电力系统潮流计算风电场节点处理方法

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摘要：电力系统潮流计算是电力系统中的主要计算方式之一，其本身强调的是对变压器、线路、电容、电阻等电力系统中各组成部分的综合评估，从而得出风电场电力生产情况的综合数据，是风电场提升产量，降低电力供应损耗的核心办法。在电力系统中，风电场节点是关键的影响因素，若风电场节点和平衡点出现失衡的情况，则会直接导致供电稳定度下降，因而需要潮流计算来调整风电场节点的内容，确保其始终稳定，不会出现失衡的状况。因此，文章将从电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法的重要性入手，全面展开电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法分析。

关键词：电力系统；潮流计算；风电场；节点处理方法

1概述

风电场是我国所提倡的环保型能源生产主要方式之一，其相对于传统的火电厂而言，清洁度更高，但是一直以来，困扰风电场发展的问题是其本身的供电稳定性不够，可能会出现风电场节点和平衡点失衡的情况，导致实际用电困难。所以，我国始终没有用风电场来替代火电厂，并且允许火电厂一直存在。为更好地提升风电场的实际运行效率，目前最核心的内容是做好电力系统潮流计算，通过其对于风电场各项数据内容的综合评估，来协调风电场的内容，确保风电场的数据始终稳定，保证供电稳定性的提升。但目前来看，电力系统潮流计算中对风电场节点的处理办法还不够妥善，其主要的办法较多，但是立刻发挥作用的较少，都有一定的迟滞性，是未来需要改善的。

2电力系统潮流计算中风电场节点处理方法的重要性

2.1提升风电场运行稳定性

风电场运行中，因风速、风量等会产生供电不稳定的情况，但为更好确保供电，实质上风电场除了利用自然风力以外，还有其他的配套设施，保证风电场可以二十四小时发电。但一直以来，难以解决的问题是风电场节点和平衡点会因为一些不确定因素影响而出现失衡的状态，为更好协调相应问题，则需要在风电场节点与平衡点失衡后，快速地恢复二者的平衡。其核心办法就是利用电力系统潮流计算找到平衡点所在，并通过实际引导，促进平衡的诞生。正因为电力系统潮流计算具有如此的效能，则可以保证风电场运行的稳定性。

2.2提升潮流计算稳定性

电力系统潮流计算受到影响的因素较多，但多数内容都可以被有效克服，唯独风电场节点若出现了问题，会对计算产生致命性的影响。主要是风电场节点所牵涉的内容过多，各项内容错综复杂直接导致计算数据流的混乱，在大量数据缠绕一起的时候，电力系统潮流计算也无法开展计算，导致算法彻底失效。而风电场节点处理办法可以很好地稳定节点数据内容，让风电场所有数据回归正常，尤其是可以很好地解决风电场节点与平衡点失衡的问题，从而促进数据流的规整化。也意味着电力系统潮流计算可以继续发挥效力，而不会继续出现电力系统潮流计算稳定性不足的情况。

2.3可以对风电场生产进行评估

电力系统潮流计算的核心作用是对风电场的各项数据进行评估，而风电场的实际生产是一项综合的数据内容，其包含了风电场的产出、损耗、以及不可抗力造成的低产情况等，所以风电场的实际生产情况评估需要遵守实际情况，并且精确计算内部数据内容，才能得出相应的结论。电力系统潮流计算则是对内部内容进行计算的方式，其所可能出现得到产出、损耗以及低产情况，都可以在算式中体现出来，换句话说，电力系统潮流计算让整个电力系统生产流程变成完全数据化的内容，所以可以很好地计算出风电场的实际生产情况，对根据综合情况进行评估，找到其中出色的地方，并总结其中存在的问题，为后续的生产提供一定的帮助。

2.4减少电力供应损耗

目前，电力系统潮流计算核心工作内容就是为了更好地减少电力供应损耗。在风电场的生产过程中，会出现严重的供应损耗问题，此问题的出现，就导致原本的电能产量在运输的过程中，出现了大量的消耗，从而影响了整个风电场的电能综合产量，也是风电场无法比拟火电厂的根本原因之一。而电力系统潮流计算则是可以很好地通过数据计算的方式，找到电力供应损耗的相应内容，确保电力供应损耗的细节被发现，包含了其损耗的情况、损耗的方式等，并可以计算出其是否可以进行改进，从而解决电力供应损耗过大的问题。

3电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法

3.1对风电场功率曲线进行调节

想要处理风电场节点的问题，则在电力系统潮流计算中，还是需要做好基础内容的调整，这和算法本身有着密切的关系。在解决此问题的时候，需要知道的是风电系统的潮流计算主要是利用电流、电压、电阻、电容四方面，此四个方面是电力系统中最基础的组成部分，虽然每一个部分的内容都非常简单，但是四个方面内容可以无穷组合，从而形成更高阶的内容，给解答问题带来一定难度。电力系统潮流计算就是从这四个方面对额定时间段内电流供应情况进行分析，以确保电力系统供应过程中，始终处于稳定的电压调控状态，即调节风电场的功率曲线变化稳定程度。也就是说，风电场节点的变化，实质上和功率曲线有着很大的关系，虽然不能直接控制风电场的节点变化内容，但是从根本上来看，可以很好地进行功率曲线的控制，尤其是保证功率曲线的稳定，让其始终处于一个平滑的状态。同时，潮流计算时，有用功和无用功之间始终保持着对应的状态。即无论是有用功还是无用功，都必须要协调，一份有用功的产出，必然要有一份无用功对应，才能形成一个平衡，否则会出现失衡的问题。而想要避免初始节点低于平衡节点的问题，就要增加潮流计算中的有用功节点，缩小无用功节点部分。也就是说，在已经维持了平衡的情况下，有用功和无用功是可以调节的，只要在合理内，就能依靠既定平衡来形成另一个平衡，从而保证整体的内容更加的流畅。

