持辜豢薅 应用方 ｌ７７ 电力系统经济调度中潮流计算的应用分析 林崧， 蔡晓 （汀西吉安供电公司， 江西吉安３４３０００） 摘 要潮流计算是电力调度中最重要也是最基本的计算之一，它应用于电力系统中实时电价计算、输电权分配、网络阻塞管理等多方 面。文章根据介绍了潮流计算的传统方法和人１：智能方法，提出潮流计算在电网经济调度中的运用。 关键词潮流计算；目的；经济调度 中图分类号ＴＭ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１１）ｏ２１—０１７７—０１ 随着电力规模的不断加大，对潮流计算方程的要求也越来越高，对 １）计算电力中每条输电线路的线损，确立经济潮流数据。在潮流 于这种规模的方程不是采用任何数学方法都能保证给出准确答案的，因 程序中对某条线路按照一定的功率因数分别输入不同的有功无功负荷， 此，这也成为了电力系统研究人员不断寻求更可靠的潮流计算方法的动 可以计算各种潮流下的线损。例如：一条实际运行线路，导线型号： 力。 ＬＧＪ一１５０，长度３７．１ｋｍ，计算结果如表１。 １潮流计算的概述 由表１看出，该条线路输送潮流在３０ＭＷ以下时线损率小于２。如果 电力的潮流分传统方法和人工智能方法。 重载运行，输送潮流大于５０ＭＷ，线损率大于４％，增加一倍。以此得出 １）潮流计算的传统方法。传统的潮流计算方法有线性规划法、非 该条线路经济输送潮流在３０ＭＷ以下。 线性规划法、及二次规划法。传统方法的优点是：能按照目标函数的导 依次，计算出电网中各条输电线路的经济输送潮流，编制线路经济 数信息确定搜索方向，因此计算速度较快；解析过程清晰，结果的可信 运行档案。调度员可以根据经济运行方案调整方式，控制线路潮流，实 度高。 现节能调度。 其缺点是：对目标函数及约束条件有一定，必要时需要做简化 ２）计算变压器变损，确立其经济运行状态。利用潮流计算程序可 和近似处理；要么采用复杂的混合整数规划算法直接处理，要么将离散 以计算出变压器在不同负荷情况下的损耗，再换算出变损率，供调度员 变量连续化处理，求其最优值后，很有可能便最优解变成不可行解。 掌握控制。以～台４０ＭＶＡ双圈变压器为例，假如功率因数为０．９５，铁损 ２）潮流计算的人工智能方法。人工智能是一种新兴的方法，该方 为０．０２６ＭＷ，利用潮流计算程序计算出不同负荷下的损耗如表２。 法不像传统方法那样依赖于精确的数学模型。具有代表性的有遗传法、 由表２明显看出该变压器带１５Ｍｗ～３５ＭＷ负荷时，较为经济，变损 模拟退火法、粒子群优化算法等。人工智能方法的优点是：①与导数无 率Ｏ．２３３～Ｏ．２３４％。利用同样的方法可算出电网中其它各台变压器的经济 关性。Ｔ程上很多优化问题的目标函数是不可导的，若采取前一类方法 负载率，编制出变压器经济运行方案。 只能对其进行假设和近似，这显然影响到解的真实性。②随机性。容易 ３）计算不同运行方式下的损耗。对于双电源或多电源供电的变电 跳出局部极值点，它们是一类全局优化算法；③内在并行性，它的操作 站，可以利用潮流程序，模拟计算出各种方式下线路损耗，最终确定最 对象是一组可行解，对其内在并行性的开发可在一定程度上克服其性能 佳经济运行方式，供调度员参考。 上的不足。 如：一个变电站有供电方式一：１号线路送电（ＬＧ一１ ５０， 其缺点是：①表现不稳定，算法在同一问题的不同实例计算中会有 ３７．ｉｋｍ）。方式二：２号线路供电：（ＬＧＪ～２４ｏ，２４ｋｍ），利用潮流程 不同的效果，造成计算结果的可信度不高；②按概率进行操作，不能保 序可以定量计算出不同方式下的线路损耗，比较不同供电方式的经济效 证百分之百获得最优解；③算法中的某些控制参数需要凭经验人为地给 益如表３。 出，需要一定量的试验或专家经验。 由表３可见：输送同样的潮流，采用方式：（１号线路供电）其线 ２潮流计算在电力系统中经济调度的应用 损是方式二（２号线路供电）的１．５倍。如果输送３０ＭＷ潮流，不同的 在电力系统调度方式改进过程中，利用潮流计算程序，建立电网模 运行方式，线损相差０．２ＭＷ，一天损失电量相差４．８Ｍｗｈ，一个月相差 型，根据潮流计算的结果，从中找出经济的运行条件，调度运行人员调 １４４ＭＷｈ。线路潮流越大，经济效果越显著。 （下转第２０１页） 整运行方式，使没备经济运行，节能调度具体化。 