电力系统经济调度中潮流计算应用效果研究

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【摘要】随着我国社会经济的飞速进步与科学技术水平的持续提升，各领域对电能的需求日益增长，电力规模也随之提升。电力调度在整体电力系统中的地位极其重要，其中潮流计算属于电力调度工作关键的计算方式。在电价统计、供电分配以及管理电力网线路中，潮流计算均有非常重要的作用。本文简要阐述了潮流计算算法，并研究了电力系统经济调度中潮流计算的应用效果。

【关键词】电力系统；经济调度；潮流计算

由于我国经济社会的飞速发展，电力行业同样获得了更快的发展速度，随之而来的是对电力供应质量设定了更高的标准，需确保电力调度的科学合理，潮流计算方式属于电力系统经济调度中非常关键的一类计算方式，其计算结果更加精确，更加科学合理，因此，潮流计算在电力系统经济调度中具有十分重要的影响。

一、简述潮流计算方式

1.潮流计算的定义

潮流计算就是通过已知电网接线模式、参变量以及工作环境，把电力系统中的母线电压、支网电流、电功率以及线损进行计算。利用潮流计算可以找出工作过程中的母线电压、支网电流以及电功率是否处在系统能够承受的范围，若不在承受范畴，则需应用科学的应对方案，针对整体系统的运行模式实行调节。进行电力系统计划阶段，运用潮流计算模式，可以为电力供应规划和电气装置的选取提供合理参照，且潮流计算模式还可以为自动设备整定计算、继电保护计算、稳定计算以及故障计算保留初始信息。

2.电气量运用潮流计算方式

该计算方式是基于电力系统的连线模式、工作环节以及参变量等已知因素，进行稳定情况的电气量计算。通常状况中，已知要素为电源、负荷节点功率、平衡节点电压、相位以及枢纽部位电压，要求进行计算的电气量为节点电压、相位、支路电流、电功率以及网损。

3.该计算方式的作用

该计算方式可以提高电力系统安全性和稳定性。进行电力系统计划的阶段，通过潮流计算方式可明确系统中的电源、连接点，电网规划以及无功补偿。系统顺利运作和检修阶段，应用潮流计算方法，可以符合负荷调节、输电线路以及变压器工作稳定的标准规定，所以，潮流计算方式对保证电力系统运作的稳定性具备非常关键的作用。

二、电力系统潮流计算的两种方式

基于电力系统的工作情况，其能够分成离线计算模式与在线计算模式，离线计算模式通常应用在系统设计与系统工作模式的规划当中，而在线计算模式通常应用在电力系统工作监测与控制过程中，由于潮流计算模式的持续进步，其能够分成传统计算方式与人工智能计算方式，以下则简述此两种方式。

1.传统计算方式

该计算方式包含：线性和非线性规划方式和二次规划方式。其具备的优势为：①可以基于目标函数中导数明确搜寻范围，所以计算过程中花费的时间较少；②解析阶段清楚，计算结果更加可靠。该计算方式的缺陷为：①针对目标函数和限制因素存在制约，有时需进行简化与近似值处置；②或者运用相对繁复的混合整数计算方式直接进行处置，或者把离散变量做持续化处置，获得其最优数值之后，有很大的可能性导致最优解转化为不可行解。

2.人工智能计算方式

该计算方式为一类新式的模式，其和潮流计算的传统方式存在差异，并非基于精准的数学模型。该计算方式最有代表性的为：遗传计算方式、模拟退火方式以及粒子优化方式。该计算方式具备的优势为：①和导数信息没有关系。当前许多优化阶段的目标函数为不可导，如果运用传统计算方式前则只可以实行假设与近似值评估，此举明显对计算结果的可靠性产生影响；②该计算方式具备随机性，极易脱离局部极值点，其属于全局优化计算方式之一；③人工智能计算方式具备内在并行性，其操作目标为可行解，消除了内在并行性性能方面存在的缺陷。该计算方式的缺陷为：①算法的表现不够稳定，其在相同问题中，实例存在差异，则计算结果也存在差异，导致结果不够可靠；②按照概率实行计算无法确保一定得到最优结果；③该计算方式中部分控制参变量需依照个人工作经验进行设定，因此要有一定程度的实验阅历或者专家参与。

三、电力系统经济调度中潮流计算的应用

进行电力系统经济调度过程中，工作人员能够基于计算结论，明确系统运作经济性的必要前提，以针对系统的工作模式实行优化和调节，满足系统运作经济性的标准。以下将具体分析潮流计算方式在线损、变损以及工作模式损耗阶段的实际运用效果。

1.在输电线路线损计算的应用

实行线损的计算阶段，利用潮流计算方式可以获得经济潮流信息。潮流水平可以基于线路功率相位差因数、有功负载以及无功负载的参变量计算线损。

比如，现在有一条长度38.1千米，规格LGJ-150输电线，若潮流数值为20兆瓦、功率相位差因数0.9，则其线损0.24兆瓦，线损率1.18%；若潮流数值30兆瓦，功率相位差因数0.9，其线损0.57兆瓦，线损1.91%；如果潮流数值50兆瓦，功率相位差因数0.9，其线损1.95兆瓦，线损率3.9%。

因此，当潮流数值低于30兆瓦，线损率低于2%；潮流数值高于50兆瓦，则线损率高于4%。所以，这段输电线的经济潮流需低于30兆瓦。工作人员能够基于获得的结果，制定经济性方案，以达到能源节约要求。

2.潮流计算方式在变损中的运用

工作人员能够通过潮流计算方式把变压器处在各种负荷中的损耗和变损率进行解算，比如，现有40M VA变压器，与功率相位差因数0.95、铁损0.026兆瓦的条件下运行，如果负荷5兆瓦，铜损0.027兆瓦，则变压器变损率0.54%；如果负荷15兆瓦，铜损0.035兆瓦，则变压器变损率0.233%；如果负荷35兆瓦，铜损0.082兆瓦，则变压器变损率0.234%；如果负荷40兆瓦，铜损O.lO1兆瓦，则变压器变损率0.253%。因此，15兆瓦-35兆瓦的范围内，变压器变损率0.233%-0.234%直接，更具备经济性。

3.潮流计算在运行模式损耗中的运用

针对多电源式供电所，能够利用潮流计算方式获得各种运行模式中的线损，以明确运行的经济性条件。

比如，当前变电所运用两类供电模式，一类应用LG-150，38.2千米的输电线，一类应用LGJ-240，24.3千米输电线。如果潮流数值20兆瓦，功率相位差因数0.9，则第一种运行模式线损0.24兆瓦，线损率1.18%， 第二种运行模式线损0.15兆瓦，线损率0.76%；如果潮流数值30兆瓦，功率相位差因数0.9，第一类运行模式线损0.82兆瓦，线损率1.91%，第二种运行模式线损0.52兆瓦，线损率1.23%；如果潮流数值40兆瓦，功率相位差因数0.9，第一种运行模式线损1.12兆瓦，线损率2.8%， 第二种运行模式线损0.72兆瓦，线损率1.79%。所以，第二种供电模式和第一种供电模式相比更有经济性。

总结：综上所述，由于我国经济社会的飞速进步，电力系统中的调度工作更加关键，所以，电力公司需掌握潮流计算方式，进行电力系统经济调度过程中科学应用潮流计算方法，确保电力调度运行数据的科学性和精准性，保证整个电力系统运行的稳定性，最终为我国电力行业的进步提供助力。

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