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電力系統范文1
摘要：電力系統負荷猜測電力市場建設規劃
1引言
負荷猜測是從已知的用電需求出發，考慮政治、經濟、氣候等相關因素，對未來的用電需求做出的猜測。負荷猜測包括兩方面的含義摘要：對未來需求量(功率)的猜測和未來用電量(能量)的猜測。電力需求量的猜測決定發電、輸電、配電系統新增容量的大小；電能猜測決定發電設備的類型(如調峰機組、基荷機組等)。
負荷猜測的目的就是提供負荷發展狀況及水平，同時確定各供電區、各規劃年供用電量、供用電最大負荷和規劃地區總的負荷發展水平，確定各規劃年用電負荷構成。
2負荷猜測的方法及特征
2.1單耗法
按照國家布置的產品產量、產值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分"產品單耗法"和"產值單耗法"兩種。采用"單耗法"猜測負荷前的關鍵是確定適當的產品單耗或產值單耗。從我國的實際情況來看，一般規律是產品單耗逐年上升，產值單耗逐年下降。單耗法的優點是摘要：方法簡單，對短期負荷猜測效果較好。缺點是摘要：需做大量細致的調研工作，比較籠統，很難反映現代經濟、政治、氣候等條件的影響。
2.2趨向外推法
當電力負荷依時間變化呈現某種上升或下降的趨向，并且無明顯的季節波動，又能找到一條合適的函數曲線反映這種變化趨向時，就可以用時間t為自變量，時序數值y為因變量，建立趨向模型y＝f(t)。當有理由相信這種趨向能夠延伸到未來時，賦予變量t所需要的值，可以得到相應時刻的時間序列未來值。這就是趨向外推法。
應用趨向外推法有兩個假設條件摘要：①假設負荷沒有跳躍式變化；②假定負荷的發展因素也決定負荷未來的發展，其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨向模型是應用趨向外推法的重要環節，圖形識別法和差分法是選擇趨向模型的兩種基本方法。
外推法有線性趨向猜測法、對數趨向猜測法、二次曲線趨向猜測法、指數曲線趨向猜測法、生長曲線趨向猜測法。趨向外推法的優點是摘要：只需要歷史數據、所需的數據量較少。缺點是摘要：假如負荷出現變動，會引起較大的誤差。
2.3彈性系數法
彈性系數是電量平均增長率和國內生產總值之間的比值，根據國內生產總值的增長速度結合彈性系數得到規劃期末的總用電量。彈性系數法是從宏觀上確定電力發展同國民經濟發展的相對速度，它是衡量國民經濟發展和用電需求的重要參數。該方法的優點是摘要：方法簡單，易于計算。缺點是摘要：需做大量細致的調研工作。
2.4回歸分析法
回歸猜測是根據負荷過去的歷史資料，建立可以進行數學分析的數學模型。用數理統計中的回歸分析方法對變量的觀測數據統計分析，從而實現對未來的負荷進行猜測。回歸模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸猜測模型。其中，線性回歸用于中期負荷猜測。優點是摘要：猜測精度較高，適用于在中、短期猜測使用。缺點是摘要：①規劃水平年的工農業總產值很難具體統計；②用回歸分析法只能測算出綜合用電負荷的發展水平，無法測算出各供電區的負荷發展水平，也就無法進行具體的電網建設規劃。
2.5時間序列法
就是根據負荷的歷史資料，設法建立一個數學模型，用這個數學模型一方面來描述電力負荷這個隨機變量變化過程的統計規律性；另一方面在該數學模型的基礎上再確立負荷猜測的數學表達式，對未來的負荷進行猜測。時間序列法主要有自回歸AR(p)、滑動平均MA(q)和自回歸和滑動平均ARMA(p,q)等。這些方法的優點是摘要：所需歷史數據少、工作量少。缺點是摘要：沒有考慮負荷變化的因素，只致力于數據的擬合，對規律性的處理不足，只適用于負荷變化比較均勻的短期猜測的情況。
2.6灰色模型法
灰色猜測是一種對含有不確定因素的系統進行猜測的方法。以灰色系統理論為基礎的灰色猜測技術，可在數據不多的情況下找出某個時期內起功能的規律，建立負荷猜測的模型。分為普通灰色系統模型和最優化灰色模型兩種。
普通灰色猜測模型是一種指數增長模型，當電力負荷嚴格按指數規律持續增長時，此法有猜測精度高、所需樣本數據少、計算簡便、可檢驗等優點；缺點是對于具有波動性變化的電力負荷，其猜測誤差較大，不符合實際需要。而最優化灰色模型可以把有起伏的原始數據序列變換成規律性增強的成指數遞增變化的序列，大大提高猜測精度和灰色模型法的適用范圍?；疑Ｐ头ㄟm用于短期負荷猜測?；疑聹y的優點摘要：要求負荷數據少、不考慮分布規律、不考慮變化趨向、運算方便、短期猜測精度高、易于檢驗。缺點摘要：一是當數據離散程度越大，即數據灰度越大，猜測精度越差；二是不太適合于電力系統的長期后推若干年的猜測。
2.7德爾菲法
