摘要：本文將以輸電線路在電網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷節(jié)點(diǎn)對間功率中的被利用度為思考基礎(chǔ)，同時(shí)融入發(fā)電的負(fù)荷水平和容量等多方影響，進(jìn)行輸電線電路潮流介質(zhì)指標(biāo)相關(guān)問題的闡述，而且將以這個(gè)指標(biāo)當(dāng)作輸電線路的識別判據(jù)關(guān)鍵。通過分析不同運(yùn)行方式下的電網(wǎng)潮流分布特點(diǎn)，對輸電線路在全網(wǎng)功率中的貢獻(xiàn)作用進(jìn)行量化，這種物理背景與電力系統(tǒng)的實(shí)際情況更為相符。

一、對潮流介數(shù)的概括

眾所周知電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)在進(jìn)行G_m傳輸?shù)臅r(shí)候，必定有有功率P_{m n}到負(fù)荷L _n。通常只要從電網(wǎng)中的部分線路中經(jīng)過就可以到達(dá)。但是因?yàn)檩旊娐窂街忻織l線路P_{m n}都會(huì)有不同的傳輸比例，那么也就造成了每條線路其實(shí)在進(jìn)行P_{m n}傳輸時(shí)，它的重要程度跟作用也都不同。筆者的觀點(diǎn)是，傳輸線路P_{m n}的比例如果越大，那么在它身上所體現(xiàn)出來的由G_m向L_n也就擁有越重要的傳輸功率作用。因?yàn)槊織l線路也是有很多不同發(fā)電負(fù)荷的，因此還要在考慮時(shí)，將這條線路所有發(fā)電負(fù)荷都經(jīng)過核對后，方可得出全網(wǎng)中，線路所體現(xiàn)出的重要性指標(biāo)，也就是我們所說的潮流介數(shù)。

二、潮流介數(shù)的性質(zhì)

我們從上述的潮流介數(shù)定義中就可以看出，潮流介數(shù)具備的性質(zhì)具體如下:

（1）在確定了輸送功率及發(fā)電負(fù)荷的時(shí)候，輸送功率中的發(fā)電負(fù)荷量，其占有越大的比例因子，它也就擁有更為重要的地位，而該線路本身的傳輸功率與其之間，并無太大關(guān)聯(lián)。

（2）如果情況是輸電貢獻(xiàn)中的2條線路擁有相同的比例因子,那么它的潮流介數(shù)大小則取決于誰的對應(yīng)發(fā)電負(fù)荷的權(quán)重大小，也就表明其在電網(wǎng)功率中的輸送作用大小。由此可見，線路的潮流介數(shù)的指標(biāo)非常重要，它并非只是單一數(shù)據(jù)，可以說其是綜合了電網(wǎng)中線路傳輸功率的利用廣度及深度，在這里，深度代表的發(fā)電負(fù)荷時(shí)的輸電線路具有的輸電貢獻(xiàn)比例，發(fā)電負(fù)荷對權(quán)重體現(xiàn)出的是電網(wǎng)功率傳輸中發(fā)電負(fù)荷的地位;而廣度的含義也不難理解，它所代表的是不同發(fā)電負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中對輸電線路的利用數(shù)量，該線路承擔(dān)的輸電任務(wù)繁重程度都是由其體現(xiàn)出來。正是這樣，潮流介數(shù)指標(biāo)才顯示出重要性，擺脫了只基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和假設(shè)發(fā)電負(fù)荷間按最短路徑傳輸范圍下的傳統(tǒng)關(guān)鍵線路辨識指標(biāo)，也在當(dāng)下形式下潮流分布特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，全網(wǎng)功率傳輸線路的貢獻(xiàn)進(jìn)行了合理量化，并且從客觀角度，將線路的重要性及重要程度完整展現(xiàn)了出來。本文選擇筆者所在電網(wǎng)冬季大負(fù)荷運(yùn)行方式，將對輸電線路中的潮流介數(shù)進(jìn)行計(jì)算，而且還進(jìn)行了其是否在關(guān)鍵線路識別中具有相對正確性。筆者所在電網(wǎng)在該運(yùn)行模式下的發(fā)電容量為為17017MW，有功負(fù)荷為16810MW，共投運(yùn)750,330,220,110kV輸電線路382條。將多回、雙回線、變壓器支路去重合并后的簡化地理接線圖。

三、實(shí)際案例分析

本文選擇筆者所在電網(wǎng)冬季大負(fù)荷運(yùn)行方式，將對輸電線路中的潮流介數(shù)進(jìn)行計(jì)算，而且還進(jìn)行了其是否在關(guān)鍵線路識別中具有相對正確性。筆者所在電網(wǎng)在該運(yùn)行模式下的發(fā)電容量為為17017MW，有功負(fù)荷為16810MW，共投運(yùn)750,330,220,110kV輸電線路382條。將多回、雙回線、變壓器支路去重合并后的簡化地理接線圖。

