基于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的潮流計(jì)算實(shí)踐簡(jiǎn)析

盧松林

(國(guó)家電網(wǎng)甘肅蘭州供電公司,甘肅蘭州 730050)

基于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的潮流計(jì)算實(shí)踐簡(jiǎn)析

盧松林

(國(guó)家電網(wǎng)甘肅蘭州供電公司,甘肅蘭州 730050)

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展。在電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度中,潮流計(jì)算是一項(xiàng)基本的計(jì)算,主要是在電力系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)電價(jià)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)阻塞管理和輸電權(quán)分配等方面應(yīng)用。本文簡(jiǎn)述潮流計(jì)算,分析潮流計(jì)算在電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的實(shí)際應(yīng)用。

電力系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)調(diào)度 潮流計(jì)算 實(shí)踐

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高,對(duì)電力的應(yīng)用需求數(shù)量不斷上升,電力的建設(shè)規(guī)模也不斷的加大。在電力經(jīng)濟(jì)的調(diào)度過(guò)程中,應(yīng)用潮流計(jì)算具有重要的作用,在新的環(huán)境中,有了更高的潮流計(jì)算方程要求。

1 簡(jiǎn)述潮流計(jì)算

1.1 傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法

傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法,包括很多不同的內(nèi)容,具有一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如,傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法,包括非線性規(guī)劃法、二次規(guī)劃法和線性規(guī)劃法等。在電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的過(guò)程中,應(yīng)用傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法,優(yōu)點(diǎn)是：可以根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)信息,確定需要進(jìn)行搜索的方向,因此在計(jì)算的時(shí)候,具有較快的速度和清晰的計(jì)算過(guò)程。而且,可信度比較高。但是,應(yīng)用傳統(tǒng)的潮流方法,也存在一定的缺點(diǎn)：會(huì)限制電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的約束條件和目標(biāo)函數(shù),需要進(jìn)行近似和簡(jiǎn)化處理;需要應(yīng)用比較復(fù)雜的混和整數(shù)規(guī)劃算法進(jìn)行直接處理,或者連續(xù)化處理離散變量,求取最優(yōu)值。但是,實(shí)現(xiàn)之后,或許會(huì)變最優(yōu)解為不可行解。

1.2 智能的潮流計(jì)算方法

人工智能方法是一種新的方法,與傳統(tǒng)方法不同,不會(huì)依賴精確的數(shù)學(xué)模型。潮流計(jì)算中的人工智能的潮流方法,包括模擬退火法、遺傳法和粒子群優(yōu)化算法等。在電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中,應(yīng)用人工智能的潮流計(jì)算方法,同樣存在一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。潮流計(jì)算中人工智能方法的優(yōu)點(diǎn)是：隨機(jī)性：屬于全局優(yōu)化算法,跳出局部極值點(diǎn)比較容易;與導(dǎo)數(shù)無(wú)關(guān)性：在工程中,一些優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)處于不可導(dǎo)狀態(tài)。如果進(jìn)行近似和假設(shè),會(huì)對(duì)求解的真實(shí)性造成影響;內(nèi)在并行性：操作對(duì)象為一組可行解,在一定程度上可以克服內(nèi)在并發(fā)性開(kāi)放中性能的不足。而其缺點(diǎn),主要是：需要按照概率進(jìn)行操作,不能保證可以完全獲取最優(yōu)解;算法中的一些控制參數(shù)需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人文地給出,對(duì)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和一定量的試驗(yàn)要求比較高;表現(xiàn)不穩(wěn)定,在同一問(wèn)題的不同實(shí)例中應(yīng)用算法會(huì)出現(xiàn)不同的效果。

2 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中潮流計(jì)算的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)改進(jìn)調(diào)度方式的過(guò)程中,通過(guò)對(duì)潮流計(jì)算程序的應(yīng)用,建立電網(wǎng)模型,根據(jù)潮流計(jì)算得出的結(jié)果,可以從中找出一定的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件,調(diào)度運(yùn)行工作人員應(yīng)該對(duì)電力運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整,保證設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)具體化的節(jié)能調(diào)度。

2.1 明確潮流數(shù)據(jù)

