導語：論電網(wǎng)潮流對電網(wǎng)穩(wěn)定的啟示一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1電網(wǎng)潮流具體內涵以及歷史發(fā)展概況

計算機的潮流計算歷史要追溯到20世紀50年代，那個時候電腦已經(jīng)普遍的用潮流計算的方式進行計算和推演，當時的潮流計算有較好的收斂性，而且由于所要計算的結構并不復雜所以電腦運行的內存以及速率都比較高，而且計算的方程式并不是很復雜也很簡單。到了六十年代，計算機的計算能力有得到了進一步的發(fā)展，阻抗法的出現(xiàn)有效的應對了逐漸復雜的運算規(guī)模以及運算程序和內容。而到了20世紀70年代，更加高級的算法的出現(xiàn)更加提高了計算機的計算性能。

2電網(wǎng)潮流的計算流程以及計算要素

實質上，電網(wǎng)潮流系統(tǒng)計算是計算機在工程系統(tǒng)中的具體應用。計算機計算要素包括針對數(shù)學的建模以及計算方法和計算的程序流程的設計。電網(wǎng)潮流計算是計算機運算在物理輸電線路中關于各個節(jié)點的功率與電壓的數(shù)值計算。這種計算的意義是通過計算的結果來安排電網(wǎng)節(jié)點的位置和連接方式，達到電網(wǎng)的穩(wěn)定。電網(wǎng)潮流對于電力系統(tǒng)的描述中，要利用數(shù)學的計算流程公式把出現(xiàn)在電網(wǎng)中的一些電壓和電阻以及功率問題表達成各種公式，利用數(shù)據(jù)模型進行計算。在進行電網(wǎng)潮流計算的時候，電網(wǎng)中主要涉及的計算元件有輸電線路、電力變壓組、電抗組、電容組等四大電力元件，而這些元件的屬性都是靜態(tài)的而不是動態(tài)的。之所以選擇靜態(tài)元件的原因是因為靜態(tài)元件是影響電力穩(wěn)定性的決定因素，同樣也是電網(wǎng)組件中的關鍵部位。而動態(tài)的元件就不同，其數(shù)值難以估計，并且數(shù)量眾多，在計算中很難控制。動態(tài)元件雖然不可獲取，但是對于電網(wǎng)的主要影響主要還是集中在靜態(tài)元件上。在電網(wǎng)潮流計算中有兩個計算關鍵要素，一個是以上四大元件的元件參數(shù)，另外就是這些元件連接的方式或者是串聯(lián)或者是并聯(lián)等。電網(wǎng)潮流的計算就是圍繞這兩個要素展開。電網(wǎng)潮流計算的基本流程：輸入原始數(shù)據(jù)—給定節(jié)點電壓初值ei(0).fi(0)—K=0（即變量為零）—計算△P、△Q和△V.（變量值）—MAX{|△P.△Q|}<e？—如果小于節(jié)點初始電壓則直接輸出全部線路的功率（如果不小于節(jié)點電壓則轉入下級計算—雅可比矩陣個元素計算—方程修正計算△e和△f—計算關于e的n次方以及f的n次方—k=k+1—轉入新一輪計算。在潮流計算當中最重要的是對于節(jié)點的計算，在電網(wǎng)中，遍布很多節(jié)點，這些節(jié)點像一個個中轉站把電壓輸送到下一個端口，所以節(jié)點的電壓以及功率對于輸電線路的總體輸電能力起著非常關鍵的作用。對于節(jié)點電壓的計算一般是關于n的方程式，在這種情況下，荷載功率是一個已經(jīng)知道的數(shù)值。一般在電網(wǎng)的節(jié)點中有兩種類型的節(jié)點，一個是平衡節(jié)點一個是基準節(jié)點。平衡節(jié)點中，未必所有節(jié)點都要有固定的值。而基準節(jié)點的數(shù)值一定要是0。所以在某些時候，平衡節(jié)點與基準節(jié)點統(tǒng)稱為平衡節(jié)點。潮流計算主要分為三大部分：潮流計算數(shù)學模型、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡方程、負荷方程式。潮流計算公式中包括：PQ節(jié)點、PV節(jié)點以及平衡節(jié)點的計算。這三種計算有各自的內容，在PQ節(jié)點計算中，節(jié)點的功率都是已知的，P、Q是兩個定值。在一些場所有些節(jié)點在一段時間內的功率值是不變的，這些節(jié)點也可以稱之為P、Q點。PV節(jié)點與PQ節(jié)點的情況比較形似，其數(shù)值也是給定的。這些節(jié)點是系統(tǒng)的母線，它是進行電壓控制的關鍵。平衡節(jié)點是平衡電力網(wǎng)絡中的一些節(jié)點的功率的，所以叫做平衡節(jié)點。平衡節(jié)點中的基準節(jié)點可以作為潮流計算中電壓計算的參考。理想中的潮流計算是線性計算但實際的計算中，由于節(jié)點的電壓有時候未確定所以潮流計算變成了非線性的一種方程計算。電力網(wǎng)絡方程的關鍵是組成電網(wǎng)元件的各個參數(shù)值，參數(shù)值是一個客觀存在的量，無法改變。一般來說，輸電線路和變壓器部分是等值的電路，所以在計算中，一切元件的數(shù)值都是圍繞計算節(jié)點數(shù)值來計算。雅可比矩陣是潮流計算中比較重要和關鍵的計算流程，雅可比矩陣中計算的各個要素是節(jié)點電壓的計算方程式，當數(shù)據(jù)進入計算流程時，在迭代的變化下，電壓也會發(fā)生變化，而且，雅可比矩陣是一個非對稱的運算結構。在電力網(wǎng)絡方程中次序迭代法和直接計算法是普遍使用的兩種方程解法。迭代法的優(yōu)點是它所需要的計算內存比較少，而且這種潮流計算模型的設計結構比較簡單，但是它對數(shù)據(jù)的收斂性不好。所以，一般的電網(wǎng)中都普遍運用直接法進行運算，直接法的收斂性較強。電網(wǎng)直接計算方法包括：消去法行回代法、按列消去行回代法這兩大形式，但是具體來說還有高斯消去法，因子表法等。高斯法的具體計算內容是把矩陣中的每一個數(shù)值消掉，然后最后達到消元的目的。但是在實際的計算中高斯算法不能得出方程的結果，所以需要進行回代。在電力系統(tǒng)可以在一瞬間看做是一個靜止的穩(wěn)定的數(shù)值集合，這時候需要對節(jié)點進行次序上的優(yōu)化，在經(jīng)過矩陣消去法計算過后，需要對計算結果進行規(guī)格化以及代回化，最終才能得到方程的計算結果。節(jié)點的分布對于計算的影響很大，但是如果節(jié)點很密集，對矩陣計算的難度越大，最終影響計算的收斂性。所以，在計算時應當對節(jié)點的距離進行稀釋，使得參加運算的節(jié)點數(shù)目降低，加快計算的運行和速率。這樣方便高斯矩陣的計算，從而提高數(shù)據(jù)結果在計算中的收斂性。對于節(jié)點的稀釋方法有兩種：靜態(tài)稀釋法、半動態(tài)稀釋法、動態(tài)稀釋法。在計算過程中，計算結果的收斂性對于電網(wǎng)的潮流計算很重要。由于潮流計算中采用的牛頓法，這種計算的主要方法是迭代法，而迭代法的計算弱點就是對于數(shù)據(jù)的收斂性不強。迭代法主要包括：向量初始化、潮流方程線性化、求解線性方程。方程式越多，對計算結果的收斂性影響就越大。

