电力系统静态安全分析

2024-08-11

电力系统静态安全分析（精选6篇）

篇1：电力系统静态安全分析

电力系统静态安全分析基本理论

陆未 111101120 60年代以来，由于欧美各国的一些电力系统多次发生大面积停电事故，在经济上造成了巨大损失，各国对于电力系统的安全性分析，开始给予足够的重视。概述

随着电力系统总容量的不断增加、网络结构不断扩大，致使系统出现故障的可能性也日趋增加。在互联系统中，机组或线路故障，往往会导致各种不同严重的后果，最终导致用户供电中断。

对安全的广义解释是保持不间断的供电，亦即不失去负荷。进行系统的安全分析，其主要目的在于提高系统的安全性，而提高系统的安全性，则必须从系统规划、系统调度操作以及系统维修计划等方面作统一而全面的考虑，并最终将集中体现在系统的运行条件上。

一般来说，电力系统如果在数量上和质量上，都满足了用户的要求，就可以认为系统处于正常的运行状态。具体来说，处于正常运行的电力系统，必须同时满足两类条件：

①等式约束条件。

系统中各节点的有功、无功功率的供需必须平衡，即

PiPGiPLiQiQGiQLi

(1)式中，Pi、Qi分别为节点i的有功、无功注入功率；下角标G和L分别表示发电机和负荷。也可以写成：

g(x)0

(2)式中，x为系统运行的状态变量。

②不等式约束条件

在具有合格电能质量的条件下，有关设备的运行状态应处于其运行限值以内，即没有过负荷。即

对于运行在只满足等式约束条件，但不满足不等式的状态，称为紧急状态。紧急状态又可以分成两类：①持久性的紧急状态：没有失去稳定性质，可通过校正控制使之回到安全状态。②稳定性的紧急状态：可能失去稳定的紧急状态。可以通过紧急控制使系统回到恢复状态。紧急控制一般包括甩负荷，切机，解列控制。系统经紧急控制后回到恢复状态，此时系统可能不满足等式约束，而满足不等式约束，或一部分满足约束，另一部分不满足。对处于恢复状态的系统，一般通过恢复控制使之进入正常状态。恢复控制一般有启动备用机组，重新并列系统等。静态安全分析方法

在电力系统的运行中，为了避免过负荷和电压越限引起的设备损毁，或由于过负荷设备在系统保护作用下退出运行而导致大面积连锁反应性的停电，在线或实时地进行系统静态安全分析非常重要。由于不涉及元件动态特性和电力系统的动态过程，静态安全分析实质上是电力系统运行的稳态分析问题，即潮流问题也就是说，可以根据预想的事故，设想各种可能的设备开断情况，完成相应的潮流计算，即可得出系统是否安全的结论。在静态安全分析评定中，预想事故集至少包括下列扰动：①支路开断；②发电机开断。进行这两种事故评定，目前有许多种分析方法。但是，静态安全分析要求检验的预想事故数量非常大，而在线分析或实时分析又要在短时间内完成这些计算。因此，究竟采用何种方法来进行静态安全分析，主要取决于研究课题在精度上和时间上的要求。

在电力系统基本运行方式计算完毕以后，往往还要求系统运行人员或规划设计人员进行一些特殊运行方式的计算，以分析系统中某些支路开断以后系统的运行状态，即断线运行方式。对于确保电力系统可靠运行，合理安排检修计划是非常必要的。

发电厂运行状态的变化，如发电厂之间出力的调整和某些发电厂退出运行等情况，在程序中都是比较好模拟的。因为这时网络结构和网络参数未发生变化，所以网络的阻抗矩阵、导纳矩阵以及P-Q分解法中的因子表都应和基本运行方式一样。因此我们只需按照新的运行方式给定各发电厂的出力，直接转入迭代程序。在这种情况下，不必重新送电压初值，利用基本运行方式求得的节点电压作为电压初值可能更有利于收敛。

比较实用的静态安全分析方法。网络断线分析还可以结合故障选择技术，以减少断线分析的次数，进一步提高静态安全的效率。参考文献[4]给出了灵敏度法的断线处节点注入功率增量的计算方法。

在网络的基本情况（即未发生预想事故的情况）潮流求得之后，对于支路开断模拟，通常有下列几种方法：①直流法；②补偿法；③分布系数法。而对于发电机开断模拟，有下列几种方法：①直流法；②分布系数法；③计及电力系统频率特性的静态频率特性法。N-1检验与故障排序方法

在进行大型电力系统安全分析时，需要考虑的预想事故数目是相当可观的。要给出预想事故的安全评价，需要逐个对预想事故进行潮流分析，然后校核其违限情况。因此安全分析的计算量很大，难以适应实时要求。

目前比较常见的网络安全运行要求是满足N-1检验，即在全部N条线路中任意开断一条线路后，系统的各项运行指标均应满足给定的要求。在网络规划形成的初期，最重要的原则是使网络不出现过负荷，即网络能够满足安全的输送电力的要求，为此应进行逐条线路开断后的过负荷校验。当任意一条线路开断后能够引起系统其他线路出现过负荷或系统解列时，说明网络没有满足N-1检验。

严格的N-1检验需要对全部线路进行N次断线分析，计算工作量很大。实际上，网络中有一些线路在开端后并不引起系统过负荷，因此我们可根据各线路开断后引起系统过负荷的可能性进行故障排序，然后按照顺序依次对过负荷可能性较大的线路进行校验。当校验到某条线路开断后不引起超过负荷时，则排在其后的线路就可以不再进行校验，从而可以显著地减少计算量，这个过程也称为故障选择。目前国内外已出现了不少故障排序方法，这些方法评判系统故障的标准各不相同。通常是以是否引起系统过负荷作为标准的故障排序方法。

为了综合反映系统的过负荷情况，定义标量函数PI(Performance Index)作为系统运行行为指标：

PPIlll

l1PlL2

(5)式中，Pl为线路l的有功潮流；Pl为线路l的传输容量；l为支路l中的并联线路数；l为线路l的权系数，反映该线路故障对系统的影响；L为网络支路数。

除此之外，电力系统的在线控制，已成为当前实现“电力系统运行的计算机化”所期望的主要目标。其中，实时地静态安全分析（即判断电力系统对预想事故的承受能力）是保证系统安全运行的重要环节之一。为了实施这一功能，总会在系统的规模与计算机内存容量，以及分析计算所需的响应时间等方面，存在着难以克服的矛盾。同时，又由于不可能在控制中心内，获得互联系统的完整而准确的实时信息，而系统数学模型的规模却显然又应与所能得到的实时信息相匹配，以致也不得不把系统中的某些不可观察部分，作为外部等值来处理。所以，等值方法的研究，在离线分析和在线分析方面，都有着相当重要的实际意义。在电力系统静态安全分析中，仅仅是研究系统的静态行为，故采用的是静态等值方法。

联络线内部系统I外部系统E边界母线B研究系统ST拟予等值的系统E互联系统PS 图2 互联电力系统的第一种划分

边界母线联络线内部系统I外部系统E研究系统ST拟予等值的系统E互联系统PS 图3 互联电力系统的第二种划分

一般来说，一个互联电力系统可以划分成研究系统ST和外部系统E两部分。所谓研究系统是指感兴趣区，它就是拟给以详尽模拟的电网部分（即拟于了解其运行细节的电网部分）；而外部系统则是拟采用某种等值方法来取代的电网部分。

