电力系统潮流计算软件设计开题报告

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交直流混联电力系统潮流算法研究的开题报告

交直流混联电力系统潮流算法研究的开题报告一、题目背景随着电力系统的快速发展，面对日益增多的电能需求，国内外都在加速推进交直流混联电力系统的应用研究。

混联电力系统是指在一定范围内同时采用交流和直流输电的电力系统。

该系统具有有效利用能源、提高系统可靠性和经济性的优势。

交直流混联电力系统中，由于直流系统和交流系统之间具有相互引入、相互阻塞的特性，其潮流计算和控制变得更为复杂。

因此，为实现混联电力系统中各系统之间的平稳运行，必须对其交直流混联电力系统的潮流算法进行深入研究。

二、研究目的本研究旨在探讨交直流混联电力系统潮流算法，建立混联电力系统的数学模型，深入分析不同情况下混联电力系统的潮流计算方法，为混联电力系统的稳定性和可靠性提供理论支持。

三、研究方法本研究将针对交直流混联电力系统的数学模型进行建立，分析混联电力系统中交流和直流系统之间的相互作用和影响。

通过建立混联电力系统的潮流计算模型，并运用相关的数值方法，对混联电力系统中的潮流进行计算和分析。

然后，对混联电力系统中不同情况下的潮流传输特性进行模拟分析。

四、主要研究内容（1）交直流混联电力系统数学模型的建立。

（2）交直流混联电力系统的潮流计算模型的建立。

（3）分析交直流混联电力系统中不同情况下的潮流计算方法。

（4）模拟交直流混联电力系统中不同情况下的潮流传输特性。

五、预期结果本研究将通过对交直流混联电力系统的数学模型的建立和潮流计算方法的分析，得出混联电力系统的稳定性和可靠性的结论，并为混联电力系统的实际运行提供理论依据。

六、结论本研究将对交直流混联电力系统的潮流算法进行深入研究，探讨不同情况下的潮流计算方法，加深了对混联电力系统的认识，为混联电力系统的实际应用提供可靠的理论支持。

分布式发电系统的三相潮流计算方法的开题报告

分布式发电系统的三相潮流计算方法的开题报告一、选题背景随着能源需求的不断增长和环保意识的不断提高，分布式发电系统（Distributed Generation System，简称DGS）在电力系统中得到了广泛的应用。

DG是指分布在用户侧、城市终端或配电网中的小型发电系统，主要包括太阳能发电、风能发电、燃气发电等方式。

DG可以有效减少电网传输和配送损耗，提高供电可靠性，并改善能源利用效率和环境保护水平。

然而，DGS也带来了新的问题。

由于DG是分散式的，它的接入对电网的潮流分布和质量控制提出了新的要求。

为了更好地监测和优化DGS的运行，需要进行三相潮流计算，以获得电网中各个节点的电压、相角和功率等参数。

二、选题目的本选题的目的是研究DGS的三相潮流计算方法，以解决DGS接入电网的电路特性和电网的稳定性问题，实现对DGS的控制和监测。

具体的目标如下：1、研究DGS接入电网的电流和电压特性，并建立电路模型。

2、了解和掌握三相潮流计算的基本理论和方法。

3、开发三相潮流计算软件，实现对DGS接入电网的计算和监测。

4、进行算例分析和实际应用验证，验证三相潮流计算方法的正确性和可靠性。

三、选题方法和技术本选题的方法和技术主要包括以下几个方面：1、分析电网拓扑结构和负荷特性，建立电路模型。

2、掌握三相潮流方程的基本原理和计算方法。

3、了解常见的三相潮流计算算法，包括负荷流算法、牛顿-拉夫逊算法和戴维森-弗洛伊德-哈特曼算法等。

4、基于MATLAB等工具开发三相潮流计算软件，并进行算例分析和实际应用验证。

四、研究内容和进度安排本选题的研究内容主要包括以下几个方面：1、分析DGS接入电网的电路特性和潮流分布规律。

2、研究三相潮流计算的基本理论和方法。

3、开发三相潮流计算软件，并进行算例分析和实际应用验证。

选题总计划时限为12周，每周的进展安排如下：第1周：确定选题并撰写开题报告。

第2周-第3周：研究DGS接入电网电路特性和潮流分布规律。

基于电网实时仿真的潮流计算建模的开题报告

基于电网实时仿真的潮流计算建模的开题报告摘要：本文主要探讨基于电网实时仿真技术的潮流计算建模方法。

在电力系统中，潮流计算是重要的计算方法之一，可以用于分析电力系统的稳态态态行为、证明电力系统设计的正确性和运行的可靠性等方面。

然而，传统的潮流计算方法存在准确度低、计算速度慢等问题，无法适应快速变化的电力系统运行环境。

本文将介绍基于电网实时仿真技术的潮流计算建模方法。

该方法通过使用实时仿真器模拟电力系统运行环境，并实时捕获数据，实现了潮流计算过程中的数据获取与处理。

在对仿真数据进行处理的过程中，本文结合数学模型，建立了实时潮流计算模型，并设计了高效的算法，提高了潮流计算的准确性和速度。

本文还将研究实时仿真技术的性能和适用性，探讨其与传统方法的比较优劣，同时实现了仿真系统的自动化控制和自我诊断功能，提高了该方法的稳定性和可靠性。

关键词：电网实时仿真，潮流计算，建模方法，自我诊断Abstract：This paper mainly discusses the modeling method of power flowcalculation based on real-time simulation technology in power grid. Inpower system, power flow calculation is one of the importantcalculation methods, which can be used to analyze the steady-state behavior of power system, prove the correctness of power systemdesign and the reliability of operation, etc. However, traditional powerflow calculation methods have problems such as low accuracy and slowcomputing speed, which cannot adapt to the rapidly changing operatingenvironment of power system.This paper will introduce the modeling method of power flowcalculation based on real-time simulation technology. This methodsimulates the operating environment of power system by using real-time simulator, captures data in real-time, and realizes data acquisitionand processing during the power flow calculation process. In the process of processing simulation data, this paper combines mathematical models to establish a real-time power flow calculationmodel, and designs efficient algorithms to improve the accuracy andspeed of power flow calculation.This paper will also study the performance and applicability of real-time simulation technology, compare its advantages and disadvantages with traditional methods, and realize the automation control and self-diagnosis functions of the simulation system, which improves the stability and reliability of this method.Keywords: real-time simulation of power grid, power flow calculation, modeling method, self-diagnosis.。

潮流计算文献翻译(开题报告)

