潮流是電力系統中 電壓（各節點）、功率（有功、無功）（各支路）的穩態分布。
基本介紹
- 中文名：潮流
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基本概念
在電力工程中，“潮流”還特指電網各處電壓（包括幅值與相角）、有功功率、無功功率等的分布。潮流的分布是運行調度單位和維修部門所必須知道的事項。
而潮流計算，是指給定電網中一些參數、已知值和未知值中假設的初始值，通過重複疊代，最終求出潮流分布的精確值，常用方法有牛頓-拉夫遜法和PQ分解法。
在發電機母線上功率被注入網路；而在變（配）電站上接入負荷；其間，功率在網路中流動。對於這種流動的功率，電力生產部門稱為潮流（POWER FLOW)。
潮流：電力系統中 電壓（各節點）、功率（有功、無功）（各支路）的穩態分布
潮流計算---電力系統分析中的一種最基本的計算，根據給定的運行參數確定系統的運行狀態，如計算網路中各節點的電壓（幅值和相角）和各支路中的功率分布及損耗。
電力系統計算
電力系統潮流計算是電力系統最基本的計算，也是最重要的計算。所謂潮流計算，就是已知電網的接線方式與參數及運行條件，計算電力系統穩態運行各母線電壓、各支路電流、功率及網損。對於正在運行的電力系統，通過潮流計算可以判斷電網母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應採取措施，調整運行方式。對於正在規劃的電力系統，通過潮流計算，可以為選擇電網供電方案和電氣設備提供依據。潮流計算還可以為繼電保護和自動裝置整定計算、電力系統故障計算和穩定計算等提供原始數據。
表征電力系統運行狀態的參量。包括電力系統中各節點和支路中的電壓、電流和功率的流向及分布。在實用上，一般是指穩態運行方式下的靜態潮流。合理的潮流分布是電力系統運行的基本要求,其要點為:①運行中的各種電工設備所承受的電壓應保持在允許範圍內，各種元件所通過的電流應不超過其額定電流，以保證設備和元件的安全；②應儘量使全網的損耗最小，達到經濟運行的目的；③正常運行的電力系統應滿足靜態穩定和暫態穩定的要求。並有一定的穩定儲備，不發生異常振盪現象。為此就要求電力系統運行調度人員隨時密切監視並調整潮流分布。現代電力系統潮流分布的監視和調整是通過以線上計算機為中心的調度自動化系統來實現的。電力系統潮流的計算和分析是電力系統運行和規劃工作的基礎。運行中的電力系統，通過潮流計算可以預知,隨著各種電源和負荷的變化以及網路結構的改變,網路所有母線的電壓是否能保持在允許範圍內，各種元件是否會出現過負荷而危及系統的安全，從而進一步研究和制訂相應的安全措施。規劃中的電力系統，通過潮流計算，可以檢驗所提出的網路規劃方案能否滿足各種運行方式的要求，以便制定出既滿足未來供電負荷增長的需求，又保證安全穩定運行的網路規劃方案。
發展歷史
基本方程
潮流計算的一般提法是：已知電力網路的結構和參數，已知各負荷點、電源點吸取或發出的有功功率和無功功率（PQ節點），給定電壓控制點的電壓幅值和有功功率（PV節點），對指定的一個平衡節點給定其電壓幅值和相位角（Vθ點）,求解全網各節點電壓幅值和相位角，並進一步算出各支路的功率分布和網路損耗。求解潮流問題的基本方程式是節點功率平衡方程。若全網有n個節點，對其中任一節點,可寫出其節點功率平衡方程式i=1,2,…,n
式中Pi、Qi分別為節點注入有功功率和無功功率,妭i為節點電壓相量，Yik為節點導納矩陣元素。這一方程描述了節點電壓同功率之間的非線性關係，是潮流計算的基本方程式。對潮流計算的數字計算機求解方法提出的基本要求是：①計算速度快；②占用存儲量少；③收斂性好；④方法簡單。
數值解法 潮流計算在數學上是求解一組非線性方程，基本的方法是疊代法。首先發展的潮流問題數字解法是導納矩陣疊代法。它占用計算機存儲量少，適合於計算機發展初期階段的實際條件，其缺點是收斂性較差。其後發展了阻抗矩陣疊代法，克服了導納矩陣疊代法收斂性差的缺點，但對大電力系統的計算，占用計算機存儲量大。
60年代末期出現了以導納矩陣為基礎、採用稀疏矩陣和節點編號最佳化技術的牛頓－拉夫森法。該法以其在收斂性、存儲量和計算時間方面的優越性逐漸取代了其他方法，在當今的潮流計算中套用得最為廣泛。在數學上，牛頓－拉夫森法是求解非線性方程的有效方法。它把非線性方程的求解變成反覆對相應的線性方程疊代求解的過程：設非線性方程組為F(X)=0,求解X的第t步疊代格式是
F'(X(t))ΔX(t)=-F(X(t))
X(t+1)=X(t)+ΔX(t)
式中F┡(X)是非線性函式矢量F(X)對變數矢量X的一階偏導數矩陣,稱為雅可比矩陣；ΔX為X的偏差矢量；上標t表示第t次疊代值。當X的相鄰兩次疊代值之差ΔX小於給定誤差時，疊代收斂。一般潮流問題，經6～7次疊代即可收斂。牛頓－拉夫森法的疊代收斂性與初值X(10)的選取有關。當X(10)與其解X接近時,極易收斂。對電力系統潮流問題，當選用標麼值計算時，節點電壓通常在1附近，給定各點電壓初值為1，可以有相當好的收斂性。 在牛頓－拉夫森的基礎上，發展了一種更加簡化的方法，即PQ分解法。這種方法利用高壓電網電抗值遠大於電阻值、有功功率變化主要與電壓相角有關、無功功率變化主要與電壓幅值有關的特點，將有功功率和無功功率的疊代分開進行，使占用計算機存儲量和計算量進一步減少。 潮流計算方法的進一步發展將使潮流計算更加快速，收斂性更好，適應各種系統運行狀況的能力更強，並在一些專門領域中如最佳化潮流和線上潮流中得到實際的套用。 參考書目 東北電業管理局調度局編：《電力系統運行操作和計算》，水利電力出版社，北京，1977。
