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摘 要:调度员潮流计算应用于地区电网系统内部,能够确保电磁环网达到一定的操作度。本文首先介绍了调度员潮流计算应用于地区电网系统的意义,然后分析了具体的算法,以及具体的应用方式。
关键词:地区电网;调度员潮流计算;意义;应用方法
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)36-0092-02
前 言
作为当前电力系统内部较为常见的计算模式,潮流计算有效确保了电力系统的高效、安全、合理运转,潮流计算的核心目标体现在参考预期运行的状态和网络系统特征等来得知不同系统的工作模式,潮流计算对于配网的运转有着独特的意义。
1 潮流计算的重要意义
电磁环网是指电压等级有差异的两个线路,经电磁回路衔接构建的网络,要想保证供电线路的安全、稳定、连续与可靠,则需在第一时间合环倒负荷,这一操作中则必须精准地计算线路潮流。电网系统在不断建设、拓宽,不同地域电网出现了统一的供电模式,一般为:一主一备模式,此形势下将出现一些电磁环网,此时则将影响电网的运行,具体影响是指:
(1)系统热稳定性受影响。受端负荷中心,依托于电磁环网来供电,并出现较重的负荷状态下,而且高级电压线路彻底切断,则会让负荷彻底地传输至低等电压线,出现超出导线热稳定能力类似问题。
(2)系统稳定受损。常规模式下,系统两端与高压线路相比,前者的联络阻抗较小,当发现高压线路因故障切断时,对应的联络阻抗会上升,使得联络线不再稳定,进而导致系统震荡。
(3)装配自动化设备。为了达到理想的效果,自动化设备装配后,其自身可能出现误动、拒动等问题,进而影响电网的安全运行。
所以,高水平线路运转前,因为现代的电网未形成健全的系统,则要保证其现实的输电性能,同时电磁环网也不受干扰,保证相位全部正确前提下,则要科学、准确地操作电磁环网,这样通过潮流计算则可以检查、验证系统是否安全、稳定,有无受损问题,进而得出电磁环网的操作条件、是否切实可行。总体来看,潮流计算具有特殊的功能和作用。
2 调度员潮流计算的方法
2.1 牛顿法
此方法是把求解过程进行转化,变成线性方程,求得解答,其中的转换变成了逐次线性化,是计算的关键,非线性方程的求解如下:
f(x)=0(1)
如果x(0)为初值,此方程的解则位于趋近于初值:
x=x(0)-Δx(0)(2)
将其带入(1)式:
能够得出:f(x(0)-Δx(0))=0(3)
将此式展开,能够得到:f(x(1))-f(x(1))=0(4)
观察上式能看到,牛顿法求解的关键是要构建并完善一个方程,实际計算过程中一般采用极坐标模型,也可以选择直角坐标模型。
2.2 P-Q分解法
此方法对牛顿法做出了全新的发展、优化与更新,其关注系统的关键问题、核心矛盾,实行有功功率和无功功率之间的更迭、替代,把有功误差视为向量修复的一大参照,无功误差则能为电压的增长、修复等提供参考,此方法在正式实施潮流计算过程中,则可以借助牛顿法来排列:
ΔPΔQ=HN JL Δ?奁ΔU/U
网络系统内部,因为元件类型不同,其所对应的电抗一般会极大地大于电阻值,进而简化上面的式子:
ΔPΔQ=HO 0L Δ?奁ΔU/U
从上面的式子能够得出,不同节点,其电压相位角能够做出调整,从而影响有功功率潮流,不同节点的电压数值的动态调节也可能影响无功功率潮流。
3 地区电网中调度员潮流计算的应用
调度员潮流计算关键是要收获动态的数据、信息等来计算潮流,调度者、运行人员都能结合所确定的方式是否科学合理来让所安排的方法更加科学、合理,有依据,具体的应用如下:
3.1 实时数据潮流的计算
调度员解合环操作前,则要进行潮流计算,第一步在调度员潮流计算操作屏幕上得到动态的数据、信息,而且要解合环预演,这样则能够得出操作之前、之后的线路,明确电流互感器等的负荷超重与否,能否和保护之间完美配合,这样也就能防治解合环操作前后,潮流发生较大的变化,从而导致线路失稳。同时,调度人员一般对电网模拟状态下来预测故障,能够准确地感受和预知某一状态下电网最脆弱的部位,辅助调度员高效处理故障。
3.2 计算历史断面数据
这一潮流计算多数用在电网系统的剖析,一般以历史数据、信息等为参考,对应得出相似的负荷与检修模式下,潮流的具体分布状态,再对应科学地制定运行模式。
3.3 典型断面潮流的计算
