14

2.5.1 故障集 14

2.5.2 N-1安全性模型 15

2.5.3 N-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

3.1.2 DSSR的数学定义 21

3.2 DSSR边界的数学定义 22

3.3 DSSR与供电能力的关系 24

3.4 N-1仿真分界现象 26

3.5 DSSR存在性证明 27

3.5.1 N-1安全函数 28

3.5.2 DSSR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

3.6 DSSR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

4.1 DSSR的数学模型 41

4.2 DSSR的直流潮流模型 41

4.3 DSSR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

5.1 DSSR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

5.2 DSSR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

5.3 DSSR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

5.4 DSSR的综合观测 90

5.4.1 DSSR观测方法总结 90

5.4.2 DSSR综合观测方法 90

5.4.3 算例分析 93

5.5 DSSR的形状图谱 101

5.5.1 DSSR的二维图谱 101

5.5.2 DSSR二维图谱的特殊图像 109

5.6 DSSR的体积 116

5.6.1 DSSR体积的定义 116

5.6.2 DSSR体积的计算 118

5.6.3 算例分析 119

5.7 DSSR的通用性质 121

5.8 DSSR的维度 122

5.8.1 DSSR的二元维度 122

5.8.2 DSSR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

7.2 DG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DSSR 208

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

7.4.1 FDN与智能配电网相关概念 219

7.4.2 FDN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

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书籍介绍

安全域能刻画满足安全性要求下的系统*大运行范围，是研究一个系统*基本的问题。自2012年配电安全域概念提出后，《智能配电系统的安全域》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*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。