电网控制中心国际权威专家Torn Dy Liacco博士1967年对电力系统的运行状态进行了分类。他将电网运行状态分为正常安全状态、正常不安全状态（警戒状态）、紧急状态和待恢复状态，后经学者细分可用图9-2说明，图中实线表示状态、转移的方向，虚线表示控制的方向。

图9-2　电力系统运行状态及其调度控制示意图

处于正常安全状态的电力系统，当前没有任何元件的运行约束越界，而且在发生N－1开断情况下系统也没有元件运行约束越界。

随着系统负荷的增长或者运行方式的变化，系统会逐渐变得脆弱，虽然当前系统可能仍处于正常运行状态，没有任何元件的运行约束越界，但是在发生一个元件开断（N－1开断）时，系统会出现元件的运行约束越界，这时电力系统的运行状态是正常不安全状态，或称警戒状态。这时，如有条件，需要通过预防控制将电力系统调整到正常安全状态或者做好事故预案，以便在N－1开断发生时，解除系统出现的元件越界。

随着负荷继续增长或者发生了元件开断，此时系统中将出现元件运行约束越界的现象，这时系统处于紧急状态，需要通过紧急控制来解除元件运行约束的越界，使其回到警戒状态或者正常安全状态。

紧急状态包括静态紧急和动态紧急。静态紧急涉及元件静态过负荷或静态电压越界，需要通过校正控制来解除；动态紧急是涉及系统失去稳定的紧急，需要立即采取切机或者切负荷等稳定控制措施。如果没有及时采取措施，即使系出现的是静态紧急，元件约束的持续越界也可能导致后续连锁性故障开断，使系统进入事故状态，此时需要切机、切负荷。为了保住更多的负荷，有时还需要进行向主解列。这时系统已经失去部分或者全部负荷，进入恢复状态，全部停电时需要进行黑启动，部分停电时需要恢复电源、恢复负荷，并逐步并网，扩大负荷供电区域，最后使得系统恢复到正常安全状态。在图9-2所示的状态转移过程中，调度自动化系统在状态监视和决策支持方面起到至关重要的作用。

9．2．3．1　正常状态

电力系统是一个整体，由发电机、变压器和用电设备组成，具有发电、输电、用电同时完成的特点。因为用户用电的负荷是随时随机变化的，因此，为了保证供电的稳定和供电质量，发电机发出的有功和无功也必须随着用电负荷随时随机的变化而变化，而且变化量应该相等。同时，为了满足电力系统发出的元功和有功、线路上的功率都在安全运行的范围之内，保证电力系统的安全运行状态，电力系统的所有电气设备必须处于正常的状态，并且要能够满足各种情况的需要，保证电力系统的所有发电机都能够在同一个频率同时运行。为了保证电力系统在受到正常的干扰之下不会产生设备的过载，或者电压的偏差不超出正常的范围，电力系统必须有一个有效的调节手段，通过旋转备用和紧急备用使电力系统从某种正常状态过渡到另一种正常的状态。在正常状态运行下的电力系统是安全可靠的，可以实施经济运行的调度，满足等式约束条件和不等式约束条件（见下式），以经济调度为主。

9．2．3．2　警戒状态

警戒状态（正常不安全状态）满足等式和不等式约束条件，但不等式约束已经接近上下限，以安全调度为主。当电力系统出现警戒状态时，一般出现的情况有：负荷增加过多、发电机组因为突然出现的故障导致不能正常运行或者出现停机的现象，或者因为电力系统当中的变压器、发电机等运行环境发生变化，造成了设备容量的减少，从而导致正常干扰的程度超出了电力系统的安全水平之外。因此，警戒状态下的电力系统是不安全的，出现这种状态时需要采取调整发电机的负荷配置等预防性的控制手段，排除经济利益的考量，使电力系统恢复到正常的状态之上。(www.daowen.com)

9．2．3．3　紧急状态

电力系统的紧急状态可由警戒状态，或者正常状态突然演变过来。造成电力系统紧急状态的一些重大故障有：

（1）突然跳开大容量发电机，引起电力系统有功功率和无功功率的严重不平衡。

（2）发电机不能保持同步运行，或者在电力系统出现紧急的状态时没有进行及时的解决和处理。

（3）电力系统在呈现紧急状态时没有采取及时的控制措施，导致电力系统失稳。电力系统的不稳定就是各发电机组不在同一个频率同时运行，电力系统不稳定将会对电力系统的安全性造成严重的威胁，有可能导致电力系统的崩溃，造成大面积的停电。

（4）变压器或者发电机、线路等产生了短路的现象，短路有瞬时短路和永久性短路两种。对电力系统造成最严重后果的就是气相短路，特别是三相永久性的短路。在遭到雷击的时候，有可能在电力系统中发生短路，造成多重的故障。

在紧急状态运行下的电力系统是危险的，在这种状态下应及时通过继电保护装置快速切除故障，通过采取提高电力系统安全性和稳定性的措施，尽快使系统恢复到正常的状态，至少应该恢复到警戒的状态，避免发生更大的事故，以及发生连锁事故反应。

9．2．3．4　崩溃状态

电力系统进入紧急状态之后，如果不能及时地消除故障或者采取有效的控制措施，在紧急状态下为了不使电力系统进一步扩大，调度人员进行调度控制，将一个并联的系统裂解成好几个部分，电力系统此时就进入了崩溃状态。

在通常情况之下，裂解的几个子系统因为功率不足，必须大量卸载负荷，使电力系统进入崩溃状态是为了保证某些子系统能够正常工作、正常发电，避免整个系统处于瓦解的边缘。电力系统的瓦解是不可控制的解列造成的大的停电事故。

9．2．3．5　恢复状态

通过继电保护、调度人员的有效调度，阻止了事战的进一步扩大，在崩溃状态稳定下来之后，电力系统就可以进入恢复状态。这时调度人员可于并列之前解列机组，逐渐恢复用户的供电，之后根据事态的发展，逐渐使电力系统恢复到正常的状态。