在在线情况下，由于ST的状态可由状态估计器提供，为此，ST又被称为可观察系统，而E则由于其状态往往不能在实时下获得而被称为不可观察系统。

参考文献

[1] 诸骏伟.电力系统分析上册[M].北京：中国电力出版社，1995.[2] 吴际舜.电力系统静态安全分析[M].上海：上海交通大学出版社，1988.[3] 张伯明，陈寿孙，严正.高等电力网络分析[M].北京：清华大学出版社，1996.[4] 王锡凡.现代电力系统分析[M].北京：科学出版社，2003.[5] 陈辉.电力系统静态安全分析[D].武汉水利电力大学,1999.[6] 留毅，章静芳.电力系统静态安全分析综述[J].科技创新导报，2010，(30):64.[7] 邱家驹，钱源平，刘艳，等.基于地理信息系统的电力系统静态安全分析可视化方法[J].中国电机工程学报，1999，(5):62-66.[8] 王锡凡，王秀丽.实用电力系统静态安全分析[J].西安交通大学学报，1988，22(1).-

篇2：电力系统静态安全分析

电力系统各种运行状态的定义及其相互转换关系安全性和可靠性的区别和联系电力系统安全分析的内容和流程各种静态等值的原理和特点故障组的定义

预想事故分析的步骤

从安全角度来看，电力系统运行的五种状态是什么？简述每种状态的特点。（03A）电力系统的可靠性、安全性和稳定性各有什么含义？简述各自的主要研究内容。（03A、05A）什么是电力系统的可靠性？有哪些研究内容？（05B）

什么是静态安全分析和动态安全分析？

安全分析是指应用潮流计算方法，对运行中的网络或某一研究下的网络，按N-1原则，研究一个个运行元件因故障退出运行后，网络的安全性及安全裕度。静态安全分析是研究元件有无过负荷及母线电压水平是否符合要求，有无越限，以检验电网结构强度和运行方式是否满足安全运行的要求。动态安全分析是研究线路功率是否超稳定极限。安全分析从功能上课分为两大模块：一块为故障排序，即按N-1故障严重程度自动排序，另一块为阿娜全评估。对静态安全分析而言，也就是进行潮流计算，动态安全分析则要进行稳定计算分析。

安全分析（上题）的内容和流程：

安全分析的功能就是应用计算机使运行人员及时获得实时数据并对下一时刻中可能出现的事故进行快速而详尽的计算分析，从而得出较完整而准确的结论。

电力系统的可靠性、安全性和稳定性各有什么含义？简述各自的主要研究内容。(可靠性和安全性的区别与联系)可靠性：（安全性见第一题）

为保证供电的持续性，也就是说，要求系统安全、可靠，首先应明确安全性（security）和可靠性（reliability）的定义。在早期的文献中，这两个术语有时混用。大体上说有两种定义方法，方法一：

1)在系统规划设计或历史统计方面，系统保证对负荷持续供电的能力，称为可靠性。它涉及到较长的时间段，是一个长时期持续供电的平均值概念，为此必须考虑众多可能的运行状态及各种故障； 2)在系统运行方面，当系统发生故障时，保证对负荷持续供电的能力，称为安全性。它涉及到系统的当前现状和突然发生的故障，因此是一个时变的或瞬时性的问题。方法二：

把事故下互联系统持续供电的保证程度，也称为系统的可靠性，认为应从下列两方面来评价所谓的可靠性；

1)充裕性（或充裕度adequacy）：指在规定的（一般指列于检修计划之内的）或未被规定的发电、输电元件开断情况下，系统保证充分满足所有用户总电能需量的能力；这时不应出现主要设备违反容量定额与电压限值的越限现象。2)安全性（或安全度security）：指在突发性故障引起的扰动下系统保证避免发生不可控连锁跳闸，或保证避免引起广泛波及性供电中断的能力。

3)充裕性和安全性虽然都涉及系统供电持续性的中断，但是充裕性是指一个或少量输、配电点因供电能力不够充裕而引起的供电中断；安全性则是指众多的输、配电点因受到广泛波及性的跳闸而引起的大面积供电中断。在安全性的这一概念下，偶尔或个别的负荷供电中断，有时是可以接受的，这主要取决于负荷本身的重要程度。4)为了定量地评价大型电力系统的可靠性，需要有一些以概率方法为基础的指标。依据这些指标来与规定的标准值相比较，就可以判断系统对故障所承受的风险度。如：故障事件的概率、频率以及平均持续期等等。

5)而对于系统安全性来说，虽然已有一般性的概念（如：链锁作用、广泛波及、不可控等），但是对它们尚缺乏确切的定义以用来进行定量评价。例如，链锁跳闸的特点是什么？多少线路跳闸才算是广泛波及性故障等等。由于这些概念的定义不明确，以致无法从确立与概率型指标相对比的标准。为此，目前的安全性分析（或简称安全分析）仍大部局限于使用确定性方法。这也就是利用潮流和稳定程序对最严重的事故情况进行大量运算，如果不发生不可拉链锁跳闸和广泛波及性的供电中断，就可认为系统是安全的。电力系统的安全性：

电力系统的安全性是指在设备不过负荷，而且在它的网络上的变量不偏离允许范围的条件下，满足它的负荷的能力。特别值得关注的是系统的突然改变、其起因可能是内扰（如当一个设备由于过负荷而故障停运）或外扰（如当一个设备被雷击时）．伴随这些改变的是暂态扰动，许多设备可能过负荷或掉闸．当最终的稳态建立起来时，系统可能缺乏发电容量，直到修复之前无法向所有负荷供电。

电力系统的稳定性：

当电力系统收到扰动后，能自动回复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过渡到新的稳定状态。在电力系统中，必须同时满足同步运行稳定性、频率稳定性和电压稳定性三种稳定性要求。

什么是电力系统的可靠性？有哪些研究内容？

电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量之能力的度量。电力系统可靠性包括充裕度和安全性两个方面：

1)充裕性是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑到系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。充裕度又称静态可靠性，也就是在静态条件下，电力系统满足用户对电力和电能量的能力。2)安全性是指电力系统承受突然发生的扰动，例如突然短路或未预料到的短路或丢失系统元件现象的能力。安全性也称动态可靠性，即在动态条件下电力系统经受住突然扰动，并不简短地向用户提供电力和电能量的能力。

电力系统规模很大，习惯上将电力系统分成若干子系统，可根据这些子系统的功能特点分别评估各子系统的可靠性。可分为：

1)发电系统可靠性：是对统一并网后的全部发电机组按可接受标准及期望数量，满足电力系统负荷电力和电能量需求之能力的度量。2)发输电系统可靠性：是由统一并网后运行的发电系统和输电系统综合组成的发输电系统按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电能量之能力。其可靠性包括充裕度和安全性两方面。3)输电系统可靠性：是对从电源点输送电力到供电点按可接受标准及期望数量满足供电负荷电力和电能量需求之能力的度量。其可靠性包括充裕度和安全性两方面。4)配电系统可靠性：是对供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及设备按可接受标准及期望数量满足供电电力和电能量需求之能力的度量。

5)发电厂变电所电气主接线可靠性：是对在组成主接线系统的元件（断路器、变压器、隔离开关、母线）可靠性的指标已知和可靠性准则给定的条件下，评估整个主接线系统可靠性准则满足供电电力和电能量需求之能力的度量。电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的。一般可以由故障对电力用户造成的不良影响的概率、频率、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失等指标描述，不同的子系统可以有专门的可靠性指标。