基于Matlab的电力系统潮流仿真计算（直角坐标）摘要：潮流计算是电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护整定，安全分析的必要工具。

结合电力系统的特点，利用 MATLAB语言运行电力系统潮流计算，再结合牛顿—拉夫逊法潮流计算（直角坐标），主要特点是操作简单，软件运行稳定.计算准确，提高了计算速度。

关键词：电力系统潮流计算 MATLAB 牛顿—拉夫逊法潮流计算引言为了提高供电可靠性以及资源利用的综合经济性，把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。

这种由发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。

电力系统运行方式管理中，潮流计算是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域，需要进行潮流计算分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了电网在预想操作情况下电网的潮流分布以校验运行可靠性。

在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。

潮流计算是确定电力网络运行状态的基本因素，潮流计算问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。

利用MATLAB语言运行电力系统潮流计算，再结合牛顿—拉夫逊法潮流计算（直角坐标），是一种常规的算法。

1.潮流计算简介电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的经常监视及实时控制。

利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从50年代中期就已经开始。

潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。

而牛顿—拉夫逊法潮流计算是最普遍的一种潮流计算法。

2.潮流计算的要求电力系统潮流计算问题在数学上是一组多元非线性方程式求解问题，其解法都离不开迭代。

对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：（1）计算方法的可靠性或收敛性；（2）对计算机内存量的要求；（3）计算速度；（4）计算的方便性和灵活性。

由于电力系统结构及参数的一些特点，并且随着电力系统不断扩大，潮流计算的方程式阶数也越来越高，对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。

含暂态稳定约束的电力系统最优潮流研究的开题报告

含暂态稳定约束的电力系统最优潮流研究的开题报告一、选题背景电力系统是一个典型的复杂动态系统，具有较强的非线性、不确定性和动态振荡等特性。

在电力系统稳态运行的过程中，潮流计算是电力系统计算不可或缺的环节之一。

传统的潮流计算方法虽然可以满足电力系统的基本需求，但对于一些特殊场景，比如大规模的可再生能源接入、电力市场化等情况，需要一种更高效、更准确、更稳定的潮流计算方法。

同时，电力系统在考虑经济性的前提下，还要满足电网的稳定性。

电力系统稳定性包括暂态稳定和静态稳定两个方面。

传统的潮流计算方法往往只考虑了电网的静态稳定性，忽略了电力系统的暂态稳定性。

因此，如何将暂态稳定性考虑在内，从而得到一种同时满足经济性和稳定性的电力优化模型，是电力系统优化研究中的一个重要课题。

二、研究内容和研究目的本课题将基于含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题展开研究。

主要研究内容包括：1.分析含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题的数学模型，深入探究模型中关键变量间的相互作用机制。

2.对含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题常用的求解方法进行分类比较，明确各方法的优缺点。

3.针对含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题的求解特点，提出一种基于改进差分进化算法的求解方法，利用该方法对电力系统进行优化。

4.通过仿真实验和实际电力系统的验证，对所提出的优化方法进行评估和分析，并与其他方法进行对比。

本课题旨在研究含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题，并提出一种基于差分进化算法改进的求解方法，以期得到一种满足电力系统经济性和稳定性双重要求的优化模型。

三、研究方法和技术路线本课题对于含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题的研究将采用以下方法：1.理论分析法：对含暂态稳定约束的电力系统最优潮流问题的基本特点和求解方法进行分析，并研究各个变量之间的相互作用关系，建立数学模型。

2.实例验证法：选取实际电力系统，通过数据采集和建模，验证所提出的优化方法的有效性和实用性，并与其他方法进行对比。

电力系统潮流计算软件设计开题报告

［6］华志朋。电力系统[M]。重庆：重庆大学出版社,2005.
[7］吴天明,MATLAB电力系统设计与分析第二版.［M］。北京:国防工业出版社,2007.
［8]何仰赞，温增银。电力系统分析上册[M］.武汉：华中科技大学出版社出版社，2001.
［9]何仰赞，温增银.电力系统分析下册[M］.武汉：华中科技大学出版社，2001.
在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段，人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（一下简称导纳法）。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小,适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平,于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法(以下简称阻抗法)。
阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算,在当时获得了广泛的应用，曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献。但是,阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大，每次迭代的计算量很大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出。为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点，后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统,在计算机内只需存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，这样不仅大幅Байду номын сангаас的节省了内存容量，同时也提高了节省速度。
具体表现如下：
(1）在电网规划的初级阶段,通过潮流的计算，可以合理规划电源容量的大小以及接入点，规划无功补偿,可以满足系统对调峰、调频、调相、最大以及最小运行方式的要求。
(2)在编制年运行方式时，通过对负荷增长的预测以及新电源投运的分析基础上，进行潮流计算,可以发现系统中的薄弱环节，可以提供给调度部门相关信息，以便对整个系统进行更合理的规划。

潮流计算-开题报告

科学技术学院毕业设计（论文）开题报告题目：电力系统潮流分析计算机辅助设计学科部：信息学科部专业：电气工程及其自动化班级：电气082班学号：***********名：***指导教师：***填表日期：2011 年12 月 5 日一、选题的依据及意义：电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。

它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。

电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。

潮流计算经历了一个由手工, 利用交、直流计算台到应用数字电子计算机的发展过程。

现在的潮流算法都以计算机的应用为前提。

利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。

此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。

一般要满足四个基本要求：a)可靠收敛b)计算速度快c)使用方便灵活d)内存占用量少它们也是对潮流算法进行评价的主要依据。

在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。

同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。

因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。

在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段，人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（一下简称导纳法）[1,2]。

这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平，于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法（以下简称阻抗法）[2,3]。

20世纪60年代初，数字计算机已经发展到第二代，计算机的内存和计算速度发生了很大的飞跃，从而为阻抗法的采用创造了条件。

2020年潮流计算开题报告

潮流计算开题报告潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。

选题的意义和目的潮流计算是电力系统最简单却非常重要的分析计算，可以用来研究系统规划和运行中提出的各种问题。

对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。

可是传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直观，难于与其他分析功能集成，网络原始数据输入工作量大且易于出错。

随着计算机技术的飞速发展，结合电力系统的特点及图形化潮流计算软件的开发设计思想和总体结构，而应用MATLAB软件可以很好的改善这方面的问题。

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。

计算中，算法做了一些改进，提高了计算速度，各个类型的有效封装又使程序具有很好的模块性.可维护性和可重用性。

课题研究现状(含文献综述)电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一向基本运算，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。

潮流计算既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性和经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。

