試論電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算分析

劉燕（湖南省電力公司炎陵縣供電分公司，湖南 炎陵 412500）

試論電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算分析

劉燕（湖南省電力公司炎陵縣供電分公司，湖南 炎陵 412500）

我國經(jīng)濟的不斷提高，使電產(chǎn)業(yè)在人們的生產(chǎn)、生活中得到廣泛應(yīng)用，推動了社會快速發(fā)展，為電力的發(fā)展迎來了一個全新的時代。從1990年以來電力系統(tǒng)的快速發(fā)展使電網(wǎng)中潮流計算的方式得到更充分的開發(fā)，因此有關(guān)于電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)也越來越進步。在電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行、管理中，潮流分布計算占極其重要的意義和作用，下面對電網(wǎng)潮流計算和分析做簡要討論。

電網(wǎng)潮流計算；網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)建模；電壓交換；電壓調(diào)整

隨著我國電力系統(tǒng)的發(fā)展，各地區(qū)之間的電網(wǎng)聯(lián)系越來越密切，國家電網(wǎng)公司堅持推進智能電網(wǎng)的建設(shè)，不斷優(yōu)化電網(wǎng)的資源配置問題，電網(wǎng)規(guī)劃計算分析平臺的建設(shè)為電網(wǎng)潮流的穩(wěn)定技術(shù)奠定了一定基礎(chǔ)，為提升電網(wǎng)分析水平提供了一個強有力的支撐。

1 電網(wǎng)的概況和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 電網(wǎng)的概況

電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中用來聯(lián)系發(fā)電和用電的設(shè)備的統(tǒng)稱[1]。電網(wǎng)處于輸送和分配電能的中間位置，是電力的輸送和分配的媒介額，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要是聯(lián)結(jié)呈網(wǎng)狀的送電電路、不同位置的變電所以及配電所，還有配電線路組成。一般情況下，電網(wǎng)的涵蓋范圍非常廣泛，通常把輸電、變電、配電的設(shè)備以及輔助用電、供電的系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與使用電的整體叫做電網(wǎng)。在電網(wǎng)中，直流800、交流1000千伏稱為特高壓，6、10、20、35、66千伏的為中壓，110、220千伏的為高壓。

1.2 電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟和科技的迅速發(fā)展，中國電網(wǎng)也迎來了的高峰期。電網(wǎng)運行中所承受的電壓等級不斷提高，電網(wǎng)的使用和覆蓋規(guī)模也越來越大，自2006年起，中國的電網(wǎng)建設(shè)一直保持較高的投資力度和建設(shè)規(guī)模，具有了6個跨省的大型區(qū)域型的電網(wǎng)，基本形成了較為完整的長距離的輸送電力的電網(wǎng)網(wǎng)架，為我國電網(wǎng)的發(fā)展注入了新的活力。

2 電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算的時間選擇

電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算的時間選擇要根據(jù)電網(wǎng)實際情況擬定“洪水期”“枯水期”“低谷”和“高峰”，以及網(wǎng)電站采用發(fā)、供電互相平衡后余量加入電站低壓母線與其負荷一起歸算選擇。電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算要將一些有用的實時數(shù)據(jù)庫中的時間信息資源作為計算的基礎(chǔ)，根據(jù)計算的需要，通過修改發(fā)電能力與負荷比例因子之間的比值，調(diào)整計算的運行方式，以此得到計算時間。電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算的能夠根據(jù)給定的運行時間和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，因此時間的選擇對電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算的結(jié)果具體重要意義。

3 電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算資料的收集與整理

電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算中主要收集電網(wǎng)內(nèi)與電網(wǎng)有關(guān)的小型電站，變電站的發(fā)、供電功率、電量、母線電壓。為了使計算結(jié)果更加接近實際值，最好把“洪水期”“枯水期”“低谷”和“高峰”時間的平均值做計算值。在資料選擇之前需要進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，對于一些斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)據(jù)要消除，以此收集電網(wǎng)分析計算的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)資料收集完畢之后還要進行計算狀態(tài)的估計，以便及時的發(fā)現(xiàn)一些不符合計算的數(shù)據(jù)，影響計算結(jié)果的準確性[2]。

