基于电力系统常见潮流与可靠性计算分析讨论冯艳万淑娟秦小安摘要：我国电力系统已具有现代电力系统的基本特征。大电网的特征在提升了我国电网运行时的经济性和可靠性的同时也降低了系统的稳定性。互联电网可以显著提高电力系统运行的经济性，但互联电网在遇到切机等大扰动情况下自身维持频率稳定的能力比较弱，存在诸多发生频率崩溃的可能性。如何提高电力系统的稳定性，进一步优化电力系统潮流分布是目前大部分学者研究的一重要课题。关键词：电力系统；潮流；分布；蒙特卡羅模拟：TM744文献标志码：A：2095-2945（2018）28-0051-02Abstract：China'spowersystemhasthebasiccharacteristicsofmodernpowersystem.Thecharacteristicsoflargepowergridnotonlyimprovetheeconomyandreliabilityofthepowergrid，butalsoreducethestabilityofthesystem.Theinterconnectedpowergridcansignificantlyimprovetheeconomyofpowersystemoperation，buttheinterconnectedpowernetworkhasweakabilitytomaintainfrequencystabilityunderlargedisturbances，suchascuttingmachine，andtherearemanypossibilitiesoffrequencycollapse.Howtoimprovethestabilityofthepowersystemandfurtheroptimizethepowerflowdistributionisanimportanttopicformostofthecurrentscholars.Keywords：powersystem；powerflow；distribution；MonteCarlosimulation引言电力是国家的基础产业与能源支柱，没有电力就没有稳定的经济发展，当今世界，电力产业是几乎当今一切工业的基石，是我国经济社会的可持续发展重要支撑保障。如何实现电力负荷稳定的发展，一直是所有国家学者研究的必然课题。在现实实际中，电力负荷网损会随着电力系统网络中负荷的不断增加而非线性的持续增加，尤其是当电力系统网络负荷持续加重甚至到达电压崩溃点附近时，由于网损的显著增加直接给整个系统中带来了较大的功率不平衡量。在传统的连续潮流方法，不平衡量的这一部分将完全由平衡节点承担，这种不合理的分配方式会导致电压稳定分析结果的精度受到影响。所以对电力系统的潮流研究分析非常重要。1含FACTS的电网潮流计算方法电力系统计算及柔性交流输电元件的潮流计算通常有两种情况：一种是根据FACTS元件的功能和运行系统控制目标的需要，通过建立合适的模型，并使用合适的算法来计算电网潮流分布，进而求得柔性交流输电元件的相关控制参数。当FACTS元件用于直接控制系统运行参数，如线路有功无功功率、节点电压相位或者幅值，这属于第一种情况。另一种情况是柔性交流输电元件的控制参数已经在计算之前给定，通过已知的控制参数就可以算出电网的潮流分布情况，所以控制变量值在整个潮流计算过程中保持不变，而不是和第一种情况一样作为一个状态变量。对电力系统运行优化时，通过对FACTS元件控制参数的调整使系统的运行状态满足如网损最小等要求，此时FACTS元件用于间接控制非安装点的系统运行参数，这属于第二类情况。柔性交流输电元件作为控制元件的一种，其控制变量值随系统的运行状态和控制目标的改变而改变，通常只知道其控制目标，而控制变量值是我们想要求得的，因此本文主要研究的是第一例的潮流计算问题。建立合适的FACTS元件的常规潮流计算模型后，接着就是建立含FACTS元件电力系统的潮流方程组，然后利用现有的比较成熟的求解潮流方程组的算法理论，如牛拉法、快速解偶法以及带最优乘子的牛顿法等，求出电力系统的潮流分布。不论采用以上提到的哪一种理论算法，计算电力系统的解潮流方程组均是一个复杂的过程，迭代求解是不可避免的。2蒙特卡罗模拟法模拟法不仅可以随机模拟系统运行的实际方式，不需要对实际问题作过多简化和假设，而且考虑更加全面，因此更适合用于大型电力系统的可靠性评估。模拟法的计算程序结构简单，只需要对N次独立的试验结果进行统计和计算即可完成，故此模拟法又称为统计试验法[3]。3负荷势能评价指标的建立将上式两端以频率稳定时刻为参考点对时间求积分，可建立全系统暂态能量函数系统的总能量由动能和势能组成，其中动能为系统中发电机的动能之和，势能分布于系统增广网络的负荷支路中。4可靠性指标...