德爾菲法是根據有專門知識的人的直接經驗，對探究的新問題進行判定、猜測的一種方法，也稱專家調查法。德爾菲法具有反饋性、匿名性和統計性的特征。德爾菲法的優點是摘要：①可以加快猜測速度和節約猜測費用；②可以獲得各種不同但有價值的觀點和意見；③適用于長期猜測，在歷史資料不足或不可猜測因素較多尤為適用。缺點是摘要：①對于分地區的負荷猜測則可能不可靠；②專家的意見有時可能不完整或不切實際。
2.8專家系統法
專家系統猜測法是對數據庫里存放的過去幾年甚至幾十年的，每小時的負荷和天氣數據進行分析，從而匯集有經驗的負荷猜測人員的知識，提取有關規則，按照一定的規則進行負荷猜測。實踐證實，精確的負荷猜測不僅需要高新技術的支撐，同時也需要融合人類自身的經驗和聰明。因此，就會需要專家系統這樣的技術。專家系統法，是對人類的不可量化的經驗進行轉化的一種較好的方法。但專家系統分析本身就是一個耗時的過程，并且某些復雜的因素(如天氣因素)，即使知道其對負荷的影響，但要準確定量地確定他們對負荷地區的影響也是很難的。專家系統猜測法適用于中、長期負荷猜測。此法的優點是摘要：①能匯集多個專家的知識和經驗，最大限度地利用專家的能力；②占有的資料、信息多，考慮的因素也比較全面，有利于得出較為正確的結論。缺點是摘要：①不具有自學習能力，受數據庫里存放的知識總量的限制；②對突發性事件和不斷變化的條件適應性差。
2.9神經網絡法
神經網絡(ANN,ArtificialNeuralNetwork)猜測技術，可以模擬人腦做智能化處理，對大量非結構性、非確定性規律具有自適應功能。ANN應用于短期負荷猜測比應用于中長期負荷猜測更為適宜。因為，短期負荷變化可以認為是一個平穩隨機過程。而長期負荷猜測可能會因政治、經濟等大的轉折導致其模型的數學基礎的破壞。優點是摘要：①可以模擬人腦的智能化處理；②對大量非結構性、非精確性規律具有自適應功能；③具有信息記憶、自主學習、知識推理和優化計算的特征。缺點是摘要：①初始值的確定無法利用已有的系統信息，易陷于局部極小的狀態；②神經網絡的學習過程通常較慢，對突發事件的適應性差。
2.10優選組合猜測法
優選組合有兩層含義摘要：一是從幾種猜測方法得到的結果中選取適當的權重加權平均；二是指在幾種猜測方法中進行比較，選擇擬和度最佳或標準偏差最小的猜測模型進行猜測。對于組合猜測方法也必需注重到，組合猜測是在單個猜測模型不能完全正確地描述猜測量的變化規律時發揮功能。一個能夠完全反映實際發展規律的模型進行猜測完全可能比用組合猜測方法猜測效果好。該方法的優點是摘要：優選組合了多種單一猜測模型的信息，考慮的影響信息也比較全面，因而能夠有效地改善猜測效果。缺點是摘要：①權重的確定比較困難；②不可能將所有在未來起功能的因素全包含在模型中，在一定程度上限制了猜測精度的提高。
2.11小波分析猜測技術
小波分析是一種時域-頻域分析法，它在時域和頻域上同時具有良好的局部化性質，并且能根據信號頻率高低自動調節采樣的疏密，它輕易捕捉和分析微弱信號以及信號、圖像的任意細小部分。其優點是摘要：能對不同的頻率成分采用逐漸精細的采樣步長，從而可以聚集到信號的任意細節，尤其是對奇異信號很敏感，能很好的處理微弱或突變的信號，其目標是將一個信號的信息轉化成小波系數，從而能夠方便地加以處理、儲存、傳遞、分析或被用于重建原始信號。這些優點決定了小波分析可以有效地應用于負荷猜測新問題的探究。
電力系統范文2
關鍵詞:電力系統;電能計量方法;節能降耗
中圖分類號:TM933文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)13-0099-02
隨著我國電力系統的改革,對電能計量工作提出了更高的要求,特別是從傳統的計劃經濟向市場經濟的轉變,電能測量技術更為重要,需要重視它的完整性和準確性。電能計量直接關系到電力系統發電量、線損、煤耗、廠用電、供電量、用電量等各項技術經濟指標的計算。隨著電力系統的發展,用電波動十分劇烈,峰谷差愈來愈大,計量系統在大幅度的工況變化中工作,使其計量誤差增大,已成為電能計量不可忽視的問題。
一、電力系統電能計量的重要性
電能是國民經濟和人民生活極為重要的能源,電氣化程度和管理現代化水平是衡量一個國家發達與否的重要標志。電力生產的特點是發電廠發電、供電部門供電、用戶用電這三個部門連成一個系統,不間斷地同時完成。發、供、用電三方如何銷售與購買電能、如何進行經濟計算,涉及許多技術、經濟問題。營業性計費的公正合理,涉及電業部門與用戶的經濟利益。提高電能計量的正確性,對發、供、用電三方都是十分需要的。
隨著我國電力系統的改革,對電能計量工作提出了更
高的要求,特別是從傳統的計劃經濟向市場經濟的轉變,電能測量技術更為重要,需要重視它的完整性和準確性。電能