这一潮流计算一般用在方式人员深入剖析、研究电网运行的特殊模式,对特殊模式下、实时断面等途径方式变化以后的数据断面进行保存,具体为:典型数据断面,为深入研究做好准备。
4 调度员潮流计算中的问题
4.1 SCADA系统数据合格率
此数据干扰到调度员潮流计算是否客观、精准,调度人员潮流计算得出的数据以及信息,例如:网络接线模式、动态遥控、以及其他信息等都从SCADA系统中获得,由此看来,SCADA系统能否获得精准数据直接影响到潮流计算,任何开关部位的母线、刀闸部位,若同现场情况有偏颇则将造成调度员潮流计算的准确度,计算者需要结合数据差异来对应分析SCADA系统中的错误,要对其进行调节、更新,再对应获取数据信息。对此,应该编制一套科学的运行程序与规则、规范,让调度人员参照某一状态下所需要完成的任务,来有效地改正SCADA系统的一次接线模式。
4.2 变压器分接头位置信息缺失
如果变压器分接头部位无法获得动态的数据、信息,则需要工作人员参照所给母线电压曲线来不断地做出调节,然而,调度人员潮流计算对应的分接头部位如果未能得到有效维护,则将导致变压器无功潮流和计算之间产生一个差值,此时则可以尝试将若干个点设置于高峰段、低谷段,再让工作人员把变压器分接头部位的信息向调度员来反应,由调度人员自行输入相关的数据和信息。
4.3 潮流计算不收敛
只有基于稳定状态才能实施调度员潮流计算,这其中则忽视了一些低频率、低电压等设备,对此一些关键的环网线故障掉闸解网以后,其潮流计算则存在不收敛等问题,现实的操作中则一般利用发动机调节设备,也可以低频、低压地除掉负荷,再达到平衡的效果。此处则显示出了潮流计算的缺点和不足。
5 总 结
潮流计算运用于地区电网中具有十分积极的意义,能够提高电磁环网的可操作性,同时,实际运用中也存在一些缺点和问题,需要进一步发展和完善。
参考文献
[1]陈立新,杨光宇,编著.电力系统分析[M].中国电力出版社,2005.
[2]张心怡.柔性交直流电网潮流算法的研究[D].山东大学,2017.
[3]杨跃光,刘 璇.一种改进的Newton算法在电力系统潮流计算中的研究与应用[J].陕西电力,2011,39(10):4~6.
[4]常尼亚,郭文涛,张金晔,郭建宏.调度员潮流计算在地区电网的应用[J].山西电力,2007(6):58~59.
收稿日期:2018-11-14
关键词:地区电网;调度员潮流计算;意义;应用方法
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)36-0092-02
前 言
作为当前电力系统内部较为常见的计算模式,潮流计算有效确保了电力系统的高效、安全、合理运转,潮流计算的核心目标体现在参考预期运行的状态和网络系统特征等来得知不同系统的工作模式,潮流计算对于配网的运转有着独特的意义。
1 潮流计算的重要意义
电磁环网是指电压等级有差异的两个线路,经电磁回路衔接构建的网络,要想保证供电线路的安全、稳定、连续与可靠,则需在第一时间合环倒负荷,这一操作中则必须精准地计算线路潮流。电网系统在不断建设、拓宽,不同地域电网出现了统一的供电模式,一般为:一主一备模式,此形势下将出现一些电磁环网,此时则将影响电网的运行,具体影响是指:
(1)系统热稳定性受影响。受端负荷中心,依托于电磁环网来供电,并出现较重的负荷状态下,而且高级电压线路彻底切断,则会让负荷彻底地传输至低等电压线,出现超出导线热稳定能力类似问题。
(2)系统稳定受损。常规模式下,系统两端与高压线路相比,前者的联络阻抗较小,当发现高压线路因故障切断时,对应的联络阻抗会上升,使得联络线不再稳定,进而导致系统震荡。
(3)装配自动化设备。为了达到理想的效果,自动化设备装配后,其自身可能出现误动、拒动等问题,进而影响电网的安全运行。
所以,高水平线路运转前,因为现代的电网未形成健全的系统,则要保证其现实的输电性能,同时电磁环网也不受干扰,保证相位全部正确前提下,则要科学、准确地操作电磁环网,这样通过潮流计算则可以检查、验证系统是否安全、稳定,有无受损问题,进而得出电磁环网的操作条件、是否切实可行。总体来看,潮流计算具有特殊的功能和作用。
2 调度员潮流计算的方法
2.1 牛顿法
此方法是把求解过程进行转化,变成线性方程,求得解答,其中的转换变成了逐次线性化,是计算的关键,非线性方程的求解如下:
f(x)=0(1)
