潮流计算期初报告

潮流计算期初报告

潮流计算是根据给定的电网结构、发电机、负荷等元件的参数和运行工况,确定电力系统各部分的稳态运行参数。

MatlAB潮流计算建模与仿真开题报告选题的意义和目的

潮流计算是电力系统中最简单但非常重要的分析和计算,可以用来研究系统规划和运行中提出的各种问题。对于规划的电力系统,潮流计算可以验证提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对于运行中的电力系统,可以通过潮流计算预测各种负荷变化和网络结构变化是否会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许范围内,各种元件(线路、变压器等。)在系统中会过载,在可能发生过载时,应该提前采取哪些预防措施。

然而,传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果不直观,难以与其他分析功能集成,网络原始数据输入量大且容易出错。随着计算机技术的飞速发展,结合电力系统的特点以及图形化潮流计算软件的开发设计思想和总体结构,MATLAB软件的应用可以很好的改善这一问题。该系统的主要特点是操作简单、图形界面直观、运行稳定、计算准确。在计算中,对算法进行了改进,提高了计算速度,各种类型的有效封装使得程序具有良好的模块化、可维护性和可重用性。

课题的研究现状(包括文献综述)

电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行的基本操作,它可以确定系统的电压分布和功率分布,以及网络中的功率分布和损耗。对于规划的电力系统,潮流计算可以验证提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对于运行中的电力系统,可以通过潮流计算预测各种负荷变化和网络结构变化是否会危及系统的安全,系统中所有母线的电压是否在允许范围内,各种元件(线路、变压器等。)在系统中会过载,在可能发生过载时,应该提前采取哪些预防措施。

潮流计算不仅是定量分析电力系统规划、设计和运行方式合理性、可靠性和经济性的基础,也是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。用电子计算机进行潮流计算始于50年代中期。经历了基于节点导纳的高斯-赛德尔迭代法、求解非线性方程组的典型方法牛顿-拉夫逊法及其改进方法快速解耦PQ分解法。

近20年来,潮流算法的研究仍然十分活跃,但大部分研究都是围绕着改进的牛顿法和PQ分解法展开的。此外,随着人工智能理论的发展,遗传算法、人工神经网络和模糊算法也逐渐被引入到潮流计算中。但是,到目前为止,这些模型和算法还不能取代牛顿法和PQ分解法。潮流计算的要求可以概括为:(1)算法的可靠性或收敛性。

(2)计算速度和内存使用

(3)计算的方便性和灵活性。随着电力系统大规模、强非线性、多分量的特点日益突出,计算量和计算复杂度急剧增加,旧的计算机软件处理潮流计算的速度已经不能满足大规模电网仿真和实时控制的仿真要求。MATLAB是美国MathWorks公司生产的商用数学软件,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算的高级技术计算语言和交互环境。

在数学科技应用软件中的数值计算方面是首屈一指的。MATLAB可以进行矩阵运算,绘制函数和分析数据,开发和实现算法,创建用户界面模型,连接其他编程语言的程序和应用程序。借助它的语言、工具和内置的数学函数,我们可以探索出许多方法,比电子表格或传统编程语言(如C/C++或Java)更快地得到结果。MATLAB应用广泛,包括信号处理与通信、图像与视频处理、控制系统、测试与测量、计算金融和计算生物学。在各种行业和学术机构中,超过一百万的工程师和科学家使用MATLAB作为技术计算语言。MATLAB是一种科学计算语言,具有强大的数值计算、符号运算和图形处理等功能。

MATLAB是一个强大的计算机软件。在编写程序时,MATLAB允许用户用数学语言编写程序,这种语言比BASIC和FORTRAN语言更接近于书面的数学表达式格式,其程序易于调试。在相同的计算要求下,使用MATLAB编程将大大减少工作量。利用MATLAB语言进行潮流计算的方法编程简单,运算效率高,符合人们的思维习惯。计算结果能够满足工程计算的需要,验证了该方法的有效性,为解决大电网潮流计算问题开辟了新的思路。

课题内容和研究思路

分析了牛顿-拉夫逊法等常用的潮流计算方法。首先建立了潮流计算的数学模型,主要包括导纳矩阵的原理和计算方法、潮流计算的基本方程、潮流系统的节点分类和潮流计算的约束条件。其次,概述了牛顿-拉夫逊法的基本原理、求解过程和程序框图。最后用MATLAB软件生成并计算矩阵,牛顿?拉夫逊法潮流计算程序。使用牛顿-拉夫逊方法从准备好的原始数据建立仿真模型,分析仿真结果,并完成设计规范。

本课题的重点和难点

现代电力系统大系统、强非线性、多分量的特点日益突出,其计算量和复杂度急剧增加。牛顿-拉夫逊法是求解非线性代数方程组的一种有效的迭代计算方法。牛顿-拉夫逊法需要大量的数值计算。自感和互导纳的确定方法,节点导纳矩阵的性质,非标准变压器的等值电路,电力系统节点的分类都容易混淆。在MATLAB设计中,原始数据的填充格式是一个关键环节,直接关系到程序使用的方便性和灵活性。数据输入量大,一定要小心,否则会大大增加工作量。

论文提案

电力系统潮流计算综述

1.1电源系统简介

1.2潮流计算简介

1.3潮流计算的意义和发展

2.潮流计算的数学模型。

2.1导纳矩阵的原理和计算方法

2.1.1自感率和互导纳的确定方法

2.1.2节点导纳矩阵的性质及意义

2.1.3非标准变比变压器等效电路

2.2潮流计算的基本方程

2.3电力系统节点分类

2.4潮流计算的约束条件

3.牛顿-拉夫逊方法综述

3.1牛顿-拉夫逊法的基本原理

3.2牛顿-拉夫逊法求解过程

3.3牛顿-拉夫逊法程序框图

4.MatlAB建模与仿真。

4.1Matlab简介

4.2矩阵的生成

4.3矩阵运算

4.4牛顿?拉夫逊法潮流计算程序

4.5结果分析

摘要

进度表(包括各阶段的时间划分和主要内容)

序列号设计各阶段的名称和日期(教学周)

1.发放任务书,检索收集课题最新信息,调查分析2014 11.7?165438+10月13

4.提供开题报告2014 110 14?165438+10月22日

3.修改开题报告相关的外文翻译资料2014 165438+10月22日?65438+2月28日

4.根据开题报告,进行中期检查,写出论文初稿2015 1?05年3月65438日

5.根据导师的意见修改论文,完成论文并于3月2015日上交,15?四月18

6.指导老师评价成绩,老师评卷2015 4月18?4月30日

毕业答辩2065 438+2005年4月30日?五月16

参考

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李光奇。电力系统瞬态分析(第三版)。北京:中国电力出版社,2007

[3]李玮柏。MATLAB在电气工程中的应用。北京:中国电力出版社,2007

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[7]张保会,尹相根,电力系统继电保护(第2版)北京:中国电力出版社,2013。

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