词条 | 潮流 |
释义 | 1 词语释义“潮流”的定义就是流行趋势的动向,引申意思是社会变动或发展的趋势。此外,在电力工程中,“潮流”还特指电网各处电压(包括幅值与相角)、有功功率、无功功率等的分布。 ◎ 基本解释1. [tide]∶由潮汐引起的水的流动 2. [flow of the tide; current;trend]∶比喻社会变动发展的趋势改革的潮流,不可逆转 ◎ 详细解释1. 潮水。《北堂书钞》卷一三八引 晋 孙绰 《望海赋》:“商客齐唱,潮流往还。”《南齐书·武帝纪》:“顷水雨频降,潮流荐满,二岸居民,多所淹渍。” 宋 梅尧臣 《淮上杂诗》之六:“夜阑天转寒,坐待潮流涨。” 2. 比喻社会变动或发展的趋势。 宁调元 《感事一什病中作》诗:“百国潮流卷地来,天公沉鼾大如雷。” 鲁迅 《准风月谈·同意和解释》:“据说现在的世界潮流,正是庞大权力的政府的出现。” 洪深 《少奶奶的扇子》第一幕:“ 徐夫人 以为现在的新潮流,是不好的潮流么?” 2 电力系统的一个稳态运行状态◎ 基本概念在电力工程中,“潮流”还特指电网各处电压(包括幅值与相角)、有功功率、无功功率等的分布。潮流的分布是运行调度单位和维修部门所必须知道的事项。 而潮流计算,是指给定电网中一些参数、已知值和未知值中假设的初始值,通过重复迭代,最终求出潮流分布的精确值,常用方法有牛顿-拉夫逊法和PQ分解法。 在发电机母线上功率被注入网络;而在变(配)电站上接入负荷;其间,功率在网络中流动。对于这种流动的功率,电力生产部门称为潮流(POWER FLOW)。 潮流:电力系统中 电压(各节点)、功率(有功、无功)(各支路)的稳态分布 潮流计算---电力系统分析中的一种最基本的计算,根据给定的运行参数确定系统的运行状态,如计算网络中个节点的电压(幅值和相角)和各支路中的功率分布及损耗。 ◎ 电力系统计算电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算,也是最重要的计算。所谓潮流计算,就是已知电网的接线方式与参数及运行条件,计算电力系统稳态运行各母线电压、各支路电流、功率及网损。对于正在运行的电力系统,通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限,如果有越限,就应采取措施,调整运行方式。对于正在规划的电力系统,通过潮流计算,可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 表征电力系统运行状态的参量。包括电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布。在实用上,一般是指稳态运行方式下的静态潮流。合理的潮流分布是电力系统运行的基本要求,其要点为:①运行中的各种电工设备所承受的电压应保持在允许范围内,各种元件所通过的电流应不超过其额定电流,以保证设备和元件的安全;②应尽量使全网的损耗最小,达到经济运行的目的;③正常运行的电力系统应满足静态稳定和暂态稳定的要求。并有一定的稳定储备,不发生异常振荡现象。为此就要求电力系统运行调度人员随时密切监视并调整潮流分布。现代电力系统潮流分布的监视和调整是通过以在线计算机为中心的调度自动化系统来实现的。电力系统潮流的计算和分析是电力系统运行和规划工作的基础。运行中的电力系统,通过潮流计算可以预知,随着各种电源和负荷的变化以及网络结构的改变,网络所有母线的电压是否能保持在允许范围内,各种元件是否会出现过负荷而危及系统的安全,从而进一步研究和制订相应的安全措施。规划中的电力系统,通过潮流计算,可以检验所提出的网络规划方案能否满足各种运行方式的要求,以便制定出既满足未来供电负荷增长的需求,又保证安全稳定运行的网络规划方案。 ◎ 发展历史潮流计算还为稳定计算和短路电流计算等提供初始运行方式,是电力系统最基本的计算。复杂电力系统的潮流计算须借助于计算工具完成。20世纪30年代出现的交流计算台,曾是潮流计算的有效工具。50年代以来,随着数字计算机应用的发展以及求解电力系统潮流问题的数字解法和计算程序的进步,数字计算机已替代交流计算台,成为求解潮流问题的主要工具。现在,除在电力系统规划和运行中利用数字计算机进行大量的离线潮流计算外,在电力系统运行的监控方面,采用实时数据的在线潮流计算已经开始走上实用阶段。 ◎ 基本方程潮流计算的一般提法是:已知电力网络的结构和参数,已知各负荷点、电源点吸取或发出的有功功率和无功功率(PQ节点),给定电压控制点的电压幅值和有功功率(PV节点),对指定的一个平衡节点给定其电压幅值和相位角(Vθ点),求解全网各节点电压幅值和相位角,并进一步算出各支路的功率分布和网络损耗。求解潮流问题的基本方程式是节点功率平衡方程。若全网有n个节点,对其中任一节点,可写出其节点功率平衡方程式i=1,2,…,n 式中Pi、Qi分别为节点注入有功功率和无功功率,妭i为节点电压相量,Yik为节点导纳矩阵元素。这一方程描述了节点电压同功率之间的非线性关系,是潮流计算的基本方程式。对潮流计算的数字计算机求解方法提出的基本要求是:①计算速度快;②占用存储量少;③收敛性好;④方法简单。 数值解法 潮流计算在数学上是求解一组非线性方程,基本的方法是迭代法。首先发展的潮流问题数字解法是导纳矩阵迭代法。它占用计算机存储量少,适合于计算机发展初期阶段的实际条件,其缺点是收敛性较差。其后发展了阻抗矩阵迭代法,克服了导纳矩阵迭代法收敛性差的缺点,但对大电力系统的计算,占用计算机存储量大。 60年代末期出现了以导纳矩阵为基础、采用稀疏矩阵和节点编号优化技术的牛顿-拉夫森法。该法以其在收敛性、存储量和计算时间方面的优越性逐渐取代了其他方法,在当今的潮流计算中应用得最为广泛。在数学上,牛顿-拉夫森法是求解非线性方程的有效方法。它把非线性方程的求解变成反复对相应的线性方程迭代求解的过程:设非线性方程组为F(X)=0,求解X的第t步迭代格式是 F'(X(t))ΔX(t)=-F(X(t)) X(t+1)=X(t)+ΔX(t) 式中F┡(X)是非线性函数矢量F(X)对变量矢量X的一阶偏导数矩阵,称为雅可比矩阵;ΔX为X的偏差矢量;上标t表示第t次迭代值。当X的相邻两次迭代值之差ΔX小于给定误差时,迭代收敛。一般潮流问题,经6~7次迭代即可收敛。牛顿-拉夫森法的迭代收敛性与初值X(10)的选取有关。当X(10)与其解X接近时,极易收敛。对电力系统潮流问题,当选用标幺值计算时,节点电压通常在1附近,给定各点电压初值为1,可以有相当好的收敛性。 在牛顿-拉夫森的基础上,发展了一种更加简化的方法,即PQ分解法。这种方法利用高压电网电抗值远大于电阻值、有功功率变化主要与电压相角有关、无功功率变化主要与电压幅值有关的特点,将有功功率和无功功率的迭代分开进行,使占用计算机存储量和计算量进一步减少。 潮流计算方法的进一步发展将使潮流计算更加快速,收敛性更好,适应各种系统运行状况的能力更强,并在一些专门领域中如优化潮流和在线潮流中得到实际的应用。 参考书目 东北电业管理局调度局编:《电力系统运行操作和计算》,水利电力出版社,北京,1977。 3 海水在引潮力作用下的周期性水平流动由于月球和太阳引潮力引起的周期性海水水平流动。在近海和大洋,潮流受地转偏向力的作用形成旋转流,在北半球按顺时针方向旋转,南半球按逆时针方向旋转。在河口、海峡等狭窄水道,因受地形影响无法旋转而变为一来一往的往复流。 |
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