电力系统安全性量度？ 1)动态安全性度量，用它的英文名称缩写为DSM。为了估计DSM，我们必须针对“下一个偶然事故集”中的每一个进行分析计算其对系统影响的全部过程，并对它进行负荷约束与运行约束的校验．即使在快速计算机上，这也会花去许多小时，对于实时运行的安全校验这就太长了。

2)静态安全性度量，用SSM表示为了估计它，首先要猜测在每个偶然事故下系统会达到的终极景象（终极景象是不知道的，是推测的）。然后针对这个终极景象计算其稳态解。并进行负荷约束和运行约束校验．如果对于整个“下一个偶然事故集”中的每个偶然事故所做的核验全部通过，则系统是安全的。一般，这个量度也很复杂。

3)安全裕量的安全性量度，用SMSM表示．一些常用的量度如下：旋转备用、准备好的备用、母线角度的分散、设备裕量。

在所有安全性的概念中，SMSM是最简单的，如果系统的变量处在规定的度量之内，则称系统是安全的。目前DSM用于离线研究，而简单的SSM和SMSM用于实时运行；DSM是上述三种量度中最有价值的指标。

电力系统静态安全分析的基本步骤是什么? 电力系统静态等值的必要性？（静态等值和动态等值）1)随着电力建设事业的发展，电网逐步形成巨大的互联系统。为了对互联系统进行各种不同运行状态下的众多分析计算（如各种预想事故下的潮流计算），由于有可能受到计算内存的限制或者希望显著减少求解的时间，往往只对电网中感兴趣的部分给予详尽的表示，而对电网的其他部分一般采用等值的方法予以化简。

2)同时。又由于不可能在控制中心内，获得互联系统的完整而准确的实时信息，而系统数学模型的规模却显然又应与所能得到的实时值息量相匹配，以致也不得不把系统中的某些不可观察部分，作为外部等值来处理。3)删除不关心的网络部分，避免分析者分散注意力等值的应用？

1)在大网调度中心的分析中，对某些省网进行等值处理； 2)在省网调度中心的分析中，对某些与之相联的省网进行等值处理； 3)在省调度中心的分析中，对省内某些地区进行等值处理；

4)在地区调度中心的分析中，对相邻地区网或省网进行等值处理。

等值分为静态等值和动态等值，静态等值分拓扑法和非拓扑法，拓扑法中包括WARD等值（基于诺顿定理）和REI等值（基于节点分析概念）。

预想故障分析的内容和步骤：

预想故障分析主要研究预先设定的电力系统元件（如线路、变压器、发电机、负荷和母线等）故障及其组合对电力系统安全运行产生的影响。其主要功能是按调度员的需要方便地设定预想故障，快速判断各种故障对电力系统安全运行的危害程度，准确分析严重故障后的系统状态。

预想故障分析的关键在于减少分析的故障数和加快分析速度。目前的通用算法一般分为两步：故障快速扫描（或故障筛选）和故障的详细分析。

故障扫描的算法一般分为两种：间接法和直接法。间接法利用某种性能指标对故障按严重程度排序。直接法则通过求取故障后的近似潮流来评定其严重程度。近年来随着稀疏向量技术的日趋完善以及补偿法、快速前代和回代等算法的不断发展和逐步成熟，利用模糊概念和专家系统技术进行故障筛选的方法也受到了普遍重视。

在故障的详细评估阶段，一般采用全潮流分析方法以准确地分析出故障后的系统状态，为运行人员提供帮助。

故障定义及其维护、故障组：

一个完整的故障定义一般由4部分组成：主开断元件、条件监视元件、条件开断元件和规则集。

主开断元件可以是电网中的任意元件，故障可以是单重的，也可以是多重的，开关断（合）也包含在故障定义之中，以便于模拟变电站事故等。

条件监视元件及条件开断元件配合使用，用以模拟继发性故障，即某些元件故障可能引发其它元件的开断。当主开断元件的动作引起开断监视元件越限时，条件开断元件随之动作，这种带有条件监视元件和条件开断元件的故障称为条件故障。

规则集用于描述开断元件动作后，调度人员按规定或经验必须执行的操作。规则集的建立和应用，实际上是将专家系统的思想引入预想故障分析。

故障组由若干具有某种共同特征的故障组成，一个故障可以定义到多个故障组中。使用故障组的优点在于，使用者可以按需要研究其最关心或对当前系统运行威胁最大的故障，从而提高预想故障分析的效率，省去大量无实际意义的计算。

故障扫描：

故障扫描是对故障集合中的故障进行预处理，将其分为两大类，一类是无需潮流计算即可确定为不会产生越限的“无害”故障，一类是需要通过潮流计算才判断其危险程度的“有害”故障。其目的是避免不必要的潮流计算，加快预想故障分析速度。

故障扫描的目标是用较短的时间尽可能多淘汰“无害”故障，但又不能漏掉一个“有害” 故障。

故障扫描的方法可以分为两大类：

1)间接法：或称排队法或性能指标法，不直接计算故障后的功率和电压，仅利用产生效障时的某些数据进行排队，快速性好精度低。对非线性变化较强的故障（例如电压和无功类故障）和非连续变化的模型（如机组无功越限和变压器分接头越限）会产生很大的误差。

2)直接法：快速计算故障后的近似潮流，由此将故障按严重程度排队。Ward等值的原理和特点：

将电网节点分为三类：I为内部节点集合，B为边界节点集合，E为外部节点集合，用等值的方法取代外部系统（即无需详细计算的部分）。

这种方法的缺陷：

1)等值网可能有一个解答，但求解的方法不能使它收敛；

2)等值网可能收敛到一个物理上不合理的解答上；

3)等值网可能收敛到一个所需的解答上，但迭代次数要多于为简化网；

4)等值网解答的准确度可能是难以接受的。这主要反映在无功潮流方面； Ward等值的改进：

1)在等值过程中最好不要考虑外部系统的并联支路。而这些并联支路的作用可以在边界的等值注人中，与外部系统的运行状态一并考虑。2)保留外部系统中部分重要PV节点。REI等值的原理和特点：

把外部网中的节点注入功率加以归并，移到外部的一个或少数几个节点上、原来的外部网络就变成了无源网络，然后再对外部的无源网络进行等值。

篇3：电力系统静态安全分析

关键词：FACTS,静态安全性,可靠性模型,指标体系,概率评估

0 引言

自从1986年Hingorani博士提出FACTS的概念以来,FACTS相关设备和技术在全球范围内得到了广泛应用[1,2,3,4]。FACTS技术的特点在于通过改变输电网络的参数实现潮流和电压控制。电力系统接入FACTS设备可以降低潮流过载和电压越限等异常状态出现的概率,提高系统的安全运行能力[5]。但从结构分析,加入新元件降低了系统整体的结构可靠性,系统元件全都正常运行的概率变小,这有可能对系统安全性产生负面影响。因此有必要选择合适的方法和指标来全面研究FACTS设备对电力系统的作用效果,这对于推广FACTS设备在电力系统中的应用具有重要意义。