利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始,经历了以节点导纳为基础的高斯-赛德尔迭代法，求解非线性方程式的典型方法——牛顿拉夫逊法，以及其改进方法快速解耦分解法。

电力系统潮流计算课程设计报告

课程设计报告学生姓名:学号：学院:班级:题目: 电力系统潮流计算课程设计课设题目及要求一 .题目原始资料1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

2、发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。

3、变电所资料：(一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV10KV(二) 变电所的负荷分别为：60MW 40MW 40MW 50MW(三) 每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；变电所1变电所母线电厂一电厂二(四) 变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；4、输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。

二、课程设计基本内容：1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。

2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。

3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。

1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大；2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以2%的比例上升；4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电压的调整。

（变电所低压母线电压10KV 要求调整范围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整范围在35-36之间）5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。

基于PSASP软件的电网潮流计算开题报告

中北大学信息商务学院毕业论文开题报告学生姓名：学号：学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化论文题目：基于PSASP软件的电网潮流计算指导教师:2010 年 3 月15日毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1. PSASP软件简介《电力系统分析综合程序》（Power System Analysis Software Package,PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。

主要由于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。

基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析。

包括：（1）稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功功率。

静态安全分析、谐波分析、静态等值等；（2）故障分析的短路计算。

复杂故障计算以及继电保护整定计算等；（3）机电暂态分析的暂态的稳定计算。

直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达启动、控制系统参数优化与协调以及电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。

PSASP有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图级图形、曲线、报表等各种形式输入。

PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的借口，可充分利用这些软件的资源。

PSASP应用程序的共同特点是：●可计算大规模（可达3000个母线或更多）的交直流混合电力系统●有公用的数据库做支持，不必为每一种计算准备其基础数据●有固定模型库和用户自定义模型库作支持●不但有通常的文本方式计算，而且还有单线图上的操作（修改数据、操作开关、增加故障等）计算，其计算结果直接标注在图上，具有仿真的结果●具有多种形式（图形、图示、报表、曲线等）的结果分析输出２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1）本课题要解决的问题熟悉PSASP软件的操作与应用以及利用PSASP对复杂的电力网进行潮流计算。

电力系统计算机辅助潮流计算实验报告(DOC)

（二〇一一年十二月（2011-2012学年第一学期）电力系统计算机辅助潮流计算实验报告学号： ************学生姓名：学院：电力学院系别：电力系专业：电气工程及其自动化班级：授课教师：1、实验目的：了解计算机潮流分析的基本原理、主要步骤；掌握节点导纳矩阵形成和修改的方法，掌握数据处理的基本方法；熟悉Matlab运行环境，了解Matlab基本编程语句和语法；运用潮流分析程序对给定网络的运行方式做潮流分析，并初步分析计算结果2、实验要求：通过预习，对计算机潮流分析基本理论有深入了解；为程序准备必要的、准确的原始数据；熟悉Matlab运行环境，输入潮流程序，上机独立完成程序的调试，给出潮流分析的结果并按要求绘制潮流分布图3、实验内容：输入网络参数，包括节点号、节点导纳矩阵、节点功率等；输入潮流程序、调试并输出结果，绘制潮流分布图4、实验步骤：1、熟悉原始资料：根据计算要求，整理数据，包括：计算网络中线路、变压器的参数、形成节点导纳矩阵；表示各节点的注入功率。

