摘要：随着我国经济的飞速发展，对电能的要求越来越高，同时各种新型能源发展越为重要，各种新型能源的接入对电网系统的冲击性研究课题事关重大，如何在各种新能源的接入后，在此基础上确保电力供应的安全性，力强要求解决实现整个电网中出现的短路问题、以及发生的大概率短路故障，因一旦未及时的切除短路故障，使整个电力系统可能崩溃，所以研究潮流计算方法越为显的必要，但针对于目前潮流研究方向及策略上，仍有大量的空白领域，主要包括其柔性供电技术及潮流蒙特卡罗模拟两个方面，大多数专家学者一直未放弃对此两方面的深入探索与研究。
关键词：潮流分布；潮流计算；短路；概率
为了实现未来的电力系统具有更强的自身调控能力这一目标，随着FACTS技术的迅速发展，越来越多柔性交流输电装置如SVG、TCSC、TCPS和UPFC等投入电力系统运行中。由于这些柔性交流输电装置的潮流调节和其它的控制功能很强，所以其对整个系统的运行状态有着非常大的影响，因此，随着FACTS元件日益广泛的应用，因不能考虑FACTS元件的影响使传统的潮流计算方法不再适用，如何去更深入的研究与了解FACTS元件的接入对电网深层次的研究与分析，一直是大部分学者与专家工作重点，这里面涉及的潮流计算、分布、仿真等一系列问题仍存在。另一方面，当电网中含有不确定因素时，不确定因素为母线负荷、风机发电机组等，就可以用蒙特卡罗模拟方法来求解。该方法之所以被运用的这么广泛，是因为这种方法的精确度很高。一般情况下，由于该方法的精度和采样次数有关，采样次数越多精度就越高，但是会加重计算机的处理能力。
1 电力系统短路潮流计算方法
首先第一步应该是建立了稳态潮流控制模型，并且分析了模型建立过程以及模型的可解性。并应该分析和讨论潮流控制模型的求解过程，最终使其问题能够得到合理、科学的解决。主要从两个方向考虑，一个是如何对模型进行求解，另一个是如何加快求解速度。在稳态潮流控制模型的求解过程中，首先要解决的是主体部分――潮流方程，也就是潮流方程的求解问题，其次就是约束条件的求解，需要在潮流方程求解的基础上对其进行求解。在潮流方程的求解问题上，选择牛顿法进行迭代求解，这是因为牛顿法不仅求解速度快而且求解结果准确。故选择牛顿法作为求解算法的核心，将有利于模型的快速求解，满足前期设想的要求。约束条件的处理则比较灵活，在求解的过程中需要结合模型中约束条件的数学特性、以及其与Newton法相结合的程度，还要考虑整个求解过程的复杂度，最后通过分析不同的求解目的，从而选择对模型的求解最有效、最快速的处理方式。
2 电力系统节点分类
电力系统中根据已知变量的不同，将节点分为三种类型：第一类称为PQ节点，通常也称为负荷节点。等值负荷功率和等值电源功率是给定的，从而注入功率是给定的，待求的是节点电压大小和相位角。属于这类节点的有按给定有功、无功功率发电的发电厂母线和没有其他电源的变电所母线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二类称为PV节点，通常称为是发电机节点。等值负荷和等值电源的有功功率是给定的，从而注入有功功率是给定的，等值负荷的无功功率和节点电压的大小也是给定的，待求的是等值电源的无功功率，以及注入无功功率和节点电压的相位角。有些受发电机无功限制的PV节点，在无功功率越限时，PV节点要转化为PQ节点。有一定的无功功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可以选作PV节点。
3 蒙特卡罗模拟的概率潮流计算
对于本身就具有不确定性因素的模型，如风机加载电网问题，风机就是不确定源，主要是描述和模拟这个随机过程。纵观其它有关概率事件处理的相关文献，蒙特卡罗方法的理论思想大体上是：提出问题、分析问题、分析引起潮流随机性的因素、把这个因素用数学方法处理、建立数学模型、解决问题。比如在实际工程计算中，都会遇到需要用到概率思想来进行数学建模，在数学计算领域、物理计算领域或者一些与管理相关的领域，遇到不确定性因素的情况比较多，在这些问题中，可以优先考虑建立数学概率模型，进而进行随机抽样，这里随机抽样首先要知道输入量的分布。文中要用到的变量的分布以及其概率密度函数都已经在上章中详细的给出了，进行随机抽样之后，对每一次取样都进行一次潮流计算，然后分析总结计算结果，统计总结所需量的特性估计。电力系统中有三种节点，即PQ节点、PV节点以及平衡节点，按照节点类型不同，在取样中要分别求取不同类型节点输出量的相关数学参数。
4总结
综上所述，电力系统中为保证电气设备在短路情况下不致损坏，减轻短路危害和防止故障扩大，需事先对短路电流进行计算，以正确选择和检验电气设备，准确整定电力系统保护装置，保证电力系统中出现短路时，保护装置能可靠动作。通过研究，我们基本明确了电力系统短路电流的计算方法，同时可以看出电力系统短路电流的计算方法具有复杂性的特征，因此实际电力工程中，在利用这些计算方法进行实例分析时，需要结合电力系统的实际情况，对这些方法予以灵活的应用，必要时进行调整，使得计算方法更加完善，并更加适用于实际电力系统工程。
参考文献：
[1]侯龙龙.探讨电力系统短路电流及继电保护整定计算[J].电子技术与软件工程，2013（22）：163-165.
[2]姜桂林.浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施[J].科技创新与应用，2013（14）：173.
[3]刘楠，唐晓骏，马世英，等.负荷模型对电力系统短路电流计算的影响[J].电网技术，2011（8）：144-149.
[4]陈宇.浅论电力系统运行中的短路故障与短路电流计算[J].中小企业管理与科技，2010（25）：308.
[5]姜桂林.浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施[J].科技创新与应用，2013（14）：173.
论文作者:买强1,孙金芳2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/13
标签：节点论文; 电力系统论文; 潮流论文; 功率论文; 模型论文; 电流论文; 计算方法论文; 《电力设备》2018年第28期论文;