基于電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的潮流計算實踐簡析

盧松林

(國家電網(wǎng)甘肅蘭州供電公司,甘肅蘭州 730050)

基于電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的潮流計算實踐簡析

盧松林

(國家電網(wǎng)甘肅蘭州供電公司,甘肅蘭州 730050)

我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,促進了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。在電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度中,潮流計算是一項基本的計算,主要是在電力系統(tǒng)中的實時電價計算、網(wǎng)絡阻塞管理和輸電權(quán)分配等方面應用。本文簡述潮流計算,分析潮流計算在電力經(jīng)濟調(diào)度中的實際應用。

電力系統(tǒng) 經(jīng)濟調(diào)度 潮流計算 實踐

社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高,對電力的應用需求數(shù)量不斷上升,電力的建設規(guī)模也不斷的加大。在電力經(jīng)濟的調(diào)度過程中,應用潮流計算具有重要的作用,在新的環(huán)境中,有了更高的潮流計算方程要求。

1 簡述潮流計算

1.1 傳統(tǒng)的潮流計算方法

傳統(tǒng)的潮流計算方法,包括很多不同的內(nèi)容,具有一定的優(yōu)點和缺點。例如,傳統(tǒng)的潮流計算方法,包括非線性規(guī)劃法、二次規(guī)劃法和線性規(guī)劃法等。在電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的過程中,應用傳統(tǒng)的潮流計算方法,優(yōu)點是：可以根據(jù)目標函數(shù)的導數(shù)信息,確定需要進行搜索的方向,因此在計算的時候,具有較快的速度和清晰的計算過程。而且,可信度比較高。但是,應用傳統(tǒng)的潮流方法,也存在一定的缺點：會限制電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中的約束條件和目標函數(shù),需要進行近似和簡化處理;需要應用比較復雜的混和整數(shù)規(guī)劃算法進行直接處理,或者連續(xù)化處理離散變量,求取最優(yōu)值。但是,實現(xiàn)之后,或許會變最優(yōu)解為不可行解。

1.2 智能的潮流計算方法

人工智能方法是一種新的方法,與傳統(tǒng)方法不同,不會依賴精確的數(shù)學模型。潮流計算中的人工智能的潮流方法,包括模擬退火法、遺傳法和粒子群優(yōu)化算法等。在電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中,應用人工智能的潮流計算方法,同樣存在一定的優(yōu)點和缺點。潮流計算中人工智能方法的優(yōu)點是：隨機性：屬于全局優(yōu)化算法,跳出局部極值點比較容易;與導數(shù)無關(guān)性：在工程中,一些優(yōu)化問題的目標函數(shù)處于不可導狀態(tài)。如果進行近似和假設,會對求解的真實性造成影響;內(nèi)在并行性：操作對象為一組可行解,在一定程度上可以克服內(nèi)在并發(fā)性開放中性能的不足。而其缺點,主要是：需要按照概率進行操作,不能保證可以完全獲取最優(yōu)解;算法中的一些控制參數(shù)需要根據(jù)經(jīng)驗人文地給出,對專家經(jīng)驗和一定量的試驗要求比較高;表現(xiàn)不穩(wěn)定,在同一問題的不同實例中應用算法會出現(xiàn)不同的效果。

2 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中潮流計算的應用

在電力系統(tǒng)改進調(diào)度方式的過程中,通過對潮流計算程序的應用,建立電網(wǎng)模型,根據(jù)潮流計算得出的結(jié)果,可以從中找出一定的經(jīng)濟運行條件,調(diào)度運行工作人員應該對電力運行方式進行調(diào)整,保證設備的經(jīng)濟運行,實現(xiàn)具體化的節(jié)能調(diào)度。

2.1 明確潮流數(shù)據(jù)

