摘 要：在简要介绍电力系统输电能力的基本概念、计算方法及对现代电力系统安全性分析重要作用的基础上，基于现有的输电能力分析计算方法，采用面向对象的程序设计visual basic语言，实现了用于电力系统输电能力计算的分析与决策系统。主要介绍该系统的结构、功能及在系统实现过程中的一些方法。
关键词：电力系统；输电能力；连续潮流；衔接误差
对于一个大型互联电力系统，其区域间的功率传输能力对于整个系统运行的安全可靠性有着很大的影响。有三种因素导致现代电力系统的运行越来越接近其安全运行极限：(1) 出于经济等方面的考虑，实际使用的输电系统往往有别于最初设计时的标准(如区域间输电水平的增加)；(2) 由于环保及土地使用等问题，反对建设新的输电线路及设备的呼声越来越高；(3) 由于电力市场竞争，迫切需要利用现有的系统网络输送更多的电力，以便最大限度地降低成本。这些都造成了现代电力系统的输电水平日益加重。如何准确地确定电力系统区域间的功率传输能力及影响因素，使系统在满足安全性及可靠性的约束条件下，最大程度地满足各区域的用电负荷需求，成为当今电力系统界所面临的急待解决的研究课题［１，２］。特别是在一些发达国家，由于新的市场竞争机制在电力系统界的引进，这一问题近年来已成为研究者们关注的焦点。在电力系统规划与运行过程中，系统区域间的功率传输能力是评估互联系统可靠性的几个主要性能测度之一。系统规划者可以利用这一测度作为评估系统互联强度、比较不同输电系统结构优劣的指标；而系统运行者可将其视为实时评估互联系统不同区域间功率交换能力的重要依据。为此，作者研究开发一个以图形用户界面为操作对象，并能计及电力系统各种约束条件，准确、快速地确定大规模互联电力系统区域间输电能力的分析与决策系统。该系统以基于连续型方法的输电能力计算方法为主要方法，同时还有基于优化方法和基于分布因子算法的输电能力计算方法。该系统已用于黑龙江省电力调度中心的系统运行方式分析中。
1系统的结构
系统以数据库为基础，通过视窗图形用户界面有机地结合了求解电力系统输电能力的最优化法、分布因子法及连续潮流法三种方法，并在连续潮流法中引入了故障排序和调度方式模拟。结构如图1。
2输电能力的概念和分析计算方法简介
2.1输电能力的概念
根据北美电力系统可靠性委员会(简称nerc)于1995年给出的定义［１］，所谓一系统两区域间的功率传输能力，是指在满足一定约束的条件下，通过两区域间的所有输电回路，从一个区域向另一个区域可能输送的最大功率。为了形象地说明电力系统区域间功率传输能力的概念，这里用简化的3区域互联系统来加以论述。
如图2所示，一系统有a、b和c三个区域，它们之间由输电线路a-b、a-c和b-c相连接，其中a、b、c三区域分别代表三个含有发电、输电网络和负荷的子系统，输电线路x-y(x、y分别代表a、b、c)由一条或几条输电线组成。
tｘｙ是区域x与y间的界面潮流，当计算区域a到b的功率传输能力时，调整区域a和区域b的电力输出(和/或电力需求)，以便能在区域a中出现电力过剩，在区域b中出现电力缺乏，这样就自然地在区域a、b间形成了一个功率交换，持续地加大两区域间的此类调整，使区域a和b间的功率差不断增加，直到某一设备或系统达到它的极限值，或者是达到了所要测试的功率交换水平，且要考虑系统中单一故障(如设置某一发电机单元、变压器、输电线等停运)的影响。其中，在某一故障条件下，某一设备或系统的极限值所限定的功率交换量最低，该功率交换量即为此种运行条件下a、b间的功率交换能力，该故障称为最严重单一故障。
2.2基于连续型方法的输电能力计算方法模块［３，４］
电力系统中节点i的注入功率为：
定义向量x=(v,θ)，则(1)式可简单表述为：
其中，p０，ｑ０分别为当前的节点注入；p′，q′分别为注入变化后的节点注入；b可看作母线负荷以及发电机功率变化的模式向量。系统方程可参数化为：
显然：
λ＝０和λ＝１分别对应于系统初始状态和变化后的状态。
连续型潮流计算方法将要解决的问题就是从一个已知点(x０，λ０)开始，在所需要的参数变化方向获得x(λ)曲线上的一系列点(xi,λi)。这里我们采用了预测-校正方法(pc)方法：在已知(xi-1,λi-1)条件下，用简单的方法获得(xi，λi)的近似点，然后采用一些非线性方程的求解方法求得(4)式的准确解(xi,λi)。
采用连续型方法计算潮流时分为以下几个环节：① 方程参数化；② 预测，即求；③ 校正，即求(xi，λi)；④ 步长控制。
连续潮流方法能有效的解决功率方程在稳定极限点附近所表现出来的复杂