計量直接關系到電力系統發電量、線損、煤耗、廠用電、供電量、用電量等各項技術經濟指標的計算。隨著電力系統的發展,用電波動十分劇烈,峰谷差愈來愈大,計量系統在大幅度的工況變化中工作,使其計量誤差增大,已成為電能計量不可忽視的問題。利用經濟杠桿,實施分時計度并分時計價的電能計量方式,在一定程度上可以起到調控負荷、“削峰填谷”的作用,有利于電力系統的運行和發、輸、配、用電設備的充分利用。
由于電力電子技術在各行各業用電設備中的采用,負荷向電力系統注入大量的諧波,引起電壓、電流波形嚴重畸變。如何計算諧波電能是亟需解決的問題。
二、電力系統中電能計量方法
現行的電能計量方案是在發電機、網絡交換關口處安裝電能計量裝置。電力系統中關口是指廠網之間、區域性電網之間電力設備資產和經營管理范圍的分界處。關口電能計量裝置是衡量關口分界處電能量的流向及其大小的裝置,它記錄的電能量作為技術經濟指標統計、核算的基礎數據,是保證電力市場能否正常運行的關鍵。
(一)確定電力系統關口的原則
目前,為考核地區線損率、網損率、上網電量、過網電量、購網電量、地區負荷及地區負荷率等指標,定義了產權關口、結算關口、協議關口、調度關口、線損關口和負荷關口等多種關口。這些關口的劃分方法不一致,標準不統一,亦無審核機構。在管理上又各自為政,不能適應電網的發展。為了實施電網商業化運營,以經濟核算替代指標考核,以表位法替代余量法管理線損,應統一標準,明確電量關口,劃清網級電力市場的界面,規范管理。
規范電力系統關口的首要原則是:第一,以產權分界點為界限,建立網級電力市場界面,以達到統計電量、結算電費的目的,為商業化運營奠定基礎;第二,以電量關口為基礎,規范管理線損,消除“吃網損”的現象,公平分配網級電力市場公司的利益;第三,以適合于商業化運營的、規范化的經濟方式核算。
(二)用戶電能計量方法
對電能計量的方法可以分成以下幾種類型:
1.傳統手工型。這是最為古老的方式,采用的是“一家一表”模式,到一定時期由電力工作人員挨門挨戶收取電費。這種方法的缺點是顯而易見的,不但勞動強度大,而且不能對用電戶進行統一管理。但是這種方法在我國的廣大農村還在廣泛的使用。
2.IC卡型。為了降低電力部門人員的勞動強度,采用了由用電戶上電力公司購電這種方式。為此開發了新型的電能計量儀表――IC卡式電度表,采用預付費式,用戶先用卡購電,然后才能使用。這種方式在城鎮地區廣泛使用。
3.自動抄表。自動抄表這種方式是近些年被廣泛探討和實現的一種方式,它是計算機技術和網絡通信技術在電力部門應用的一個生動實例。它的基本實現模式是:電能用戶的用電量通過計量儀表計量后,由采集器采集,采集器和通信網絡相連,通過網絡傳輸到電力部門的管理中心。目前采用的網絡傳輸技術主要有光纖網絡、電話網絡、電力線載波網絡、總線網絡以及無線通信網等技術。自動抄表的發展方向和計算機網絡的發展緊密相連,它的一個發展方向就是所謂的“三網和一”,即電力網、廣播網、通信網和三為一,通過提供一個高帶寬、大容量、高速度的網絡將通信、數字業務、廣播等結合起來。
集中管理。集中管理式自動抄表技術在可以進行集中控制的區域中應用,因為用電戶比較集中,那么就可以采用先進的技術實現,并且可以提供更多的控制和管理功能。
三、電能計量對節能降耗的作用
(一)電能計量對節能降耗的作用
電能計量不但是電力市場交易和營銷的基本技術支撐和基礎數據來源,同時也是生產技術單位對設備是否經濟運行進行判別的基礎數據來源,通過準確的計量核算,可以分析在用的電力變壓器等電網設備的損耗是否超過允許值,對高損耗電網設備進行處理或更換,降低企業的單位能耗。
1.科學先進的電能計量工具為節能改造提供了準確
的數據。電壓、頻率、有功、無功等主要數據的直接來源就是電能計量器具。計量器具的準確度、技術先進程度將直接影響數據的產生和分析應用。供電企業要加大投入,更新能源計量器具和進行技術創新,及時獲得準確、系統的計量數據。
2.電能計量數據分析為節能改造提供了科學依據。要不斷加強數據分析,向計量管理要效益。通過對運行中的電網設備實施節能監測,依據準確的計量數據進行研究分析和評價,發現存在的問題,實現有的放矢地對電網設備進行節能技術改造、運行方式調整等,有效提高電能利用率,減少電能損耗,提高電網經濟運行水平。
(二)電能計量在節能降耗中的實踐
1.建立計量器具信息管理系統,確保計量數據準確性。為提高計量管理水平,增強計量技術基礎,促進計量管理在節能降耗方面發揮更多積極作用,江門供電局統一計量管理,嚴格按照《計量法》及有關法律條文規定,建立了計量器具信息管理系統,實現了計量部與直屬供電局基層班組之間實現儀表使用情況和儀表檢定結果進行無紙化傳遞及相關信息資源共享。該系統的應用,有效完善了強制檢定儀表制度,全面落實了儀表周期檢定,保證了儀表檢定合格率,提高了計量管理水平。
