优化潮流分析

28(Optimal28(OptimalPowerFlowAPO）是一个非常强大VAvar、以及不同OF采用最新的优化技术，结合最先进的和最有效的计算方法，得出可靠、有效的分析结果。经过20000母线以上大系统的测试，均能以极快的速度得出计算结果。28-简优化潮流（简优化潮流（OPF）程序中的主要特性总结如下通用和集成数据库完全继承3维数据结构包括无限显示图，无限的联接方式，多种数据版本多个平衡节点系统带有零阻抗支路系统负荷调整系精确的交流最新的内部点处理算法控制精度参数串联补偿最小控制运动最小控制调整最小控制限制约束数据接口限制约束发电机有功MW和无功Mvar控制并联补偿控制串联补偿控制开关电容控制28-分析工28.1分析工具条(Study分析工28.1分析工具条(Study上，这个工具条有6个功能按钮，显示如下：运行优化潮流OPF显示OPF报告管中断当前计算获取在线数据获取存档数据运行优化潮流（OPF）程序 Power进入优化潮流（OPF程序的分析模式后，在工具条的分析案例选一个分析案例，然后点击运行优化潮流（OPF）按钮，进行优化潮流（OPF）的分析。如果在输出报告列表中设定输出文件名为（Prompt，这时就会弹出一个对话框要求您指定输出文件名。优化潮流（OPF）的分析结果将用单线图显示，也可以用文本的形式来看输出报告。 报告管理器 优化潮流输出报告提供两种格式ASCII文本文件和Crystal™报告。报告管理器提供四个属性（完全，输入，结果和总结）用于查看两种报告格式的输出报告的不同部分内容。Crystal™报告式显示于的报告管理器的每一页。通过在报告管理器中选择任何格TextRept可以Crystal™报告。您可以打开整个分输出报告或者部分输出报告，这取决于格式的选择28-分析工28-分析工28-分析工也可从输出报告栏选择输出分析工也可从输出报告栏选择输出文件的输出文件扩展名 .opr中断当前计算(HaltCurrent点击停止按钮可以停止当前运算。获取在线数据(GetOn-Line如果您的电脑安装ETAP®具有在线功能。您可以用在线数据替代当前数据。获取存档数据 如果您的电脑安装ETAP®具有在线功能。您可以用存档数据替代当前数据。28-28.2分析案例编辑器(StudyCase28.2分析案例编辑器(StudyCase系统负荷条件和报告选项。ETAP可以让您在任何一种分析中建立和保存无数个分析案例。像任案例之间轻松切换。这一设计特点可以让您分析案例可用于配置状态、单线图图形显示、基本/修正版本数据的任何组合优化潮流的分析编辑器由信息属性页、目标属性页、变压器带载调压分接头属性页、发电机自动电压调节属性页，发电机有功属性页，并联补偿属性页、母线电压约束属性页、支路潮流约束属性页共九个部分组成。28-28.2.1信息属性页(Info28.2.1信息属性页(Info分析案例标识(StudyCase在分析案例标识输入框。您可以输入一个新的标识替代旧标识来重新命名一个分析案例。分析案例标识可以输入12个字符。使用编辑器底部的浏览按钮，可以从一个分析案例换到另一个分析案精度参数 限制精度因数(Barrier限制因数是使用限制功能时的一个恒定数值。默认值是0.0000001。程序启动时限制因素是1，在不匹配潮流(Power这是指不匹配潮流值。在1MVA基础上，默认值是每单位0.00128-最大迭代次数(Max.和默认值为最大迭代次数(Max.和默认值为50。高级点击该按钮可进入高级精度参数编辑器，给设定附加的精度参数。高级精度参数编辑器 Solution 目前在这个编辑器中只有一个参数。这个参数定义了目标函数的收敛精度。默认值是0.001。在大部分情况下无须更改。负荷在编辑器的这一节，您可以选择一种负荷类型来确定运行负荷。负荷类型(Loading在这个分析案例中从10个负荷类型中选一种。选择类型后，ETAP使用单个电动机负荷百分值属性页分配负荷给10种负荷类型中的每一种。谐波滤波器负荷由它的参数计算出来。选择该选项使用在相关设备编辑器中定义的运行P,Q和母线电压V(ChargerLoading负荷类型（Loading选择该选项使用在充电器编辑器的负荷类型中设定的运行P和Q运行负荷Operating选择该选项使用在相关设备的编辑器中设定的P和Q28-负荷调整系数 与系统负荷类型相应的负荷调负荷调整系数 与系统负荷类型相应的负荷调整系数。