国家电网招聘考试高频考点电力系统分析：电力系统潮流计算

　　电力系统潮流计算是从事电力系统分析、仿真的基础计算。任何从事电力系统计算的人，都离不开它。

　　常规的计算方法有如下几种：牛拉法，高斯赛德尔法和PQ分解法。相比之下，PQ分解法，不论从算法的简单性和收敛的高效性，以及计算速度上来看，综合性能都是比较好的。

　　通常情况下，电力系统的潮流断面，都是由状态估计给出，所以不存在收敛问题。但是有些情况下，却需要针对目标运行方式，改变初始运行条件，并力争达到收敛解。比如电网规划、风险预测、故障预案的有效性检测、培训仿真的假想断面、预调度断面等。这时遇到的最大问题就是潮流可能不收敛。

　　解决潮流不收敛的思路，一般有两种。一种是通过构造复杂算法，实现给定初始条件下的收敛解。另一种思路是利用PQ分解法，通过适当调整初始条件，得到收敛解，进一步可分析出当前潮流的薄弱因素，并在随后的计算中加以改进。

　　第一种思路，优点是一次可以实现目标运行方式的收敛解，但对算法要求比较高，实现代码比较复杂，计算时间较长，有时存在收敛问题。第二种思路，由于使用PQ分解法，实现代码简单，计算速度快。虽然不是一次找到收敛解，但可以很快找到初始条件中影响收敛的因素，并给出调整建议。相对来讲，第二种思路比较容易实现，操作灵活，在工程实际中更容易接受。

　　影响潮流收敛的因素，还有有功功率平衡问题。如果全网发电有功和负荷有功不平衡，多余的有功功率，就只能通过松驰节点进行平衡。一旦松驰节点在网络的拓朴位置不好，在多余功率流向松驰节点的通路上，有可能导致某些节点电压过低，从而收敛失败。

　　在实际电网中，如果全网有功功率不平衡，就会反映在频率上。由于发电机和负荷的频率特性，频率偏移50Hz后，就会稳定在某个位置，这时全网有功功率达到平衡。

　　所以在潮流计算中，如果发生有功功率不平衡，推荐先按照频率特性对不平衡有功功率进行平衡。这样再进行潮流计算，就会提高收敛性。

　　影响收敛的另一个因素，就是松驰节点的位置。由于松驰节点不参加计算，即使事先进行了全网功率平衡计算，仍然有少量不平衡功率通过网络流向松驰节点。松驰节点最好选择在出线度比较高，而且距离高压网络的电气距离不太远的位置。

　　实际网络中常常有多个断面需要控制，其有功功率总加有一个规定范围。所以给出的潮流解，还需要考虑这些断面。

　　通过营造复杂算法，将这些断面做为约束写进条件，通过优化计算可以达到目的，但算法比较复杂，代码不容易实现。而且计算速度慢。

　　通过PQ分解法，也可以实现上述目标。可以通过灵敏度矩阵，选取适当的发电机进行调整，从而实现多断面功率控制。优点是代码易于实现，计算速度快。

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