2.以如何降低運行中的110kV主變損耗為例。從技術上來看,電力變壓器作為電力系統的重要電氣元件,其將電能向不同電壓等級的設備傳輸,使電力適用于廣大的用戶,但在能量轉換的過程中必然產生損耗,其損耗分為銅耗和鐵耗。銅耗是由于線圈直流電阻和漏磁場在導線、結構件以及油箱壁作用引起的,鐵耗主要是變壓器鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗、結構件的渦流損耗以及介質損耗。損耗的大小直接反映了變壓器運行的經濟性。因此,通過電能計量數據分析,可以準確判斷變壓器是否處于經濟運行狀態,從而及時采取各種節能降損措施使變壓器能夠在最佳運行區間運行,降低電力變壓器的損耗,向負載提供最大的輸出功率,促進降低線損,提高企業效益。
總之,當前,節能已經成為全社會關注的問題。如何改善供電網絡的質量,提高電能效率,減少經濟損失是電力部門和用戶共同追求的目標。
參考文獻
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電力系統范文3
一、電力系統信息安全隱患
我國發展起步較晚，尤其是電子信息技術遠遠落后于發達國家，隨著電子信息技術在電力系統的廣泛運用，其安全弊端也不斷顯現出來，電力系統信息安全管理存在著較多的隱患。
（一）信息安全意識較弱
電力系統的工作人員信息安全意識薄弱，既沒有看到電力系統信息的重要性，也沒有對于網絡威脅產生防范心理。由此，在電力系統信息安全維護上人力、物力資源投入不足，安于現狀。不能夠擔負起信息安全防護的責任，電力系統安全性較差。
（二）信息安全維護機制不健全
首先，電力系統信息安全投入不足，安全管理的專業人才也是鳳毛麟角。即使，有相應的管理人員，一旦安全事故發生時，由于專業知識匱乏也無法從容應對，網絡安全管理捉襟見肘。其次，電力系統信息技術操作不當，給木馬病毒等可乘之機。信息維護系統不健全，在發現外部入侵時不能夠及時阻止。安全軟件無人監控，疏于管理，不能根據實際需求而進行更新換代，防護能力薄弱。管理人員不能正確使用安全防護軟件進行信息保護，單純防火墻加密無法有效抵抗病毒入侵，安全隱患無法根除。第三，缺乏相應管理制度，工作人員無章可循，信息安全防護工作盲目。缺乏系統性和針對性。電力系統普遍存在信息安全管理意識薄弱的問題，制度管理更是無從說起。只有正確制度的制定，與嚴格執行，才能加強電力系統信息安全防護的系統性與規范性。
二、電力系統信息安全管理措施
電力系統信息安全關乎到，社會各個層面的穩定運行，也關系到國家的健康穩定發展。一旦電力系統信息受到了侵害，人民生命財產安全都將受到威脅。因此，我們要不斷加強電力系統信息安全管理，創新管理機制，以避免因維護不周完成的各方面損失。
（一）建立信息安全管理體系
加強信息安全防護意識，采用國際先進安全信息管理系統，對電力系統信息進行全面管理。除此之外，對電力系統信息進行等級劃分，重點區域實行重點防護，降低其對外開放性。
（二）加強安全制度建設
無規矩不成方圓，要想加強電力系統信息安全防護就必須利用制度強行加強對于工作人員的管理，使其將電力系統信息安全作為工作重點之一。首先，要對安全防護軟件進行專業化管理，實時觀測安全系統審計數據，嚴格記錄網絡監管重要數據，并且建立專門的監管數據庫。其次，在電力系統信息工作環境內部，建立一個統一的身份識別機制，防止外部人員惡意干擾，以及病毒的入侵。
（三）建立病毒防護系統
首先，要給電力系統安裝有效病毒防護軟件，利用軟件的監控、預警、遠程等作用實時防護電力系統信息安全，防止病毒入侵，干擾工作系統。其次，制定嚴格的計算機網絡使用制度。電力系統的使用要有專業人員把關，嚴謹工作人員利用工作機辦私事，嚴禁不明移動設備、優盤對電力系統信息進行復制。一旦發現惡意病毒入侵，工作人員應及時作用專業知識進行抵抗、維護。
（四）建立安全責任機制
在電力系統信息化的過程之中要加速落實信息安全責任機制，把信息安全管理歸入電力生產項目之中。對于信息安全防護部門進行組織管理，明確分工與責任。相關部門領導加強監督管理，有效引導基層人員提高電力系統信息安全防護意識，把安全防護工作落實到位。
（五）提高電力工作人員信息安全意識
電力系統信息是否安全，主要是看工作人員是否有著良好的安全防范意識。為了提高電力系統信息安全防護度，就必須采取有效措施對工作人員進行相關培訓。使其認識到電力系統信息安全的重要性，以及防護的專業知識。有效的安全教育能夠迅速提升工作人員對于信息防護的相關了解，為系統保護積累實戰經驗。在此之外，要提高專業信息維護人員的比重，以科技的力量打擊不法分子的惡意侵襲，將電力系統信息安全防護工作做到最好。
三、結語
電力系統范文4
Abstract： This paper analyzes superiorities of using flexible flow algorithm for conventional solving power flow expands.
