潮流计算设计
课程设计潮流计算

课程设计潮流计算一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握潮流计算的基本概念、原理和方法,理解电力系统潮流分布的特点及影响因素。
2. 使学生能够运用潮流计算方法分析简单电力系统的潮流分布,了解其在电力系统运行中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用数学模型描述电力系统潮流分布的能力,掌握基本的潮流计算公式。
2. 培养学生运用计算机软件(如PSS/E、DIgSILENT等)进行潮流计算的实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统及其运行管理的兴趣,激发他们探究电力系统运行规律的热情。
2. 培养学生的团队合作意识,让他们在共同完成潮流计算任务的过程中,学会相互协作、共同进步。
3. 通过对电力系统运行中的实际问题进行分析,使学生认识到理论知识在实际工程中的应用价值,培养他们的实际问题解决能力。
针对课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立建立简单电力系统的数学模型,并进行潮流计算。
2. 学生能够运用计算机软件进行潮流计算,并对结果进行分析。
3. 学生能够在团队中发挥积极作用,共同完成电力系统潮流计算任务。
4. 学生能够理解并阐述潮流计算在电力系统运行中的应用,对电力系统工程实际问题具有一定的分析和解决能力。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下部分:1. 潮流计算基本概念- 潮流计算的定义- 潮流计算的目的和意义- 潮流计算的基本原理2. 潮流计算数学模型- 电力系统基本方程- 潮流计算方程的建立- 潮流计算方程的求解方法3. 潮流计算方法- 牛顿-拉夫逊法- 高斯-赛德尔法- 简化的潮流计算方法4. 潮流计算软件应用- PSS/E软件介绍- DIgSILENT软件介绍- 潮流计算软件操作步骤5. 潮流计算案例分析- 简单电力系统潮流计算- 实际电力系统潮流计算- 潮流计算结果分析教学安排和进度:1. 第1周:潮流计算基本概念2. 第2周:潮流计算数学模型3. 第3周:潮流计算方法4. 第4周:潮流计算软件应用5. 第5周:潮流计算案例分析教材章节及内容关联:1. 《电力系统分析》第四章:电力系统潮流计算基本原理和方法2. 《电力系统自动化》第五章:电力系统潮流计算软件及其应用教学内容保证科学性和系统性,结合实际案例,使学生能够循序渐进地掌握潮流计算相关知识。
powergui潮流计算课程设计

powergui潮流计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解潮流计算的基本概念、原理及在电力系统中的应用。
2. 掌握使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作步骤。
3. 了解潮流计算结果的分析方法及其在电力系统运行中的应用。
技能目标:1. 学会使用PowerGUI软件进行电力系统的潮流计算。
2. 能够分析潮流计算结果,判断电力系统的运行状态。
3. 能够运用所学知识解决实际电力系统运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统运行管理的兴趣,激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力。
3. 使学生认识到电力系统安全、稳定运行的重要性,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电力系统自动化专业课程,旨在帮助学生掌握潮流计算的基本方法,提高实际操作能力。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于电力系统运行管理中。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用及其在电力系统中的应用。
教材章节:第二章第一节2. 潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理,包括潮流方程的建立与求解方法。
教材章节:第二章第二节3. PowerGUI软件介绍:介绍PowerGUI软件的功能、特点及其在潮流计算中的应用。
教材章节:第三章第一节4. 潮流计算操作步骤:详细讲解使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作流程。
教材章节:第三章第二节5. 潮流计算结果分析:分析潮流计算结果,包括电压、电流、功率等参数,判断电力系统运行状态。
教材章节:第三章第三节6. 实际案例分析:结合实际电力系统案例,分析潮流计算在电力系统运行中的应用。
教材章节:第四章7. 教学进度安排:共8学时,分配如下:- 潮流计算基本概念与原理(2学时)- PowerGUI软件介绍与操作步骤(3学时)- 潮流计算结果分析(2学时)- 实际案例分析及讨论(1学时)三、教学方法1. 讲授法:在讲解潮流计算基本概念、原理及PowerGUI软件操作步骤时,采用讲授法,结合多媒体课件,使抽象的理论知识形象化、具体化,便于学生理解和掌握。
潮流计算课程设计总结

