地區(qū)電網(wǎng)中調(diào)度員潮流計(jì)算應(yīng)用分析

摘 要：調(diào)度員潮流計(jì)算應(yīng)用于地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部，能夠確保電磁環(huán)網(wǎng)達(dá)到一定的操作度。本文首先介紹了調(diào)度員潮流計(jì)算應(yīng)用于地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的意義，然后分析了具體的算法，以及具體的應(yīng)用方式。

關(guān)鍵詞：地區(qū)電網(wǎng)；調(diào)度員潮流計(jì)算；意義；應(yīng)用方法

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）36-0092-02

前 言

作為當(dāng)前電力系統(tǒng)內(nèi)部較為常見(jiàn)的計(jì)算模式，潮流計(jì)算有效確保了電力系統(tǒng)的高效、安全、合理運(yùn)轉(zhuǎn)，潮流計(jì)算的核心目標(biāo)體現(xiàn)在參考預(yù)期運(yùn)行的狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特征等來(lái)得知不同系統(tǒng)的工作模式，潮流計(jì)算對(duì)于配網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)有著獨(dú)特的意義。

1 潮流計(jì)算的重要意義

電磁環(huán)網(wǎng)是指電壓等級(jí)有差異的兩個(gè)線路，經(jīng)電磁回路銜接構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，要想保證供電線路的安全、穩(wěn)定、連續(xù)與可靠，則需在第一時(shí)間合環(huán)倒負(fù)荷，這一操作中則必須精準(zhǔn)地計(jì)算線路潮流。電網(wǎng)系統(tǒng)在不斷建設(shè)、拓寬，不同地域電網(wǎng)出現(xiàn)了統(tǒng)一的供電模式，一般為：一主一備模式，此形勢(shì)下將出現(xiàn)一些電磁環(huán)網(wǎng)，此時(shí)則將影響電網(wǎng)的運(yùn)行，具體影響是指：

（1）系統(tǒng)熱穩(wěn)定性受影響。受端負(fù)荷中心，依托于電磁環(huán)網(wǎng)來(lái)供電，并出現(xiàn)較重的負(fù)荷狀態(tài)下，而且高級(jí)電壓線路徹底切斷，則會(huì)讓負(fù)荷徹底地傳輸至低等電壓線，出現(xiàn)超出導(dǎo)線熱穩(wěn)定能力類似問(wèn)題。

（2）系統(tǒng)穩(wěn)定受損。常規(guī)模式下，系統(tǒng)兩端與高壓線路相比，前者的聯(lián)絡(luò)阻抗較小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)高壓線路因故障切斷時(shí)，對(duì)應(yīng)的聯(lián)絡(luò)阻抗會(huì)上升，使得聯(lián)絡(luò)線不再穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩。

（3）裝配自動(dòng)化設(shè)備。為了達(dá)到理想的效果，自動(dòng)化設(shè)備裝配后，其自身可能出現(xiàn)誤動(dòng)、拒動(dòng)等問(wèn)題，進(jìn)而影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

所以，高水平線路運(yùn)轉(zhuǎn)前，因?yàn)楝F(xiàn)代的電網(wǎng)未形成健全的系統(tǒng)，則要保證其現(xiàn)實(shí)的輸電性能，同時(shí)電磁環(huán)網(wǎng)也不受干擾，保證相位全部正確前提下，則要科學(xué)、準(zhǔn)確地操作電磁環(huán)網(wǎng)，這樣通過(guò)潮流計(jì)算則可以檢查、驗(yàn)證系統(tǒng)是否安全、穩(wěn)定，有無(wú)受損問(wèn)題，進(jìn)而得出電磁環(huán)網(wǎng)的操作條件、是否切實(shí)可行?？傮w來(lái)看，潮流計(jì)算具有特殊的功能和作用。

2 調(diào)度員潮流計(jì)算的方法

2.1 牛頓法

此方法是把求解過(guò)程進(jìn)行轉(zhuǎn)化，變成線性方程，求得解答，其中的轉(zhuǎn)換變成了逐次線性化，是計(jì)算的關(guān)鍵，非線性方程的求解如下：

f（x）=0（1）

如果x（0）為初值，此方程的解則位于趨近于初值：

x=x（0）-Δx（0）（2）

將其帶入（1）式：

能夠得出：f（x（0）-Δx（0））=0（3）

將此式展開(kāi)，能夠得到：f（x（1））-f（x（1））=0（4）

觀察上式能看到，牛頓法求解的關(guān)鍵是要構(gòu)建并完善一個(gè)方程，實(shí)際計(jì)算過(guò)程中一般采用極坐標(biāo)模型，也可以選擇直角坐標(biāo)模型。

2.2 P-Q分解法

此方法對(duì)牛頓法做出了全新的發(fā)展、優(yōu)化與更新，其關(guān)注系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題、核心矛盾，實(shí)行有功功率和無(wú)功功率之間的更迭、替代，把有功誤差視為向量修復(fù)的一大參照，無(wú)功誤差則能為電壓的增長(zhǎng)、修復(fù)等提供參考，此方法在正式實(shí)施潮流計(jì)算過(guò)程中，則可以借助牛頓法來(lái)排列：

ΔPΔQ=HN JL Δ？奩ΔU/U

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部，因?yàn)樵愋筒煌?，其所?duì)應(yīng)的電抗一般會(huì)極大地大于電阻值，進(jìn)而簡(jiǎn)化上面的式子：