關鍵詞： 電力系統；柔性潮流；分析
Key words： power system；flexibility trend；analyze
中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）35-0067-02
1 電力系統柔性潮流概念及其優越性
所謂電力系統潮流計算指的是，通過對多組復雜多元非線性代數方程進行求解，最終得到和工程實際情況相吻合的數值解。在此過程中，應盡量保證其收斂性，并節省計算用時，還應保證計算結果的準確性。業內人士對其展開了深入的探索，雖然獲得了不俗的成績，但仍然存在某些不足。
在常規潮流算法中，通常將電力系統節點歸結為三大類，一是PQ節點，二是PV節點，三是平衡節點，通過賦值法[1]，將上述節點各自的2個運行變量當作常數，進而對潮流方程展開求解，其弊端在于求解條件被人為理想化了，因此，收斂性不足，計算結果也存在較大偏差。有鑒于此，人們一直在探尋新的、高效的潮流算法，在此背景之下，柔性潮流概念應運而生。應用該算法時，融入了對發電機及其負荷狀態的考量，進而構建了相應的直角坐標牛頓—拉夫遜潮流模型。該模型具有諸多優勢，首先，其物理概念較為清晰；其次，雖然在形式上仍能夠看出常規潮流模型的影子，但突破了三大節點的限制，即不需對三大節點進行專門設定；再次，其計算結果更具現實指導意義，能夠計算出節點電壓，能夠計算出系統頻率及負荷，還能夠計算出發送機的實際功率?？傊?，不管是求解過程，還是最終的計算結果，均取得了突破性進展，更加符合現階段電力系統的現實需要。
2 計及發電機和負荷靜特性的潮流方程
用i來表示連接節點，其支路通常涵蓋三大類，一是電機支路，二是負荷支路，三是網絡支路。（詳見圖1）
所以，對于n節點的電力系統而言，其潮流方程可進行如下表示：
Pi（x） = PGi（x） - PLi（x） - PNi（x） = 0
Qi（x） = QGi（x） - QLi（x） - QNi（x） = 0 （1）
i = 1，2，…，n
那么，在該電力系統中，對頻率f、節點i的電壓進行計算時，可采用如下公式：
Ui = Ei + jFi
另外，將Un當作一個參考量時，便可得到：
x = [ET FT f]T ∈ R2n
E = [E1 E2…En]T
F = [F1 F2…Fn-1]T
式（1）所涉及的功率指的是：一、發電機支路功率；二、負荷支路功率；三、網絡支路功率。
對于發電機支路功率而言，其還存在如下兩種表達方式：一、發電機的有功功率-頻率靜特性；二、發電機的無功功率-電壓靜特性[2]。即：
PGi（x） = Kfi（fi0 - f）
QGi（x） = KUi（Ui0 - Ui）
該式中，fi0指的是機組i空載頻率；Kfi指的是機組i的有功功率-頻率調節系數；Ui0指的是機組i的空載電壓；KUi指的是機組i的無功功率-電壓調節系數。
負荷支路功率也可進行如下表示：
PLi（x） = PLi0[1 + KPUi（Ui - 1）][1 + Kpfi（f - 1）]
QLi（x） = QLi0[1 + KQUi（Ui - 1）][1 + KQfi（f - 1）]
該式中，PLi0指的是額定電壓及頻率之下的負荷有功功率，而QLi0指的是相應的無功功率，二者又被稱之為負荷基點功率；KPUi指的是的負荷有功功率；Kpfi及KUi指的是無功功率的電壓調節系數；KQfi指的是無功功率的頻率調節系數。
假設該電力系統節點導納矩陣如下[3]：
Y = {Yij} = {Gij + jBij}
那么網絡支路功率為的計算公式：
j=n
PNi（x） = ∑[Ei（GijEj - BijFj） + Fi（GijFj + BijEj）]
j=1
j=n
QNi（x） = ∑[Fi（GijEj - BijFj） + Ei（GijFj + BijEj）]
j=1
式（1）是由2n個具有獨立特性的諸多方程集合而成的，其待求量的個數也為2n，整個方式是可予以求解的。
3 柔性潮流的求解