潮流计算课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生运用潮流计算解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)理解潮流计算的基本概念、原理和公式;(2)掌握潮流计算的方法和步骤;(3)熟悉潮流计算在电力系统中的应用。
2.技能目标:(1)能够独立进行简单潮流计算;(2)能够分析潮流计算结果,判断系统运行状态;(3)能够运用潮流计算解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力系统的兴趣和责任感;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生团队协作、交流分享的合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用和意义;2.潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理和公式;3.潮流计算方法:介绍潮流计算的常用方法和步骤;4.潮流计算应用:分析潮流计算在电力系统中的应用实例;5.潮流计算软件:介绍潮流计算软件的使用方法和技巧。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解潮流计算的基本概念、原理和方法;2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解潮流计算的应用;3.实验法:让学生动手进行潮流计算实验,提高实际操作能力;4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队协作和交流分享能力。
四、教学资源为实现教学目标,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的潮流计算教材;2.参考书:提供丰富的潮流计算相关参考书籍;3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体教学资料;4.实验设备:配置潮流计算实验所需的硬件设备;5.网络资源:利用网络资源,了解潮流计算的最新发展动态。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式,全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂提问、讨论、实验操作等环节,记录学生的表现,占总成绩的30%;2.作业:布置适量的作业,检查学生对知识的掌握程度,占总成绩的20%;3.考试:进行期中、期末考试,全面检验学生的学习成果,占总成绩的50%;4.实践项目:分组进行潮流计算实践项目,评估学生的实际操作能力。
潮流计算程序课程设计

潮流计算程序课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解潮流计算的基本概念,掌握电力系统潮流计算的基本原理;2. 学生能运用编程语言实现潮流计算程序,并对给定电力系统进行潮流计算;3. 学生了解电力系统各元件的参数及其对潮流计算的影响。
技能目标:1. 学生具备独立编写潮流计算程序的能力,能够解决实际电力系统问题;2. 学生通过课程学习,培养逻辑思维和分析问题的能力;3. 学生掌握使用编程工具(如MATLAB等)进行电力系统潮流计算的方法。
情感态度价值观目标:1. 学生对电力系统及潮流计算产生兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度;2. 学生通过小组合作完成任务,培养团队协作精神和沟通能力;3. 学生在学习过程中,认识到电力系统在实际工程中的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为电力系统及其自动化专业核心课程,旨在帮助学生掌握电力系统潮流计算的基本原理和方法。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,具有一定的编程能力和逻辑思维能力。
教学要求:教师应采用启发式教学,引导学生通过实际案例和动手实践,掌握潮流计算的方法和技巧。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:电力系统的潮流计算定义、作用及其在实际工程中的应用。
2. 潮流计算基本原理:介绍电力系统潮流计算的基本理论,包括功率方程、节点类型划分、潮流方程的构建等。
3. 编程语言及工具:选用MATLAB编程语言,讲解其基本操作和应用于电力系统潮流计算的方法。
- 教材章节:第三章《电力系统潮流计算》4. 潮流计算算法:详细介绍牛顿-拉夫逊法、快速分解法等潮流计算算法的原理和步骤。
- 教材章节:第四章《潮流计算算法》5. 电力系统元件参数:分析发电机、变压器、线路等元件的参数对潮流计算的影响。
- 教材章节:第二章《电力系统元件参数》6. 潮流计算程序设计:结合实际案例,指导学生设计并编写潮流计算程序。
潮流计算课程设计

