基于电力系统经济调度的潮流计算实践简析

卢松林

(国家电网甘肃兰州供电公司,甘肃兰州 730050)

基于电力系统经济调度的潮流计算实践简析

卢松林

(国家电网甘肃兰州供电公司,甘肃兰州 730050)

我国社会经济的迅速发展,促进了我国电力系统的发展。在电力系统的经济调度中,潮流计算是一项基本的计算,主要是在电力系统中的实时电价计算、网络阻塞管理和输电权分配等方面应用。本文简述潮流计算,分析潮流计算在电力经济调度中的实际应用。

电力系统 经济调度 潮流计算 实践

社会经济的迅速发展和人们生活水平的日益提高,对电力的应用需求数量不断上升,电力的建设规模也不断的加大。在电力经济的调度过程中,应用潮流计算具有重要的作用,在新的环境中,有了更高的潮流计算方程要求。

1 简述潮流计算

1.1 传统的潮流计算方法

传统的潮流计算方法,包括很多不同的内容,具有一定的优点和缺点。例如,传统的潮流计算方法,包括非线性规划法、二次规划法和线性规划法等。在电力系统经济调度的过程中,应用传统的潮流计算方法,优点是：可以根据目标函数的导数信息,确定需要进行搜索的方向,因此在计算的时候,具有较快的速度和清晰的计算过程。而且,可信度比较高。但是,应用传统的潮流方法,也存在一定的缺点：会限制电力系统经济调度中的约束条件和目标函数,需要进行近似和简化处理;需要应用比较复杂的混和整数规划算法进行直接处理,或者连续化处理离散变量,求取最优值。但是,实现之后,或许会变最优解为不可行解。

1.2 智能的潮流计算方法

人工智能方法是一种新的方法,与传统方法不同,不会依赖精确的数学模型。潮流计算中的人工智能的潮流方法,包括模拟退火法、遗传法和粒子群优化算法等。在电力系统经济调度中,应用人工智能的潮流计算方法,同样存在一定的优点和缺点。潮流计算中人工智能方法的优点是：随机性：属于全局优化算法,跳出局部极值点比较容易;与导数无关性：在工程中,一些优化问题的目标函数处于不可导状态。如果进行近似和假设,会对求解的真实性造成影响;内在并行性：操作对象为一组可行解,在一定程度上可以克服内在并发性开放中性能的不足。而其缺点,主要是：需要按照概率进行操作,不能保证可以完全获取最优解;算法中的一些控制参数需要根据经验人文地给出,对专家经验和一定量的试验要求比较高;表现不稳定,在同一问题的不同实例中应用算法会出现不同的效果。

2 电力系统经济调度中潮流计算的应用

在电力系统改进调度方式的过程中,通过对潮流计算程序的应用,建立电网模型,根据潮流计算得出的结果,可以从中找出一定的经济运行条件,调度运行工作人员应该对电力运行方式进行调整,保证设备的经济运行,实现具体化的节能调度。

2.1 明确潮流数据

电力系统经济调度中,需要应用潮流计算方法对电力中每条输电线路的线损进行计算,确立经济的潮流数据。在潮流程序的运行过程中,应该对某条线路按照一定的功率因数,分别实现对不同的有功或者无功负荷的输入,对不同潮流下的线损进行计算。例如,一条实际的运行线路中,应用导线的型号是LGJ-150,长度是37.1km,当潮流为20,功率因数是0.9,线损是0.24的时候,线路的线损率1.18。随着潮流数值的增加和线损率的增加,线损率也越来越大。通过计算可知,在该条线路中的输送潮流小于30MW的时候,电力线路的线损率小于2。如果进行重载运行的时候,输送潮流超过50MW的时候,电力线路的线损率会大于4%,线损率增加了一倍。根据这种现象可以得出,这条电力线路的经济输送潮流小于30MW。依次计算出电网中,每一条输电线路的经济输送潮流,进行电力线路经济运行档案的科学编制。电力经济调度工作人员可以根据经济运行方案调整方式,对线路潮流进行控制,实现了对电力的节能调度。

2.2 确立经济运行状态

对电力变压器的变损率进行计算,可以确定变压器的经济运行状态。通过对潮流计算程度的科学应用,可以对不同负荷情况下变压器产生的损耗进行计算,然后再进行换算,计算出变损率,让电力经济调度员可以进行掌握和控制。例如,一台40MVA的双圈变压器,如果是0.95的功率因数,铁损率是0.026MW,应用潮流计算程序可以计算出不同负荷下变压器的损耗。变压器的负荷是5MW,功率因数为0.95,铁损是0.026MW,铜损是0.027MW,应用潮流计算程序对变压器的变损率进行计算,变压器的变损率为0.540。随着变压器负荷和铜损数值的不断增加,变压器的变损率越来越低。根据计算结果可知,该台变压器带处于15MW—35MW负荷的时候,比较经济,变压器的变损率为0.233—0.234%。利用同样的方法对电网中其它的变压器进行计算,可得出经济负载率,编制出变压器的经济运行方案。

2.3 对不同运行方式的损耗进行计算

如果变电站中应用的是多电源供电和双电源供电,可以利用潮流计算程度,对不同方式下的线路损耗进行模拟计算,最终确定出具有最佳经济的电力运行方式,为电力经济调度工作人员的调度工作提供参考。例如,一个变电站,应用1号线送电,2号线供电,利用潮流程序可以对不同方式下的线路损耗进行定量计算,对不同供电方式产生的经济效益进行比较。当变电站中的潮流是20MW,功率因数是0.9的时候,1号线损为0.24MW,应用潮流程序计算出的线损率为1.18;2号线损为0.15MW,应用潮流程序计算出的线损率为0.76。效率潮流越大,就拥有更加显著的经济效果。

3 结语

电力经济调度的运行中,应用潮流计算方法对电力线路的线损率进行计算,具有重要的作用,可以为电力的经济调度提供科学的参考依据。全面了解潮流计算的特点,从不同的方面实现潮流计算在电力经济调度中的有效应用,才能发挥重要的作用,促进我国电力系统的发展。

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