3.1 基點功率 相較常規潮流而言，柔性潮流的優點在于不需要進行三大節點（一、平衡節點；二、PV節點；三、PQ節點）人為設置。對柔性方程進行求解之前，通常僅需提供兩個初值即可，一是負荷支路功率的初值，又稱之為負荷基點功率，指的是額定電壓及頻率之下的負荷功率，對負荷展開相應的分析、統計以及預測便可獲得。二是發電機功率的初值，又被稱之為發電機基點功率，指的是額定電壓及頻率之下的發電功率，通常由發電計劃給定。應用柔性潮流原理對系統實際負荷功率進行計算時，其大小主要取決于三個方面，一是發電機實際功率，二是節點電壓大小，三是系統頻率大小，通常和基點功率在數值上并不相等，無疑這和實際情況更加契合。對基點功率、發電機靜特性、負荷靜特性進行確定時，將會用到如下方法：一、結合負荷資料，求得相關負荷支路的基點功率，即PLi0、QLi0；二、應用P∑=kL∑Pli0（kL指的是網損系數）這一公式對系統發電總功率進行有效估算；三、依據節能調度這一原則，將系統發電總功率P∑合理分配到每一臺發電機上，從而得到發電機i的基點有功功率PGi0，最終確定它的空載頻率fi0；四、根據電機額定功率因數來完成對諸多機組的基點無功功率QGi0的合理分配，最終確定它的空載電壓Ui0。
3.2 一次潮流及二次潮流 根據對電力系統潮流所采取的具體調控方式，可將柔性潮流求解歸結為兩個階段，第一個階段是一次潮流，第二個階段是二次潮流。所謂一次潮流指的是，由基點功率這一因素確定的，且發電機靜特性一直處于不變條件下的潮流。通常條件下，進行一次潮流求解便可獲得所需數據。如果系統頻差超過既定標準，又或者部分節點電壓存在相當大的偏差，那么在這種情況下，便可借助電力系統二次調控的相關原理和做法以實現對發電機靜特性曲線的合理平移，接下來，再展開一次柔性潮流計算，從而實現對系統電壓及頻率的有效調節，使其達到相關的運行標準，這就是所謂的二次潮流。
4 結束語
本文先闡述了電力系統柔性潮流的概念，繼而提出了計及發電機和負荷靜特性的潮流方程，最后對柔性潮流方程展開了相應的求解。柔性潮流這種算法，將發電機及負荷的靜特性納入了考量的范疇，其方程數量和2倍系統節點數表現出嚴格對等的關系，另外，待求變量主要涉及兩個值，一是節點電壓相量，二是系統頻率。應用柔性潮流的過程中，僅需借助基點功率這一條件便可完成對一次潮流，乃至二次潮流的有關計算。相較常規潮流而言，柔性潮流的優越之處在于舍去了對三大節點（一、平衡節點；二、PV節點；三、PQ節點）的人為設置，因而具有良好的收斂性，不僅如此，無論是求解過程，還是最終結果，均與電力系統的具體運行情況更加契合。
參考文獻：
[1]黃健群.電網運行風險評估與管理分析[J].河南科技，2013（09）.
電力系統范文5
目前變電站自動化系統中遠動數據和信息都是通過后臺監測系統來進行發送到主站的,這就存在著一旦后臺監測系統無法正常運行時,這些遠動數據和信息則會無法發送,而無論是廠家來人進行修理還是自行修理都是需要一定時間的,使系統的正常運行受到較大的影響。所以為了避免這種情況的發生,可以將利用監控系統的通訊單元向調度主站進行直接發送,這樣這部分數據和信息就不需要經過監測系統,即使監測系統發生故障,也不會對這些數據和信息的發送受到影響。
2電力系統自動化發展的必備條件
2.1信息技術的應用電力系統自動化的實現是經信息技術為基礎而進行的,所以需要通過對計算機的控制情況進行充分的了解,這樣才能更好的推進自動化的實現。電力系統中各個電子設備在運行過程中,都需要利用計算機信息技術來實現全面的監控功能,這樣才能有效的確保其正常的運行。同時還存在著各種不同的問題,這與電子設備處所位置也極大的關系,所以存在的問題也存在較大的差別,在這種情況下,則需要利用計算機技術實現有效的排查和分析,能過數據推算功能,能夠使問題得到較好的解決。計算機信息技術在這一過程中有效的發揮了其計算和研究的功能,代替了人的工作,所以電力系統自動化的運行和實現離不開信息技術的應用。
2.2需要具有較高素質的人員電力系統自動化的實現,并不是說不需要員工進行工作了,相反對員工的專業技能水平有了更高的要求,所以電力企業需要加強對員工專業技能的培養,使其能夠對先進技術進行準確的濱,這樣在自動化系統運行時才能夠及時發現問題并進行有效的控制,只有員工整體素質提升了,才能更好的在電力系統自動化建設中履行好自己的職責,從而加快電力系統自動化建設的快速發展。
2.3具有非常好的市場發展前景電力系統的自動化建設需要依靠先進的技術為指導,從而實現全面的整合發展,實現電力系統整體的控制能力,實現全網的集中控制,一體化的發展,所以電力系統自動化具有良好的發展前景。
3電力系統自動化技術的應用
3.1計算機智能控制技術的應用計算機智能技術是基于神經網絡所具有非線性、并行處理能力和自組織自學習的能力發展起來的,由于神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的,而且其信息隱含在連接權值上,而要想實現對權植進行調節,則需要依據一定的學習算法來進行,從而實現神經網絡從M維空間到N維空間復雜的非線性映射。