潮流计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解潮流计算的基本概念,掌握潮流计算的基本原理和数学模型;2. 学会使用标准算例进行电力系统潮流计算,并能够分析计算结果;3. 掌握影响潮流计算精度的因素,了解提高计算精度的方法。
技能目标:1. 能够运用所学软件或工具进行电力系统潮流计算;2. 培养学生解决实际电力系统问题的能力,能够根据计算结果提出优化方案;3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力,通过小组讨论和报告形式展示学习成果。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电力系统分析和优化工作的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际问题的解决;3. 增强学生的环保意识,使其认识到优化电力系统运行对环境保护的重要性。
课程性质:本课程为电力系统分析领域的专业课程,旨在帮助学生掌握潮流计算的基本理论和实践方法。
学生特点:学生具备一定的电力系统基础知识,具有一定的数学和编程能力。
教学要求:结合实际案例,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和问题分析解决能力。
通过分解课程目标,使学生在完成本课程学习后能够达到上述具体学习成果。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用和数学模型,包括功率方程、电压方程和相角方程。
教材章节:第一章 潮流计算概述2. 潮流计算方法:讲解常用的潮流计算方法,如牛顿-拉夫逊法、快速分解法和P-Q分解法。
教材章节:第二章 潮流计算方法3. 潮流计算软件及应用:介绍常用的潮流计算软件,如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等,并讲解软件的操作方法和应用案例。
教材章节:第三章 潮流计算软件及其应用4. 影响潮流计算精度的因素:分析影响潮流计算精度的各种因素,如测量误差、模型误差等,并提出相应的解决方法。
教材章节:第四章 影响潮流计算精度的因素5. 提高潮流计算精度的方法:讲解提高潮流计算精度的方法,如参数优化、模型修正等。
潮流计算课程设计

课程设计报告学生姓名:学号:学院:电气工程学院班级:题目: 电力系统潮流计算职称: 副教授指导教师:李翠萍职称: 副教授2014年 01月10日1 潮流计算的目的与意义潮流计算时电力系统的最基本、最常用的计算。
根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线的电压(相角及幅值)、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。
潮流计算是实现电力系统安全经济发展的必要手段和重要环节。
潮流计算有以下几个目的与意义:(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,满足规划水平年的大、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。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
2 潮流计算数学模型2.1 节点设置及分类根据系统图可知此系统为两端供电网路,将母线1,2设为节点1,10,将变电所1、2、3、4的高低压侧分别设为节点2、3、4、5、6、7、8、9。
并且,将节点1设为平衡节点,将节点10设为PV 节点,其余节点设为PQ 节点。
2.2 参数求取设定基准值MVA S B 100=,KV U B 220=,所以4842==BB B S UZ Ω根据题目原始资料,计算发电厂、变压器及线路的参数。
(1)运用下列公式计算变压器参数:SU P R NNkT221000=SU U X NNKT1002%=X R ZTT T+= Z Z Z BT T =*(2)计算线路参数L jx r jX R Z )(+=+= (3)变电所负荷分别为:变电所1 L S =60+j37.2 变电所2 L S =40+j24.8 变电所3 L S =70+j43.4 变电所4 L S =50+j31(4)计算变压器分接头变比变压器有5个抽头,电压调节范围为N U ±2*2.5%, N U 对应的分接头开始时设变压器高压侧接主接头,降压变压器5个分接头时的非标准变比*k 以备调压时选用955.02201110%)51(2201*=⨯⨯+⨯=k932.02201110%)5.21(2202*=⨯⨯+⨯=k909.022011102203*=⨯⨯=k886.02201110%)5.21(2204*=⨯⨯-⨯=k864.02201110%)51(2205*=⨯⨯-⨯=k对变电所低压母线为35KV 时,非标准变比与10KV 时相同。
潮流计算的课程设计