表１线路计算线损 潮＂ｂ￣ｆ，／ＭＷ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ ５０ ５５ ６０ ６５ ７０ 功率因数 ０．９ Ｏ．９ Ｏ．９ ０．９ ０．９ ０．９ ０．９ ０．９ Ｏ．９ Ｏ．９ ０．９ 线损／ＭＷ ０．２４ ０＿３８ ｎ５７ Ｏ．８２ １．１２ １．４９ １．９５ ２．５５ ３－３ｌ ４＿３６ ６．【）３ 线损率 １．１８ １．５３ １．９ｌ ２－３３ ２．８Ｏ ３－３２ ３．９ｏ ４．６３ ５．５２ ６．７０ ８．６２ 表２变压器计算损耗表 负荷／ＩⅥｗ ５ １０ １５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ 功率因数 ０．９５ ０．９５ Ｏ．９５ Ｏ．９５ Ｏ．９５ ０．９５ ０．９５ ０．９５ 铁损 ｗ ０．０２６ Ｏ．Ｏ２６ Ｏ．０２６ Ｏ．０２６ Ｏ．Ｏ２６ Ｏ．ｏ２６ ０．Ｏ２６ ０．Ｏ２６ 铜损／ＭＷ ０．Ｏ２７ Ｏ．０３ ０．０３５ Ｏ．０４３ ０．０５５ Ｏ．０６６ ０．０８２ ０．１０１ 变损率／％ ０．５４０ Ｏ＿３０ｏ ０．２３３ ０．２１５ ０．２２０ Ｏ＿２２Ｏ ０．２３４ ０．２５３ 表３线路计算损耗表 潮流 ｗ ０２ ５２ ３０ ３５ ０４ ４５ ５０ ５５ ６０ ６５ ７０ 功率因数 ０．９ Ｏ．９ Ｏ．９ Ｏ．９ ０．９ ０．９ ０．９ Ｏ．９ ０．９ Ｏ．９ ０．９ ２号线损／Ｍｗ ０－１５ Ｏ．２５ Ｏ－３７ ０．５２ Ｏ．７２ Ｏ．９６ １２６ １．６５ ２．１６ ２．９０ ４．７６ ２号线损率／％ ０．７６ Ｏ．９８ １．２３ １．９４ １＿７９ ２．１３ ２．５２ ３．００ ３．６０ ４．４７ ６．８Ｏ １号线损 ｒ ０－２４ ｎ３８ ０．５７ Ｏ．８２ １，１２ １．９４ １．９５ ２．５５ ３＿３１ ４－３６ ６．０３ １号线损率，％ １．１８ １．５３ １．９１ ２．３３ ２．８０ ３＿３２ ３．９ｏ ４．６３ ５．５２ ６．７０ ８．６２ 辜钨霸 ２．２改善周边环境、建筑结构和材料 理论研究苑 ２０１ 要改善小区内的环境，首先要严格按照《高层民用建筑设计防火规 范》，合理设计高层建筑的消防车道、登高作业台可使消防人员实施有 效救援。另外，还可以在楼顶设置停机坪，以供救援飞机的停靠。 在大楼内部，要有两个以上的不同疏散方向的疏散楼梯，并多没置 几个大门，以保证火灾时迅速疏散人群。疏散通道要设配有闭门器的防 火门，并对其经常检查，确保其安全性。我们还可以借鉴一些国外高层 建筑的结构，比如日本的很多高楼会有一扇标有红色三角形的消防用 窗，周尉不允许封闭，火灾时方便消防员破窗而入；还有的国家在高层 建筑的阳台上放着逃生梯，并在阳台 开孑Ｌ，火灾时可以垂到下一层。 囝外一些国家规定，高层建筑每ｌ４层会有一个由特殊阻燃材料建成 的“避难层”。如日本的东京野村大楼每７层就设置了避难间，而上海 的环球金融 心每ｌ２层设有一个避难层。我国《高规》中规定：“建筑 高度超过１００米的公共建筑，应设置避难层（间）”，却没有对高层住 宅的避难层作类似规定。但在我国一些发达城市，七八十米高的住宅楼 已比较普遍，超过百米高的超高层住宅也相继出现。所以，有必要在高 层民用建筑内建造与消防预警系统结合的“避难所”，并采用甲级防火 门窗，其内部的装修材料采用Ａ级材料。同时联合消防机构对此制定有 防灾预案，并进行演练，有效确保防火安全。平时消防管理人员要对其 楼内加设火灾自动报警、自动灭火、自动防排烟系统等，在每个楼道和 居民家中安装“自动烟雾报警器”和“自动洒水喷头”，并对其进行定 期检测，使其能够在火灾发生时发挥联动作用。 对于居民楼内消防设备年久失修，损坏严重的现象，要派消防管理 人员定期对其进行检查和维修，加强消防设施的维护管理，检查灭火器 等有时效性的消防设备是否有过期情况，一旦发现，及时更换，确保消 防栓、水喷淋等消防设备能够正常运行。 ３总结 高层建筑火灾的扑救是一个消防难题，一旦发生蔓延就很难控制， 所以预防 【作尤为重要。建立系统的消防预警体系，对消防设备进行定 期检都是非常重要的。高层住宅的居民也要提高自己的防火意识，学会 自防自救，从源头上预防火灾，做到防患于未然。 定期检查，确保其安全胜及其中的消防用品合格有效。 