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　　虽然电网结构越坚强越好，但是在实际电网构建中，还要受到技术、经济、环境等各种因素的制约，不可能仅仅依靠坚强的电网结构来保证电网的绝对安全。在电网结构确定的情况下，进一步提高电力系统主动安全的防线就是电力系统的自动控制系统。电力系统中最重要的动态元件是发电机组，其控制技术已得到深入研究，发电机调速控制、励磁控制以及附加控制系统(如电力系统稳定器)已在电力系统中得到了广泛应用；发电机组非线性最优控制技术和基于广域测量系统(WAMS)的电力系统广域阻尼控制技术有了重要进展。

　　但是，在考虑多种新型控制设备和多种控制方法并存的优化策略研究方面还有相当大的提升空间。发电机及其控制系统对电力系统运行控制的优化协调作用尚未充分发挥。现有的直流控制策略没有充分考虑与接入交流电网的相互影响；考虑交直流协调和多直流协调的综合控制方案尚未成型。

　　随着我国特高压交直流混联电力系统的发展，电力系统的稳定问题日益突出、交流通道承受潮流转移的压力加大、输电能力受限；灵活交流输电设备的大量应用增加了电力系统控制的复杂性；大容量交直流远距离混联送电，运行方式多变，局部分散控制难以适应未来电网复杂多变的形态。电力系统面临的这些新问题和挑战，对其自动控制水平提出了更高的要求。

　　另外，为解决电力系统建设的过渡期所面临的运行控制问题，需要充分利用先进控制理论和广域信息，优化电力系统自动控制系统，提升电力系统安全运行水平；加强交直流广域协调控制技术的应用研究，全面提升电网的综合控制能力和安全稳定运行水平。安全的运行方式，保证电力系统运行在安全水平在电网结构和自动控制系统确定的条件下，保证电力系统运行在安全水平的运行方式的计划与调度，是电力系统安全保障体系(主动安全)的第三道防线，也是主动安全的最后一道防线。

　　电力系统运行方式的总体计划，一般由各级调度部门的年度运行方式计算分析确定。但是，在日常调度运行中，还要依靠电力系统调度自动化系统、在线安全预警和辅助决策系统，来掌握电力系统方式运行变化，并根据《电力系统安全稳定导则》规定的安全稳定三级标准的要求，及时进行预防性控制，保证电力系统运行在安全的水平。

　　因此，需要进一步提升电力系统调度运行在线安全分析技术和运行支撑技术，完善电网运行在线评估和辅助决策支持技术，为运行方式的优化提供决策支持，保证电力系统运行在安全稳定范围内。

　　随着我国电力系统的发展，受端系统大容量多直流集中馈入，受电比例越来越高，电力系统稳定问题越发突出，需要研究适应电力系统发展要求的电压稳定评估和动态无功备用容量优化新技术；特高压交直流混联系统运行方式复杂多变，风电、光伏等新能源大规模接入和FACTS 技术的广泛应用，增加了电力系统运行方式的多变性和复杂性，需要研究在线安全评估、预警及辅助决策技术；由于特高压交、直流输电通道具有远距离、大容量的特点，自然灾害等外部因素对电力系统安全稳定运行的影响显得更加突出，需要研究考虑自然灾害等不确定性因素的电力系统安全运行预警及辅助决策技术。

　　电力系统稳定控制三道防线(被动安全三道防线快速切除故障元件，防止故障扩大电力系统安全稳定控制系统体系(被动安全)的第一道防线是快速切除故障元件，防止故障扩大。

　　主要由性能良好的继电保护装置构成，要求能够快速、精确、可靠地切除故障元件，将故障的影响限制在最小范围内，有效防止故障扩大。快速、精确、可靠切除故障元件，必须确保继电保护系统和断路器可靠地正确动作，所以要加强二次设备管理，排除隐性故障，确保各种装置在各种可能情况下正确动作，不发生误动、拒动，有效防止故障的扩大。