（以上数据均采用有名值计算）2、读通潮流程序：完成程序的解释和说明，必要时附加对应的公式和程序语言的说明3、上机调试：熟悉Matlab的运行环境，准确输入原始数据、节点编号、节点注入功率等信息4、整理计算结果：根据计算结果作电网潮流分布图原始网络：5、实验数据及处理：一、实验程序：clearG(1,1)=3.75;B(1,1)=-11.25;G(1,2)=-2.5;B(1,2)=7.5;G(1,3)=0;B(1,3)=0; G(1,4)=-1.25;B(1,4)=3.75;G(1,5)=0;B(1,5)=0;G(2,1)=-2.5;B(2,1)=7.5;G(2,2)=10.834;B(2,2)=-32.5;G(2,3)=-1.667;B(2,3)=5;G(2,4)=-1.667;B(2,4)=5;G(2,5)=-5;B(2,5)=15;G(3,1)=0;B(3,1)=0;G(3,2)=-1.667;B(3,2)=5;G(3,3)=12.917;B(3,3)=-38.75;G(3,4)=-10;B(3,4)=30;G(3,5)=-1.25;B(3,5)=3.75;G(4,1)=-1.25;B(4,1)=3.75;G(4,2)=-1.667;B(4,2)=5;G(4,3)=-10;B(4,3)=30;G(4,4)=12.917;B(4,4)=-38.750;G(4,5)=0;B(4,5)=0;G(5,1)=0;B(5,1)=0;G(5,2)=-5;B(5,2)=15;G(5,3)=-1.25;B(5,3)=3.75;G(5,4)=0;B(5,4)=0;G(5,5)=6.25;B(5,5)=-18.75;Y=G+j*B %形成节点导纳矩阵delt(1)=0;delt(2)=0;delt(3)=0; delt(4)=0;u(1)=1.0;u(2)=1.0;u(3)=1.0;u(4)=1.0;ps(1)=-0.6;qs(1)=-0.10;ps(2)=0.2;qs(2)=0.2;ps(3)=-0.45;qs(3)=-0.15; ps(4)=-0.4;qs(4)=-0.05; %设迭代初值k=1;precision=1 %设迭代次数和精度N1=4; %PQ节点数while precision>0.0000001 %判断是否满足精度要求delt(5)=0;u(5)=1.06; %给定平衡节点编号for m=1:N1for n=1:N1+1pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt (n)));qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt (n)));endpi(m)=sum(pt);qi(m)=sum(qt); %计算PQ节点的注入功率 dp(m)=ps(m)-pi(m);dq(m)=qs(m)-qi(m); %计算PQ节点的功率不平衡量endfor m=1:N1for n=1:N1if m==nH(m,m)=-qi(m)-u(m)^2*B(m,m); N(m,m)=pi(m)+u(m)^2*G(m,m);J(m,m)=pi(m)-u(m)^2*G(m,m); L(m,m)=qi(m)-u(m)^2*B(m,m);JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m); JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m); JJ(2*m,2*m)=L(m,m);elseH(m,n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-del t(n)));J(m,n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-de lt(n)));N(m,n)=-J(m,n);L(m,n)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n); JJ(2*m,2*n)=L(m,n);Endendend %计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中，对JJ下标统一编号JJfor m=1:N1PP(2*m-1)=dp(m);PP(2*m)=dq(m);End %按统一矩阵形成功率不平衡 uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu)); %判断是否收敛 for n=1:N1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);u(n)=u(n)+uu(2*n)*u(n); %将结果分解为电压幅值和角度 end %求解修正方程，得电压幅值变化量（标幺值）和角度变化量 k=k+1; end for n=1:N1+1U(n)=u(n)*(cos(delt(n))+j*sin(delt(n))); endfor m=1:N1+1I(m)=Y(5,m)*U(m); %求平衡节点的注入电流5551j j i I Y U ==∑endS5=U(5)*sum(conj(I)) %求平衡节点的注入功率*555S V I = for m=1:N1+1 for n=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n));% end endend %求节点i,j 节点之间的功率，方向为由i 指向j, *ij ij i S V I = S %显示支路功率二、实验结果：1、节点导纳矩阵Y =3.7500 -11.2500i -2.5000 + 7.5000i 0 -1.2500 + 3.7500i 0 -2.5000 + 7.5000i 10.8340 -32.5000i -1.6670 + 5.0000i -1.6670 + 5.0000i -5.0000 +15.0000i 0 -1.6670 + 5.0000i 12.9170 -38.7500i -10.0000 +30.0000i -1.2500 + 3.7500i -1.2500 + 3.7500i -1.6670 + 5.0000i -10.0000 +30.0000i 12.9170 -38.7500i 0 0 -5.0000 +15.0000i -1.2500 + 3.7500i 0 6.2500 -18.7500i节点导纳矩阵特点：1.节点导纳矩阵的对角元就等于各该节点所连接导纳的总和2.节点导纳矩阵是稀疏矩阵3.节点导纳矩阵一般是对称矩阵4.节点导纳矩阵的非对角元Yij等于连接节点i、j支路导纳的负值5. 节点导纳矩阵是方阵2、迭代过程数据：电压变化量du = 0.0094 - 0.0010i 0.0448 - 0.0021i 0.0156 - 0.0013i 0.0142 - 0.0013idu =-0.0077 - 0.0000i -0.0064 - 0.0000i -0.0065 - 0.0000i -0.0068 -0.0000idu = -0.6060 - 0.0000i -0.4686 - 0.0000i -0.5040 - 0.0000i -0.5213 -0.0000idu = -0.3934 - 0.0000i -0.2741 + 0.0000i -0.3107 - 0.0000i -0.3238 -0.0000i功率不平衡量dS = -0.6000 - 0.1000i 0.5000 + 1.1000i -0.3750 + 0.0750i -0.4000 - 0.0500idS = 0.0208 - 0.0206i -0.0468 - 0.0876i 0.0047 - 0.0226i 0.0155 - 0.0096i dS= 1.0e-003 *0.2233 - 0.2193i -0.4990 - 0.5087i -0.0052 - 0.1658i 0.1556 - 0.0997i dS =1.0e-007 *0.2011 - 0.1958i -0.4104 - 0.2076i -0.0402 - 0.0900i 0.1273 - 0.0836i雅可比矩阵JJ =11.2500 3.7500 -7.5000 -2.5000 0 0 -3.7500 -1.2500-3.7500 11.2500 2.5000 -7.5000 0 0 1.2500 -3.7500-7.5000 -2.5000 33.4000 10.5340 -5.0000 -1.6670 -5.0000 -1.66702.5000 -7.5000 -11.1340 31.6000 1.6670 -5.0000 1.6670 -5.00000 0 -5.0000 -1.6670 38.9750 12.8420 -30.0000 -10.00000 0 1.6670 -5.0000 -12.9920 38.5250 10.0000 -30.0000-3.7500 -1.2500 -5.0000 -1.6670 -30.0000 -10.0000 38.7500 12.91701.2500 -3.7500 1.6670 -5.0000 10.0000 -30.0000 -12.9170 38.7500JJ =11.5406 3.1996 -7.7223 -3.1029 0 0 -3.8183 -1.3384-4.4412 11.3818 3.1029 -7.7223 0 0 1.3384 -3.8183-8.0396 -2.1511 35.0648 12.0317 -5.3599 -1.5576 -5.3622 -1.52382.1511 -8.0396 -11.5380 35.6400 1.5576 -5.3599 1.5238 -5.36220 0 -5.2222 -1.9705 40.0793 12.8630 -30.9519 -10.11360 0 1.9705 -5.2222 -13.7724 39.8246 10.1136 -30.9519-3.8576 -1.2203 -5.2038 -1.9989 -30.8297 -10.4802 39.8912 12.86851.2203 -3.8576 1.9989 -5.2038 10.4802 -30.8297 -13.6994 39.8104JJ =11.3861 3.1619 -7.6217 -3.0453 0 0 -3.7644 -1.3171-4.3623 11.1866 3.0453 -7.6217 0 0 1.3171 -3.7644-7.9246 -2.1368 34.7163 11.8401 -5.2904 -1.5440 -5.2913 -1.51162.1368 -7.9246 -11.4391 35.1173 1.5440 -5.2904 1.5116 -5.29130 0 -5.1585 -1.9397 39.5849 12.6953 -30.5425 -9.98760 0 1.9397 -5.1585 -13.5953 39.2852 9.9876 -30.5425-3.8018 -1.2050 -5.1397 -1.9661 -30.4266 -10.3354 39.3681 12.70621.2050 -3.8018 1.9661 -5.1397 10.3354 -30.4266 -13.5065 39.2683JJ =11.3850 3.1617 -7.6210 -3.0448 0 0 -3.7640 -1.3169-4.3617 11.1850 3.0448 -7.6210 0 0 1.3169 -3.7640-7.9237 -2.1368 34.7136 11.8386 -5.2899 -1.5439 -5.2907 -1.51152.1368 -7.9237 -11.4386 35.1136 1.5439 -5.2899 1.5115 -5.29070 0 -5.1580 -1.9394 39.5811 12.6940 -30.5394 -9.98670 0 1.9394 -5.1580 -13.5940 39.2811 9.9867 -30.5394-3.8013 -1.2049 -5.1392 -1.9659 -30.4235 -10.3343 39.3641 12.70501.2049 -3.8013 1.9659 -5.1392 10.3343 -30.4235 -13.5050 39.26413、收敛后数据：支路功率S =0 -0.5370 - 0.0977i 0 -0.0630 - 0.0023i 0 0.5489 + 0.1333i 0 0.2469 + 0.0815i 0.2793 + 0.0806i -0.8751 - 0.0954i 0 -0.2431 - 0.0701i 0 0.1891 - 0.0121i -0.3960 - 0.0677i 0.0633 + 0.0033i -0.2746 - 0.0664i -0.1887 + 0.0132i 0 0 0 0.8895 + 0.1387i 0.4087 + 0.1058i 0 0平衡节点功率 S5 =1.2982 + 0.2445i潮流分布图GG1.250-j3.750 10.000-j30.0002.500-j7.5005.000-j15.001.250-j3.7501.667-j5.0001.667-j5.000534210.45+j0.150.4+j0.050.2+j0.20.6+j0.10.4087+j0.1058 0.3960+j0.06770.1891-j0.0121 0.1887-j0.01320.5489+j0.150.5370+j0.09770.2431+j0.07010.2469+j0.08150.2746+j0.06640.2793+j0.0806 0.8895+j0.1387 0.8751+j0.09540.0633+0.00330.0630+j0.00231.2982+j0.2445。

