摘要:随着经济的发展和社会的进步,电力行业也取得了全面发展,且在工业生产和公众生活等领域发挥着越来越重要的作用,大大推动了社会的发展。随着电力系统的发展,在整个运行过程中,电网潮流计算方式进一步开发和研究,促进了电力系统产业技术进一步优化升级,电网潮流稳定计算在电力行业系统的规划、设计、运营管理等各个阶段都具有重要的作用。本文对电网潮流稳定计算课题进行了深入分析和研究,并提出了具体的方法和应用措施,以期为推动电网潮流稳定计算的可靠性与科学性相关课题的研究和探索提供有益参考。
关键词:电网;潮流计算;稳定性;现状;意义;方法
一、电网基本内涵概述和发展现状分析
电网是指电力系统中构建发电和用电系统之间有效连接的设备整体体系,位于电能输送和电能分配之间的中间环节,是整个传播和分配载体。电网运行是一个复杂的系统体系,主要由网状结构分布的送电电路、各个部位的变电站、配电站以及配电线路等构成。电网运行涉及到多个环节和流程,通过每个环节的稳定运行,将输电、变电和配电设备和系统整体发电与用电等有机衔接在一起,从而构成整个电网网络布局。
电网分为高压、中压和特高压三个等级,通常情况下所说的110千伏和220千伏属于高压范畴,直流800、交流1000千伏属于特高压范畴, 6千伏、10千伏、20千伏、35千伏、66千伏属于中压范畴。需要根据电力发展需求和电网运行的整体情况合理安排和配置不同的电压及组合,从而保证系统顺畅运行。
近年来随着城镇化进程的加快,科技水平不断提升,给电网行业也带来了发展机遇,同时也面临着严峻的挑战,用电量逐渐增多,电量负荷逐渐增大,给电网运行带来了较大的压力,随着国家电网建设规模的不断扩大,长距离输送电力电网网架体系逐渐形成,为保证各领域、各地区、各环节稳定安全供电与配电发挥着中重要的作用。
二、电网潮流计算的意义与发展
作为电力系统应用最广泛的电气运算方式,电网潮流计算水平和技术直接影响到整个电力系统的安全稳定运行,通过对电网潮流进行稳定计算和分析,从而对照运行目标和电网网络分布情况明确各个系统的实际运行态势,进而更好地保证整个系统的稳定性。
由两条不同电压等级的线路通过电磁回路链接进而构成电磁环网,为了提高供电系统的稳定性、可靠性和连续性,需要进行合环倒负荷,在整个过程中需要计算线路潮流,从而确定各种配置参数和组合。随着电网建设规模不断扩大,电网供电模式不断多样化,对电网环网也会产生一些影响,进而影响整个电网系统的稳定运行。一方面会损坏电网系统的热稳定性。在受端负荷中心,通过电磁环网的作用对系统进行供电,如果供电超负荷运转,就会导致高等级电压线路运行受阻甚至完全断开,这时高电压负荷就会向着低等级电压线路进行转化,进而影响整个电网系统的热稳定性能,从而出现运行故障。另一方面会影响整个系统的持续稳定运行。在电网正常运转过程中系统两侧产生的联络阻抗通常是小于高压线路上的阻抗。如果供电超负荷,就会影响整个高压线路的安全运行,甚至导致出现故障等,进而造成联络线超负荷运转,大大增加了系统振荡的不稳定性。故障的同时,通常需要应用联锁切机和切负荷等安自装置,如果设备在运行过程中出现误动或拒动情况,也会影响整个电网的稳定安全运行。
为了解决上述各种不稳定因素,保证电网的实际输电能力,促进电磁环网的高效稳定运行,就需要在保证相位准确的基础上,正确地对电磁环网进行操作,通过近些年对电网潮流稳定计算和分析,进而对整个系统稳定运行问题进行逐一排查,找出存在问题的环节并加以解决,从而保证整个系统运行的可靠性和安全性,电网潮流计算在整个电力系统稳定运行过程中发挥着重要的作用和功能。
三、电网潮流稳定计算具体分析与探索
电网潮流稳定计算是一个系统的复杂的过程,主要涉及电网潮流稳定计算的时间选择、计算资料的收集和整体分析以及参数计算和确定、电压计算分析等环节,需要根据电网的实际运行情况进行具体计算和研究,进而确定整个的运行情况和结果。
1.电网潮流稳定计算的时间选择情况分析。主要是指需要根据电网运行的具体运行环节和高压低压状态,进行实时动态检测和分析,进而选择具体的时间信息,调整运行情况,提高整个系统的稳定性。整个电网运行过程中通常会有电网运行的低谷、高峰以及丰水期、枯水期等,还涉及到电网电厂的发电、输电、配电和供电的平衡稳定性等,在对电网潮流稳定计算的时间选择方面需要根据电网系统的整个动态运行情况,分析时间信息的具体情况,并根据计算的需求,不断调整发电能力、负荷的比例因子之间的比值分布,动态修订计算的运行方式,从而找到最适合电网系统运行的计算时间指标。时间的选择直接影响到电网潮流稳定计算的可靠性,需要根据固定的运行时间和整个电网网络布局最终进行综合考虑和确定,从而为保障电力系统的安全可靠运行提供全面的数据支持。