如果x(0)为初值,此方程的解则位于趋近于初值:
x=x(0)-Δx(0)(2)
将其带入(1)式:
能够得出:f(x(0)-Δx(0))=0(3)
将此式展开,能够得到:f(x(1))-f(x(1))=0(4)
观察上式能看到,牛顿法求解的关键是要构建并完善一个方程,实际計算过程中一般采用极坐标模型,也可以选择直角坐标模型。
2.2 P-Q分解法
此方法对牛顿法做出了全新的发展、优化与更新,其关注系统的关键问题、核心矛盾,实行有功功率和无功功率之间的更迭、替代,把有功误差视为向量修复的一大参照,无功误差则能为电压的增长、修复等提供参考,此方法在正式实施潮流计算过程中,则可以借助牛顿法来排列:
ΔPΔQ=HN JL Δ?奁ΔU/U
网络系统内部,因为元件类型不同,其所对应的电抗一般会极大地大于电阻值,进而简化上面的式子:
ΔPΔQ=HO 0L Δ?奁ΔU/U
从上面的式子能够得出,不同节点,其电压相位角能够做出调整,从而影响有功功率潮流,不同节点的电压数值的动态调节也可能影响无功功率潮流。
3 地区电网中调度员潮流计算的应用
调度员潮流计算关键是要收获动态的数据、信息等来计算潮流,调度者、运行人员都能结合所确定的方式是否科学合理来让所安排的方法更加科学、合理,有依据,具体的应用如下:
3.1 实时数据潮流的计算
调度员解合环操作前,则要进行潮流计算,第一步在调度员潮流计算操作屏幕上得到动态的数据、信息,而且要解合环预演,这样则能够得出操作之前、之后的线路,明确电流互感器等的负荷超重与否,能否和保护之间完美配合,这样也就能防治解合环操作前后,潮流发生较大的变化,从而导致线路失稳。同时,调度人员一般对电网模拟状态下来预测故障,能够准确地感受和预知某一状态下电网最脆弱的部位,辅助调度员高效处理故障。
3.2 计算历史断面数据
这一潮流计算多数用在电网系统的剖析,一般以历史数据、信息等为参考,对应得出相似的负荷与检修模式下,潮流的具体分布状态,再对应科学地制定运行模式。
3.3 典型断面潮流的计算
这一潮流计算一般用在方式人员深入剖析、研究电网运行的特殊模式,对特殊模式下、实时断面等途径方式变化以后的数据断面进行保存,具体为:典型数据断面,为深入研究做好准备。
4 调度员潮流计算中的问题
4.1 SCADA系统数据合格率
此数据干扰到调度员潮流计算是否客观、精准,调度人员潮流计算得出的数据以及信息,例如:网络接线模式、动态遥控、以及其他信息等都从SCADA系统中获得,由此看来,SCADA系统能否获得精准数据直接影响到潮流计算,任何开关部位的母线、刀闸部位,若同现场情况有偏颇则将造成调度员潮流计算的准确度,计算者需要结合数据差异来对应分析SCADA系统中的错误,要对其进行调节、更新,再对应获取数据信息。对此,应该编制一套科学的运行程序与规则、规范,让调度人员参照某一状态下所需要完成的任务,来有效地改正SCADA系统的一次接线模式。
4.2 变压器分接头位置信息缺失
如果变压器分接头部位无法获得动态的数据、信息,则需要工作人员参照所给母线电压曲线来不断地做出调节,然而,调度人员潮流计算对应的分接头部位如果未能得到有效维护,则将导致变压器无功潮流和计算之间产生一个差值,此时则可以尝试将若干个点设置于高峰段、低谷段,再让工作人员把变压器分接头部位的信息向调度员来反应,由调度人员自行输入相关的数据和信息。
4.3 潮流计算不收敛
只有基于稳定状态才能实施调度员潮流计算,这其中则忽视了一些低频率、低电压等设备,对此一些关键的环网线故障掉闸解网以后,其潮流计算则存在不收敛等问题,现实的操作中则一般利用发动机调节设备,也可以低频、低压地除掉负荷,再达到平衡的效果。此处则显示出了潮流计算的缺点和不足。
5 总 结
潮流计算运用于地区电网中具有十分积极的意义,能够提高电磁环网的可操作性,同时,实际运用中也存在一些缺点和问题,需要进一步发展和完善。
参考文献
[1]陈立新,杨光宇,编著.电力系统分析[M].中国电力出版社,2005.
[2]张心怡.柔性交直流电网潮流算法的研究[D].山东大学,2017.
[3]杨跃光,刘 璇.一种改进的Newton算法在电力系统潮流计算中的研究与应用[J].陕西电力,2011,39(10):4~6.
[4]常尼亚,郭文涛,张金晔,郭建宏.调度员潮流计算在地区电网的应用[J].山西电力,2007(6):58~59.
收稿日期:2018-11-14