4 電網(wǎng)潮流穩(wěn)定的參數(shù)計算選擇

線路參數(shù)計算電阻、電抗、電壓、（地方電網(wǎng)由于電壓較低可不計算），變壓器參數(shù)計算了電阻、電抗，另外還計算了變壓器導(dǎo)納中的功率損耗。潮流電壓的計算是電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算的重要參數(shù)之一，也是電力系統(tǒng)中一個重要的分析計算，電網(wǎng)潮流計算是一個能夠確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)定運行狀態(tài)的參數(shù)計算，利用此計算，可以研究一些系統(tǒng)規(guī)劃中出現(xiàn)的各種問題，維護系統(tǒng)的正常運行。電壓潮流計算的參數(shù)可以預(yù)測很多類型的符合變化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變對系統(tǒng)安全的影響程度。除了電壓之外，電網(wǎng)潮流參數(shù)還包括電阻、電抗的計算。

5 電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算中的電壓計算

5.1 電壓負荷的計算

電壓負荷的計算負荷是變壓器低壓側(cè)的負荷是月平均使用電的功率，加上變壓器中的阻抗及導(dǎo)納中功率損耗。根據(jù)電網(wǎng)實際運行情況，要按照忽略循環(huán)功率值的單源開式網(wǎng)的方式進行計算。用電的功率進入網(wǎng)絡(luò)（發(fā)電）后要記錄其自身的負值，而流出網(wǎng)絡(luò)（供電）的要記錄正直。相關(guān)人員要記錄各站計算負荷上的各自線路功率損耗數(shù)據(jù)以及損耗情況，即求出電路首端的功率交換關(guān)系，一般情況下，計算結(jié)果也是比較準確的，與實際情況相差較小。功率損耗計算實際電壓用額定平均電壓代替。

由潮流分布，以收集其中一個電站電壓為基準，反求其他電站電壓。假定變壓器均運行于額定分接頭。其他電網(wǎng)未考慮降落橫分量影響。計算值與記錄值基本相合。原始資料的誤差、讀數(shù)誤差和儀表精度對于計算結(jié)果可能有一定的影響。

5.2 計算關(guān)鍵

在電網(wǎng)潮流計算中四大元件的元件參數(shù)與這些原件連接的方式或者是并聯(lián)或者是串聯(lián)是兩個計算關(guān)鍵要素。電網(wǎng)潮流計算有其自身的基本流程：第一，輸入原始數(shù)據(jù)作為計算的參數(shù)，第二要節(jié)點電壓的初值提供要準確，第三計算變量值，如果小于節(jié)點初始電壓則直接輸出全部線路的功率（如果不小于節(jié)點電壓則轉(zhuǎn)入下級計算）。關(guān)于節(jié)點的計算在電網(wǎng)潮流計算中具有不可替代的作用，電網(wǎng)里面遍布很多具有中轉(zhuǎn)站功能的節(jié)點，以此節(jié)點為媒介把電壓輸送到下一個端口，對于總體輸電能力起著十分關(guān)鍵的作用[3]。

6 結(jié)語

電網(wǎng)潮流的穩(wěn)定計算，能夠合理的規(guī)劃電容容量的接入點，對合理進行電網(wǎng)規(guī)劃具有重要意義。為了提高供電方案的可靠性和可行性，大量快速的潮流計算是必要的。除此之外，電網(wǎng)潮流的計算也是電力系統(tǒng)中應(yīng)用的最廣泛、最重要、最基本的一種電氣運算形式，對提高供電公司的經(jīng)濟效益以及人們的用電安全都具有重要意義。

[1]羅彬,劉漢偉,梅濤,肖漢.基于PSD-BPA的電網(wǎng)潮流穩(wěn)定計算分析平臺開發(fā)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,17:119-123.

[2]董曉明.連續(xù)潮流理論及其拓展應(yīng)用的研究[D].山東大學(xué),2013.

[3]王卿瑋.黑龍江電網(wǎng)風電消納能力的研究[D].華北電力大學(xué),2014.