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摘要：现阶段，电网互联是电网系统的主要模式，能够提升电网运行的可靠性。考虑到电网系统之间的影响，若某个电网系统发生运行故障，则会造成联锁反应，可能会造成电网系统全面瘫痪，造成大面积停电，基于此需要加强电网潮流变化的研究。
关键词：电网潮流变化；电网稳定；影响
随着可再生能源及分布式发电的开发和利用，微电网作为一种高效利用可再生能源的方式应运而生，解决了分布式发电的单机接入成本高、并网运行控制困难等问题。微电网通过静态开关并入电网，即可并网运行也可孤网运行。但当其并入电网时与电网相互作用，会对电网产生一系列影响。微电网并网时，所有微型电源采用恒PQ控制策略。当主网故障，微电网孤网运行时，其中一个微型电源将切换为V/f控制策略，对微电网系统电压和频率直到支撑作用，其它微型电源保持PQ控制运行，不能用与电压和频率的调整，孤网运行模式时，微电网内可以通过V/f控制单元的功率跟随特性来实现电力供需平衡，同时保证较高的电压和频率质量。当微电网再次并网时，通过锁相环控制，确保微电网和主网间的频率和电压相位相角的一致，基本实现平滑、柔性并网。
1 电网潮流概述
电网潮流指的是，输配电网系统在运行过程中，由于电源电势的激励，电流和功率从电源经过各个系统元件流入负荷，分布于电网系统的各处。电网系统是由发电站、配电站、变电站、输配电线、电力用户组成的综合系统，电能在发电站生产，经过其他各个环节时一部分电能会损失，而剩下的大部分也会被负荷消耗，对电能的产生到消耗、流经的输配电线、输送环节的节点电压的计算即为电网潮流计算。对潮流的计算要根据电网的结构、各环节的运行情况和参数进行分析，运用大量的复数和矩阵算法，利用先进的计算机技术，能够提高当前电网运算的效率。
2 微电网的基本结构
微电网是由风力发电、太阳能发电，燃气轮机，储能电池等分布式电源组成的微型电力系统，与传统的电力系统相比，它即可并网运行也可孤网运行，其运行控制和保护难度更大，复杂性更高。微电网的基本结构如图1所示。
通过静态开关实现微电网并网与孤网两种运行方式的平滑切换，当静态开关断开时，微电网孤网运行，闭合时，微电网并网运行，静态开关还具有继电保护的功能，当电网故障时，可自动由并网运行切换到孤网运行，当故障消除时，自动实现并网运行。微网中分布式电源大多需要经过电力电子转换器才能接入微电网系统，其中任何一种分布式发电接入都会对系统产生影响，所以还需要能量控制系统进行分析控制，并有潮流控制器实现系统能量流动的实时控制。
3 电网潮流变化对电网稳定的影响分析
基于风电接入为背景，分析电网潮流变化给电网稳态造成的影响，以某电网为例，此电网构成包括220kV变电站、220kV风电场、110kV变电站与风电场。基于风电处出力0、50%、100%进行潮流计算分析。
3.1风电出力分析
当电网风电出力为0MW时，风电场作为终端，负责接收变电站输送的功率，220kV站功率为226，由220kV风电场负责接收，110kV站发出功率是115，由110kV风电场负责接收。当电网风电出力为50%时，风力无功出力在-0.90~0.95范围内，才能够收敛潮流，确保电压处于合理范围。风场作为电源，为电网输送功率，110kV风电场送出功率为114，由110kV站负责接收，220kV风电场送出功率为226，由220kV站负责接收。
电网风电出力为100%时，也就是为总出力时，要在风电接入点，进行无功补偿，才可以收敛潮流，将电压控制在合理的范围内。风场作为电源，给电网输送功率。风电场出口进行无功补偿，可以确保风电场接入点的电压保持的合理范围内，考虑到实际情况，要从接入点向系统枢纽点，来输送有功潮流，但是风电场难以实现，因为电压不平衡度较大，所以难以实现潮流收敛。采取风电场无功分层管理，由风电场负责内部无功补偿，电网负责接入环节的无功补偿，以确保风电的质量。
3.2电网暂态稳定性分析
当接入风电后，使得电网运行的方式更加的复杂，系统潮流计算与分析也更加复杂。当风电装机容量增加，会增加系统变化因素，使得系统动态特性增加，为了确保电网系统运行的可靠性，则需要做好全面的分析，合理的选择发电方式。基于风电场恒速恒频率发电而且等容量，进行故障切除时间分析，在相同故障下，与同容量火电机组相比，异步机风场对电网稳定性影响较小。
4 电网潮流调整策略
4.1加强电网潮流监控
基于电网潮流变化对电网稳定的影响，在实际运行管理工作中，需要加强对电网潮流监控，及时掌握电力负荷增长的实际情况，对电网系统运行方式进行合理的调整。加强对电网系统潮流的控制，避免出现超稳定限额运行。因为电网潮流控制是根据电力负荷情况开展的，所以要加强对用电负荷的预测与管理，为电力潮流控制，及时提供完整的数据信息，以确保电网稳定运行。
4.2准确计算电网潮流
准确的计算电网潮流，对潮流调整与改善收敛性来说，有着积极的作用。现阶段，使用的潮流算法中，利用LM5与LM6方法，能够为病态潮流调整，提供有价值的参考信息。在实际计算的过程中，需要严格按照计算流程，通过构建网络模型，采取适当的计算方法，构成潮流参数方程式，借助计算机设备，绘制潮流变化曲线，分析曲线，判断电网系统的稳定性，并且进行潮流调整，以确保电网运行的稳定性。
4.3合理选择潮流控制模式
基于电网潮流对电网稳定性的影响，对电网潮流进行控制，可以采取有功模式或者无功模式，在进行潮流控制的过程中，需要加强对潮流的监控。有功控制属于线性控制，可以促使电网系统保持的平衡运行状态下，通过控制端口实现，增减电能输入端口的用电负荷实现潮流控制，或者增减输出端口电能量实现潮流控制。相对于有功控制，无功控制较为复杂，在无功控制的增减模式下，增减模式和电压与电能损耗之间呈现非线性关系，难以准确的估算无功到电能接收端口的功率，并且无功变化会给电网运行的稳定性造成影响，因此需要做好电网潮流变化分析，明确其与变化频率之间的关系，以采取相应的稳定措施。
结语
电网潮流变化会影响到电网运行的稳定性，尤其是风电接入后，极易引发电网潮流变化，对电网可靠性的影响将会更大，因此需要加强对电网潮流的监控，合理的采取潮流控制模式，以减少对电网的影响。
参考文献
[1]余昆，曹一家，陈星莺，郭创新，郑华.含分布式电源的地区电网动态概率潮流计算[J].中国电机工程学报，2011（1）.
[2]孙劲勇.电网潮流变化对电网稳定的影响探讨[J].科技创新与应用，2013（26）.
作者简介
李海波（1988.01-），男，重庆市忠县人，福建宁德核电有限公司，模拟机维护工程师研究方向：核电站电气模型仿真
论文作者:李海波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/18
标签：电网论文; 潮流论文; 系统论文; 电压论文; 风电论文; 风电场论文; 功率论文; 《基层建设》2017年第30期论文;