電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中,需要應用潮流計算方法對電力中每條輸電線路的線損進行計算,確立經(jīng)濟的潮流數(shù)據(jù)。在潮流程序的運行過程中,應該對某條線路按照一定的功率因數(shù),分別實現(xiàn)對不同的有功或者無功負荷的輸入,對不同潮流下的線損進行計算。例如,一條實際的運行線路中,應用導線的型號是LGJ-150,長度是37.1km,當潮流為20,功率因數(shù)是0.9,線損是0.24的時候,線路的線損率1.18。隨著潮流數(shù)值的增加和線損率的增加,線損率也越來越大。通過計算可知,在該條線路中的輸送潮流小于30MW的時候,電力線路的線損率小于2。如果進行重載運行的時候,輸送潮流超過50MW的時候,電力線路的線損率會大于4%,線損率增加了一倍。根據(jù)這種現(xiàn)象可以得出,這條電力線路的經(jīng)濟輸送潮流小于30MW。依次計算出電網(wǎng)中,每一條輸電線路的經(jīng)濟輸送潮流,進行電力線路經(jīng)濟運行檔案的科學編制。電力經(jīng)濟調(diào)度工作人員可以根據(jù)經(jīng)濟運行方案調(diào)整方式,對線路潮流進行控制,實現(xiàn)了對電力的節(jié)能調(diào)度。

2.2 確立經(jīng)濟運行狀態(tài)

對電力變壓器的變損率進行計算,可以確定變壓器的經(jīng)濟運行狀態(tài)。通過對潮流計算程度的科學應用,可以對不同負荷情況下變壓器產(chǎn)生的損耗進行計算,然后再進行換算,計算出變損率,讓電力經(jīng)濟調(diào)度員可以進行掌握和控制。例如,一臺40MVA的雙圈變壓器,如果是0.95的功率因數(shù),鐵損率是0.026MW,應用潮流計算程序可以計算出不同負荷下變壓器的損耗。變壓器的負荷是5MW,功率因數(shù)為0.95,鐵損是0.026MW,銅損是0.027MW,應用潮流計算程序?qū)ψ儔浩鞯淖儞p率進行計算,變壓器的變損率為0.540。隨著變壓器負荷和銅損數(shù)值的不斷增加,變壓器的變損率越來越低。根據(jù)計算結(jié)果可知,該臺變壓器帶處于15MW—35MW負荷的時候,比較經(jīng)濟,變壓器的變損率為0.233—0.234%。利用同樣的方法對電網(wǎng)中其它的變壓器進行計算,可得出經(jīng)濟負載率,編制出變壓器的經(jīng)濟運行方案。

2.3 對不同運行方式的損耗進行計算

如果變電站中應用的是多電源供電和雙電源供電,可以利用潮流計算程度,對不同方式下的線路損耗進行模擬計算,最終確定出具有最佳經(jīng)濟的電力運行方式,為電力經(jīng)濟調(diào)度工作人員的調(diào)度工作提供參考。例如,一個變電站,應用1號線送電,2號線供電,利用潮流程序可以對不同方式下的線路損耗進行定量計算,對不同供電方式產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行比較。當變電站中的潮流是20MW,功率因數(shù)是0.9的時候,1號線損為0.24MW,應用潮流程序計算出的線損率為1.18;2號線損為0.15MW,應用潮流程序計算出的線損率為0.76。效率潮流越大,就擁有更加顯著的經(jīng)濟效果。

3 結(jié)語

電力經(jīng)濟調(diào)度的運行中,應用潮流計算方法對電力線路的線損率進行計算,具有重要的作用,可以為電力的經(jīng)濟調(diào)度提供科學的參考依據(jù)。全面了解潮流計算的特點,從不同的方面實現(xiàn)潮流計算在電力經(jīng)濟調(diào)度中的有效應用,才能發(fā)揮重要的作用,促進我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。

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[3]朱海潮.簡析配電網(wǎng)潮流計算的概念與特點[J].電源技術(shù)應用,2013(08).