电力系统在线潮流计算的应用

摘要：潮流计算是研究电力运行和电力系统方案的重要技术手段，是电力系统分析中最基础的数学计算。随着电力系统规模的逐渐加大，潮流计算的复杂程度和阶次越来越高，因此需要电力系统的科技人员不断加强研究工作，找到更加可靠的、适应实际工作潮流计算新方法。本文在简介集中电力系统在线潮流计算的基础上，分析各种计算方法的优点和缺点，提供了各种潮流计算的应用范围，希望对电力系统实际在线的潮流计算工作有参考和借鉴的作用。

关键词：电力系统 潮流计算 人工智能 符号分析 模糊计算

电力是国家的重要能源行业，电力的发展离不开科学的规划和系统的设计，有效的电力计算是确保电力开发和设计工作质量的基础，因此，在电力事业加速发展的大潮下更应该做好电力计算的相关工作。潮流计算是研究电力运行和电力系统方案的重要技术手段，是电力系统分析中最基础的数学计算。目前常见的电力系统潮流计算有：人工智能潮流计算方法、现代内点理论潮流计算方法、符号分析潮流计算方法和双向迭代并行潮流计算方法，以及针对配电网的模糊潮流计算方法等，上述潮流计算方法各据特点，但都存在一定的优缺点，电力科技人员应该在详细了解各种潮流计算方法的基础上，确定其适用范围，结合实际的电力潮流计算工作，选择有效的潮流计算方式。

1、电力系统人工智能计算潮流的方法

1.1 人工智能计算潮流的分类

人工智能计算潮流的方法是一种新兴的计算方法，人工智能计算潮流的方法不依赖于精确的数学模型，典型的人工智能计算潮流的方法有遗传法、模拟退火法和粒子群优法等。遗传算法利用了生物遗传和进化的观念，是一种全局性好，结果有益的计算方法；模拟退火法利用的是热力学原，是一种算法原理比较简单的计算方法，一般只需进行一次修正就可计算就可得出计算结果；粒子群优法是模拟群鸟捕食的行为，属于迭代的随机搜索算法，是一种便于处理、易于运算，适于求解电力复杂的潮流计算。

1.2 人工智能法的优点

首先，人工智能法与导数无关性，不需要知道函数的导数信息。其次，人工智能法具有随机性，容易跳出电力系统局部出现极值点。最后，人工智能法存在内在并行性，大大提高了处理复杂电力潮流计算的速度

1.3 人工智能法的缺点

首先，人工智能法不稳定，造成计算结果的可信度不高。其次，人工智能法按概率进行操作，通常得到的解是次最优解。最后人工智能法的某些控制参数需要为地给出，并结果依靠参数提供者的经验和水平。

1.4 人工智能法的应用

人工智能法一般应用与电力系统的设计阶段和方案确定阶段，用于电力概算和估算，应用的主要目的是快速计算出结果

2、电力系统内点理论潮流计算的方法

基于L1范数的内点理论潮流计算方法的关键在于提出了一种基于内点非线性规划的模型和算法进行电力潮流计算，应用L1范数的内点理论潮流计算方程的求解可以转化为求解一个新的非线性规划模型，这种电力潮流的计算方法具有模型简洁、直观，便于实现计算结果的收敛性、快速性和准确，L1范数的内点理论潮流计算方法的特有优点是对电力病态系统具有的收敛性。L1范数的内点理论潮流计算方法一般适用于病态潮流计算问题，是电力系统潮流计算不可或缺的重要计算方法。

3、电力系统符号分析的潮流计算方法

符号分析的潮流计算方法运用符号分析方法完成电力潮流的计算，通过建立电力网络的拓扑模型生成拓扑网络的全部树，应用符号表达式的方式克服了传统数值计算的不足，具有计算灵活的优点，避免收敛性、冗余项和浮点运算等一系列问题，符号分析的潮流计算方法在线静态安全分析、灵敏度计算和短路计算等方面具有很高的应用价值。

4、电力系统双向迭代并行潮流计的算方法

双向迭代并行潮流计的算方法是通过基于双向迭代过程来求解电力潮流计算结果，在得到计算节点与主网格接口方程对应的修正量线性增量方程后用该线性关系消去主网格牛顿法线性修正方程中虚拟电流的相关项，双向迭代并行潮流计的算方法可以重复进行，在平衡残差消除后，潮流计算结构才收敛。双向迭代并行潮流计的算方法具有精确的优点，但是同时也存在计算量巨大的缺点，双向迭代并行潮流计的算方法一般用于精确的电力潮流计算。

5、配电网模糊潮流计算的方法

模糊潮流计算式针对配电系统的有效计算方式，可以有针对性地解决配电网络中存在的大量不确定因素，配电网络模糊计算法提出一种改进的配电网模糊潮流支路前推回代法，充分考虑负荷的模糊性对潮流计算的影响，使算法能应用于复杂的实际配电系统。此算法直接取用支路阻抗参数，将节点电压、有功功率、无功功率等参量应用梯形模糊隶属函数来表示，计算结果也采用梯形模糊隶属函数来表达，能更准确的反映负荷模糊性对于各个节点电压和功率的影响。算法实现可扩展性强、收敛性好。

6、结语

综上所述，电力的发展离不开科学的规划和系统的设计，在新时期，在电力事业加速发展的大潮下更应该做好电力计算的相关工作。潮流计算是研究电力运行和电力系统方案的重要技术手段，随着电力系统规模的逐渐加大，潮流计算的复杂程度和阶次越来越高，尤其是像：人工智能潮流计算方法、现代内点理论潮流计算方法、符号分析潮流计算方法和双向迭代并行潮流计算方法，以及针对配电网的模糊潮流计算方法等，各据优缺点。因此，电力科技人员应该在了解和掌握上述电力系统潮流计算的基础上，找到切合实际的计算方法，更好地完成对电力计算工作，进而提高潮流计算的推广与应用。

参考文献

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