基于Internet的电力系统计算软件的设计与开发的开题报告

基于Internet的电力系统计算软件的设计与开发的开题报告一、研究背景随着能源需求增加和低碳经济的推广，电力系统的优化和智能化问题日益凸显。

Internet技术的快速发展，为电力系统的优化与智能化提供了新的技术手段。

基于Internet的电力系统计算软件实现了在线实时优化，可以提高系统的经济性和稳定性，同时减少能源浪费和污染。

二、研究内容本文研究的主要内容为基于Internet的电力系统计算软件的设计与开发。

具体研究内容包括：1. 电力系统的建模和仿真：采用Matlab和Simulink进行电力系统建模和仿真，包括能源市场、输电网和配电网等。

2. 实时数据采集和分析：采用实时数据采集技术获取电力系统运行时的数据，开展数据分析以辅助系统优化。

3. 网络通信和控制：利用Internet技术进行电力系统的在线实时控制和优化，提高系统的稳定性和经济性。

4. 用户界面设计：设计人机界面，实现用户对电力系统的在线监控和控制，以及数据分析和能源生产消费等信息的展示。

三、研究方法本文采用文献综述和实验研究相结合的方法，深入研究基于Internet的电力系统计算软件的设计与开发。

主要包括：1. 了解和分析国内外电力系统优化与智能化的发展现状和趋势，认识Internet技术在电力系统优化与智能化中的应用情况。

2. 研究电力系统的建模和仿真方法，学习Matlab和Simulink的基本应用。

3. 学习实时数据采集和分析技术，设计实时数据采集系统。

4. 研究网络通信和控制技术，设计控制系统和数据传输协议。

5. 设计用户界面，实现对电力系统的在线监控和控制。

四、预期成果1. 电力系统模型的建立和仿真分析。

2. 实时数据采集系统的设计与开发。

3. 网络通信和控制系统的设计与开发。

4. 用户界面的设计和实现。

五、研究意义本文的研究成果将有助于电力系统的优化与智能化，实现以节约能源和减少污染为目标的可持续发展。

此外，对于电力系统的在线实时监控和控制，还能提高电力系统的可靠性和稳定性，减少停电和意外事故的发生。

基于接口约束方程的电力系统潮流计算研究的开题报告

基于接口约束方程的电力系统潮流计算研究的开题报告一、选题背景与意义电力系统潮流计算是电力系统分析和设计的基础，是保证电力系统稳定和安全运行的重要工具。

随着电力系统规模的不断扩大和电力系统结构的不断复杂化，要求潮流计算具有高精度、高效率、可靠性和灵活性等特点，以满足现代电力系统运营和管理的需要。

如何确定合适的接口约束方程并优化潮流计算方法，是当前电力系统潮流计算研究的热点和难点问题，对于提高电力系统的运行效率和电网的水平有着重要的意义。

二、研究内容本研究将针对电力系统潮流计算的接口约束方程进行深入研究，主要包含以下内容：1. 接口约束方程的稳定性分析和优化：通过对不同接口约束方程的数学模型和理论进行分析和比较，优化接口约束方程以提高稳定性和计算精度。

2. 接口约束方程的约束参数选取：对电力系统的不同结构进行分析，选取合适的接口约束参数，并将其应用于接口约束方程当中，从而提高潮流计算效率和精度。

3. 接口约束方程的求解算法研究：结合不同的接口约束方程，探索优化的求解算法，提高计算速度和精度。

三、研究方法本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究，具体步骤如下：1. 建立具有不同结构特点的电力系统模型，并分析不同接口约束方程的适用性。

2. 选择合适的接口约束参数，并结合计算需求建立接口约束方程。

3. 分析不同接口约束方程的数学模型和求解算法，优化约束方程。

4. 对所选电力系统模型进行潮流计算，比较不同接口约束方程的求解精度和速度，验证所提出算法的优越性。

四、预期成果本研究预期获得以下成果：1. 接口约束方程的稳定性分析和优化：通过分析和比较不同接口约束方程的数学模型和求解算法，提出优化方案，从而提高潮流计算的稳定性和精度。

2. 接口约束方程的约束参数选取：结合电力系统的具体结构特点，提出合适的接口约束参数，并将其应用于接口约束方程中，从而提高潮流计算效率和精度。

3. 接口约束方程的求解算法研究：探索针对不同接口约束方程的优化求解算法，提高潮流计算速度和精度。

电力系统潮流计算的软件研究(开题报告)

目录1 本课题研究的目的和意义 (1)2 文献综述（国内外研究情况及其发展） (2)3 课题（研究的）任务 (4)4 课题内容及其研究的方法 (5)4.1 潮流计算的数学模型 (5)4.2 PQ分解法的原理及其基本方程 (5)4.3 计算步骤和程序框图 (9)5 时间安排 (11)参考文献 (11)1 本课题研究的目的和意义目的: 潮流计算是电力系统规划、运行的基本研究方法,其任务是要在已知(或给定) 某些运行参数的情况下,计算出系统中的全部参数,包括各母线电压的大小和相位、各发电机和负荷的功率及电流、以及各个变压器和线路等元件所通过的功率、电流和损耗。

随着计算机技术的不断发展和成熟,基于MATLAB潮流计算研究近年来得到了长足的发展,在此提出一种合理高效的潮流计算算法, 在保证电力系统供电可靠性和电能质量的前提下, 尽可能提高潮流计算的效率, 降低人力资源消耗。

从而提高电力系统运行的经济性。

意义：电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一项基本运算, 它根据给定系统的网络结构及运行条件来确定整个系统的运行状态:主要是各节点电压(幅值和相角), 网络中功率分布和功率损耗等状态。

它既是对电力系统规划和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据又是电力系统稳态和暂态稳定计算的基础, 是电力系统一种非常重要和基本的计算。