ΔPΔQ=HO 0L Δ？奩ΔU/U

從上面的式子能夠得出，不同節(jié)點(diǎn)，其電壓相位角能夠做出調(diào)整，從而影響有功功率潮流，不同節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)值的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)也可能影響無(wú)功功率潮流。

3 地區(qū)電網(wǎng)中調(diào)度員潮流計(jì)算的應(yīng)用

調(diào)度員潮流計(jì)算關(guān)鍵是要收獲動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)、信息等來(lái)計(jì)算潮流，調(diào)度者、運(yùn)行人員都能結(jié)合所確定的方式是否科學(xué)合理來(lái)讓所安排的方法更加科學(xué)、合理，有依據(jù)，具體的應(yīng)用如下：

3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)潮流的計(jì)算

調(diào)度員解合環(huán)操作前，則要進(jìn)行潮流計(jì)算，第一步在調(diào)度員潮流計(jì)算操作屏幕上得到動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)、信息，而且要解合環(huán)預(yù)演，這樣則能夠得出操作之前、之后的線路，明確電流互感器等的負(fù)荷超重與否，能否和保護(hù)之間完美配合，這樣也就能防治解合環(huán)操作前后，潮流發(fā)生較大的變化，從而導(dǎo)致線路失穩(wěn)。同時(shí)，調(diào)度人員一般對(duì)電網(wǎng)模擬狀態(tài)下來(lái)預(yù)測(cè)故障，能夠準(zhǔn)確地感受和預(yù)知某一狀態(tài)下電網(wǎng)最脆弱的部位，輔助調(diào)度員高效處理故障。

3.2 計(jì)算歷史斷面數(shù)據(jù)

這一潮流計(jì)算多數(shù)用在電網(wǎng)系統(tǒng)的剖析，一般以歷史數(shù)據(jù)、信息等為參考，對(duì)應(yīng)得出相似的負(fù)荷與檢修模式下，潮流的具體分布狀態(tài)，再對(duì)應(yīng)科學(xué)地制定運(yùn)行模式。

3.3 典型斷面潮流的計(jì)算

這一潮流計(jì)算一般用在方式人員深入剖析、研究電網(wǎng)運(yùn)行的特殊模式，對(duì)特殊模式下、實(shí)時(shí)斷面等途徑方式變化以后的數(shù)據(jù)斷面進(jìn)行保存，具體為：典型數(shù)據(jù)斷面，為深入研究做好準(zhǔn)備。

4 調(diào)度員潮流計(jì)算中的問(wèn)題

4.1 SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)合格率

此數(shù)據(jù)干擾到調(diào)度員潮流計(jì)算是否客觀、精準(zhǔn)，調(diào)度人員潮流計(jì)算得出的數(shù)據(jù)以及信息，例如：網(wǎng)絡(luò)接線模式、動(dòng)態(tài)遙控、以及其他信息等都從SCADA系統(tǒng)中獲得，由此看來(lái)，SCADA系統(tǒng)能否獲得精準(zhǔn)數(shù)據(jù)直接影響到潮流計(jì)算，任何開(kāi)關(guān)部位的母線、刀閘部位，若同現(xiàn)場(chǎng)情況有偏頗則將造成調(diào)度員潮流計(jì)算的準(zhǔn)確度，計(jì)算者需要結(jié)合數(shù)據(jù)差異來(lái)對(duì)應(yīng)分析SCADA系統(tǒng)中的錯(cuò)誤，要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)、更新，再對(duì)應(yīng)獲取數(shù)據(jù)信息。對(duì)此，應(yīng)該編制一套科學(xué)的運(yùn)行程序與規(guī)則、規(guī)范，讓調(diào)度人員參照某一狀態(tài)下所需要完成的任務(wù)，來(lái)有效地改正SCADA系統(tǒng)的一次接線模式。

4.2 變壓器分接頭位置信息缺失

如果變壓器分接頭部位無(wú)法獲得動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)、信息，則需要工作人員參照所給母線電壓曲線來(lái)不斷地做出調(diào)節(jié)，然而，調(diào)度人員潮流計(jì)算對(duì)應(yīng)的分接頭部位如果未能得到有效維護(hù)，則將導(dǎo)致變壓器無(wú)功潮流和計(jì)算之間產(chǎn)生一個(gè)差值，此時(shí)則可以嘗試將若干個(gè)點(diǎn)設(shè)置于高峰段、低谷段，再讓工作人員把變壓器分接頭部位的信息向調(diào)度員來(lái)反應(yīng)，由調(diào)度人員自行輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。

4.3 潮流計(jì)算不收斂

只有基于穩(wěn)定狀態(tài)才能實(shí)施調(diào)度員潮流計(jì)算，這其中則忽視了一些低頻率、低電壓等設(shè)備，對(duì)此一些關(guān)鍵的環(huán)網(wǎng)線故障掉閘解網(wǎng)以后，其潮流計(jì)算則存在不收斂等問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)的操作中則一般利用發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)設(shè)備，也可以低頻、低壓地除掉負(fù)荷，再達(dá)到平衡的效果。此處則顯示出了潮流計(jì)算的缺點(diǎn)和不足。

5 總 結(jié)

潮流計(jì)算運(yùn)用于地區(qū)電網(wǎng)中具有十分積極的意義，能夠提高電磁環(huán)網(wǎng)的可操作性，同時(shí)，實(shí)際運(yùn)用中也存在一些缺點(diǎn)和問(wèn)題，需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。

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收稿日期：2018-11-14