3潮流計算對電力穩(wěn)定的意義

潮流計算的主要涉及的步驟有六個：網(wǎng)絡數(shù)學建模、電壓量初始化、建立潮流方程式、解潮流方程、對結果進行修正。在潮流計算中最重要的就是要考慮如何建立潮流計算流程，能夠使數(shù)據(jù)得到最大化的收斂。潮流計算流程的建構決定著電力穩(wěn)定性。潮流計算能夠通過數(shù)學建模，它可以在建模流程的指導下，合理科學的選擇電源接入點。通過潮流計算，電網(wǎng)線的結構設計的可以實現(xiàn)最優(yōu)化的建設來適應電壓交換、電壓調整、以及高峰值調整等電力系統(tǒng)的要求。通過電網(wǎng)潮流計算，可以在日漸復雜的電網(wǎng)中找出輸電線路中的薄弱環(huán)節(jié)，為工作人員在維修過程中提供有力的數(shù)據(jù)計算支持。優(yōu)化電網(wǎng)輸電結構，提高電網(wǎng)的輸電效率和整體的電力資源利用率。對于大型的用電生產(chǎn)企業(yè)比如煉鋼企業(yè)等，利用潮流計算可以很好的計算出生產(chǎn)所需的電壓值以及電網(wǎng)線路等數(shù)值，電廠可以通過對電壓的調整維持電力的穩(wěn)定。通過潮流計算可以演算出電網(wǎng)中存在的風險，這樣可以通過結果找到電網(wǎng)線路中的安全隱患然后進行排除，并且通過潮流計算優(yōu)化電網(wǎng)的設計方案，從總體上，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和資源的調配能力。

4結語

隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)日趨復雜化，電力系統(tǒng)的涵蓋內容也逐漸擴展，這些都給電力計算系統(tǒng)提出了更高的挑戰(zhàn)和沖擊，同時也給工作人員帶來了一定困難。但是，工作人員應該克服阻力，積極的對電力計算系統(tǒng)進行升級和建模，不斷的致力于提高電力運行的穩(wěn)定性的工作，實現(xiàn)電力運行的經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。

本文作者：李桂英工作單位：四川省電力公司巴中電業(yè)局