具体表现在以下方面:(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。

(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。

(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。

配电网络规划中潮流计算方法的研究的开题报告

配电网络规划中潮流计算方法的研究的开题报告一、研究背景随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，电力需求量不断增加，电力设施建设也不断扩大，配电网络规划成为电力系统规划的重要组成部分。

配电网络规划包括单线图设计、维护管理模式、电力负荷预测及市场需求预测等。

其中，潮流计算方法是配电网络规划中的重要技术，可对电力系统运行情况进行模拟和预测，为电力系统优化运行提供有效手段。

当前，随着新能源和智能电网等技术的推广应用，电力系统运行面临着更加复杂多变的情况，如电力负荷的快速增长、电力市场需求的变化、低碳经济的要求等，这些情况都给潮流计算方法的应用带来了更高的要求和挑战。

因此，研究配电网络规划中潮流计算方法的新技术、新方法、新思路，提高潮流计算的准确性和可靠性，已经成为当前电力系统规划中的重点任务。

二、研究目的和意义本研究旨在研究配电网络规划中潮流计算方法的新技术和新方法，提高其准确性和可靠性，为电力系统规划和运行提供更为有效的支持。

具体研究目标如下：1、研究现有的潮流计算方法及其优缺点，分析电力系统的特点和需要解决的问题。

2、研究优化算法，如遗传算法、神经网络等，用于配电网络规划中的潮流计算。

3、针对电力市场需求的变化，研究基于市场需求的潮流计算方法，提高其能够适应市场需求的变化。

4、研究新能源技术对配电网络规划中潮流计算的影响，对配电网的规划和运行提出相应对策。

本研究对于我国配电网络规划和电力系统的运行具有非常重要的意义和作用，可为电力系统的规划、建设和运行提供有力的技术支持和指导，加速我国电力系统的现代化建设，推动电力系统适应新的经济和社会发展，以及新的环境和能源安全要求。

三、研究方法本研究采用文献研究和实例分析相结合的研究方法：1、文献研究：通过查阅已有的相关文献和资料，了解现有潮流计算方法及其优缺点，研究市场需求变化对潮流计算的影响、新技术对潮流计算的影响等相关问题。

2、实例分析：通过针对一些配电网的实例进行分析，验证新技术、新算法在实际应用中的可行性和优越性。

基于直角坐标法的电力系统潮流计算与仿真毕业论文开题报告

学院负责人签字：
学院盖章：年月日
课题来源：1.科 (教) 研项目；2.实验；3.生产实习；4.工程实践；5.社会调查；6.其它
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电力系统潮流计算的目的、意义
通过比较选择直角坐标系法求解功率和电压
基于直角坐标法的潮流计算建模原理及方法
牛顿拉夫逊法（直角坐标）的计算过程
得出结果校验条件满足要求不满足要求
运用 MATLAB 编写潮流计算的程序并进行仿真、调试
分析验证程序的可行性，针对某一电力系统网络进行验证
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四、研究进度安排 2016 年 12 月 26 日～2017 年 1 月 1 日 2017 年 2 月 27 日～2017 年 3 月 5 日 2017 年 3 月 6 日～2017 年 4 月 16 日 2017 年 4 月 17 日～2017 年 5 月 21 日阅 2017 年 5 月 22 日～2017 年 6 月 4 日阅 2017 年 6 月 5 日～2017 年 6 月 11 日评阅教师审阅；论文答辩五、主要参考文献 [1]何仰赞,温增银.电力系统分析（上、下）[M].华中理工大学出版社,2002. [2] 刘军 , 刘学军 .MATLAB 在电力系统分析中的应用 [J]. 电力系统及其自动化学报,[J].中国信息报,2000.4,12(2):23-25 [3]王锡凡等.电力系统计算[M].水利电力出版社,1978. [4]谢威,彭志炜,张朝纲,马春生.一种基于牛顿—拉夫逊的潮流就算方法[J]. 许昌学院学报.2006.3,25(2):27-30 [5]苏津,基于矢量化运算模式的电力系统潮流计算[M].北京:中国电力出版社,2007. [6]邵尉哲,王宇俊,万新儒,宫嘉炜,陈恳[J].《南昌大学学报(工科版)》,2016, 38(1):98-102 [7]陈衍.电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,2007. [8]李维波.MATLAB 在电气工程中的应用[M].北京:中国电力出版社,2007. [9] Elgred O I.Electric Energy System Theory-An Introduction.McGraw-Hill Book Co.2010,(12):27-30 [10]耿光超 , 电力系统稳定约束最优潮流模型算法与并行化 [M]. 北京 :中国电力出版社 , 2008. [11]李家坤,刘姣姣.MATLAB 仿真技术在电力电子教学中的应用[J].长江工程职业技术学院学报,2009.3,26(1):75-77 [12] 杨旭英 . 含分布式发电的配网潮流计算与相关分析 [J]. 江西电力职业技术学院学报,2005.12,18(4):10-11 [13]谷源.基于 MPI 的电力系统潮流并行计算实现[M].华中理工大学出版社,2009. [14]张宁,江红梅,张渭.基于 MATLAB 的电力系统潮流计算[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2004.12,32(12):124-126 [15]Nagrath I J， Kothari D R.Modern Power System Analysis. New Delhi: TataMcGraw-Hill

基于树形计算结构的电力系统潮流并行算法研究的开题报告

基于树形计算结构的电力系统潮流并行算法研究的开题报告一、选题背景及意义电力系统是现代社会基础设施之一，其运行稳定性和安全性直接关系到社会经济的发展和人民生活的质量。

电力系统潮流计算是电力系统运行的基础和核心，通过潮流计算可以获得电力系统各个节点的电压和功率等信息，为电力系统的运行控制和优化提供重要的支持。

然而，电力系统的规模逐年增大，各种新兴的能源也逐渐加入到电力系统之中，使得电力系统潮流计算变得越来越复杂，解算时间也越来越长，成为制约电力系统运行控制和优化的瓶颈。

为了解决电力系统潮流计算问题，学者们提出了各种潮流计算算法，如高斯算法、牛顿-拉夫逊算法、快速潮流算法等，这些算法在不同的情况下都有一定的应用效果。

然而，现有的电力系统潮流计算算法大多是串行计算，不能充分利用现代多核、分布式计算平台，无法满足大规模、高精度、快速的电力系统潮流计算需求。

因此，寻找一种高效的、可并行化的潮流计算算法是当前亟需解决的问题。

二、研究内容本次论文将基于树形计算结构，研究电力系统潮流并行计算算法，具体内容包括：1. 建立基于树形计算结构的电力系统潮流计算模型，实现电力系统潮流计算的数值解算。