现有文献中关于FACTS设备对系统运行性能的影响已有不少研究。文献[6]研究了计及FACTS设备的潮流计算及最优负荷削减模型,并以电力不足期望(LOLE),电量不足期望(EENS),电力不足频率(LOLF)等传统可靠性指标为基础进行了可靠性评估。文献[7]研究了FACTS设备安装位置和容量的变化对系统可靠性的影响。文献[8]基于电压稳定约束,分析了TCSC对系统故障状态下最小减载量的影响。文献[9-11]分析了FACTS设备对输电线路传输容量的影响。文献[12]将一种新的多目标进化算法应用于电力系统,该算法以线路有功损耗和负荷点电压偏差最小为指标求得了UPFC的最佳安装位置和运行参数。

上述研究采用不同指标评价了各种FACTS设备对系统性能的影响,但是存在如下三个问题:第一,系统处于稳态时,FACTS设备通过降低潮流和电压越限概率来提高系统的静态安全性,而上述指标均没有反映出这一作用机理。第二,FACTS设备的作用体现在系统性能的提高,而这些指标只表征了系统的稳态性能本身,而没有体现稳态性能的变化。第三,采用的元件可靠性模型没有考虑运行状况的变化对元件停运概率的影响,无法解释、评估系统在非正常运行方式下的故障事件。针对这三个问题,本文从FACTS设备的作用机理出发,以电压幅值和潮流为基础提出了一套指标体系。该指标体系通过加入FACTS设备前后系统静态安全性的变化来评估FACTS的效益。然后以TCSC,SVC,UPFC为对象建立了基于运行状况的可靠性模型[13,14],并提出了相应的概率安全评估算法,最后对IEEE57节点算例系统进行仿真并求得了相应指标。

1 FACTS对系统静态安全性影响评估指标

常见的FACTS设备分为三类:串联型设备如TCSC,TCSR等;并联型设备如SVC,STATCOM等;串并联设备如UPFC等。不同类型的设备作用机理各不相同。串联型设备主要通过改变线路阻抗影响潮流和电压;并联型设备主要通过补偿无功来提升电压、影响潮流;串并联设备则兼而有之。本文从以下5个原则出发来评估FACTS对系统静态安全性的影响。

1)FACTS影响的状态量主要是潮流和电压,而频率基本不受影响,因此评估系统安全性的指标体系必须以潮流和电压为基础。

2)FACTS设备补偿电力系统的目的是减少整个系统发生潮流和电压越限的概率和降低潮流和电压越限的值,因此这四个量可以用来衡量FACTS设备的作用效果。

3)考虑到系统会运行在多种工况下,每种工况持续时间不同,因此采用基于蒙特卡罗仿真的概率评估方法比传统的确定性评价方法更合理。

4)电力系统安装FACTS设备后的静态安全性不光取决于FACTS设备的效果,也取决于安装前的系统安全性,因此指标体系必须反映安全性的变化而非安全性本身。

5)无论系统不安全状态的表现形式是潮流还是电压越限,其最终结果均可由切负荷量表示。

由上五点形成指标体系如下。首先是4个状态指标,它们反映了系统处于各状态的概率变化。

1)电压越下限概率变化(Difference of Probability of Low Voltage Violation,DPLVV)

PPLVV和PP′LVV表示加入FACTS设备之前和之后的系统电压越限概率。PPLVV如式(2)所示。其中PSk表示系统状态为Sk的概率,DVVL表示系统内存在节点电压越下限的状态集合。同理可得指标2~4,如式(3)~式(5)所示。

2)潮流越限概率变化(Difference of Probability of Overload,DPO)

式中,DLO表示系统内存在潮流越限的状态集合。

3)安全状态概率变化(Difference of Probability of Security,DPS)

式中,DSS表示系统处于安全运行状态的集合。

4)切负荷概率变化(Difference of Probability of Load Curtailment,DPLC)

式中,DLC表示系统内存在切负荷状况的状态集合。

然后是3个程度类指标。这3个指标反映了安装FACTS设备前后系统偏离安全状态的后果。

5)电压越限期望变化(Difference of the Expectation of Low Voltage Violation,DELVV)

式中:PELVV和PE′LVV表示加入FACTS设备之前和之后的系统电压越限期望。PELVV如式(7)所示。其中Ub,min表示母线b电压下限。同理可得指标6~7,其表达式如式(8)和式(9)所示。

6)潮流越限期望变化(Difference of the Expectation of Overload,DEO)

式中,La,max为线路a的潮流上限。

7)切负荷量期望变化(Difference of the Expectation of Load Curtailment,DELC)

式中,CSk,l表示线路l在状态Sk下的切负荷量。

以上7个指标相互独立,反映了FACTS设备影响系统静态安全性的特点和结果。

2 设备模型

从三类FACTS设备中各取一种典型设备进行分析。其中串联型设备取TCSC,并联型设备取SVC,串并联设备取UPFC。

2.1 FACTS设备潮流模型

TCSC电路模型如图1(a)所示,它可以根据需要运行在感性状态或容性状态,运行在感性状态时,线路电抗增加,有功潮流减小;运行在容性状态时,线路电抗减少,有功潮流增加。含TCSC支路的阻抗通常用式(10),式(11)表示。

式(11)中,rtcsc表示TCSC电抗和线路电抗的比值,根据不同的控制目标,rtcsc可以选取不同的值。

SVC电路模型如图1(b)所示。SVC注入系统的无功的最大最小值取决于其内部电容和电感的大小。由上可知,当SVC向系统注入无功时,注入功率最大值QSVC,max=U2SVCBC。

在忽略UPFC损耗和线路电阻的前提下,可以将UPFC的输入等效为所在线路两端的注入潮流,如图2所示。注入潮流如式(12)所示。

上式中:Y为线路阻抗;Uk,Un,θk,θn为UPFC所在线路始末端的电压幅值和相角;iq,U2和δ2为UPFC的控制参数。观察式(12)可知Psk=-Psn,这反映了UPFC不发出或吸收有功的特性。由上可见,UPFC最大注入功率和节点电压成正比。UPFC对应额定电压的注入功率只和UPFC的控制参数有关,和系统状态无关。

2.2 FACTS设备可靠性模型

由上节可知,TCSC运行状态主要受线路潮流影响,当潮流达到保护整定值时,TCSC的过负荷保护动作,并且随着潮流越限程度的加深,保护动作时限减小,保护动作前采取措施使潮流恢复到正常水平的可能性越小,TCSC停运概率越大。如图3所示,线路有功潮流P小于Pmu1时停运概率取随机停运概率;大于Pmu2时停运概率为1;当潮流在Pmu1、Pmu2之间变化时,UPFC的停运概率随之相应线性变化。线路过电流保护动作的整定值在线路额定容量附近,考虑到保护装置的动作误差,保护动作范围一般为额定容量的0.95~1.05倍,因此取Pmu1、Pmu2分别为线路额定容量的0.95、1.05倍。

会对SVC可靠性造成影响的主要是节点电压,SVC停运概率随母线电压的变化趋势如图4所示。为SVC随机停运概率,Umu1、Umu2为母线电压上下限。过电压保护整定值一般超过额定电压,考虑到保护动作误差,Umu1、Umu2分别取额定电压的1.1、1.3倍。

电压和潮流都影响UPFC运行状态,将图3、图4综合,即UPFC故障概率随系统状态变化趋势。无论是电压还是潮流超过极限值都会让UPFC停运概率为1,因此定义UPFC停运概率随电压,潮流变化表达式为