选择有：没有选择没有将使用所选的负荷类型所定义的百分比负荷，也就是不考虑调整系数。最大值(Bus样您可以中对每一母线有不同的最大调整系数，定义初始负荷当考虑到电力系统未来负荷和每条母线可能有不同的最大调整系数时，这个分析选项将很有助最小值(Bus样您可以中对每一母线有不同的最小调整系数，定义初始负荷当需要调查照明负荷影响的情况下，这个分析选项将很有帮助。当您选择这项后，ETAP会要求您分别输入恒定容量KVA和恒定阻抗Z负荷的全面调整系数。选择该选项时，ETAP会根据您输入值和选择的类型，在所有的电动机和静态负荷乘以调整系数。注意：电动机负荷调整系数为125%，表明电动机的负荷比所选的负荷类型中的值大数有可能比100%大，也可能小。25%。这初始条件 这节定中的初始电压。使用母线电压(UseBus选此选项来使用在母线编辑器中定义的母线电压。28-使用恒定电压值(UseFixed当选择这项后使用恒定电压值(UseFixed当选择这项后这里，系统所有母线的初始值和“flat”的起始点一样燃料/能源成本（FuelEnergy成本图（Cost更新发电机电压(Generator如果选中此选项，发电机电压(自动电压调节)设置将会更新。如果选中此选项，变压器带载调压分接头设置将会更新。如果选中此选项，发电机无功发生器将会更新。如果选中此选项，发电机MW发生器将会更新。并联补偿(Shunt如果选中此选项，并联补偿设备（如电容）的设置将会更新。28-不可行处理编辑器(Infeasib不可行处理编辑器(Infeasib 点击不可行处理按钮打开编辑器。策略释放发电机电压约束(RelaxGeneratorVoltage选择此项可以解除发电机电压约束。释放负荷母线电压约束(RelaxLoadBusVoltage选择此项可以解除负荷母线电压约束。释放所有电压约束(RelaxAllVoltage选择此项可以解除包括发电机母线和负荷母线的所有母线的电压约束。忽略和继续(Ignoreand退出计算(Quit选择此项，一旦遇到不可行的情况即退出计算。28-28.2.2目标属性页(Objective28.2.2目标属性页(Objective在这一页您可以选择分析案例的目标。目标选择 为分析案例选择目标。您可以选择多个目标，用加权系数来组合它们。有功功率损耗最小(MinimizeRealPower选择此项使系统有功功率损耗最小。无功功率损耗最小(MinimizeReactivePower选择此项使系统无功功率损耗最小。平衡母线功率最小(MinimizeSwingBus选择此项使平衡母线的有功功率最小。并联无功设备最少(MinimizeShuntvar28-燃料成本最小(MinimizeFuel串型补偿最小(MinimizeSeries选择此项可以优化来自串联燃料成本最小(MinimizeFuel串型补偿最小(MinimizeSeries选择此项可以优化来自串联无功控制设备产生的无功的利用。这一目标暂不使用。甩负荷最小(MinimizeLoad选择此项根据不同母线的甩负荷原则使甩负荷最小。这一目标暂不使用。电压安全指标最大(MaximizeVoltageSecurity选择电压安全指标最大。母线电压安全指标公式：VAlliJ i,avg其==(Vi,max+Vi,min)/2(Vi,max–Vi,min)/潮流安全指标最大(MaximizeLineFlowSecurity选择潮流安全指标最大。潮流安全指标公式：SAll Jj S jj这里Sj指潮Sj指线路额定电压曲线平坦化(FlatVoltage给每一个目标分配加权系数。一个更大的加权系数表示更高的权重并被赋予相关的目标。指数不同的n对应不同的母线电压和潮流指标方28-28.2.3变压器带28.2.3变压器带载调压分接头属性页该页提供变压器带载调压分接头的控制和相关参数的设置。28-激活控制 （一次侧、激活控制 （一次侧、选择/取消选定按钮(S 选择选项 指定一个类型显示所有可用的变压器带载调压分接头。所有/由类型决定(All/By 前，须先设置加权系数。