2. 研究电力系统潮流计算过程中的瓶颈问题，并探索如何通过并行计算方法解决这些问题。

3. 设计电力系统潮流并行计算算法，利用现代多核、分布式计算平台进行高效的并行计算。

4. 对比分析串行计算和并行计算算法的计算效率和精度，并探讨并行化的优势和应用场景。

三、研究方法本论文采用实证研究法，首先进行文献研究，了解国内外电力系统潮流计算的研究进展；其次，基于树形计算结构建立电力系统潮流计算模型，对模型进行数值解算；再次，分析潮流计算过程中的瓶颈，设计电力系统潮流并行计算算法，并利用现代多核、分布式计算平台进行实验验证；最后，对比分析并行化算法和串行计算算法的计算效率和精度，总结算法的优势和应用场景。

四、预期结果及意义本论文的预期结果包括：1. 建立基于树形计算结构的电力系统潮流计算模型，实现电力系统潮流计算的数值解算；2. 设计电力系统潮流并行计算算法，能够快速、准确地解决电力系统潮流计算问题；3. 验证电力系统潮流并行计算算法的正确性和有效性，并对比分析并行化算法和串行计算算法的计算效率和精度；4. 探索电力系统潮流并行计算算法的应用场景，为电力系统运行控制和优化提供支持。

10KV配电网潮流计算及建模仿真开题报告

湖南工学院2015届毕业设计开题报告
题目
10KV配电网潮流计算及建模仿真
学生姓名
班级学号
专业化1.课题的来自景配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网按电压等级来分类可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV），低压配电网（220/380V）；负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。建立强大的配电网络是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送点和电网互联的一个重要手段。其作为目前电力电子技术在电力系统中应用最为全面，最为复杂的系统已经成为一门关于电力电子技术应用的专门学科。配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
2、课题的意义
电力系统的潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本计算，是电力系统规划和运行中不可缺少的一个重要组成部分。也可以说，潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统安全、经济分析和实时控制的基础。潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。即潮流计算是对电力系统的功率分布和电压分布的计算, 其具体任务就是编制系统的调度计划和电气设备检修计划, 确定电力系统中变压器分接头位置和系统中枢点与电压控制点的电压曲线，进行事故运行方式的分析, 为电力系统短路和稳定的计算提供数据, 为继电保护及自动装置的整定与电力系统设计规划提供依据等。潮流计算的目的是对现有电力系统的正常运行状态进行分析,提示必要的改进措施, 同时为新建系统或扩建系统的有关分析和计算打下了基础。配电网潮流计算是配电网的经济运行、系统分析等重要基础，但由于配电网与输电网有着明显的差异:配电网具有环形结构, 而通常以开环方式运行。通常呈辐射状，支路比值较大，分支线较多；配电线路中的R/X 比值偏大使输电网中常用的潮流计算算法如传统的牛顿法和快速分解法在应用于配电网潮流计算时容易形成病态而无法收敛，因此，研究适用配电网的潮流算法也是至关重要的。目前，输电系统潮流计算方法已经较为成熟，并且获得了广泛的实际应用。但随着电力系统规模的不断扩大，潮流计算方程阶数越来越高，对这种规模的方程不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的，因此，这也成为促使电力系统研究人员不断寻求新的、更可靠的潮流计算方法.

开题报告(配电网络前推回代法)

开题报告
课题名称
低压配电网络的潮流计算.
课题的作用、意义
电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算,也是最重要的计算之一.计算电力系统稳态运行各母线电压各支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压支路电流和功率是否越界，就可以选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算电力系统故障计算和稳定计算提供原始依据
课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题
目前随着电网规模的迅速扩大，对电网各项指标进行分析是所要处理计算的数据量成倍增加。新式的潮流计算法正在被逐步引入，其中并行算法就是一种改进的先进算法，并行算法的引入可以大大提高潮流计算的速度而又不失准确度。所以目前不管是国外还是国内并行计算在电网潮流可靠性分析中应用的研究也越来越多。但是目前让存在着部分问题，电网规模的扩大以及对电网各项指标计算准确度和速度要求的提高现在的计算方法还不能很好的满足要求，仍需的问题和当前电力网络发展的现状，结合当前存在的电力潮流计算方法，对已存的计算方法进行改进，并引入并行计算，改进的前推回代法，潮流计算的计算机方法等计算方式引进到电力系统潮流计算中来，以满足当前电力网络形式多样的要求，已满足不同形式的电力网络对潮流计算不同准确度和速度的要求。针对传统配电网潮流计算程序用过程是的编程技术开发，存在可扩充性和可维护性差的问题，采用面向对象的虚继承机制和uml统一建模语言建立了配电网潮流程序的对象模型和动态模型。用相应的编程程序实现改进的前推回代发和牛顿潮流计算方法，拓展表示采用树形式表示和矩阵表示，并通过实例验证程序，通过结果的分析和证明，验证新式计算方法的速度和可扩充性以及可维护性与传统方法的区别和进步。
主要参考文献
1、何仰赞, 温增银，电力系统分析.下册，华中科技大学出版社，2002