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2.电网潮流稳定计算资料收集与综合分析。想要对电网潮流稳定计算,除了要选择正确的时间以外,还要做好一项重要的基础工作,即对和电网系统以及电网相关的小型电厂、变电站的基础运行资料进行收集,主要对电量、发电功率、供电功率、母线电压等资料进行收集,并做好网络拓扑分析,将影响电力运行的断路器、隔离开关等数据进行剔除,确定电网运行的各个时间段的整体平均值,以此对整个电网潮流进行数据推算和分析,通过计算分析,结合电网运行的具体状态,将那些无关的、不符合具体情况的数据及时查找出来,从而提高计算的可靠性和精确性。
3.合理计算和分析电网潮流稳定的各类参数。电网潮流稳定计算涉及到线路参数、变压器参数、变压器导纳功率损耗等多个重要的参数,每一个参数计算都包含具体的内容,需要根据具体的运行情况和配置进行参数分析,通过对电网潮流稳定计算中的潮流电压进行计算分析,进而确定电网潮流计算的具体参数变化和分布情况,从而对整个电网系统的每一个子系统和运行环节的稳定运行状态进行确定,并通过计算分析找出不同的参数变化情况,发现存在的问题,进而更好地保证电网系统的稳定运行。此外通过对电压潮流计算参数进行选择和确定,从而根据电网运行的具体负荷状态和网络结构等调整,将影响因素降到最低。所以电网潮流稳定计算中的电压、电流、电阻、电抗等各个参数的计算和选择都非常重要,这也是电力系统潮流稳定计算的重要阶段,需要科学分析和认真研究,结合实际情况采用不同的计算参数方法和模型。
4.电网潮流稳定计算中的电压计算分析
在整个电网潮流稳定计算体系中电压计算是重要的指标和参数,通过对电压负荷的计算等进行分析,从而保证整个电力系统的电压负荷始终处于相对均衡的最佳运转状态,提高系统整体运转效能。通过对电压负荷进行计算,可以参照对电阻、电抗等情况进行分析,进而提高计算效率。
电压负荷的计算,涉及到变压器压侧的负荷,是月平均使用电的功率和变压器中抗阻、有功功率损耗的总和。通常情况下,采用忽略循环功率值的单源开式网计算方式确定电压负荷情况,一方面要对整个电网发电后的用电功率负值进行记录分析,另一方面要对供电环节的流出网络的正直进行记录,进而技术人员通过对各个运行子环节的线路功率损耗情况进行整合分析(对功率损耗的计算可以通过实际电压用额定平均电压来进行转化分析),从而计算出电路首端功率交换情况和具体关系,进而与实际情况进行比对分析,从而确定最终的电压负荷。通常而言这种计算方法误差比较小,和实际运行情况比较吻合。
在对电压负荷情况掌握后,利用潮流分布原理,首先确定电压基准系数,通常选择其中的一个电厂电压作为基础参数,进而计算得出其它电厂的电压情况。通常会假设变压器都在额定分接头进行运行,不需要考虑电网降落横分量的情况,所以得出的计算数值通常和技术人员的日常记录是一致的。在整个计算过程中由于原始资料收集记录、
计算读数和仪表的精度等因素影响也会或多或少地影响计算精度,这就需要提高责任心,不断进行记录核查分析,反复检验,从而降低误差。
在整个电网潮流稳定计算过程中,有两个重要的影响因素,一个是四大元件的原件参数,另一个是和这些元件互相串联或者并联的具体方式,所以需要根据电网运行的具体情况,不断改进和优化电网潮流计算的具体流程。一方面要确定输入的原始数据的具体计算标准,另一方面要保证每个节点的电压的初值的精确度和准确性,在此基础上对变量值进行换算分析。若电压变量值比节点初始电压小,就可以将全部线路的功率直接输出,反之,如果电压变量值比节点初始电压值大,就需要进行下一环节运算。当然这是纯理论的分析。在整个电网潮流稳定计算过程中,由于电网的分布比较复杂,还涉及到中转站等各个节点和环节的具体情况,需要选择合适的节点,并确定具体的电压稳定值,进而更好地进行电压输送和进一步运算分析,最终确定整体的输电情况。这需要根据整个电网运行情况对每一个环节的具体参数进行具体分析和运算,进而确定相应的各项指标,及时排查计算误差和反复校检,最终得出科学的计算结果。
总之电网潮流稳定计算是一个复杂的过程,需要结合电力系统的具体运行情况,对每一个运行环节的各类指标进行科学计算,并引入现代化信息技术构建整体模型,反复检验和分析,才能最终提高计算的可靠性和科学性,为保障电力系统稳定运行提供重要的参数数据支持。
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论文作者:肖晓军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/9
标签:电网论文; 稳定论文; 潮流论文; 电压论文; 情况论文; 系统论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第36期论文;