3.2變壓器的設備在線狀態監測電氣設備的檢修維護大致經歷了故障檢修、定期檢修和狀態檢修三個階段。要實現電氣設備的狀態檢修,最基本的是要實現狀態監測,要對電氣設備的運行狀態進行實時地、全面地、真實地掌握,并及時的檢測出電氣設備在運行中各種狀態參數及其變化趨勢。這樣才能對設備可能存在的缺陷及故障進行準確的分析和判斷。
3.3專家系統控制技術的應用專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。
3.4自動化安全保障能力自動化系統通過對日程運行及電力數據的存儲和恢復都起到了保障作用,這樣利用這些數據可以更好的制定預算計劃,進行系統更新和安全指標的修訂,而且還可以在系統運行存在安全隱患和危及生命安全時,及時采取有效措施,降低風險,使從業人員的安全得到保障。
4結束語
電力系統范文6
關鍵詞：電力系統；黑啟動；系統恢復
作者簡介：戴小俊（1981-），男，江蘇丹陽人，昆明供電局，工程師。（云南 昆明 650000）
中圖分類號：TM7?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0148-02
隨著能源結構的優化調整和清潔能源的快速發展，電能所占能源消耗的比例逐漸增高，用戶對電能的依賴程度不斷增強，對系統運行的可靠性和安全性要求也不斷提高。電力系統規模的日益擴大，風能、太陽能等新能源發電的大規模并網，使得系統運行與控制的復雜度越來越高，發生大面積停電的風險也日益增大，對實現電能的安全傳輸和可靠供應提出了重大挑戰。[1]
近年來，大停電事故[2]的不斷發生給電力系統的安全運行敲響了警鐘。為了不斷提高系統運行安全性和可靠性，減少事故對社會穩定和經濟效益的影響，要求電力系統根據自身結構特點研究制訂黑啟動方案。
黑啟動是指電力系統發生大停電事故甚至整個系統停運后，利用系統中具有自啟動能力的發電機組啟動，帶動其他發電機組，在盡量短的時間內實現整個系統的正常運行。[3]
一、研究歷程
隨著電力系統的不斷發展，為避免大停電事故的發生，黑啟動受到了世界范圍的廣泛關注。自20世紀80年代起，國外研究人員就對黑啟動進行了相關研究，并明確了黑啟動過程中所需解決的問題，制定了黑啟動方案的基本原則及需注意的技術問題，如北美電力可靠性委員會（NPRC）1997年制定了有關黑起動的規劃標準。美國學者曾利用遙遠小水電廠作為黑啟動電源，針對內布拉斯加電力系統制定了相關黑啟動方案。[4]
近年來，國內對黑啟動也進行了研究。1999年，針對華東電網黑啟動問題，上海交通大學和華東電力調度局進行了仿真研究，并認真探討了發電機自勵磁、過電壓等黑啟動過程中可能出現的問題。2000年頒布的《電力系統安全穩定控制技術導則》專門增加了黑啟動的內容。同年，華北電網成功地進行了國內首次黑啟動試驗。[5]之后湖北電網、貴州電網[6-8]等進行了現場工業試驗及研究，為緊急事故下應對電網大面積停電事故積累了寶貴經驗。
二、黑啟動的主要研究內容
根據恢復不同時期電力系統的特點，可以把黑啟動過程分為三個階段，即黑啟動階段、網架重構階段及負荷恢復階段。
1.黑啟動階段
在黑啟動階段，黑啟動電源向跳閘的具有臨界時間限制的機組提供電源，使其恢復發電能力，重新并入電網，并形成獨立的子系統。黑啟動階段的關鍵在于如何選取黑啟動電源、合理劃分子系統。[9，10]
（1）黑啟動電源的確定。黑啟動電源主要包括三種類型。第一類黑啟動電源是指本身具有自啟動能力的機組，第二類黑啟動電源為事故后殘存的機組或孤島，第三類黑啟動電源為相鄰系統的支援。[10]一般選擇第一類電源為黑啟動電源，通常為水電機組或燃氣機組。現階段，隨著分布式電源的不斷接入，在電網發生大停電甚至全黑狀態時，某些分布式電源由于其微網運行特性也可作為黑啟動電源，對電網進行供電恢復。
（2）子系統劃分。黑啟動階段，子系統的劃分可看作將系統內的電廠、變電站及負荷劃分為若干不同的分組，且每個分組中至少包含一個黑啟動電源。在各個子系統內，利用黑啟動電源向其他電源供電，并進行子系統重構。
在進行子系統劃分時，需要考慮以下原則：[12-15]子系統劃分應盡量避免電網結構的大幅變化；各子系統內必須包含具備自啟動能力的機組；各子系統應具有足夠的發電能力，滿足恢復過程中電壓、頻率和負荷恢復的要求；各子系統內必須包含足夠的負荷，保持恢復過程中的功率平衡；避免長距離大功率輸電；系統間電氣聯系少；具備并網條件。
2.網架重構階段