这就是三种典型FACTS设备基于运行状况的可靠性模型。其他元件可靠性模型参见文献[13]。

3 静态安全评估算法

3.1 单个FACTS设备的控制策略

本文通过潮流方程在运行点处的线性化,采用灵敏度方法来确定FACTS设备的最佳控制量。以TCSC为例,具体控制过程如下。

假设TCSC安装在线路lT,潮流计算发现系统中线路l1,l2有功潮流越限,越限量为dPl1,dPl2,它们对线路lT阻抗的灵敏度为S1T、S2T,则要消除越限量dP1,dP2,需要线路阻抗的变化值分别为

如果dXT1,dXT2同时为正或同时为负,则TCSC阻抗值取绝对值较大的一个即可保证没有潮流越限;如果dXT1,dXT2一正一负,则系统潮流越界不可消除,此时TCSC阻抗只要能够让两个越限值相等,即可保证系统潮流越限值最小。

当安装SVC时,由于SVC注入无功增加后所有节点的电压都会上升,因此不会存在两个注入量一正一负的情况。控制更为简单。此处不再赘述。

根据有功注入和有功潮流,无功注入和电压之间的强耦合关系,对UPFC采取解耦控制的策略。假设系统中UPFC安装在节点k和线路k-n上,潮流计算发现系统中有两条线路l1,l2有功潮流越限,越限量为dPl1,dPl2,它们对节点k,n有功注入的灵敏度为S1k,S1n,S2k,S2n,则要消除越限量dP1,dP2,根据灵敏度分析,需要注入系统的有功潮流分别为

若Pk1,Pk2同为正或同为负,则UPFC有功注入取绝对值较大的一个即可保证无潮流越限;若Pk1,Pk2一正一负,则潮流越界不可消除,UPFC不进行有功交换。同理可得UPFC无功注入量。

上述计算过程基于潮流方程在运行点处的线性化和解耦控制,必然引起误差。为减小误差,本文采用迭代计算的方式。设原系统状态变量为X0,预期系统状态变量为,根据灵敏度分析可求得UPFC控制变量CU,1,代入潮流方程进行计算,求得状态变量,由之差求得UPFC控制变量CU,2,如此反复,直到之差小于规定的阈值为止。UPFC控制变量则等于CU,1到CU,n之和。

3.2 评估算法流程

评估算法流程如图5所示。

图5以UPFC为例,当安装TCSC或SVC时,只要将越限状态量从电压和潮流改为对应的被控制量即可。

3.3 抽样方法分析

指标精度用方差系数来表示[17],如式(18)所示。

其中:V(LC)为切负荷量LC的方差;E'(LC)为切负荷期望E(LC)的估计值;N为抽样次数。由上可见,方差系数越小,结果准确度越高,需要的抽样次数越多,因此为了保证结果的准确程度和计算效率,需要选择合适的方差系数。由于元件随机故障概率太小,因此蒙特卡洛法抽样效率很低,为了提高计算效率,仿真中采用重要抽样法。

4 算例

4.1 算例系统介绍

为验证本文所提指标和算法的有效性,选择IEEE57节点系统进行仿真。元件的可靠性参数如表1所示。取功率基值为100 MVA,随机故障概率放大倍数t=10,抽样次数为50 000次。

4.2 仿真结果分析

为了分析安装不同类型设备时各指标的变化,在算例系统中选择三个位置,即线路31-32,38-22,29-7,依次命名为位置1,2,3。然后依次在各位置分别安装三种设备进行仿真。为了方便对比,SVC和TCSC额定容量均选择20 Mvar,UPFC额定容量选择20 MVA。结果如表2~4所示。

注:*:SVC和UPFC并联部分安装在线路始端

以PDELC为标准衡量FACTS提高系统静态安全性的效果。由以上仿真结果可以发现如下五点(下标中的数字表示指标对应的位置)。

1)对于UPFC,PDPS,1>PDPS,2,但PDELC,1

2)位于位置2时,PDPLC,2(SVC)>PDPLC,2(TCSC),但是PDELC,2(TCSC)>PDELC,2(SVC),说明在此处安装TCSC防止了严重故障的发生,而对轻度故障的效果却不如SVC。

3)无论位于任何位置,均有PDELC(UPFC)>max(PDELC(SVC),PDELC(TCSC))。这说明在容量相同时,UPFC提高系统静态安全性的效果最好。

4)UPFC安装在位置1时,PDPLVV,PDELVV较大而PDPO,PDEO很小,这说明UPFC安装在该位置时主要补偿电压而很少控制潮流,其作用可以用一个SVC近似代替,PDELC,1(SVC)≈PDELC,1(UPFC)也证明了这点,而且SVC造价更低。同理,在位置3处安装一个TCSC效果接近UPFC但更经济。

5)UPFC安装在位置2时,PDPLVV,PDELVV,PDPO,PDEO都比较大,说明UPFC同时通过降低潮流越限期望和提高系统电压水平来提高系统安全性,它的作用不能通过单独的SVC或TCSC来替代,表2~3的结果也证明了这一点。

由以上五点可见,该指标体系完整的反映了加入FACTS后系统静态安全性的变化量和内在机理。作为对比,计算三种FACTS设备分别安装在最佳位置时的常规可靠性指标LOLE和LOLP,结果如表5所示。

由表5可见,安装UPFC的效果明显好于安装SVC和TCSC,而后两者的效果比较接近,这和表2~4得到的结论相符。但是这两个指标过于笼统,无法反映FACTS设备改善系统可靠性的机理,难以用来指导FACTS设备的选择。而本文所提指标则可以做到这一点。

5 结论

本文建立了评估FACTS设备对系统静态安全性影响的指标体系,并结合IEEE-57节点算例系统对各指标进行了仿真计算,得到结论如下。

1)基于FACTS设备运行机理给出了评估指标体系。仿真结果表明,本文所提指标体系是合理的,有效的,可以准确反映FACTS设备对系统静态安全性的影响。

2)本文建立了基于运行状况的FACTS设备可靠性模型,并基于该模型建立了相应的评估算法,仿真结果证明了所建立模型和算法的正确性。

篇4：食品安全监管问题的静态博弈分析

关键词：食品安全；静态博弈；不完全信息；混合纳什均衡

一、引言

食品安全问题，事关公众身心健康、市场秩序和社会诚信，所以一直以来是社会关注的热点问题。近期国内毒米线事件、僵尸肉事件、台湾黑心油事件等的发生，让我们深深感觉到食品安全状况不容乐观。

完全信息静态博弈，是指参与各方同时选择一次性的策略，且参与各方对其他参与者的特征（包括策略空间、支付函数等）有完全了解的博弈。不完全信息静态博弈是指博弈的参与者至少有一方不能完全地了解其他参与者的所有信息，但参与各方必须同时行动，或者不是同时行动，但后行动者并不知道先行动者的采取的策略。它强调各参与人之间行为的相互作用和影响。Henson和Caswell（1999）采用博弈论分析方法，认为食品安全监管政策是政府监管部门、食品生产企业、消费者等各个参与方博弈的结果。金朗（2009）以三鹿奶粉事件为例，从理论上讨论了食品安全问题中存在的道德风险以及逆向选择，指出企业缺乏社会责任感、国家免检制度存在的天然缺陷以及政府部门监管不力等，是造成食品安全隐患的根本原因。刘任重（2011）以博弈论为分析工具，通过考察企业间重复博弈机制，并引入奖励变量，改变了企业选择生产不安全食品的纳什均衡解，提出应答搭配使用奖励和政府监管，才能提高食品企業选择生产合格的安全食品的策略的概率。