3.2减小电流初始供应与输送之间的滑差

影响风电场节点的核心要素之一是滑差，由于滑差的出现，会让风电场的节点出现严重的电压、电流问题，直接导致初始供应和输送之间的平衡被打破，从而影响风电场的实际生产。所以，减少电力初始供应关于输送之间的滑差，也是电力系统潮流计算中风电场潮流控制的方法。就是说，为了更好地保证电力系统潮流计算的稳定性，要尽可能地降低滑差的影响，当滑差影响低到了一定的程度以后，也就意味着实际的计算会更加趋向于准确，而不会出现太大的波动，尤其是受滑差影响情况会大大改善。其主要的操作办法有两个：第一种是运用新型异步电动机，提升初始电力供应的强度，增加电力供应初级阶段的功率值。是指为了更好地保证滑差不会太大，就直接通过异步电动机来增加初始的功率，通过初始功率的强化，来稳定滑差，将滑差控制在一个稳定的范围之内。第二种是缩小电力初始供应与后期传输之间的滑差，在于以均衡点作为初始供电和传输供电功率的中间值。是指在电力系统潮流计算中，将均衡点作为主要计算的内容，而不再是直接通过计算出施工点和传输供电功率来完成，保证滑差的问题不会过于频繁。

3.3电磁转动频率同步调节法

为更好地调整风电场节点，利用电力系统潮流计算来进行电磁转动频率的调整成为了一种有效的办法，其中常见的一种被称为同步调节法，即是说，通过让电磁转动频率达到同一个频率，从而保证协调性和稳定性。具体做法是，电磁转动频率的调整需明确电流供应的周期运行规律，再具体确定电磁转动的调节频率和趋向。在了解具体数据后，才能进行后续的操作，否则会造成数据和实际内容不符的现象出现，所以，想要进行同步调节，就需要知道调节的具体频率，以及确定具体的调节方式。假定某电力系统的电磁转动端电压为U1，电磁转动绕组转动差就是U1－常数电压。从而确定了举出参数的情况，其中U1需要套用具体数值，在计算的过程中，通过实际数值的导入，来获得其他的具体参数，而U1就是其中的关键所在。同时，进行电磁转动的频率绕组调整时，供应端的电流值必然大于传输端的电流值，若是出现了小于的情况，由于传输损耗的原因，就会导致传输端的电流值为0或者是造成相应设备无法运转的情况出现。而在两者同时加速的状态下，控制电磁转动后的频率就可以始终保持电磁转动的频率差值仅仅是一个常数，从而实现了电流控制条件的协调分析。也就是说，将其固定为一个相对稳定的数值以后，就解决了风电场节点不稳定的问题，确保了电力系统潮流计算的稳定性。

3.4电磁转动频率局域调节法

常见的电磁转动频率调节办法可以很好地解决风电场节点的问题，但是目前来看，其并不仅仅是电磁转动频率同步调节法一种，另一种则被称为电磁转动频率局域调节法，是上一种方法的升级版本，效果也普遍更加的直接。在电力系统潮流计算中，风电场节点频率变化是一个周期调节的过程。也就是说，在一定的时间内，风电场节点的频率不变化会形成一个完整的循环，其中可能会出现重复或者是相似的情况。而为确保电路中电力供应损耗值最低，进行电力供应状况调节时，也可以依据电力系统做功稳定情况进行相应的判定。如此才能保证电力供应的损耗被限制在一定的数值之内，而不会出现彻底崩溃的现象。一般而言，若电力系统电流供应状况足够稳定，电力传输过程中除了母线路与子线路之间电力供应前的分割损耗，不会产生多余的电力资源损耗。也就是说，在一切正常的情况下，任何多余的损耗都是不存在的，而一旦出现了多余的损耗，也就意味着出现了相应的问题，尤其是风电场节点的相应问题。因此实施线路传输情况分析时，可以“固定”核算电力传输结构损耗值，按照实际的需求，对功率进行调整，确保频率的大小是可控的。

4结束语

综上所述，电力系统潮流计算是稳定风电场生产效率的核心办法，其主要内容在于保证风电场的稳定，减少电力供应的损耗，消除风电场节点和平衡点的失衡问题。同时，也能对整个风电场实际情况进行评估，保证风电场情况被有效了解。其主要目的在于强化风电场建设效果，确保风电场供电稳定性，为以后替代火电厂而做出努力，降低发电给环境带来的影响，解决我国目前存在的环境污染问题等。同时，电力系统潮流计算意味着风电场数据公式化已经基本实现，对风电场内部的内容，基本上可以实现通过数据公式来进行计算的地步，保证每一项内容出现问题，都可以通过公式了解，降低了发现问题的难度。

作者：刘世增 张华晟 马创 郑凇铭 高晗 李杰 单位：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局