扩展等面积准则(EEAC)的算法实现及仿真验证(3)
(BCU)等。 ）
SBS法可以处理任何非线性和复杂场景，并可得到运动的具体轨迹，具有很高的适应
性和精确性，但其计算量巨大，且紧密依赖于专家经验。此外，其最大缺陷是只能得出定
性而非定量的分析结果。由于这些缺陷，SBS法不适宜应用于在线计算[15]
。但是SBS法以
其高精确性，通常可作为分析某种暂态稳定分析(TSA)方法误差的基准值，用以判断该方
法计算结果的精确性，本文即是如此。
与SBS法不同的是，直接法和EEAC法在分析动态系统稳定性时，均以能量的观点来
判别稳定性，其最大的优点是速度快，而且可以给出稳定裕度，因此有可能作为在线动态
安全分析工具和离线大量扫描性暂态稳定分析工具[15]
。但是直接法尚存在无法解决的理论
缺陷，故目前 EEAC 是研究电力系统暂态稳定的唯一工程实用方法。（虽然 EEAC 也包含
于广义上的“直接法” ，但本文的直接法不包含EEAC。）
1.2 EEAC 与直接法的比较
1.2.1 EEAC与直接法的共同要素
EEAC 和直接法都以稳定性理论为基础，从能量的观点来判断系统是否稳定。可以将
这些理论通俗地描述为：建立一个受扰程度函数（例如李雅普诺夫函数、暂态能量函数
(TEF)、面积函数等）来衡量系统受到的扰动量，然后求出不会使系统失稳的最大扰动程度
（例如极限能量、极限面积）和系统实际受到的扰动程度，通过比较两者的大小来判断稳
定性[16]
。
这两类方法最大的优点在于其快速性和定量性。直接法与 EEAC 算法中的动态
EEAC(DEEAC)以及静态EEAC(SEEAC)算法，均是绕过系统运动轨迹的逐步积分计算，而
通过将系统实际受扰程度与临界受扰程度进行对比来判断系统稳定与否，速度上可满足在线需求；并且其分析过程是量化的，可以给出稳定裕度或参数灵敏度等定量信息。
1.2.2 直接法的缺陷
直接法由于做出一些不符合物理本质的假设，导致它们无法给出系统稳定的充要条
件，有时甚至连充分条件也无法给出[17]
。直接法所建立的暂态能量函数均不满足李雅普诺
夫函数的条件；不同的直接法都建立在各自的强假设下，但若实际情况与假设不符时，分
析误差将会很大。虽然对于自治的单机无穷大系统，直接法能够给出充要的结论，但是对
于非自治非线性的单机系统，抑或是哈密顿的多机系统，直接法的分析结果会时而保守时
而冒进，更不能用于复杂情况的多机实际系统。下面就 CUEP、PEBS、BCU 法分别简述
其缺陷。
CUEP 法基于主导不稳定平衡点(CUEP)来进行稳定分析，以不稳定平衡点(UEP)作为
能量壁垒点。但是，除了经典模型的单机无穷大系统(OMIB)之外，系统失稳轨迹并不经过
UEP，故以UEP为能量壁垒在理论上就会时而保守时而冒进，使得其分析结果既不充分，
也不必要[13]
。另外，CUEP 法在计算势能时，作了线性路径的假设，并且其仿真分析只进
行到故障切除时刻，故障后的暂态信息并未计及，故又引入了一定误差[15]
。
PEBS 法基于势能界面搜索来进行稳定分析，也是暂态能量函数法的一种，与 CUEP
的不同之处在于求取 UEP 的方法。PEBS 认为持续故障轨迹与 PEBS 相交的一点就近似地
等于UEP。PEBS法依赖于一个基本假定，就是在UEP附近势能变化比较平缓，且其暂态
能量函数并不是严格的李雅普诺夫函数，不能用李雅普诺夫判据直接判断动态系统是否稳
定[15]。
BCU法则是PEBS法与UEP法相结合的方法。其貌似比PEBS法较为精确，但是计算