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中,需要應(yīng)用潮流計(jì)算方法對(duì)電力中每條輸電線路的線損進(jìn)行計(jì)算,確立經(jīng)濟(jì)的潮流數(shù)據(jù)。在潮流程序的運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)某條線路按照一定的功率因數(shù),分別實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的有功或者無(wú)功負(fù)荷的輸入,對(duì)不同潮流下的線損進(jìn)行計(jì)算。例如,一條實(shí)際的運(yùn)行線路中,應(yīng)用導(dǎo)線的型號(hào)是LGJ-150,長(zhǎng)度是37.1km,當(dāng)潮流為20,功率因數(shù)是0.9,線損是0.24的時(shí)候,線路的線損率1.18。隨著潮流數(shù)值的增加和線損率的增加,線損率也越來(lái)越大。通過(guò)計(jì)算可知,在該條線路中的輸送潮流小于30MW的時(shí)候,電力線路的線損率小于2。如果進(jìn)行重載運(yùn)行的時(shí)候,輸送潮流超過(guò)50MW的時(shí)候,電力線路的線損率會(huì)大于4%,線損率增加了一倍。根據(jù)這種現(xiàn)象可以得出,這條電力線路的經(jīng)濟(jì)輸送潮流小于30MW。依次計(jì)算出電網(wǎng)中,每一條輸電線路的經(jīng)濟(jì)輸送潮流,進(jìn)行電力線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行檔案的科學(xué)編制。電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度工作人員可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案調(diào)整方式,對(duì)線路潮流進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力的節(jié)能調(diào)度。

2.2 確立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)

對(duì)電力變壓器的變損率進(jìn)行計(jì)算,可以確定變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)潮流計(jì)算程度的科學(xué)應(yīng)用,可以對(duì)不同負(fù)荷情況下變壓器產(chǎn)生的損耗進(jìn)行計(jì)算,然后再進(jìn)行換算,計(jì)算出變損率,讓電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度員可以進(jìn)行掌握和控制。例如,一臺(tái)40MVA的雙圈變壓器,如果是0.95的功率因數(shù),鐵損率是0.026MW,應(yīng)用潮流計(jì)算程序可以計(jì)算出不同負(fù)荷下變壓器的損耗。變壓器的負(fù)荷是5MW,功率因數(shù)為0.95,鐵損是0.026MW,銅損是0.027MW,應(yīng)用潮流計(jì)算程序?qū)ψ儔浩鞯淖儞p率進(jìn)行計(jì)算,變壓器的變損率為0.540。隨著變壓器負(fù)荷和銅損數(shù)值的不斷增加,變壓器的變損率越來(lái)越低。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,該臺(tái)變壓器帶處于15MW—35MW負(fù)荷的時(shí)候,比較經(jīng)濟(jì),變壓器的變損率為0.233—0.234%。利用同樣的方法對(duì)電網(wǎng)中其它的變壓器進(jìn)行計(jì)算,可得出經(jīng)濟(jì)負(fù)載率,編制出變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案。

2.3 對(duì)不同運(yùn)行方式的損耗進(jìn)行計(jì)算

如果變電站中應(yīng)用的是多電源供電和雙電源供電,可以利用潮流計(jì)算程度,對(duì)不同方式下的線路損耗進(jìn)行模擬計(jì)算,最終確定出具有最佳經(jīng)濟(jì)的電力運(yùn)行方式,為電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度工作人員的調(diào)度工作提供參考。例如,一個(gè)變電站,應(yīng)用1號(hào)線送電,2號(hào)線供電,利用潮流程序可以對(duì)不同方式下的線路損耗進(jìn)行定量計(jì)算,對(duì)不同供電方式產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較。當(dāng)變電站中的潮流是20MW,功率因數(shù)是0.9的時(shí)候,1號(hào)線損為0.24MW,應(yīng)用潮流程序計(jì)算出的線損率為1.18;2號(hào)線損為0.15MW,應(yīng)用潮流程序計(jì)算出的線損率為0.76。效率潮流越大,就擁有更加顯著的經(jīng)濟(jì)效果。

3 結(jié)語(yǔ)

電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度的運(yùn)行中,應(yīng)用潮流計(jì)算方法對(duì)電力線路的線損率進(jìn)行計(jì)算,具有重要的作用,可以為電力的經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供科學(xué)的參考依據(jù)。全面了解潮流計(jì)算的特點(diǎn),從不同的方面實(shí)現(xiàn)潮流計(jì)算在電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的有效應(yīng)用,才能發(fā)揮重要的作用,促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

[1]林崧,蔡曉.電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中潮流計(jì)算的應(yīng)用分析[J].科技與生活,2011(03)：177-178.

[2]許秋平.電力調(diào)度系統(tǒng)中拓?fù)浞治黾俺绷饔?jì)算方法的研究[D].山東大學(xué),2011.

[3]朱海潮.簡(jiǎn)析配電網(wǎng)潮流計(jì)算的概念與特點(diǎn)[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2013(08).