食品的安全程度，如化学残留、添加剂含量等，这些信息是很难获得的。企业隐瞒这类信息，给政府的监管带来了很大的障碍，企业对政府检查执行力度也不是很清楚。这就存在信息的不完全，即政府监管部门和食品生产企业对双方的支付函数都不是完全清楚地了解。此时采用不完全信息的静态博弈模型分析是合适的。本文从简到繁，先抽象出一个简单的完全信息静态博弈模型来分析政府监管部门与食品生产企业之间的博弈，然后在这个基本模型上进行进一步的扩展，进行不完全信息静态博弈分析。

二、食品安全监管的静态博弈分析

为了便于模型的扩展分析，我们首先从最简单的监督模型开始，然后放宽一些假设条件，引入其他变量，以使我们的模型越来越接近现实。

1. 食品安全监督的完全信息静态博弈。将政府和食品生产企业设定为博弈参与人，食品质量监督部门行为选择有两个：检查和不检查；食品生产企业也有两个纯策略：生产安全食品和生产不安全食品。为方便起见，只单纯考虑经济效用，可以用表1所示的标准式表述来表示。其中，c表示监管部门进行食品质量检查的成本；r表示企业选择生产合格食品策略获得的收益；R表示企业选择生产不合格食品时获得的收益（r0。

假设政府选择检查的概率为p2，则其选择不检查的概率为（1-p2）；企业选择生产安全食品的概率为p1，选择生产不安全食品的概率为（1-p1）。利用等支付法来求解该完全信息静态博弈的混合策略纳什均衡，E（p1）= E（1-p1），解得p2*=（R-r）/F。即在企业和政府对双方的支付函数（矩阵）都心知肚明的情况下，政府将以p2*=（R-r）/F的概率对企业进行检查，企业将以p1*=（F-c）/F的概率选择生产合格食品。

同时，我们观察概率p2*=（R-r）/F，分子R-r表示企业分别选择生产安全食品的机会成本，这个差值越大，政府对企业实行质量检查的可能性就越大。R-r越大往往意味着对消费者利益的损害越大，一旦这样的食品流入市场，对社会的稳定与和谐、对政府的威信的损害也就很大，所以政府对这类食品生产企业必须加强质量监管，以维护消费者和社会的利益，这符合我们观察到的现实。概率p1*=（F-c）/F表明，企业生产安全食品的概率随着检查成本c的增大而降低。有的企业采用各种手段欺骗政府监察部门，其目的就是使政府检查的成本升高，企业知道理性的政府面对高额的检查成本会以较小的概率选择检查，也就是企业本身可以较大的概率逃过政府的检查，从而会以较高的概率选择生产不合格食品。

事实上，在混合策略均衡中只是要求参与各方以某个概率选择无差异的纯策略（张维迎，2004），但是真实的策略选择可能会受外界因素的影响。在食品安全事故频发（表现为媒体报道数量多、民众举报次数多、受侵犯消费者人数多等）的时期，其他条件不变的情况下，企业猜测政府为缓解舆论压力，会比较偏好于检查策略，那么企业会迫于政府的威严而以较大的概率选择生产合格食品。这表面媒体舆论在减少食品安全问题中发挥的不可忽略的作用。当然还有其他外生变量可以影响混合均衡的概率，例如法律法规、监管效率等。

另外，上面的分析作了这样的假设——只要质量监督部门检查，就一定能够发现生产不安全食品的企业的违规行为，现实却不是这样的。首先，食品安全问题中存在的信息不对称，很大一部分是企业为了获得更大利益，采用虚假信息揭示、虚假检测报告等手段，给政府部门的监管带来很大困难。如果监督部门存在监管人员水平不高、行政管理混乱、贪污腐败等问题，那么可能的结果就是：即使政府投入成本c去进行食品质量稽查，还是没能发现企业的违规生产行为，违规企业还是可以获得预期的高利润。

若企业生产不安全食品，而政府部门没有检查，可能有两种情况：一是企业违规行为被举报（尚未处罚），这时食品监管部门将被追究责任，导致的损失用L（L>0）表示；二是无人举报，企业违规生产行为没有被发现，对监管部门没有影响。是否被举报不会影响生产安全食品的企业。

事实上，此处的L也可以理解为公众对政府部门失职的不满给政府造成的信誉上的损失，我们实际上在支付矩阵引入了社会福利的考量指标。在信息流通迅速、消费者维护自身权益意识增强、民意上表渠道畅通的现代社会，生产不合格食品的企业可能会受到企业内部人员或者消费者的举报，或者集中表现为像三鹿奶粉这样重大的社会追责事件。

表2是我们放宽基本模型相应假设之后的静态博弈标准式表述，其中R>r，R-F< r，F-c>0。表2中，我们假设政府部门强势监管时，监督部门一定可以发现企业的违规生产行为并处以罚款；弱势监管时监督部门则无法发现企业的不法行为，从而不对违规企业进行惩罚。为了避免参数过多，这里假设两种情况下监管成本都是一样的，都是c。

观察扩展后的静态博弈，我们发现政府监管部门选择检查时，监督部门有两个类型：强势监督和弱势监督；不检查的时候，监督部门也有两个类型：有人举报和无人举报（事实上取决于政府以外的社会成员，但是政府对有无举报是知道的，企业不知道）。监督部门是知道的自己的类型的，而这些信息都是企业事先无法得知的，但是这些信息将影响到企业的决策。例如当有人举报時，政府监管部门面临损失L，为避免这一损失，政府可能以较大概率选择检查，如果这样的话，企业可能不会冒险去生产不合格产品。

对于p2**，相对于完全信息静态博弈，分母上多出了p3（03. 模型的进一步扩展——引入奖励机制。上面的分析仅仅考虑了政府监管部门对违规生产的食品企业的打压，而忽视了对按照安全食品标准生产的企业的激励。帕累托有效的生产状态下，即使政府监管部门不用去进行质量检查，每个企业也都有动力去生产安全的食品，从而节约全社会的寻租成本。有学者认为，如果缺乏适当的奖励机制，原来合规生产的企业看到那些违规生产而没有被查处的企业牟取暴利、垄断市场，威胁自己的生存，就有可能铤而走险加入到违规生产的企业队伍当中去，而政府也不得不花费更高的成本去进行食品安全监督。

究竟奖励机制的引入是否真正能够提高企业安全生产的概率呢？下面的分析仍然采用上述不完全信息静态博弈的分析框架，但是引入了对安全生产企业的激励变量——e，来考察这一参数对均衡结果的影响。在政府选择检查行动的情况下，政府对没有发现违规生产的食品生产企业给予数量为e的奖励，变化后该博弈的标准式表述如表3所示。对前两个模型的假设条件同样适用于表3。

上述分析表明，在食品安全监管问题上，引入激励机制不能有效提高企业选择生产安全食品的概率，反而起到负面作用。

三、结论与建议

本文借助博弈论中完全信息静态博弈和不完全信息静态博弈的基本工具，分析了食品安全监管中政府监管部门与企业间的策略互动，得到了不同假设和行为设置下的混合策略纳什均衡，并讨论了内生变量、外生变量变化时对均衡概率和行为主体期望值的影响。根据分析结果得出以下结论和建议：（1）从食品安全监管制度设计层面来说，应当加大对违规生产行为的惩罚力度，而不是引入对安全生产行为的奖励机制；（2）对政府监督部门来说，应当提高监管部门运作效率，降低质量检查成本，从而增大查出违规生产行为的概率；（3）对企业来说，应具有长远战略眼光，而不应存有获取短期暴利的侥幸心理；（4）从整个社会层面来讲，应当充分发挥报纸、网络、电视等媒体的舆论监督作用，社会成员应当增强自我保护、相互监督的意识。

参考文献：

[1] 曹婧，孙绍荣.惩罚性赔偿制度的博弈模型分析——以食品安全为例[J].经济体制改革，2010，（4）.