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2.设计内容思想和解决问题的关键
（1）毕业设计的主要内容
根据设计的界面输入已知电力系统输入参数；自动计算出各输电线路潮流分布。
（2）设计实现的主要功能及解决的问题
根据所输入的节点数；支路数；平衡母线节点号；误差精度；支路参数形成的矩阵；节点参数形成的矩阵；节点号及其对地阻抗形成的矩阵自动计算出各线路潮流和平衡节点功率。本次设计实现了潮流计算的计算机算法，避免了人工算法的复杂繁琐及不准确。
（1）网络中共有n个节点，编号为1，2，3，...，n，其中包含一个平衡节点s；
（2）网络中共有（m-1）个PQ节点，编号为1，2，3，...，m，其中包含编号为s的平衡节点；
（3）网络中有（n-m）个PV节点，编号为m+1，m+2，...，n。
据此，在方程组
中共有2(n-1)个独立方程式。其中（1）式类型的有（n-1）个，包括平衡节点外所有几点有功功率的表示式，即i=1,2，...，n，i≠s；（2）式类型的有（m-1）个，包括所有PV节点无功功率的表示式，即i=1,2，...，n，i≠s；（3）式类型的有（n-1）-（m-1）=n-m个，包括所有PV节点电压的表示式，即i=m+1,m+2,...，n。平衡节点s的功率和电压之所以不包括在这方程组内，是由于平衡节点的注入功率不可能事先给定，从而不可能列出相应的、的标识号，而平衡节点的电压，则不必求取。至此，可建立修正方程如下：
3.选题的目的：
我之所以选择电力系统潮流计算软件设计作为我的毕业设计的题目，是因为我的专业方向选择的是电力系统及其自动化，而电力系统潮流分析计算在电力系统及其自动化里面有着极其重要的意义。
电力系统的潮流计算不仅仅是对电力系统规划和运行方式的合理性、经济型、技术性的定量分析的基础，还是对电力系统稳态分析和暂态分析的技术支持。因此，潮流计算是电力系统一种很基础但是很重要的计算。
1.文献综述
利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：
（1）算法的可靠性或收敛性
（2）计算速度和内存占用量
（3）计算的方便性和灵活性
电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系方程。非线性代数方程组的解法离不开迭代，因此，潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。随着电力系统规模的不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，目前已达到几千阶甚至上万阶，对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况促使电力系统的研究人员不断寻求新的更可靠的计算方法。
PQ分解法潮流计算时的修正方程是计及电力系统的特点后对牛顿拉夫逊法修正方程式的简化。为说明这一简化，可将牛顿拉夫逊法的修正方程重新排列如下：
或简写为：
重新排列的时不再留空行、空列。显然，这种重新排列并不影响修正方程式的内容。
对修正方程的第一个简化是：记及电力网络中各元件的电抗一般远大于电阻，以致各节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而影响各界点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中的无功功率潮流从而各节点的注入无功功率，可将上式中的子阵N、J略去，而将修正方程简化为：
环形网络的计算。
环形网络可以在功率分点处将网络打开，使其成为双电源的辐射网络，便于计算。
图2环形网络
图3等值两端供电网络的等值电路
在此公式下，实际上是采用了，所以有如下关系
2.本次设计采用牛顿拉夫逊法和PQ分解法分别进行计算，并且形成软件界面，方便使用。
牛顿型潮流计算的核心问题是修正方程式的建立和求解。为说明这一修正方程的建立过程，先对网络中各类节点的编号做如下规定：
第9周
程序调试与验算
第10周
绘制程序流程框图
第11周
编制PQ分解法潮流计算程序
第12周
程序调试与验算
第13周
程序调试与验算
第14周
全面审核
克服阻抗法缺点的另一途径是采用牛顿-拉夫逊法（以下简称牛顿法）。牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿潮流程序的计算效率。自从20世纪60年代中期采用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍被广泛采用的方法。
（3）在发电机检修等特殊情况下，通过潮流计算，编制日运行方式，便于调度部门对各电厂或者发电机组进行运行方式的调配，满足系统对电能的质量要求以及经济性等要求。
（4）对预想事故进行的计算，调度部门可以在发生事故后进行快速反应。
由上可总结为不管是在电力系统运行方式还是在规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。不仅如此，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最重要而又最基本的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
2.课题意义
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一项基本运算，它根据给定系统的网络结构及运行条件来确定整个系统的运行状态:主要是各节点电压(幅值和相角)，网络中功率分布和功率损耗等状态。它既是对电力系统规划和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据又是电力系统稳态和暂态稳定计算的基础，是电力系统一种非常重要和基本的计算。
在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段，人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（一下简称导纳法）。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平，于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法（以下简称阻抗法）。
阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算，在当时获得了广泛的应用，曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献。但是，阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大，每次迭代的计算量很大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出。为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点，后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在计算机内只需存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，这样不仅大幅度的节省了内存容量，同时也提高了节省速度。
4.电力系统潮流计算的发展
早期的电力系统因为其网络简单，对精度要求不高且限于当时的技术发展，当时电力系统潮流计算多采用手算。随着电力系统的发展，网络日益复杂，对精度的要求也越来越高，手算潮流已经不能满足需求，因此计算机软件计算就成为了主流。
5.主要参考文献
[1] 陈衍等.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.
设计步骤：
第一步，建立电力系统模型；
第二部，输入系统参数，分别用牛顿拉夫逊法和PQ分解法进行计算；
第三步，进行潮流计算。
三、毕业设计（论文）工作进度安排
设计内容
周数
给出任务书、查阅资料、开始初步设计
第4周
确定设计方案
第5周
掌握相关理论
第6周
掌握编程语言
第7周
绘制程序流程框图
第8周
编制牛顿—拉夫逊法潮流计算程序
近20多年来，潮流算法的研究仍然非常活跃，但是大多数研究都是围绕改进牛顿法和P-Q分解法进行的。此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络、模糊算法也逐渐被引入潮流计算。但是，到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法的地位。由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求不断提高，计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用，成为重要的研究领域。
[10] Goran Andersson.Modelling And Eletric Power System .[D].2008.
[11]US Aarmy of Engineers Walla Walla District.Power System Analysis.[D].1999.
二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案、设计（研究）工作步骤
简单辐射网络计算，一般已知条件为已知始端电压、末端功率，求始端功率、末端电压（以此居多）；或已知末端电压、始端功率，求末端功率、始端电压。
求解方法总结为“一来、二去”共两步来逼近需求解的网络功率和电压分布。一来即：设所有未知电压节点的电压为线路额定电压，从已知功率端开始逐段求功率，直到推得已知电压点得功率；二去即：从已知电压点开始，用推得的功率和已知电压点的电压，往回逐段向未知电压点求电压。在计算中，上述过程一般只需要做一次。但当一次“来、去”完毕后，此电压与初始假设电压相差较大时，可再一次假设未知电压节点的电压值为刚刚计算得到的节点电压值，继续进行“来、去”计算，直到前后两次同一点的电压值相差不大。
[2] 罗杰.基于MATLAB的牛顿拉夫逊法电力潮流计算与实现[D].华东交通大学2010.
[3] 张宁，张渭，韩勇等.基于MATLAB的电力系统的潮流计算[D].西北水电2004第4期.
[4] 李有安等.基于MATLAB的电力系统潮流计算[D].山东农业大学学报2010-41（2）.
[5] 徐劲松，宁玉琳，杨永峰等.基于MATLAB的牛顿拉夫逊法电力潮流计算与实现[D].电气传动自动化2100年第二期第33卷第10页.
[6] 华志朋.电力系统[M]. 重庆：重庆大学出版社，2005.
[7] 吴天明，MATLAB电力系统设计与分析第二版. [M].北京：国防工业出版社，2007.
[8] 何仰赞，温增银. 电力系统分析上册[M].武汉：华中科技大学出版社出版社，2001.

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