N-1原则

N-1检验原则又称为单一故障安全检验法则，它是从电网安全运行的角度提出的一项技术要求。电力系统设计规程规定，网络设计必须满足一定的安全运行要求。目前比较常见的网络安全运行要求就是满足检验，即在全部条线路中任意开断一条后，系统的各项运行指标仍能满足给定的要求。在网络规划形成网络结构的初期，最重要的原则就是网络上不出现过负荷，即网络能够满足安全输送电力的要求，为此我们应进行逐条线路开断后的过负荷校验。当任意一条线路断开后能够引起系统其它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。在这种情况下，必须应用某种电网规划方法进行网络扩展，直到满足N-1检验为止。实际上，在电网规划中，N-1检验原则既是对各种规划方法形成的规划方案进行评估的一个技术判据，同时它也是一个简单的规划方法。检验原则常常与启发式方法联合使用，如果不考虑经济因素影响，任何规划方案能够通过N-1检验，即可以证明它在技术上具有一定的可行性。当对全部线路进行检验N-1时，网络要进行次断线分析，计算工作量很大。实际上，网络中往往有一些线路开断后并不引起过负荷。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，然后按照排序序列依次对可能性大的线路进行校验。当校验到某条线路开断后不引起过负荷时，则排在其后面的线路就可以不再进行计算，从而可以显著地减少计算量。这个过程也称为故障选择。目前国内外以及出现了不少故障排序方法，这些方法评判系统事故的标准各不相同。如何描述线路过负荷程度,这里仅介绍一种以是否引起系统过负荷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(PerformanceIndex)作为系统行为指标，即(5-47)式中Pl—线路l的有功潮流；—线路l的传输容量的上限；al—支路L中的并联线路数；wl—线路l的权系数，如主干线,联络线等,该系数可用来反映故障的影响；L—网络支路数。由式（5-47）可以看出，当系统中没有过负荷时，之比小于1，PI指标较小。当系统中有过负荷时，过负荷线路的之比大于1，正的指数项将使指标变大。因此PI这个指标可以概括地反映系统安全性。为了突出地反映过负荷的情况，甚至可以用高次指数项代替式中的平方项。通过分析PI指标对各线路导纳变化的灵敏度就可以反映出相应线路故障对系统安全性的影响。当线路k故障时，PI指标的变化量可用下式表示为:(5-48)其中，为线路k的导纳。的值越大,PI值增加越多，说明线路k故障引起过负荷的可能性越大。此外，还有最大供电能力指标、最大线路流指标等,详细内容可参见有关文献介绍。