[2] 金朗.食品安全问题的不完全信息博弈分析——以三鹿奶粉事件为例[J].辽宁经济，2009，（5）.

[3] 刘任重.食品安全规制的重复博弈分析[J].中国软科学，2011，（9）.

[4] 张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海：格致出版社，2012.

[5] Henson S， Caswell J， Food Safety Regulation： an Overview of Contemporary Issues， Food Policy，1999，24（6）：589-603.

作者简介：晁云霞（1989-），女，汉族，山东省菏泽市人，中国人民大学财政金融学院博士生，研究方向为宏观经济与财政政策。

篇5：浅谈石方静态爆破施工安全管理

摘要：随着基础设施建设力度不断加大，二氧化碳静态爆破技术常被运用于石方爆破领域。本文简要了阐述静态爆破相对于传统爆破方式的优点，并对静态爆破前、施工过程中、爆破后三阶段安全管理主要重点进行分析，以期提高石方静态爆破施工安全管理水平。

关键词：石方；二氧化碳；静态爆破；安全管理

引言

随着城市基础设施建设的不断推进，爆破作业已作为重要的施工技术手段被运用于石方破碎施工中。其作为一项极其复杂的工作，因为具有较大的危险性，随之而来的便是安全管理要求的不断提高。而二氧化碳静态爆破技术则在一定程度上降低了传统爆破作业的安全风险，如今正在逐步推广中，但安全管理工作仍是施工管理的重中之重。笔者结合石方开挖工程实际，探讨如何提高石方静态爆破施工安全管理的水平，促进施工合理有序推进。

静态爆破施工的优点

由于炸药审批困难、审批时间长，且本项目施工区域临近道路和村庄，如使用炸药爆破安全隐患大，结合现场实际情况和业主要求，故决定采用二氧化碳爆破技术代替传统的炸药爆破。相比于传统炸药，静态爆破具有以下五个优点：安全、环保、便捷、广泛、低价。它利用液态二氧化碳在突然快速加热的条件下，发生急剧快速气化膨胀（600倍以上），产生强大冲击力的原理，对岩体进行爆破施工，能够实现与炸药同样的破岩效果。同时，制备二氧化碳方便快捷，其作为惰性气体，在整个爆炸过程中没有新的有害物质产生。因为二氧化碳不能燃烧，在生产、运输、装填的过程中如果泄漏，只能放气，不会爆炸。而且，静态爆破产生的振动微弱，爆速大大低于炸药爆破，冲击力、破坏力很小，不会产生大量的粉尘和碎石，对于保护建筑物、现场周边环境等非常有利，最大程度的做到既保证质量又不扰民。

爆破前安全管理措施

2.1

施工现场地质、环境勘察

为有针对性地进行安全管理，提高施工效率，静态爆破施工前需对施工现场周边环境、爆破施工范围及岩体结构、构造、岩性等进行摸排调查。以石方开挖为例，施工现场施工面积广、场地高低起伏大、主要地貌则为碎块状强风化花岗岩和中风化花岗岩及未风化花岗岩。其中强风化岩使用机械挖除方式更为便捷，采用静态爆破反而易引起碎石飞溅。同时，施工现场临近县道及村落，爆破安全警戒工作尤为重要。

2.2

严格制定落实各项方案

静态爆破施工前，必须根据施工现场工程地质情况及石方爆破要求,结合国家相关安全法规、地方法规及相应安全管理制度,编制适用于本工程的施工方案。同时，需制定好爆破警戒方案及各项应急预案。并及时为现场施工人员进行讲解与示范，将这些方案严格落实到日常施工生产中。

2.3

做好人员教育培训工作

坚持安全发展、以人为本的安全理念，切实做好现场施工人员安全教育工作，提高其安全责任意识，从根本上提高安全的可控性。对施工人员的安全教育工作不是一个短期就能完成的工作，而是一个循序渐进的、长期的思想灌输的过程。短时间的教育仅能够让施工人员了解到施工过程中的危险源，注意事项等，往往在施工人员工作的前一段时间起到提醒意义。而在中、长时间的施工过程中，这部分教育会被枯燥的、单一的施工工序慢慢磨平，导致施工人员思想上的麻痹大意，这也往往就是安全事故产生的根源！只有长时间的教育，才能够让施工人员切实的将思想矫正过来，将安全意识落实到日常施工中。

爆破施工过程中安全管理措施

3.1

做好现场建筑安全防护

爆破施工现场存在可能受爆破影响的邻近建（构）筑物或重要设施时，需对其进行必要的安全防护。对个别易飞散物采用设置围网或遮障的方式，避免爆破产生的碎石飞溅伤人。同时，对施工现场附近民舍等进行摸排，明确爆破最大规模，避免爆破引起的震动对建筑物造成损害，影响居民生活。

3.2

做好人员疏散及安全警戒工作

石方爆破前需对警戒圈内的环境作一次调查摸底，及时转移对振动敏感或可能受飞石危害的贵重设备物品机械设备和无关人员。爆破前10分钟开始进行安全警戒，警戒范围安全距离取距爆破区不少于300米范围。在爆区四周根据地形环境设置4至6个警戒点，每个警戒点根据其附近条件委派1至2人进行安全警戒。具体警戒点一般设置在临近道路入口及视线良好开阔处，对附近道路实施交通管制，以确保过往车辆和人员的安全。爆破工作开始前，应在危险区内设置明显标志，禁止任何人员进入爆区。现场以口哨为信号，分为预警、准备起爆、起爆、解除警戒四个信号。安全警戒接触后施工人员方可重新进场施工。

3.3

确保施工过程规范化

石方静态爆破施工时，必须严格按照操作规范进行施工。石方边坡开挖时采用光面爆破，以使边坡顺直、圆滑、大面平整，边坡上不得有松石、危石，如有应及时进行处理，且爆破施工不能超出现场的放样边界。爆破中采用自上而下、分层施工的方法，并从孔深、孔径、边坡等方面进行控制，施工中采用相同的孔距及排距。爆破作业人员必须经过专业培训并取得爆破相关从业资格。在专业技术人员的指导下,逐步完成钻孔、装药、爆破网路连接、起爆、警戒等诸多环节。针对施工中出现的新情况、新问题,应及时解决并作出相应调整，避免出现安全事故。

爆破后安全管理措施

4.1

爆破后及时进行安全检查

静态爆破完成后必须要由专业的技术人员确认爆破无误后才允许施工人员和施工设备进场。爆破后安全检查主要需检查以下几个方面:现场是否存在危石，临边区域边坡是否稳定，如发现上述情况需及时在现场设立醒目警戒标识，并安排人员、机械设备进行处理；现场是否存在盲炮，如有盲炮必须由专业人员清理；若在通风不良的区域进行施工，需进行有害气体检测，确保人身安全。