　　随着我国电力系统的发展，需要进一步深入研究特高压交直流混联电力系统的故障电气特性以汤涌：电力系统安全稳定综合防御体系框架及对继电保护的影响和对策；研究含大功率电力电子元件的灵活交流输电系统(FACTS)对继电保护的影响；研究大规模间歇式可再生能源发电接入后电力系统故障特征及保护配置和整定技术；研究适应特大型特高压交直流电力系统要求的继电保护标准体系；研究电力系统继电保护与控制系统的隐性故障特征挖掘、辨识、预警及预防技术。

　　采取稳定控制措施，保持系统稳定运行电力系统安全稳定控制系统体系(被动安全）的第二道防线是采取必要的切机、切负荷、解列、直流调制等安全稳定控制措施，防止系统失去稳定。在故障扰动发生后，第一道防线正确动作切除故障元件，但由于故障比较严重，可能导致电力系统失去稳定时；或第一道防线不正确动作导致故障扩大，而可能导致电力系统失去稳定时，为保持电力系统受扰动后的稳定运行而采取的措施，就是电力系统安全稳定控制系统(被动安全三道防线)的第二道防线，主要由电力系统安全稳定控制装置构成，要求能够准确、可靠的动作，保证电力系统能够维持稳定运行。

　　随着电力系统安全稳定控制技术的发展，需要进一步深入研究基于广域同步实测动态响应轨迹的电力系统特性分析及控制策略，研究基于广域量测信息的主动自适应解列方法，间歇式可再生能源大规模并网安全稳定控制策略，交直流混联电力系统的协调控制技术，受端电力系统电压稳定紧急控制策略研究。特别是基于响应的电力系统安全稳定控制技术研究。系统失去稳定时，防止发生大面积停电电力系统安全稳定控制系统体系(被动安全)的

　　第三道防线是在系统失去稳定后，为防止发生大面积停电，而采取的解列、切负荷、切机等措施、以及调度运行人员采取的紧急措施。

　　在电力系统安全稳定控制系统(被动安全)第二道防线正确动作但故障的严重程度超出的第二道防线的设防范围，或第二道防线不正确动作导致系统稳定破坏时，为使稳定破坏的影响限制在最小范围、不发生大面积停电事故，而采取的措施，就是电力系统安全稳定控制系统(被动安全)的第三道防线，也是最后一道防线。主要由失步解列、高频切机、低频切负荷、低压切负荷等自动装置和调度运行人员采取的紧急措施构成，要求能够有效防止大面积停电。

　　在自动控制方面，需要深化研究电网连锁反应故障和大面积停电发生的机理和特性；研究特大规模电网第三道防线配置及控制策略、研究大规模可再生能源并网与低频低压减载、解列、高周切机等第三道防线措施交互影响及协调控制策略。

　　在调度紧急控制方面，由于在系统稳定破坏的紧急控制中，调度员的紧急事故处理，已是防止大面积停电事故的最后一个环节。因此，在紧急事故处理时，调度员要掌握电力系统运行状态，判断事故发生性质及其影响范围，熟悉电力系统事故应急预案，采取一切必要手段，控制事故范围，有效防止事故进一步扩大，尽可能保证主网安全和重点地区、重要城市的电力供应。在事故处理中要敢于舍弃局部，保全整体。文献[13]指出，多年的运行经验说明，在处理紧急事故时敢于舍弃并不是权宜之计，而恰恰是防止发生大停电的有效手段。2006 年华中电网 “7·1”事故的紧急处理过程也充分证明了这一点。

　　结语

　　本文从电力系统安全保障体系(主动安全)和电力系统稳定控制体系(被动安全)2 个方面，提出了电力系统安全稳定综合防御体系的框架。

　　电力系统安全保障体系(主动安全)由坚强的电网结构、最优的自动控制系统和安全的运行方式三道防线构成；电力系统稳定控制体系(被动安全)由快速切除故障元件、保持系统稳定运行和防止发生大面积停电三道防线构成。

　　要充分利用信息、计算与控制领域的最新技术，通过构建坚强的电网结构，配置最优的自动控制系统，安排合理的安全运行方式，加强电力系统安全保障体系(主动安全)的三道防线；进一步完善电力系统稳定控制体系(被动安全)的三道防线，保障我国特大规模交直流混联电力系统的安全稳定运行。

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