3.1潮流介數(shù)的分布

潮流介數(shù)分布需要把去重合并后的243條輸電線路按照潮流介數(shù)的歸一化模式按照降序排列起來，介數(shù)大小排列后的電線路需要增添線路標(biāo)記，這樣做是為了更加方便潮流介數(shù)與線路潮流二者關(guān)系的比較，還可以把潮流介數(shù)進(jìn)行10%的縮小后再與線路潮流進(jìn)行同放，會(huì)發(fā)現(xiàn)潮流介數(shù)與線路潮流是具有很大關(guān)聯(lián)性的，一般來說，擁有較大潮流介數(shù)的一般是那些承載潮流較大的線路，(0.8871為二者相關(guān)系數(shù)值，比自由度241、0.01顯性水平系統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)要具備更高的臨界值)。然而，這也是具有原因的,3個(gè)因素決定著潮流介數(shù)的大小：這三個(gè)因素分別為：被不同發(fā)電負(fù)荷對實(shí)際利用的數(shù)目、貢獻(xiàn)比例因子、及發(fā)電負(fù)荷對的權(quán)重大小。如果我們從這3個(gè)因素角度出發(fā)便可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)潮流介數(shù)與潮流大小并非存在絕對相關(guān)性。

3.2淺析關(guān)鍵線路的辨識結(jié)果

根據(jù)筆者所在電網(wǎng)的實(shí)際規(guī)模，取13條線路，潮流介數(shù)歸一化指標(biāo)>0.5，為電網(wǎng)冬季大負(fù)荷方式下的關(guān)鍵線路，盡管傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，330kV線路所輸送功率并沒有750kV線路的多，但仍發(fā)現(xiàn)有多條330kV的線路，其關(guān)鍵性甚至可以排在750kV線路前面。這一現(xiàn)象足夠說明，對電力系統(tǒng)關(guān)鍵線路的判斷，不能只用傳輸功率作為依據(jù)，其實(shí)還需要考慮另外一個(gè)因素，即處于電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)中的線路位置，甚至還要參考線路在功率傳輸中所發(fā)揮的實(shí)際作用。

3.3線路故障下的丟失負(fù)荷量對比

在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，關(guān)鍵線路如果發(fā)生的故障時(shí)連續(xù)性的開斷，那么就會(huì)產(chǎn)生大片的丟失負(fù)荷，范圍較大，故障范圍越大，負(fù)荷的切除量也就會(huì)隨之加大，由于本文是將丟失負(fù)荷作為衡量電力系統(tǒng)破壞程度的主要依據(jù)，因此可能會(huì)在線路相繼開斷這一過程中，有多個(gè)電氣島的產(chǎn)生，而這些電氣島是由系統(tǒng)解列而成，如果能夠用發(fā)電機(jī)出力的方法來進(jìn)行島內(nèi)功率平衡的有效保持，則不被列入到丟失負(fù)荷的范圍之內(nèi)。下面3種線路故障策略都可以進(jìn)行潮流介數(shù)辨識的關(guān)鍵線路對電網(wǎng)的重要程度驗(yàn)證。

(1)隨機(jī)故障。1此進(jìn)行1線路的移除，在1 0次重復(fù)后便會(huì)有丟失負(fù)荷曲線的產(chǎn)生。

(2)電氣介數(shù)故障。電氣介數(shù)每次移除最高1條，移除后進(jìn)行新電氣介數(shù)線路的更新。

(3)潮流介數(shù)故障。潮流介數(shù)每次移除最高1條，移除后進(jìn)行新潮流介數(shù)線路的更新。

3.4不同運(yùn)行下的潮流介數(shù)為了顯示特點(diǎn)，需要進(jìn)行不同驗(yàn)證

選取筆者所在電網(wǎng)4種運(yùn)行方式，進(jìn)行輸電線路電氣介數(shù)的不比較，輸電線路大負(fù)荷方式下明顯要比小負(fù)荷方式的電氣介數(shù)高，由此得出，輸電線路在大負(fù)荷下所承受的輸送任務(wù)和功率較重，這一特點(diǎn)和與電網(wǎng)機(jī)組差不多，方式不同特點(diǎn)也就不同，另外，還說明其模式是可以將發(fā)電負(fù)荷最大可用傳輸功率對線路的關(guān)鍵性影響正確顯示出來的。明顯問題是，不同潮流方式，發(fā)電機(jī)到負(fù)荷的輸電額度與路徑都會(huì)有變化發(fā)生，必然會(huì)改變潮流介數(shù)，它們對相應(yīng)線路的作用也就不同，這些都會(huì)對關(guān)鍵線路的排序產(chǎn)生影響，于此也就顯示出了基于潮流介數(shù)辨識關(guān)鍵線路的優(yōu)勢點(diǎn)所在。

總結(jié)：

本文詳細(xì)說明了電力系統(tǒng)的潮流傳播特點(diǎn)，并且將潮流介數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了提出，且并以此為電網(wǎng)關(guān)鍵線路的潮流分布判斷依據(jù)。在當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行下的潮流分布，既將輸電線路的利用深度與廣度進(jìn)行了良好綜合，還起到了對電網(wǎng)功率輸送的量化作用，而且對于不同負(fù)荷及發(fā)電量水平下的線路起到了關(guān)鍵影響作用，優(yōu)點(diǎn)頗多。文中的實(shí)例分析也說明，在該指標(biāo)下計(jì)算出來的關(guān)鍵輸電線路和運(yùn)行方式，和電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)是非常符合的，這也從另一方面說明一個(gè)問題，即潮流介數(shù)指標(biāo)在對關(guān)鍵輸電線路的辨識上是非常有效的。由于本文上述的計(jì)算案例并沒有進(jìn)行線路故障后的節(jié)點(diǎn)電壓、網(wǎng)絡(luò)連通及系統(tǒng)頻率等參數(shù)的變化計(jì)算，因此理論還尚未完整，有待下一步的考證研究。

(盧剛 四川省成都市金堂縣趙鎮(zhèn)街道迎賓大道1號金堂供電局610400) 

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