这个数字决定不同变压器带载调压分接头的权重的大小，100%最大28-28.2.4发电机自动28.2.4发电机自动电压调节属性页(GeneratorAVR该属性页提供发电机电压（自动电压调节）控制的选择和相关参数设置。激活控制 该框列出所选发电机自动电压调节控制的所有信息，包括发电机标识、MVA额定值、电压控选择/取消选定按钮(S 28-选择选项 指选择选项 指定一种类型显示所有的发电机。所有/由类型决定(All/By Vmax/自动电压调节控制之前，须先设置Vmax和Vmin。这里设定了所选发电机自动电压调节控制的加权系数。在选择激活发电机自动电压调节控制之前，须先设置加权系数。这个系数决定不同发电机自动电压调节控制的权重的大小，100%是最大并且是最高的加权系数。28-28.2.5发电机有功MW属性28.2.5发电机有功MW属性页该属性页提供并联补偿控制的选择和相关参数设置。MW激活控制 该框列出所有所选发电机/等效电网有功MW控制的信息，包括发电机标识MVA额值、有控制范围和加权系数。只有所选发电机/等效电网才能在优化过程中作为激活处理。选择/取消选定按钮(S 28-选择选项 定义选择选项 定义一个类型，使所有的发电机在这个类型中。所有/由类型决定(All/By机。可以选一个或多个类型。对于发电机控制，有两种类型：按地区和区域。为按地区划分给定一个地 这里设定了所选发电机有功MW控制的加权系数。在选择激活发电机有功MW控制之前，先设置加权系数。这个系数决定不同发电机有MW控制的权重的大小，100%最大28-并联补偿属性页(Shunt并联补偿属性页(ShuntComp该属性页提供并联补偿控制的选择和相关参数设置。激活控制 该框列出所选并联补偿控制的所有信息，包括设备标识、无功Mvar范围、初始无功Mvar和选择按钮 取消选定按钮 28-选择选项 定义一个类型选择选项 定义一个类型，使所有的并联补偿设备在这个类型中。所有选择“所有”选项，显示系统中所有并联补偿设备。由类型决定(By 该选项设置所选并联补偿控制的最小无功Mvar极限。在选择激活并联补偿控制之前，须先设置最小无功Mvar。Mvar(Max与最小无Mvar相似。但最大无功Mvar选项为所选并联补偿控制设定最大无功Mvar极限与最小无功Mvar和最大无功Mvar相似。但初始无功Mvar选项为所选并联补偿控制设定初始无功Mvar。28-28.2.7母线电压约束28.2.7母线电压约束属性页该属性页提供母线电压的设置和相关参数。VoltageConstraint强制约束 选择按钮 28-取消选定按钮 取消选定按钮 选择选项 定义一个类型，使所有的负荷母线在这个类型中。所有选择“所有”选项，显示系统中所有负荷母线。由类型决定(By3种类型：按地区、区域和按电压。为按地区划分给定一个地区号和为区域划分给定一个区域号以 V(Max.约束之前，须先设置最大电压V。与最大电压V相似，但该选项设置所选母线电压的最小电压极限，相对所选母线电压的额定28-支路潮流约束属性页支路潮流约束属性页FlowConstraint该属性页提供支路潮流约束的设置和相关参数。强制约束 选择按钮 取消选定按钮 在强制约束框中选亮一个支路，然后点击该按钮，将选亮的支路移入下面的框中成为非约束支路28-选择项 定义一个类型选择项 定义一个类型，使所有的负荷母线在这个类型中。所有选择“所有”选项，显示系统中所有支路由种类决定(By选择该选项，显示类型中的分支。可以选一种或多种类型。对于母线支路3种类型：变压器、电缆、逆变器。默认设置按钮 Settings点击此按钮打开支路潮流限定编辑器。约束选择一种支路潮流约束。有4种支路潮流约束：MW、Mvar、MVAAmp最大最大支路潮流极限，相对所选的支路种类和约束种类的基本支路百分比。最小最小支路潮流极限，相对所选的支路种类和约束种类的基本支路百分比。28-显示选28.3显示选项(Display优化潮流的显示选项包括：结果、交流、交流显示选28.3显示选项(Display优化潮流的显示选项包括：结果、交流、交流-直流和直流信息注释页组成。注意：颜色和注释随着不同的分析而不同。结果属性页(Results该属性页控制最优潮流（OPF）用单线图显示的结果的注释。颜色选择在单线图显示的OPF计算结果的注释颜色。电压28-显示选电压从下拉菜单中，选择（相对母显示选电压从下拉菜单中，选择（相对母线铭牌KV的百分比）或KV母线在复选框中选择母线电压。