電力系統節能優化軟件控制過程仿真分析

摘 要電力系統軟件不僅是降低電力系統在運行過程中能源消耗的重要手段，也是實驗電力系統有效監測，可持續化運行、發展的關鍵。本文對電力系統節能優化軟件的仿真技術應用進行分析，為當前電力行業系統軟件節能工作提供借鑒。

【關鍵詞】電力系統 節能優化軟件 仿真系統

隨著人們生產、生活對電力的需求量日益增加，電力行業對于電力運行過程的監視、控制、分析的難度也越來越大。電力系統仿真分析技術的出現提高了人們對電力運行的控制能力，保障了電力運行的安全性。但是，電力系統的實時運行也會帶來較大的能源消耗，節能優化軟件的開發與應用由此成為當前電力系統行業的研究熱點。

1 電力系統節能軟件的設計

1.1 電力系統節能軟件模型的建立

電力系統能源損耗軟件模型是開展電力監測工作的基礎，而在模型的建立之初應在設計上融入節能的理念，實現設計的最優化。電力系統在運行的過程中通常會產生較大的能源消耗，規避非必要能源消耗成為電力系統節能的主要目的。實際用電情況變化率較高是造成非必要能源消耗的主要因素，但是該因素卻是傳統軟件調度方法無法規避的。因此，在實際運用中通常規避傳統的軟件調度方法，利用先進的公式、軟件提高對實際用電情況的控制能力。計算能源消耗有利于工作人員了解能源消耗情況，方便其建立軟件模型。通常利用Rf=Ek·Xf·h與Gf=Rf·v兩項公式對電力系統運行與不運行兩種狀態的能源消耗情況進行計算。其中，第一個公式是運行狀態能源消耗的計算公式，Ek是運行過程中的電容量，Xf是電壓，h是電流變換頻率，V則是系統的運行時間。通過對公式中的數據參數進行記錄，可形成一個相應的元件電阻集合。當電壓為XK時，系統運行需要消耗的能源的計算公式為：

在該公式中，Vj是電力系統第j次運行時的持續時間，Xj則表示第j次運行時的電壓，Hj則表示元件電流的變換頻率。此外，在運行過程中還存在與電力系統運行無關的參數，根據無關參數可計算出非必要能源消耗，即電力系統在不運行時消耗的能源。公式如下Ru=Xd·Ku+|Xd|（K1+Kd）。在公式中，Xd表示系統不運行時的電壓，Ku則表示電流。通常上述公式能為電力系統運行過程中的能源消耗情況提供良好的建模基礎，控制能源消耗。

1.2 電路轉換軟件的設計

電路轉換過程中通常會帶來較大的能源損耗，因此電路轉換環節的能源消耗控制也是電力系統節能工作中的重點內容。二進制能將電路轉化過程用函數的形式表現出來，因此，二進制在電路轉換參數計算中較為常用，可將電路能源轉化的過程直觀地表現出來。在特定的時間內，利用 公式可直觀的看出電流系數由0轉變為1的能源消耗的變化過程，可對電路轉換過程的能源消耗進行實時的監測。工作人員可根據記錄的參數計算出電力系統運行的最大效率，從而算出轉化過程中所消耗的能源。電力系統能源損耗軟件模型的建立與電路轉換軟件的設計是電力系統節能軟件設計的兩個主要的步驟，同時也是節能軟件系統設計的基礎性工作。

2 節能軟件仿真分析

2.1 參數測試函數分析

節能軟件是由數據、函數組合而成的系統，對于函數與數據的精確性要求相對較高。因此，在完成節能軟件模型建立與電路轉換軟件的設計之后，工作人員需要對測試函數進行科學的分析，保證其在運行時能夠發揮其實時監控、降低能耗的效果。對函數進行仿真測試分析是電力系統實現節能優化控制的關鍵步驟。當前節能軟件參數分析通常使用Sphere Model函數進行分析，該函數測試只有一個最優值，具有較高的穩定性。

2.2 函數測試結果分析

函數測試結果與節能軟件運行的穩定性息息相關，因此函數測試結果通常需要進行多次不同算法的比較、分析。如表1中所示。

上述測試結果需要對3種例子各自進行100次運算，并從100次運算的結果中選取不同算法的最優解的平均值，從而提高測試結果的準確性。在電力系統函數結果測試中，多重適應的例子算法的測試準確度相對較高，而自適應權重的粒子群算法的精準度則相對較差。因此，根據實際電力系統的運行需求、節能要求，工作人員需要擇優選擇合適的運算方式。

3 實驗結果分析

在完成函數仿真測試之后，工作人員還需對收集到的數據進行驗證、實驗，確定數據的準確性，為電力軟件系統的運行提供科學的數據支持。實驗通常需要在Visual C++6.0的實驗環境下進行，m表示元件數目，則表示運行過程中的電流變化率，f表示必要能源消耗，g則為非必要能源消耗。根據實驗結果，將上述參數代入相應的運算公式，則可計算出電力系統運行中消耗能源與非必要消耗能源。

4 結語

在電力系統節能軟件設計中，相關軟件設計人員結合多核嵌入式、動態平衡及電路轉換等方法進行設計，從而提高軟件的運行效率。為應對當今乃至今后的技術挑戰，設計人員應不斷提高自身的信息技術能力與自身的創造力。此外，電力企業則應引進先進電力系統，提高自身對電力運行狀態的監測、控制能力，降低系統運行過程中的能源消耗，提高自身的核心競爭力。

參考文獻

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[2]馮冰玥，陳春新.企業配電網電能計量裝置及管理節能軟件設計[J].硅谷，2014（22）：12.

作者簡介

張久杰（1984-），男，山西省汾陽市人。大學本科學歷。現為國網山西省電力公司呂梁供電公司電力工程工程師。

作者單位

國網山西省電力公司呂梁供電公司 山西省呂梁市 033000