網架重構階段需要充分利用黑啟動階段已經恢復的發電容量，通過依次啟動重要機組及投入主要輸電線路逐步建立穩定的網絡架構，為負荷的全面恢復奠定基礎。[10]
針對不同的恢復目標，網架重構可分為面向機組恢復的網架重構和面向負荷恢復的網架重構。面向機組恢復的網架重構，其主要目標是恢復未啟動機組的供電；面向負荷恢復的網架重構，其主要目標是盡快恢復重要負荷的供電。[16，17]網架重構實質上就是求解最優送電路徑，不論是給未啟動機組供電，還是給負荷供電。網架重構要求尋找網絡中恢復供電節點到目標節點的最短供電路徑，以便加速系統網架重構進程，縮短供電恢復時間。
3.負荷恢復階段
負荷恢復階段要求全面快速地恢復負荷，逐步合并各子系統。其主要目標是盡快地恢復最多的負荷。約束條件主要包括電壓、線路、變壓器的熱穩定以及系統頻率。[9-10，18]
負荷的增加一般是離散的，希望在網絡結構不變的情況下系統能恢復最多的負荷，并滿足所有的約束。負荷恢復的目標函數可以描述如下：[19，20]
約束條件為：
（1）
（2）
（3）
其中Li為節點i的負荷量；Wi為相應負荷的權重，權重愈大說明負荷愈重要；Ci為該負荷的投退狀態，取1或0；x表示狀態變量，u表示控制變量，Au表示系統運行可行域。式（1）為潮流約束方程，式（2）為系統頻率上下限、節點電壓上下限、發電機出力上下限等。
三、黑啟動注意事項
1.發電機自勵磁
自勵磁是指無勵磁發電機帶過大容性負荷狀態下可能發生的一種現象。在電力系統進行黑啟動時，由于系統內水電廠與火電廠分布距離通常較遠，作為黑啟動電源的水電機組需要通過較長空載線路對火電廠進行供電恢復。一旦線路合閘，會產生顯著的電容效應，進而引發自勵磁。[11，21]為避免啟動過程中自勵磁現象的發生，在制訂黑啟動方案時需進行自勵磁校驗。黑啟動過程中，一般通過增加系統無功負荷消除自勵磁。
2.過電壓
黑啟動過程中，通常選擇水電機組作為啟動機組，而被啟動機組一般為火電機組，通常需要經過高電壓、長距離的輸電線路進行供電恢復，從而過電壓情況比較嚴重。電壓過高則會導致發電機欠勵，甚至自勵和不穩定，因而在黑啟動過程中必須考慮過電壓問題。[20]黑啟動過程中開關操作較為頻繁，可能產生操作過電壓，因而在判斷黑啟動方案的可行性時必須校驗可能產生的操作過電壓，看其是否在系統電壓的允許范圍內。正常運行狀態下，三相不同期合閘產生的沖擊電壓最為嚴重，因而過電壓評估一般考慮電源電壓幅值最大且三相不同期合閘的情況。若這種情況下能夠滿足系統要求，采用該方案必然可以保證系統的穩定性。[21，22]
3.低頻振蕩
隨著電網的不斷互聯，規模不斷擴大，系統間電氣距離愈來愈遠，阻尼性能較差，易導致低頻振蕩的發生。黑啟動恢復初期系統相對薄弱，且多為超高壓遠距離送電，易發生低頻振蕩。為保證系統頻率的穩定，需要合理調整潮流分布或選擇性加入PSS。
4.系統穩定性
采取黑啟動方案對大停電系統進行供電恢復后，系統結構比較脆弱，安全性和穩定性差，受到擾動時就可能發生失穩。在黑啟動過程中，為避免系統受到擾動而失穩，電網再次解列，黑啟動失敗，因而有必要對系統的暫態穩定性進行評估。在黑啟動方案穩定性評估中，參照《電力系統穩定導則》的要求，一般按單相短路接地的單一故障來考察方案重建小系統的穩定性。[3，21-22]
5.合環并網
黑啟動過程中，各子系統成功恢復后需解決子系統的同步并網問題。在并網合環操作時會產生一定的合環電流，影響電網運行的安全性和穩定性，而合環電流過大甚至導致系統失穩、電網解列、黑啟動失敗。為保證黑啟動的順利進行，應對電網合環并網過程進行計算校核。根據我國電力調度規程規定，在合環并網時，分區運行的電網應滿足相位要求、電壓差在20%以內等條件。一般按照合環并網瞬間合環點兩側的電壓和相角來計算合環沖擊電流，并判斷此時黑啟動過程中各系統是否穩定。[3，11，23]
四、展望
新能源發電形式并網后，一方面為黑啟動提供了更多的啟動電源選擇；另一方面，其中大量的波動性電源也使得黑啟動問題更為復雜。如何充分利用這一類型電源，又盡量簡化其調度控制的復雜性以縮短黑啟動恢復的時間就成為必須解決的問題。
五、結語
智能電網環境下，大量不同類型新能源接入、網架結構更為復雜、運行方式更為靈活多變，不同區域間的互聯也愈加緊密，一旦發生故障就可能引起“鏈式反應”，導致系統發生大停電甚至整個系統停運。結合工程現場實際制訂合理的黑啟動方案對系統進行供電恢復，對減少大停電事故所引起的經濟損失和社會影響具有重要意義。
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