潮流(PowerkVA或MVA(kVAor从下拉菜单中选择kVA或MVAKWjkvar,kVA,Amp(KWjkvarkVA,and选择kWjkva、kVAAmp选项，来显示相应的潮选择显示的支路潮流功率因数。二次设备在这一节中选择显示二次设备的读数。有：显示单位 选择所有的潮流显示单位。 在这一节选择显示必要控制的改变/更新。必要设置的控制可以显示为：发电机电压发电机无功显示最后结果(ShowFinal点击此选项显示控制变量的最后结果。点击此选项显示不同控制数更改。该选项暂时不用设备在这一节点击一个或多个来显示注释信息。28-显示选交流属性页(AC该属性页包括显显示选交流属性页(AC该属性页包括显示交流设备注释的选项。颜色选择单线图中显示注释的颜色。标识在标题下的框中选择显示在单线图中所选交流设备的标识。在复选框中选择显示在单线图中所选择交流设备的额定值。支路，电感电缆节继电PT和kWMWHP/kWkVA/MVA连续电缆数目–导体数目/电缆–容量环流kA电流50/51过渡继电器选择该选项，在单线中显示所选择设备的额定电压。按钮代替，点击这个按钮，会在单线图中显示电缆/传输线28-显示选A选择该选项在单线图中显示所选择设备的额显示选A选择该选项在单线图中显示所选择设备的额定电流（连续的或满载的电缆/传输线的电流复选框由按钮代替，点击它会在单线图中显示电缆/传输线的长度。Z在标题下的框中选择显示在单线图中所选设备的阻抗值。阻次暂态阻抗正序阻抗%基准容量100MVA(R+j%正序阻抗(RjX每单位长度)阻抗欧姆或者%阻抗欧正序阻抗(RjX欧姆或者欧姆/单位长度支路，阻抗电缆导线选择该复选框在单线图中显示所设备的连接形式。点击该复选框在单线图中显示交流复合电动机的标识，并选择标识的显示颜色。用户默认选项(UseDefault点击该选项来使用ETAP默认的显示选项设交－直流页(AC-DC该页包含显示交－直流设备和复合网络的注释信息的选项。颜色选择显示在单线图中的注释信息的颜色。标识选择该复选框在单线图中显示所选交流－直流设备的标识。选择该复选框在单线图中显示交流－直流设备的额定值。28-显示选显示选额定ACkVADCkW或者MVA/MW)DCkWACkVA或者MW/MVA)选择该复选框在单线图中显示所设备的额定电压。A选择该复选框在单线图中显示所设备的额定电流直流和交流满负荷电流输入，输出和直流满负荷电流点击该复选框，在单线图中显示复合网络标识，然后选择显示标识的颜色。使用默认设定(UseDefault点击该选项来使用ETAP默认的显示选项设28.3.4直流属性页(DC该属性页中包含显示直流设备注释信息的选项。颜色选择显示在单线图中的注释信息的颜色。标识选择该复选框在单线图中显示所选择直流设备的标识。选择该复选框在单线图中显示所选择直流设备的额定值。额定安培·电缆数目–导体数目/电缆–容电28-显示选选择该复选框在单线图中显示所设显示选选择该复选框在单线图中显示所设备的额定电压。电缆的电压复选框由按按钮代替，点击这个按按钮，会在单线图中显示电缆的导体类型。A选择该复选框在单线图中显示所设备的额定电流。电缆的电流复选框由按按钮代替，点击它会在单线图中显示电缆的长度。Z选择该复选框在单线图中显示电缆的阻抗值和支路的阻抗值。点击该复选框在单线图中显示直流复合电机的标识，并选择标识的显示颜色。使用默认选项(UseDefault点击该选项来使 默认的显示选项设定。28-计算方28.4计算方法(Calculation计算方28.4计算方法(Calculation的控制参数主要是变压器带载调压分接头设置、发电机AVR设定或者无功发电机，串并联静态无（母线电压，潮流等。这些优化标准称为目标，通常系统运行指标和极限称为约束。数学上可以表示为： 等式约束为：P(x,u)=Q(x,u)=不等式约束为：uminuy(x,u)miny(x,u)y(x,u)max其======系统控制矢量，称为控制变量参目标函数，用和表和u的函x系统输出矢量，包括潮流等的典型变量参数，它是有功功率，用x和u表示无功功率,x和u表方程（1）表明所描述的目标方程要最小化或优化。方程2和3表明系统功率平衡点方程（潮ETAP的优化潮流（OPF）分析采用最新的内部点优化技术以及初等双向搜索法。