電力系統(tǒng)潮流計(jì)算研究現(xiàn)狀及發(fā)展展望

房盟

【摘要】 電力分析系統(tǒng)中電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是一項(xiàng)基本計(jì)算，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使電力系統(tǒng)潮流計(jì)算技術(shù)不斷更新，本文對(duì)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的發(fā)展歷史進(jìn)行簡單回顧，同時(shí)對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)潮流算法進(jìn)行比較，詳細(xì)敘述了一些運(yùn)用特別技術(shù)和程序設(shè)計(jì)技巧的潮流算法，分析當(dāng)前電力系統(tǒng)潮流算法中的問題，提出具體解決對(duì)策并展望電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的未來。

【關(guān)鍵詞】 潮流計(jì)算 電力系統(tǒng) 展望

電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是合理進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的前提，定量分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的主要依據(jù)，電力系統(tǒng)潮流計(jì)算穩(wěn)定計(jì)算電力系統(tǒng)暫態(tài)和靜態(tài)的基石。

一、發(fā)展歷史

電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是一個(gè)手動(dòng)到自動(dòng)化的過程，手工計(jì)算、交直流計(jì)算臺(tái)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)潮流計(jì)算與先進(jìn)科技不斷融合的結(jié)果，計(jì)算機(jī)是當(dāng)代潮流算法主要運(yùn)用的工具。計(jì)算機(jī)潮流計(jì)算程序最早誕生于1956年，由Ward等人編制而成的賽德爾法，這種潮流計(jì)算方法，占用大量內(nèi)存，有很大局限性。19世紀(jì)60年代，非線性規(guī)劃最優(yōu)潮流算法出現(xiàn)，Dommel和Tinney又于60年代末編制簡化梯度法，計(jì)算機(jī)潮流算法的成熟標(biāo)志即解耦性最優(yōu)潮流牛頓算法，它于19世紀(jì)80年代由Sun DJ提出。當(dāng)今世界潮流算法種類時(shí)非常多的，可靠收斂，使用方便，少用內(nèi)存，計(jì)算速度快是評(píng)價(jià)潮流算法的主要依據(jù)。

二、潮流計(jì)算主要方法及評(píng)價(jià)

當(dāng)今電力兄潮流計(jì)算方法多種多樣，每個(gè)潮流計(jì)算方法都有其獨(dú)具的優(yōu)勢，但是這些算法依據(jù)的基本方程式都是一致的。

收斂速度快、可對(duì)大部分病態(tài)條件求解、內(nèi)存量適中是各種形式牛頓法的共同優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算量大、可能不收斂重病態(tài)條件、保證初值良好、復(fù)雜的編程是其局限性。功率偏差型和電流偏差型算法是的根據(jù)就是不同的f（x）f（x）表達(dá)式。

1、功率偏差型算法

在功率偏差型算法中，雅克比陣隨著每次迭代重興形成，雅克比真是高度稀疏陣，并且不是對(duì)稱的。

2、電流偏差型算法

直角坐標(biāo)形式，復(fù)電流偏差量修正方程式，所有節(jié)點(diǎn)和PQ節(jié)點(diǎn)零注入，修正方程：

三、潮流的推廣概念

1、狀態(tài)估計(jì)。在一般潮流計(jì)算中，未知量數(shù)等于已知量和方程式數(shù)。未知量數(shù)小于已知量和方程式數(shù)是狀態(tài)估計(jì)。表征系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的狀態(tài)量可以在實(shí)際測量系統(tǒng)有偏差時(shí)利用冗余變量求得，其方法有遞推狀態(tài)估計(jì)法等。

2、最優(yōu)潮流。通過給定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)及符合，使目標(biāo)函數(shù)潮流分布達(dá)到最優(yōu)，即最優(yōu)潮流，其主要是通過找到所有指定約束條件都能滿足的控制變量的優(yōu)選完成的。電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃和運(yùn)行的基礎(chǔ)即最優(yōu)潮流計(jì)算，是EMS的一個(gè)核心應(yīng)用軟件，數(shù)學(xué)模型如下：

通過改變目標(biāo)函數(shù)控制變量和約束條件，可以得到適應(yīng)各種目的得最優(yōu)潮流問題。

結(jié)語：電力系統(tǒng)潮流算法從產(chǎn)生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)長的發(fā)展時(shí)間，已經(jīng)日趨成熟，但是仍然有許多問題。某些病態(tài)條件不收斂是牛頓潮流算法的主要問題，此外還有潮流計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，鄰近多根與電壓在重負(fù)荷狀況下不穩(wěn)定等情況。系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性在最優(yōu)潮流中緊密聯(lián)系，潮流算法作為現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)的核心軟件，將發(fā)揮積極作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]姚勇，李健，王雨虹. 幾種電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的比較與分析[J]. 科技廣場，2013，（7）：94-98.

[2]王曹靜，顧琨，魯鍇，任延濤. 電力系統(tǒng)潮流分析淺析[J]. 科技信息，2011，（24）：334-335.