此外，还要减少高层建筑内可燃物的使用量，要严格控制可燃材料 的使用，积极推广采用防火材料，用经过防火处理的阻燃型材料代替易 燃材料，对已投人使用可燃物，进行防火处理，逐步减少大楼的可燃物 荷载，提高大楼的耐火性能。 ２．３完善系统加强管理 在高层民用住宅楼内，消防自动系统很不完善。但有一些商用大楼 已建立了非常完备缜密的消防预警体系，如环球金融中心，在每个楼层 都安装了和消防署连网的烟感和温感器，一旦温度或烟度超标，消防电 脑就会自动报警，同时启动门磁系统和喷淋系统。美国防火法规规定： “凡高层住宅必须安装火灾自动报警系统、自动灭火装置、紧急照明设 备、紧急排烟设备和安全疏散设施。”而我国高层住宅却没有类似规 定。在此，我们建议将这些专业的消防系统同样运用于高层住宅，在大 参考文献 …吴雪佳，王伟．高层建筑防火方面的问题及对策 消防技术与产晶信息，２００７，１． Ｉ ２Ｉ看国外如何破解高楼防火难题［ＥＢ／ＯＩ ］．新华国际，中全消防网，２０１０，１１：２５ ［３】沈琴．超高层建筑防火设计问题探讨【ＪＪ＿现代企业文化，２０１０，２４． ｆ４】王铭珍．从央视大火淡高层建筑防火［Ｊ１．劳动保护，２００９，４． 【艰雪佳炭国高层建筑防火设汁中正在解决的问题ＩＪｌ消防技术与产品信息，１９９５Ａ． 【６］王学谦．建筑防火安全技术ｆＭ】化学工业出版社，２００６，１． ［７］李亚峰．马学文，张恒．建筑消防技术与设计［Ｍ】．化学Ｔ业出版社，２００５，４． ［８］胡百精．危机传播管理［Ｍ］．中国传媒大学出版社，２００５，６ （ 接第１５０页） 或置于试纸夹内抽取被测空气，显色后比色定量。其优点是操作简便、 快速，测定范围广，但准确度较差。许多常见有害物质如硫化氢、汞、 铅等都可用试纸法测定。溶液决速法是将吸收液本身作为显色液，采样 显色后与标准管比色定量。本法灵敏度、准确度都比试纸法高。 从以上几种方法来看，在经济能力允许的情况下，应急监测采用仪 器法肯定是最理想的，但目前我国还不可能为各级监测机构都配备价格 昂贵的自动监测仪器，监测仪器的配备及监测方法的选用只能根据当地 实际情况分重点、分层次来考虑。笔者认为，应急监测应防止一哄而 上，各级监测站所配备的仪器应尽量做到物尽其用。一级监测站负有全 省环境污染应急监测及环境污染纠纷仲裁的责任，快速测定所需的仪器 应配备至一级监测站。二级站则应根据各地工业现状、工业发展方向以 及本地区的经济能力来决定仪器的配置。如工业发达地区、特别是冶 金、化ｌＴ等对大气环境影响较大的＿丁业比较集中的城市，其大气常规监 测如采用自动、连续监测法，再有针对性地配备部分与当地大气污染物 种类相适应的检气管，便可基本满足应急监测的需要。当所在地发生大 气污染事件时，三级站也应有相应的应急监测能力。试纸法和溶液快速 法用常规监测采样器便可实现，因此，对三级站来说，必要时也可采用 试纸法或溶液快速法开展工作。另外，各级环境监测、监察部门也应该 配置一些易操作、读数快、功能多的便携式环境污染物监测仪器用于大 气污染物的应急监测。 尽管大气污染应急监测起步较晚，但有各级部门的支持，经过 全体环境监测工作者的努力和实践，不断总结，积累经验，一定会形成 标准化、规范化、网络化的环境监测应急体系，更好地为我国经济、社 会和环境的科学发展服务，为创建和谐家园做贡献。 参考文献 ． ［１］国家环保总局，水和废水监测分析方法，编委会．水和废水监测分析方法（第四 版增补版）中国环境科学出版社．２００２，１２． ［２］国家环保总局，空气和废气监测分析方法，编委会．空气和废气监测分析方法 （第四版增补版）中国环境科学出版社．２００７，１０． （上接第１７７页） ４）编制电网经济运行方案。利用潮流计算程序，将电网中所有变 压器、输电线路和主要运行方式及其在不同负荷和潮流状态下的损耗计 综上所述，了解电力潮流计算的方法，在调度中合理的进行潮流计 算，建立电网模型，模拟不同运行方式，结合全网的损耗情况，根据计 算结果，找出电力经济调度的方式。 参考文献 【１１秦荣，孙佳海．电力系统潮流计算建模 ．科技创新导报． ［２１３ｏＪ朝霞．地区电网改进潮流计算的研究和应用［Ｄ】．华北电力大学ｄＥ京）． 算出来，进行比较，找出各种设备的最佳运行条件。根据计算结果编制 设备和各种方式下的经济运行方案，使经济调度具体化。 ３结束语