这个算法对28-需求数28.5需求数据(Required需求数28.5需求数据(Required母线数据 母线标额定电压 2-3-绕组变压器(2-Winding&3-Winding变压器额定电压kV和容量抗阻比X/R分接头最大视在功率MVA(变压器电流是限定的)电缆/传输线(Cable/Transm电缆或传输线标识类型、尺寸、额定电压、每相导体数目和长度电抗电抗正序电阻、电抗、电纳限流电抗器标额定电流和电压X/R比，正序电抗、容限电流额定值(电抗器潮流有约束时等效电网数据(PowerGridUtility等效电网标识额定电压KV电压控制模式的负荷有功、无功限制(Qmax和无功控制模式的负荷有功MW和无功耗能数据(最小MW，最大MW，MW和损耗点22-需求数同步发电机数据(Synch 需求数同步发电机数据(Synch 同步发电机标识额定电压KV电压控制模式的负荷电压百分比%V、有功和无功限制(Qmax无功控制模式的负荷有功和无功和燃料损耗数据(最小MW、最大MW、模式类型、MW和损耗点同步电动机数据(Synch Motor额定功率kW/hp和电压功率因素和10075%,50%负荷时的效率设备电缆数据感应电机数据 Machine额定kW/hp和功率因素和100%、75%50%负荷效率设备电缆数据负荷和并联设备数据(Load&ShuntDevice额定容量kVA/MVA和电压功率负荷类型标识和负荷百分比谐波滤波器数据 额定电压和电容3相无功电抗Xl和品质因数Q电阻R相联22-需求数分析案需求数分析案例(StudyCase不匹配功率目标精度负荷负荷条件（如运行有功P和无功Q被选中）初始电压选项目标和加权系数、如需要的还有指数发电机AVR控制和相关参数发电机MW控制和相关参数22-输出报 输出报告(OutputOPF结果报告可以输出报 输出报告(OutputOPF结果报告可以以单线图形式和以文本形式输出。您可以使用优化潮流报告管理器（在分 优化潮流报告管理器Crystal™报告。管理器有4页（结束、输入、结果、总结）表达输出报告的4个部分。每属性页中有输出报告名(OutputReport该字段显示您想查看的输出报告的名字。程序文件名(ProjectFile该字段显示产生报告的程序文件的名字，以及该程序文件的地址。点击该按钮寻求帮助。完整属性页 在此页中选择完整输出报告的查看格式，包括：输入数据、结果和总结报告。提供两种可用格式22-输出报22-输出报22-输出报输出报 22-输出报结果属性输出报结果属性页(Resu 该属性页提供不同计算结果的格式。在结果属性页中提供两种可用格式。22-输出报总结属性输出报总结属性页 该属性页提供不同总结报告的格式。在总结属性页中提供一种格式。22- 输出报 在分析案例工具 输出报 在分析案例工具条查看输出报告ReportsFromStudyCase这是报告管理器的一个快捷键。当您点击看输出报告按钮，ETAP自动以分析案例工具条中选择的模式打开输出报告。在下图中，输出报告名字未命名，所选格式为 优化潮流文本报告(Optimal MicrosoftWord。当前默认的输出报告是Notepad。您可以在ETAPS.INI 文件中更改默认输出报告中每也有66行132个字。为在输出报告中得您必须改变文字处理器的默认设置。对Notepad、Wordpad和MicrosoftWord，我们推荐通过点击分析案例工具条的查看输出报告按钮，或在优化潮流报告管理器中选择格式，您可以打的文本输出报告。的文本报告包括以下主要数据部分：22- 输出报母线输入数据(BusInputBusBusGenGenMtrMtrStcStc1234111111114 输出报母线输入数据(BusInputBusBusGenGenMtrMtrStcStc1234111111114busesread发电机输入数据(Gen InputGen Conn.1299999.00-2generatorsread传输线输入数据(LineInput识、传输线的电阻R、电抗X和电纳Y的标幺值以及传输线的总数。Line#FromBusIDToBusRXY4read变压器分接头和带载调压分接头输入数据(TransformerTap&Input中的变压器带载调压分