6
之气介異》(2014.No.4
文章编号:1004-289X(2014)04-0006-04
电力系统动潮流综述
秦桂芳
(广西电网公司崇左供电局,广西崇左532200)
摘要:动态潮流是计算系统存在功率不平衡情况下的稳态潮流,对保证电力系统安全经济运行具有重要的理论
意义和现实意义。论述了潮流程序的研究历史与现状,分析了动态潮流的提出,对当前动态潮流的研究热点进行
了深入的探究,最后提出求解动态潮流的具体思路。
关键词;电力系统;常规潮流;动态溯流
中图分类号:TM71
文献标识码;B
Summarization on Dynamic Current of the Power System
QIN Gui-fang
( Chongzuo Power Supply Bureau, Guangxi Grid Company, Chongzuo 530004, China)
Abstract: Dynamic current is the steady-state current which a computing system has unbalance power, it has important
theoretical and actual significance to ensure safe and economic operation of the power system. The paper discusses the
istory and status quo of the current program and analysis the dynamic cunent proposal, carrying on a deep invesigation
into hot research spot for present dynamic current. Finally concrete thinking of saving the dynamic current is put forward
Key words: power system; conventional current; dynamic current
1引言
2潮流程序研究历史与现状
在常规潮流计算中,通常要假定一个Ve节点(平
电力系统潮流计算是研究
电力系统稳态运行情况
衡节点),且规定系统中的不平衡功率是由该节点吸的一项基本电气运算,其数学本质是一组多元非线性
收的。这种作法在离线应用中尚可接受。对于在线应方程,主要根据给定的运行条件和网路结构采用迭代
用,系统经常会出现线路开断、发电机退出运行或负荷的方法求解各母线上的电歴(幅值及相角)、网络中的
发生较大变化等情况,进而引起系统中较大的功率不功率分布以及功率损耗等。且电力系统潮流计算的结
平衡和频率的变化。这种情况下再考虑常规的潮流计果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。电力系统
算方法计算便会出现收敛性差、计算结果与实际不符。
潮流计算从提出至今,经历了由手工,利用交流计算台
而实际的功率差额应是由多台发电机协调动作的结
结到应用数字电子计算机的发展过程。现有的潮流算法
都以计算机的应用为前提,这样就为日趋复杂的大规
果,因此有必要考虑系统的准稳态过程。采用动态潮
模电力系统提供了极其有力的计算手段。经过几十年
流算法,可以满足这样的计算需要。动态潮流是计算的时间,电力系统潮流计算已经发展得十分成熟,针对
系统存在功率不平衡情况下的稳态潮流,对保证电力各种实际情况以及特殊需求,发展了多种用于电力系
系统安全经济运行具有重要的理论意义和现实意义。统潮流计算的计算机算法。
因此,加强动态潮流的研究,深入分析动态潮流与常规
在现有的潮流算法之中,最早出现的是常规潮流
潮流的异同与适用范圃,提出网络拓扑对动态潮流的算法,其他潮流算法都是棖据不同的实际需求在常规
影响,这对电力系统的经济安全调度具有重要的理论潮流的基础上发展起来的。利用电子计算机进行电力
和现实意义。
系统潮流计算始于上个世纪50年代中期,最初人们
气》(2014.No.4
7
采用以节点导纳矩阵为基础的高斯一赛德尔迭代法,流计算时,通常会采用动态潮流法。
其原理简单,易于编程实现,同时由于导纳矩阵是稀疏
矩阵,对计算机内存需求不大。但是此法收敛性较差,
3动态潮流的提出
其迭代次数会随着系统规模的扩大而急剧增加,易出
常规潮流截取某一时间断面进行计算,其前提是
现不收敛的情况。在这种情况下,出现了基于阻抗矩假设系统中功率绝对平衡,全部发电机的输出功率正
阵的逐次代人法,该方法大大地改善了潮流计算的收好等于所有负荷功率与网损之和。然而,实际的电力
敛性,可求解一些用导纳法无法收敛的潮流问题。但系統是一个动态的系统,各处的负荷时刻都在发生变
是,阻抗矩阵是满秩矩阵,不但占用计算机的内存大,化,为了达到供需平衡,系统中发电机的有功输出总体
且每次迭代所需的计算量也较大,这就引人了新的问上跟随负荷的变化而变化。在电力系统中,供需恰巧
题。随后发展了分块阻抗法,该方法将一个大系统分平衡,不存在不平衡功率,频率不发生变化的情况是极
为若于小系统,在计算机内只需存储各个小系统的阻为罕见的。通常情况下,都是供需大体平衡,系统存在
抗矩阵以及它们之间联络线的阻抗,这样不仅大幅度着不平衡(有功)功率,这将导致系统频率发生变化。
的节省了内存的容量,同时也提高了计算的速度。为
且当系统发生供需不平衡时,系统中有一些机组
了使潮流算法得到进一步的完善,数学中求解非线性具有备用容量,这些机组都有能力根据其自身的调节
问题的经典方法一牛顿一拉夫逊方法被引入到了电特性去改变其向系统注人的有功功率和无功率,问样
力系统潮流计算当中。该方法以导纳矩阵为基础,有系统负荷也会根据其自身的调节特性去改变其消耗的
直角坐标、极坐标两种形式。自从20世纪60年代中功率。由此可见,系统产生的差额功率应有系统中所
期采用了最佳顺序消去法以后,牛顿法在收敛性、内存有具有调节能力的发电机和负荷节点共同承担。所以
要求、计算速度方面都超过了阻抗法,成为直到目前仍按照这个指导思想,在潮流仿真计算中假设系统中所
被广泛采用的方法。此后,在牛顿法的基础上,根据电有节点都具有功率调节能力,当系统中出现注入停运
力系统的特点,抓住主要矛盾,对纯数学的牛顿法极坐后,所有节点都进行调节,共同承担出现的功率扰动。
标形式经过一定的简化和改进,得到了P-Q分解法此时平衡节点只是系统电压的参考节点,这种假设无
(又称改进牛顿法)。该方法以有功功率误差作为修疑是符合实际情况的,这种潮流计算方法称为动态潮
正电压相角的依据,以无功功率误差作为修正电压幅流法。
值的依据,使有功功率和无功功率迭代分开进行,不但
降低了修正方程组的阶数,而且使雅可比矩阵的元素
对动态潮流进行具体探究的新思路
在整个迭代过程中维持常数,不必在每次迭代时重新4.1动态潮流中两种不平衡功率分配思路
求解,因而在计算速度方面有显著的提高。并且由于
通过对动态潮流的分析知,当电力系统出现功率
速度上的明显优势,PQ分解法还用于在线的潮流计扰动后,系统中所有的发电机都将感应该扰动并调整
算
发电机出力。在计算扰动后系统的稳态潮流时,传统
近20多年来,潮流算法的研究仍然非常活跃,但的将所有不平衡功率完全由平衡节点进行平衡的潮流
是大多数研究都是围绕改
免费区 