摘 要:調(diào)度員潮流計算應(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)達到一定的操作度。本文首先介紹了調(diào)度員潮流計算應(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)度員潮流計算;意義;應(yīng)用方法
中圖分類號:TM734 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)36-0092-02
前 言
作為當前電力系統(tǒng)內(nèi)部較為常見的計算模式,潮流計算有效確保了電力系統(tǒng)的高效、安全、合理運轉(zhuǎn),潮流計算的核心目標體現(xiàn)在參考預(yù)期運行的狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特征等來得知不同系統(tǒng)的工作模式,潮流計算對于配網(wǎng)的運轉(zhuǎn)有著獨特的意義。
1 潮流計算的重要意義
電磁環(huán)網(wǎng)是指電壓等級有差異的兩個線路,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,則需在第一時間合環(huán)倒負荷,這一操作中則必須精準地計算線路潮流。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,此形勢下將出現(xiàn)一些電磁環(huán)網(wǎng),此時則將影響電網(wǎng)的運行,具體影響是指:
(1)系統(tǒng)熱穩(wěn)定性受影響。受端負荷中心,依托于電磁環(huán)網(wǎng)來供電,并出現(xiàn)較重的負荷狀態(tài)下,而且高級電壓線路徹底切斷,則會讓負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,當發(fā)現(xiàn)高壓線路因故障切斷時,對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)阻抗會上升,使得聯(lián)絡(luò)線不再穩(wěn)定,進而導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩。
(3)裝配自動化設(shè)備。為了達到理想的效果,自動化設(shè)備裝配后,其自身可能出現(xiàn)誤動、拒動等問題,進而影響電網(wǎng)的安全運行。
所以,高水平線路運轉(zhuǎn)前,因為現(xiàn)代的電網(wǎng)未形成健全的系統(tǒng),則要保證其現(xiàn)實的輸電性能,同時電磁環(huán)網(wǎng)也不受干擾,保證相位全部正確前提下,則要科學(xué)、準確地操作電磁環(huán)網(wǎng),這樣通過潮流計算則可以檢查、驗證系統(tǒng)是否安全、穩(wěn)定,有無受損問題,進而得出電磁環(huán)網(wǎng)的操作條件、是否切實可行??傮w來看,潮流計算具有特殊的功能和作用。
2 調(diào)度員潮流計算的方法
2.1 牛頓法
此方法是把求解過程進行轉(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,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)建并完善一個方程,實際計算過程中一般采用極坐標模型,也可以選擇直角坐標模型。
2.2 P-Q分解法
此方法對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)鍵問題、核心矛盾,實行有功功率和無功功率之間的更迭、替代,把有功誤差視為向量修復(fù)的一大參照,無功誤差則能為電壓的增長、修復(fù)等提供參考,此方法在正式實施潮流計算過程中,則可以借助牛頓法來排列:
ΔPΔQ=HN JL Δ?奩ΔU/U
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部,因為元件類型不同,其所對應(yīng)的電抗一般會極大地大于電阻值,進而簡化上面的式子:
ΔPΔQ=HO 0L Δ?奩ΔU/U
從上面的式子能夠得出,不同節(jié)點,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)點的電壓數(shù)值的動態(tài)調(diào)節(jié)也可能影響無功功率潮流。
3 地區(qū)電網(wǎng)中調(diào)度員潮流計算的應(yīng)用
調(diào)度員潮流計算關(guān)鍵是要收獲動態(tài)的數(shù)據(jù)、信息等來計算潮流,調(diào)度者、運行人員都能結(jié)合所確定的方式是否科學(xué)合理來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 實時數(shù)據(jù)潮流的計算
調(diào)度員解合環(huán)操作前,則要進行潮流計算,第一步在調(diào)度員潮流計算操作屏幕上得到動態(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荷超重與否,能否和保護之間完美配合,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,調(diào)度人員一般對電網(wǎng)模擬狀態(tài)下來預(yù)測故障,能夠準確地感受和預(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 計算歷史斷面數(shù)據(jù)
這一潮流計算多數(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,對應(yīng)得出相似的負荷與檢修模式下,潮流的具體分布狀態(tài),再對應(yīng)科學(xué)地制定運行模式。
3.3 典型斷面潮流的計算
這一潮流計算一般用在方式人員深入剖析、研究電網(wǎng)運行的特殊模式,對特殊模式下、實時斷面等途徑方式變化以后的數(shù)據(jù)斷面進行保存,具體為:典型數(shù)據(jù)斷面,為深入研究做好準備。
4 調(diào)度員潮流計算中的問題
4.1 SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)合格率
此數(shù)據(jù)干擾到調(diào)度員潮流計算是否客觀、精準,調(diào)度人員潮流計算得出的數(shù)據(jù)以及信息,例如:網(wǎng)絡(luò)接線模式、動態(tài)遙控、以及其他信息等都從SCADA系統(tǒng)中獲得,由此看來,SCADA系統(tǒng)能否獲得精準數(shù)據(jù)直接影響到潮流計算,任何開關(guān)部位的母線、刀閘部位,若同現(xiàn)場情況有偏頗則將造成調(diào)度員潮流計算的準確度,計算者需要結(jié)合數(shù)據(jù)差異來對應(yīng)分析SCADA系統(tǒng)中的錯誤,要對其進行調(diào)節(jié)、更新,再對應(yīng)獲取數(shù)據(jù)信息。對此,應(yīng)該編制一套科學(xué)的運行程序與規(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法獲得動態(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不斷地做出調(diào)節(jié),然而,調(diào)度人員潮流計算對應(yīng)的分接頭部位如果未能得到有效維護,則將導(dǎo)致變壓器無功潮流和計算之間產(chǎn)生一個差值,此時則可以嘗試將若干個點設(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 潮流計算不收斂
只有基于穩(wěn)定狀態(tài)才能實施調(diào)度員潮流計算,這其中則忽視了一些低頻率、低電壓等設(shè)備,對此一些關(guān)鍵的環(huán)網(wǎng)線故障掉閘解網(wǎng)以后,其潮流計算則存在不收斂等問題,現(xiàn)實的操作中則一般利用發(fā)動機調(diào)節(jié)設(shè)備,也可以低頻、低壓地除掉負荷,再達到平衡的效果。此處則顯示出了潮流計算的缺點和不足。
5 總 結(jié)
潮流計算運用于地區(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,實際運用中也存在一些缺點和問題,需要進一步發(fā)展和完善。
參考文獻
[1]陳立新,楊光宇,編著.電力系統(tǒng)分析[M].中國電力出版社,2005.
[2]張心怡.柔性交直流電網(wǎng)潮流算法的研究[D].山東大學(xué),2017.
[3]楊躍光,劉 璇.一種改進的Newton算法在電力系統(tǒng)潮流計算中的研究與應(yīng)用[J].陜西電力,2011,39(10):4~6.
[4]常尼亞,郭文濤,張金曄,郭建宏.調(diào)度員潮流計算在地區(qū)電網(wǎng)的應(yīng)用[J].山西電力,2007(6):58~59.
收稿日期:2018-11-14