电力系统潮流计算

广东电力交易中心GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER电力系统潮流计算广东电力交易中心广东电力交易中心课程目标GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER口通过潮流计算、电力系统运行原理的学习，了解电力潮流分布、电力系统调度运行对市场交易的影响，有助于加深对电力市场尤其是电力现货市场交易原理的认识。通过本门课程学习，帮助学员达成以下目标：0102了解电力系统潮流的概念和潮流计算的基本过了解电力系统需求预测的基本内容及市场化背程；对潮流分布如何影响市场交易结果的过程景下电力需求预测的影响：熟悉电力系统平衡有更深入的认识：了解电力系统中的有功功率的概念和实现功率平衡的基本方法，涵盖有功、分布简化计算的方法。无功平衡两个方面内容。0304了解传统调度模式以及市场环境下发电计划编了解实时发电计划的编制原理，电力系统实时制的差异，中长期和日前发电计划编制的基本控制的必要性和方法。原理，对计划向市场转变过程中，系统运行管理、决策机制的变化有初步的了解。3广东电力交易中心GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER目录电力系统潮流计算的基本原理电力系统的平衡发电计划编制的基本原理电力系统实时运行与控制广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER电力系统基本概念Rjx口电压：水位，决定系统功率传输能力，伏特V口电流：水流，决定系统功率传输流量，安培A有功：货物，单位时间传输的能量，瓦特W、kW口无功：水体，承载能量传输，乏Var有功、无功、电压幅值、相角口功率：流速，单位时间流过的量，瓦特W224.46223.6328.8829.00口电量：总量，功率的积累值，兆瓦时，MWh20.926.62-14.7122.19口电阻：阻力，有功传输的阻碍和损耗电抗：礁石，无功传输的阻碍和损耗广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWER EXCHANGECENTER1、潮流计算潮流概述电力系统潮流的概念表征电功率在电力网络中传输分布的整体情况。内容包括：电力网络中的各个节点注入电功率、各个输电传输通道（包括线路、断面）的传输功率与损耗，以及各个网络节点的电压幅值和相角等基本情况。问题：通道传输的功率是多少？？？指导电网规划，选择电网接线方式、设备元件等，节点的机节点的负组出力荷需求作为系统运行分析与控制提供量化依据用发电计划编制、实时运行监控、继保整定的基础。网络联接关系和参数借助电力系统潮流计算，可以直观判断网络中各个设备元件的负载水平如何，电网运行是否安全稳定。6广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER1、潮流计算潮流方程解法已知：电力网络的元件参数及其连接关系，各节点负荷的有功、无功需求，机组的有功功率输出，以及部分机组的无功功率或者电压数值求解：系统中全部母线节点的电压，网络中的功率分布，以及功率损耗交流潮流法直流潮流法M简化前提条件优点：计算精确，考虑无功分布、损耗分布的情况；应用场景：在发电计划优化和现》缺点：非线性难以处理，求解速度慢。货市场出清过程中，关注的是系：电抗（X）>>电阻（R)统有功潮流分布，不需要计算节·节点电压~1AP = P, -P = P, -VEV(G, cos0, + B, sino,)= 0点电压幅值。特点：化简为求解线性方程组·支路两端的相角差～040, =O- -0, =O. -vZV(G, sin 0, -B, cos0,)=0对计算精度要求不高，求解速度快。广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER潮流分布对市场交易的影响电力系统稳定与断面安全约束电力系统稳定的概念一一根据电力系统的安全稳定运行的要求，需要对系统的静态安全、静态稳定、暂态稳定、动态稳定、电压稳定、频率稳定、短路电流进行计算与分析，据此检验电网的安全稳定水平，优化电网规划方案，提出保证系统安全稳定运行的控制策略和提高系统稳定水平的措施优化目标最小化发电成本=运行成本+空载成本+启动成本约束条件机组约束系统约束网络约束出力上下限约束负荷平衡约束线路潮流约束爬坡速率约束系统正备用约束断面传输极限约束最小连续开停时间约束系统负备用约束最大启停次数约束系统旋转备用约束广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER2潮流分布对市场交易的影响一电力系统稳定与断面安全约束■根据《电力系统安全稳定导则》要求DL》在电力系统的正常运行方式下（含计划检修方式），所有设备均应不过载、电压不越限，系统中任一元件（发电机、线路、变压器、母线）发生单一故障时，应中华人民共和国电力行业标准能保持系统安全稳定运行。DL. 755 2001N-1原则：任一元件无故障或因故障断开，应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在充许范围内。电力系统安全稳定导则断面：是电网的薄弱环节，对某些相例：如果仅考线路传输限额，关性较强的设备、元件的功率需要进假设单线的传输限额为30MW，行综合控制，元件组合称为断面机组P1出力不能达到60MW。P,装机100MWP,装机100MW报价200元MWh单一线路传编限额报价300元MWhN-1断面一一为满足N-1原则而设置的301W安全约束断面称之为N-1断面如果假设甲乙线N-1断面限额为30MW，机组P1出力仅能保持在负荷需求100MW30MW.9广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWEREXCHANGECENTER2潮流分布对市场交易的影响潮流分布的影响分类对发电安排的影响由于某些机组对关键线路或断面的潮流分布影响较大，要求这部分机组的出力必须维持在一定水平范围内，以避免线路或断面的潮流越限。因此产生了部分必开、必停机组，以及部分机组群出力的上、下限约束。口例：负荷需求为100MW，由于输电线路达界，P1、P3P,发电OMWP,发电20MW200元只能共发出80MW，额外需要P2发电，所以为了满足供300元MWh限额80MW/MWh需实时平衡，P2机组为必开机组。P发电80MW但是：P2机组的最小技术出力为60MW180元/MWhP1机组的最小技术出力为50MW最小技术出力P3机组的最小技术出力为30MW30MW情况1=100MW所以：P1为必停机组10广东电力交易中心电力系统潮流计算的基本原理GUANGDONGPOWER EXCHANGECENTER2.潮流分布对市场交易的影响潮流分布的影响分类对出清电量的影响一一影响各机组的中标电量，如果潮流分布达到了某一线路、断面的限额要求，可能使得部分报价低的机组发电量不能中标，改而调用负荷中心区域的机组，会抬高调度的总成本。100MW的负荷应该尽量由P1发电机提供；P1机组的送出能力最多只能达到80MW，剩余20MW无安全有安全调度总成本为：约束需由P2机组提供约束100MW*200元/MWh=20000元。调度总成本为：P发电100MWP发电OMW200元P发电80MWP.发电20MW300元MWh无限额MWh209元A题30MW30