4.2

石方二次破碎安全管理

采用二氧化碳静态爆破施工工艺开采出的石料，不可避免的会产生大块的石料，此时需要利用液压破碎锤进行二次破碎。但石方二次破碎过程中易产生飞石，严禁无关人员处于机械施工半径内，并且现场施工人员需严格佩戴安全防护用品。

结语

为切实做好静态爆破施工的安全管理工作，我们必须牢牢坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，将各环节安全工作做到到实处。制定并逐步完善各项安全制度，并严格落实到位。增强安全管理工作的主动性和预见性,更应做到事无巨细，悉究本末，只有这样，才能确保施工有序开展、员工健康安全。

参考文献：

[1]

于亚伦.工程爆破理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2004.[2]

张月霞.对煤矿井下爆破作业中不安定因素的浅析[J].山西建筑,2008,34(2):136-13.[3]

任国琦.矿山爆破安全管理的重要度因果分析法[J].爆破,2003,20(2):

篇6：电力系统静态安全分析

一、汽轮机调节

汽轮机调节系统的动态特性是指调节系统从一个稳定工况变化到另一个稳定工况的过渡过程,这些过程可能是稳定的,也可能是不稳定的。若过程是稳定的,调节系统动作结束时能达到新的稳定工况,否则调节系统就会无休止地动作,当然这种系统是无法使用的。

纯凝汽式机组是按电负荷的需求来调整工况的。抽汽式机组，在设计范围内既可以按电负荷的需求来调节工况，也可以按热负荷的需要来调节工况。因此，汽轮机调节系统要适应其实际工况要求，还必须具备一些基本要求。

1、机组运行中负荷的摆动，应在允许的范围内。当运行方式改变时，调节系统应能保证从这一运行方式平稳地过渡到另一运行方式，而不能有较大或较长时间的不稳定状态出现。这一要求就是要保证汽轮机在设计范围内的任何工况下都能稳定地运行。为此，调速不等率、迟缓率、调压不等率等各项指标，都必须控制在合理的范围内。

2、在设计范围内，机组能在高频率、低参数情况下带满负荷，供热机组能达到供汽出力，且汽压波动应在允许范围内。这就要求调节系统中各部套的工作范围（如行程、油压等）必须有一定合理的裕度。

汽轮发电机正常运行时，汽轮机发出的主力矩和发电机担负的反力矩间是平衡的。当发电机的反力矩增大时，如果汽轮机的进汽量不变，则汽轮机的转速就要降低；当发电机的反力矩减小时，若汽轮机不改变进汽量，则汽轮机转速就要升高。汽轮机调节的原理，就是以汽轮机主力矩和发电机反力矩失衡时转速的变化脉冲信号，控制汽轮机的进汽量，从而保证在新的工况下，汽轮机的主力矩和发电机的反力矩重新平衡，并维持汽轮发电机的转速基本不变。

二、引用标准及设备规范

1、引用标准

DL5011—1992

电力建设施工及验收技术规范

汽轮机组篇

JB37—1990

汽轮机调节系统技术条件 JB1273—1986

汽轮机控制系统性能试验规程

DL/T 711－1999汽轮机调节控制系统试验导则

2、设备规范

1)油箱容积：6.3m3

2)冷油器：型式：卧式双联冷却面积：20m2 冷却水量：50t/h 3)滤油器：流量：24m3/h 过滤精度：25ｕｍ允许压损：＜0.08Mpa 4)电动辅助油泵：型号80YL-100 流量30～60m3/h 扬度98～103m 转速2950r/min 电机功率37KW 效率54％

生产厂浙江水泵总厂

5)直流事故油泵型号2CQ12.5/3.6 流量12.5m3/h 出口压力0.36MPa 转2950r/min 电机功率5.5KW 电机电压220V DC 生产厂浙江仙居县特种齿轮油泵厂

三、调节系统

两段调节抽汽的冷凝式汽轮机的调节系统是以旋转阻尼为感受元件的全液压式调节系统。该调节系统能将汽轮机转速及两段调整抽汽压力进行自调，三个被调量中一个改变时，其他两个被调量基本保持不变（允许变动量为15%-20%）。整个调节系统可分为调速和调压两个部分。

1、调速部分调速部分由主油泵、旋转阻尼器、压力变换器、同步器、错油门、油动机所组成。当转速改变时，主油泵出口油压变化所引起的直接脉冲，使压力变换器滑阀产生位移所引起的放大脉冲是相叠加的。由放大器产生的调速二次油分别控制着高、中、低压油动机的错油门滑阀，当转速变化时，高、中、低压油动机的动作方向一致,即同时将高、中压调速汽门和低压旋转隔板开大或关小。

2、调压部分

汽轮机调压系统包括中压和低压两个调压器,分别调节中压抽汽口及低压抽汽口压力,其结构完全相同。整个调压器分为三个部分:第一部分是薄膜及钢带所组成的脉冲放大部分,第二部分是旋转错油门、随动活塞及静反馈套筒所组成的继流式错油门操作部分,第三部分是由错油门套筒、旋转错油门下部及针阀等组成的脉冲油发生部分。

四、调试项目

1、油系统设备的调整试验

（1）手动油箱油位计，高低油位报警正常；油位计指示正确、灵活无卡涩现象。（2）启动电动辅助油泵，油系统供油正常后调节油温在50±5℃范围内。

（3）调节润滑油过压阀，使润滑油压为0.08-0.15Mpa，调节时尽量调至上限0.15Mpa。

（4）启动电动辅助油泵向油系统供油，进行低油压联锁保护试验；投入直流事故油泵、磁力断路油门、盘车联锁保护开关；模拟润滑油压力下降，分别关闭各压力开关进油针形阀，逐个松开针形阀出口侧接头，泄放压力开关内油压，使各油压整定值的联锁保护动作，出系联锁保护开关，停用联锁设备，恢复针形阀接头，开启各压力开关进油针形阀。

2、保安系统部套静态动作试验

（1）危急遮断油门动作试验

试验目的：检查危急遮断油门动作灵活性及可靠性。

试验方法：危急遮断油门动作挂钩；手动启动装置，使危急遮断油门复位处于挂钩状态，此时可开启速关阀；手压危急遮断油门手柄，速关阀应迅速关闭。试验要求：手拉危急遮断油门手柄，危急遮断油门迅速可靠地复位挂钩，速关油压建立正常0.6Mpa以上；手压危急遮断油门手柄，速关油路切断，速关阀应迅速关闭。

（2）磁力断路油门动作试验

试验目的：检查磁力断路油门动作可靠性。

试验方法：模拟机组处于正常运行状态，危急遮断油门复位挂钩，开启速关阀；模拟安全保护讯号超过允许值，接通磁力断路油门电磁阀电源使磁力断路油门动作，泄去速关油，速关阀应迅速关闭；手按紧急停机按钮磁力断路油门电磁阀通电动作。

（3）速关阀关闭时间测定

试验目的：测取从危急遮断器动作到速关阀关闭的时间

试验方法：模拟机组正常运行状态，危急遮断油门复位，速关阀最大升程80mm；手动危急遮断油门手柄，通过微动开关发讯，用405型电秒表测取关速阀关闭时间。

试验要求：根据电力部《电力建设工程质量验收及评定标准》汽轮机篇对中小型汽轮机汽阀关闭时间的要求：从危急遮断器动作到自动主汽阀（速关阀）完全关闭时间小于1秒。

3、液压调节部套特性试验