潮流计算说明.doc

潮流计算说明一、 基本概念、作用、数据处理流程1、 含义：电力系统正常运行情况下的分析计算，重点在电压、电流、功率的分布。2、 作用：在给定（历史、当前或预想）运行方式下，进行设定操作，改变运行方式，分析本系统的潮流分布。设定操作可以是在一次接线图上模拟断路器的开合、线路或变压器的投退，变压器分接头的调整，无功补偿装置的投切以及发电机出力和负荷的调整等。3、 节点根据节点给定源/负载条件的不同，可以将系统节点分为以下几类：1）. PQ 节点这类节点注入的有功功率 ( P ) 和无功功率 ( Q ) 均给定，但该节点的复电压（电压值 和相角值 ) 需经潮流计算才能确定。系统中的负荷节点和有功，无功都已固定的电源节点均属这类节点。2）. PV 节点这类节点的节点注入有功功率 已给定，同时还给定此节点的电压值 ，该节点的无功功率 是按照满足节点电压值的要求进行调整的。其值需经潮流计算确定。同样节点电压的相角 也需经潮流计算才能确定。系统中无功有一定储备的电源节点和有可调无功功率补偿装置的负荷节点均属这类节点。3）. PQV 节点这类节点的节点注入功率 、 均已给定，同时还给定此节点要求的电压值 。为满足节点电压值的要求，可能采取的手段只有改变变压器的抽头位置，因此，变压器的抽头位置或变压器的变比需经潮流计算才能确定，节点电压的相角 也需经潮流计算才能确定。系统中具有有载调压变压器的节点属于这类节点。4）. 平衡节点电力系统中电源总出力应随时等于系统负荷与网络损耗的总和。作潮流计算之前，网络的损耗是未知的，因此不能将电力系统所有电源出力事先确定。为达到功率平衡的目的，应有一电源节点的出力是不定的，其值是在潮流计算之后，由系统中功率平衡条件确定。这就是平衡节点。潮流计算还需电压基准点，通常就将平衡节点选作基准点，即将此节点的电压 ,选定为某一定值。一般选择 为零。平衡节点是根据功率平衡条件要求设立的，是由计算要求而设立的。因而可根据有利于计算的原则选择平衡节点。电力系统计算中，平衡节点是必不可少的。目前通用的算法只设置一个平衡节点。平衡节点自动选择大发电机（当前网络中功率报警上限最大的发电机）出口母线。4、 支路：线路、变压器、并联电容等构成的等值支路。5、 数据处理流程：实时数据库潮流计算服务器模块PAS人机界面PAS动态着色，6、 数据处理过程：取SCADA数据，计算或模拟方式改变，察看计算结果、统计计算误差！7、 数据的输入、输出：输入：数据断面，实时的数据、历史数据断面，遥测、遥信。通常去状态估计处理后的结果，原因是更加准确，容易收敛！输出：潮流图上的潮流分布、越限信息、潮流改变较大支路。事项窗中的返回信息。越限报警的两种显示方式；8、 操作中数据的生成在获取数据的过程中，程序会自动将取到的数据保存为文件，“PAS操作前01月12日16时18分.cal”等三个文件。潮流计算过程中不保存数据。在进行统计误差的时候，程序会自动保存操作后的断面“PAS操作后01月11日16时10分.dtb”。同时将该数据与计算结果写入数据库。二、 外网等值1、 含义：不属于本地区电网管辖范围但跟本地区电网有电气连接关系的网络。2、 意义：对调度范围外的网络进行合理简化，考虑外部网络对电网操作和各种计算的影响，提高计算精度。3、 实现：询问调度、方式人员，了解电网的连接关系；通过查看电网的连接图（地理接线、潮流图）了解电网的连接关系，考虑外网的实现。注意适当取舍！外网场站的数据应该尽量要求转发。三、 所采用的算法目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的。应用节点电压法时，以节点导纳矩阵 Y 作为电力网络的数学模型。1、牛顿-拉夫逊算法，该方法具有好的收敛性。缺点是每次迭代计算都要重新生成雅可比矩阵，内存要求、计算量大。2、快速P-Q分解法。以极坐标形式的牛顿法修正方程为基础进行简化得到。简化的前提，利用的网络物理特性。支路的电抗远大于电阻，因而各节点电压相位角的改变主要与节点的注入有功功率有关，各节点电压模值的改变主要与注入无功功率有关。实现解耦。一般线路两端电压相角差较小。实现雅克比矩阵的常数化。该方法结合电力系统的实际情况，对牛顿-拉夫逊算法进行合理化简，把有功和无功功率分别进行迭代，简化迭代过程，使雅可比矩阵常系数化。该方法具有所需内存少，计算速度快的特点。3、直流法。只能进行有功潮流的分布计算。计算快、需要内存少、有足够的计算精度；是线性方程的直接解法，不需要迭代过程，不存在收敛问题。四、 模拟操作1、 电网的运行方式基本概念解列、并列（网）、合环、解环，操作的意义（实际操作的判断依据、理论计算的结果）2、 操作的实现主要分为两种，遥信位置的改变和遥测数值的改变.能模拟发电机出力、负荷功率和变压器分接头位置的调节；能模拟各种断路器、隔离开关的变位操作，各种模拟能多重组合；能模拟系统的解列、并网、合环、解环；可以计算网络解列后若干个独立网络的潮流；五、 一些问题1、 计算的精度不够或根本就很乱。1）、判断获取的数据是否可用的两个依据获取的数据与当前的数据基本一致；当前潮流计算与获取的数据吻合得很好。2）、原始数据比较准确情况下精度不够或很乱的原因分几种。一种是获取初始潮流（状态估计）就是错的，通常是外网数据或者运行方式错误引起的；另外一种，通常是本地电网的运行方式存在问题，通过状态估计看不出来，影响到潮流计算；或者是一些隐含数据库的问题。2、 获取数据不成功或潮流计算不收敛时如何处理等经常出现的问题是获取数据不成功。通常的原因是获取数据（状态估计）部分出现了问题，引起的原因通常为外网数据与实际不一致，深层次的其他可能是网络处理得与实际不很合适。处理办法，如果有程序，可以根据返回代码进行处理。否则可以将网络中怀疑存在问题的厂站与系统解列进行来进行查找。3、 通过其他手段降低误差水平1）、当前潮流计算中，不应该出现变化较大支路，主