基于电力系统经济调度中的潮流计算研讨

基于电力系统经济调度中的潮流计算研讨

王帮华

（贵州电网有限责任公司贵阳供电局贵州省贵阳市550001）

摘要：社会经济的迅速发展和人们生活水平的日益提高，对电力的应用需求数量不断上升，电力的建设规模也不断的加大。在电力经济的调度过程中，应用潮流计算具有重要的作用，在新的环境中，有了更高的潮流计算方程要求。基于此，本文针对电力系统经济调度中的潮流计算进行了简要研讨。

关键词：电力系统；经济调度；潮流计算

随着经济的快速发展，我国的电力企业得到了飞速的发展，与此同时，人们对供电质量的要求也越来越高，为满足人们的用电需求，电力系统在运行过程中，必须保证电力调度的合理性、科学性，潮流计算是电力系统经济调度最重要的计算方法之一，潮流计算的结果准确性很高，科学性很强，潮流计算对电力系统经济调度有十分重要的作用。

1潮流计算的概述

1.1潮流计算的概述

潮流计算是指利用已知的电网接线方式、参数、运行条件，将电力系统的各个母线电压、支路电流、功率、网损计算出来。通过潮流计算能判断出正在运行的电力系统的母线电压、支路电流、功率是否在允许范围内运行，如果超出允许范围，就需要采用合理的措施，对电力系统的进行方式进行调整。在电力系统规划过程中，采用潮流计算，能为电网供电方案、电气设备的选择提供科学的依据，同时潮流计算还能为自动装置定整计算、继电保护、电力系统稳定计算、故障计算提供原始数据。

1.2潮流计算的电气量

潮流计算是根据电力系统接线方式、运行条件、参数等已知条件，将稳定状态下电力系统的电气量计算出来。一般情况下，给出的条件有电源、负荷节点的功率、平衡节点的电压、相位角、枢纽点的电压，需要计算的电气量有各节点的电压、相位角、各支路通过的电流、功率、网络的功率损耗等。

1.3潮流计算的意义

潮流计算能保证电力系统安全、稳定、可靠的运行，在电力系统规划过程中，利用潮流计算能科学的确定电力系统的电源容量、接入点，科学的规划电网、无功补偿方式；电力系统在正常运行、维修检修过程中，通过潮流计算，能满足电力系统负荷调整、线路、变压器稳定运行的要求，因此，潮流计算对电力系统的稳定运行有十分重要的意义。

2潮流计算的分类

根据电力系统的运行状态，潮流计算可以分为离线计算和在线计算两种方法，离线计算主要用于电力系统规划设计和电力系统运行方式安排中；在线计算主要用于电力系统运行监控和控制中；根据潮流计算的发展，潮流计算可以分为传统方法和人工智能方法两种情况，下面分别对这两种方法进行分析。

2.1潮流计算的传统方法

潮流计算的传统方法有非线性规划法、线性规划法、二次规划法等几种情况，潮流计算的传统方法具有计算速度快、解析过程清晰、结果真实可靠等优点，但传统方法对目标函数有一定的限制，需要简化处理，这样求出来的值有可能不是最优值。

2.2潮流计算的人工智能方法

潮流计算的人工智能方法是一种新兴的方法，其和潮流计算的传统方式存在差异，并非基于精准的数学模型。该计算方式最有代表性的为：遗传计算方式、模拟退火方式以及粒子优化方式。该计算方式具备的优势为：①和导数信息没有关系。当前许多优化阶段的目标函数为不可导，如果运用传统计算方式前则只可以实行假设与近似值评估，此举明显对计算结果的可靠性产生影响；②该计算方式具备随机性，极易脱离局部极值点，其属于全局优化计算方式之一；③人工智能计算方式具备内在并行性，其操作目标为可行解，消除了内在并行性性能方面存在的缺陷。该计算方式的缺陷为：①算法的表现不够稳定，其在相同问题中，实例存在差异，则计算结果也存在差异，导致结果不够可靠；②按照概率实行计算无法确保一定得到最优结果；③该计算方式中部分控制参变量需依照个人工作经验进行设定，因此要有一定程度的实验阅历或者专家参与。

3电力系统经济调度中潮流计算的应用

在电力系统经济调度中，调度人员可以根据潮流计算结果，找出电力系统经济运行的条件，从而对电力系统的运行方式进行调整、优化，实现电力系统经济运行。下面分别分析潮流计算在输电线路线损、变压器变损、运行方式的损耗等过程中的应用。

3.1在输电线路线损计算的应用

在进行输电线路线损计算过程中，通过潮流计算能得出经济潮流数据。潮流程度能根据线路的功率因数、有功负荷、无功负荷等参数，计算出潮流线损，例如一条长为38.1km，型号为LGJ—150的导线，当潮流为20MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.24MW，线损率为1.18％；当潮流为30MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.57MW，线损率为1.91％；潮流为50MW、功率因数为0.9时，该线路线损为1.95MW，线损率为3.90％；由此可以看出，潮流小于30MW时，线损率小于2％，潮流超过50MW时，线损率将超过4％，因此，该输电线路的经济输送潮流为30MW以下。调度人员可以根据计算结果，编制线路经济运行方案，从而实现节能调度。

3.2在变压器变损中的应用

调度人员可以利用潮流计算程序，将变压器在不同负荷下的损耗、变损率计算出来，从而为变压器控制提供依据。例如一台40MVA双圈变压器在功率因素为0.95、铁损为0.026MW的情况下，当负荷为5MW时，铜损为0.027MW，变损率为0.540％；负荷为15MW时，铜损为0.035MW，变损率为0.233％；当负荷为35MW时，铜损为0.082MW，变损率为0.234％；当负荷为40MW时，铜损为0.101MW，变损率为0.253％。由此看出，该变压器在15MW-35MW条件下，变损率为0.233％-0.234％，比较经济。

3.3在运行方式损耗中的应用

对于多电源供电站，可以通过潮流程序，计算出不同运行方式下的线损，从而确定经济运行方式。例如某变电站有两种供电方式，一种供电方式是采用LG—150，38.2km的导线供电，另一种供电方式为采用LGJ—240，24.3km的导线供电，当潮流为20MW，功率因数为0.9时，1号运行方式的线损为0.24MW，线损率为1.18％，2号运行方式的线损为0.15MW，线损率为0.76％；当潮流为30MW，功率因数为0.9时，1号运行方式的线损为0.82MW，线损率为1.91％，2号运行方式的线损为0.52MW，线损率为1.23％；当潮流为40MW，功率因数为0.9时，1号运行方式的线损为1.12MW，线损率为2.80％，2号运行方式的线损为0.72MW，线损率为1.79％。由此可见，2号供电方式比1号供电方式更加经济。

结语

电力经济调度的运行中，应用潮流计算方法对电力线路的线损率进行计算，具有重要的作用，可以为电力的经济调度提供科学的参考依据。全面了解潮流计算的特点，从不同的方面实现潮流计算在电力经济调度中的有效应用，才能发挥重要的作用，促进我国电力系统的发展。

参考文献：

[1]姚勇，李健，王雨虹.几种电力系统潮流计算的比较与分析[J].科技广场.2013（07）

[2]叶剑，陶玉华.一种基于直流法潮流的快速潮流计算方法[J].华北电力技术.2010（05）