安全稳定控制系统(简称“稳控系统”) 是保证电网安全稳定运行的重要防线。它是当系统出现紧急状态后，通过执行各种紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态下的控制系统。电力系统安全稳定控制包括预防控制、紧急控制和恢复控制。

安全稳定控制一般的实行在电网比较薄弱的系统中，比如有些地方是靠水力发电为主，那就必须考虑丰水期和枯水期的情况下是否有安全稳定问题：如果通过较长的单回线或双回线与系统相连，而发电厂一离负荷中心又较远，电网分布极不均匀，那也会有安全稳定的问题；还有跨省之间的联络线如果较弱，也会产生问题。

提高电力系统安全稳定的主要有两个措施：(1)加强建设和合理安排电网结构；(2)采用较完善的安全稳定控制措施。第一种投资一般很大，但能可靠的在各种条件下提高安全性；后者所需资金较少，但可信赖程度稍差。普遍认为电力系统正常运行及常见的扰动情况应由电网结构保证安全稳定，而对于一些较严重和出现概率较低的扰动，采用控制措施是合理的。

就地型稳定控制装置单独安装在一个厂站，与其他安全稳定控制装置之间不交换信息，且没有通信联系，解决的是本厂站母线、主变或出线故障时出现的稳定问题。根据电力系统中某个地方的就地信息进行分析判别，一旦满足设定的启动、动作值时便发出动作命令；同时，将就地信息作为反馈量，根据反馈量的实际大小进一步做出相应的动作，实现作为系统的第三道防线的功能，尽量减小故障范围，减少损失。

由于就地型稳定控制装置只对就地信息进行采样分析，不考虑其他信息，因此可能给系统带来一些负面效应。一般的低频和低压紧急控制装置、失步解列装置等都属于就地型安全稳定控制装置。

就地型稳定控制装置的结构如图1所示。

（1）控制决策确定装置。控制决策确定装置内设有预先设置好的控制策略表。其主要任务是接收被保护组件（通常为厂站的母线、主变、出线）的故障信息和网络信息（通常只是本厂机组和出线潮流），确定控制策略，向执行装置发出控制命令。

（2）执行装置。执行装置负责接收控制命令，执行切机、快关汽门、电气制动、切负荷等操作。就地型稳定控制装置通常只应用于可等值为单机－无穷大的系统中。当今的电力系统中已经难以找到单机－无穷大系统的典型模式，在一个厂站用就地型稳定控制装置就能解决电网稳定性的情况已经很少。

区域稳定控制系统是指为了解决一个区域电网的稳定问题而安装在两个或者两个以上的厂站的安全稳定控制装置，经信息信道和通信接口设备联系在一起而组成的系统。

区域稳定控制系统通常由一个主站、若干个子站和若干个终端站组成，其系统结构如2所示。

（1）主站。主站通常设在枢纽变电站或与枢纽变电站在同一位置的发电厂内。它的主要任务是汇总各个子站的运行工况信息，对区域电网进行状态估计，识别出区域电网的运行方式，对区域电网给定的预想事故集进行动态安全估计，在线形成安全稳定控制策略表（或预先装设好离线计算得到的控制策略表），并将有关运行方式信息和控制策略表传送到各个子站。在接收到主站及出线发生故障时，根据控制策略表，向主站和各子站发出控制命令同时通过各站控制命令传送到终端控制站。

（2）子站。子站装设在较重要的变电站或与变电站相关联的发电厂内。子站的主要任务是采集子站运行工况信息，并传送给主站。在接收到本站及本站出线发生故障时，根据子站内的控制策略表，向主站及各子站发出控制命令的同时通过各站将控制命令传送到终端站。

（3）终端站。终端站接收各站传来的控制命令，执行就地控制，并将控制结果信息传给上级站。

区域型稳定控制系统按决策方式可分为两种：即分散决策和集中决策方式。如果各站都存放有控制策略表，在本站及出线发生故障时，根据事故前的运行方式，就能够作出决策，在本站执行就地控制（包括远切本站所属的终端站的机组/负荷），也可将控制命令上送给主站，在主站或其他子站执行。由于控制决策是各站分别作出的，故称分散决策方式。集中决策方式只在主站存放控制策略表，各子站的故障信息上送到主站，由主站集中决策，控制命令在主站及有关子站执行。目前大多数区域控制采用的都是分散决策的区域控制系统，但主站和各子站的控制策略表都是离线计算预先装设的。

由于区域型安全稳定控制装置考虑到一个区域范围的运行状况，因此能顾全区域的稳定性，但是做出的措施是在故障发生时将当时的运行工况和设想的稳定运行条件进行比较。若要保证系统的稳定，很可能造成措施过当。

随着电网结构的发展，电力系统的第二道防线和第三道防线很多情况下在一个系统或装置上实现，混合型安全稳定控制装置便具备这种功能：即区域型安全稳定控制和就地型安全稳定控制结合在一个系统内实现，可以克服两种系统单独使用时的不足。

混合型稳定控制系统一般设有一个主站、几个子站，主站一般设在枢纽变电所或处于枢纽位置的发电厂，负责汇总各站的运行工况信息，识别区域电网的运行方式，并将有关运行方式信息传送到各个子站。混合型稳控系统的控制通信如图3所示。

区域型电力系统安全稳定控制系统的紧急控制都要根据决策表来实施。若在目前的决策表中，假设 X 表示系统的运行方式，Y 表示事故集合，Z 表示控制措施，可以根据决策表的不同制定情况，将决策方式分为三种。

离线决策，实时匹配。这是目前国内外广泛采用的一种方案。X、Y 都是不确定的，需要预想运行方式和事故来生成决策表。这种方式离线计算量大，自适应差，并且对专业技术水平和调度运营经验依赖性强，存在失配或控制不准确的情况。

在线预决策，实时匹配。如果在当前的运行方式下，即 X 是确定的，只预想某一些事故，进行快速的决策。这种方式假定在几分钟内工况不发生大的变化，因此能够避免工况的失配问题。目前这方面较成功的有日本 CEPCO 电力公司的 TSC 稳控系统及我国南京自动化研究院的 OPS-1 在线预决策系统。这种方式需要以下几方面技术的配合：快速的故障扫描器对轻微事故的筛选，详细模型的数值积分用于临界事故的校核，并行处理技术提高计算速度。这种方式是近年来区域稳控系统的发展趋势和研究热点。

实时决策，实时控制。这是最为理想的一种决策方式，是安全稳定控制的发展方向，他完全避免了运行工况和故障的失配问题。但是相应的技术难度也最大，因为控制措施的有效时间很短。它要求使用 PMU 采集电网全局的实时信息，高速的通信技术进行数据的传输，良好的算法能够对受扰系统做出快速正确的预测和判断。目前或在不远的将来就能够实现前两者。

控制策略表三种形式方案具体比较如下表所示。

由上表可见：到目前为止，国内的大多数电力系统的安全稳定控制尚没有形成有效的一体化分析控制结构，而且在传统的控制方式下，校正控制要在故障发生后再根据系统状况采取控制措施，缺少预判性。且无法做到基于全网的运行情况进行稳控策略的优选，稳控系统运行的可靠性是以牺牲整个电网的经济性为代价的。