潮流计算的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握潮流计算的基本概念、原理和方法;2. 学会运用潮流计算分析电力系统的稳态运行情况;3. 掌握电力系统中各元件的参数对潮流计算结果的影响;4. 了解潮流计算在实际电力系统中的应用。
技能目标:1. 能够正确建立电力系统的数学模型;2. 熟练运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算;3. 能够分析潮流计算结果,提出改进措施,优化电力系统运行;4. 培养团队协作和问题解决能力,通过小组讨论,解决潮流计算中的实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统及其自动化领域的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的环保意识,认识到优化电力系统运行对节能减排的重要性;3. 培养学生的职业责任感,明确自己未来在电力行业中的使命;4. 培养学生严谨、务实的科学态度,养成独立思考和自主学习的好习惯。
本课程针对高年级电力系统及其自动化专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标,旨在帮助学生将所学知识应用于实际电力系统分析,为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实基础。
通过本课程的学习,学生将具备独立进行潮流计算的能力,为优化电力系统运行提供技术支持。
二、教学内容1. 潮流计算的基本概念与原理:- 潮流计算的定义及作用;- 电力系统的数学模型;- 牛顿-拉夫逊法及P-Q分解法的原理。
2. 潮流计算方法及算法实现:- 潮流计算的各种算法介绍;- 编程实现潮流计算的基本步骤;- 算例分析,对比不同算法的计算结果。
3. 电力系统元件参数对潮流计算的影响:- 分析发电机、线路、变压器等元件参数对潮流计算的影响;- 讨论负荷变化、系统运行方式改变对潮流计算结果的影响;- 优化元件参数,提高潮流计算精度。
4. 潮流计算在实际电力系统中的应用:- 潮流计算在电力系统运行优化中的应用;- 潮流计算在电力系统故障分析中的应用;- 潮流计算在电力市场运营中的应用。
5. 潮流计算软件及应用:- 介绍常用的潮流计算软件及其功能;- 指导学生使用软件进行潮流计算;- 分析软件计算结果,提出优化措施。
潮流计算的课程设计

潮流计算的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生运用电力系统潮流计算解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握电力系统的基本概念、结构和参数。
(2)理解潮流计算的基本原理和方法。
(3)熟悉电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。
(4)了解潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用潮流计算软件进行电力系统潮流计算。
(2)具备分析电力系统潮流计算结果的能力。
(3)能够针对实际问题,运用所学知识进行潮流计算方法的选取和应用。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力系统的兴趣,激发学生学习电力系统潮流计算的积极性。
(2)培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电力系统基本概念、结构和参数。
2.潮流计算基本原理和方法。
3.电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。
4.潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。
5.潮流计算软件的使用和结果分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:用于传授电力系统基本知识和潮流计算原理。
2.案例分析法:通过实际案例,让学生掌握潮流计算的方法和应用。
3.实验法:引导学生运用潮流计算软件进行实际操作,提高学生的动手能力。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队合作精神和分析问题能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括:1.教材:《电力系统潮流计算》。
2.参考书:相关电力系统潮流计算的学术论文和专著。
3.多媒体资料:电力系统潮流计算的课件、视频等。
4.实验设备:潮流计算软件、计算机等。
教学资源应根据教学内容和教学方法的需求进行选择和准备,以支持教学的顺利进行,提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、回答问题等方式,评价学生的学习态度和积极性。
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毕业设计(论文)题目配电网潮流计算与程序设计完成日期年月日目录1绪论 (4)1.1潮流计算的目的和意义 (4)1.2潮流计算的发展 (4)1.3本文的主要工作 (6)2 配电网络模型 (6)2.1线路模型 (6)2.2变压器的模型 (9)2.3 负荷模型 (13)3基于前推回代法的潮流计算 (14)4基于matlab的程序设计 (15)4.1 MATLAB简介 (15)4.2 程序设计 (16)4.3 算例 (20)5 总结 (24)配电网潮流计算与程序设计摘要:在电力系统的正常运行中,随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变,网络中的损耗也将发生变化。
要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的,因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。
为了保证电力系统的稳定运行,要进行潮流调节。
Abstract:In the normal operation of the power system, with the change of power load and the change of system operation mode, the network losses will also change. To strictly ensure that all users at any time have a rated voltage is impossible, so the node appears in the operation of the system voltage deviation is inevitable. In order to guarantee the stable operation of power system, must carry on the trend of the regulation.关键词: 电网潮流计算前推后代法MATLABKeywords:Power flow calculation Push the offspring before MATLAB前言电力是以电能作为动力的能源。
发明于19世纪70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。
成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。
既是是当今的互联网时代我们仍然对电力有着持续增长的需求,因为我们发明了电脑、家电等更多使用电力的产品。
不可否认新技术的不断出现使得电力成为人们的必需品。
20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
电力工业发展初期,电能是直接在用户附近的发电站(或称发电厂)中生产的,各发电站孤立运行。
随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加,而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区,为了解决这个矛盾,就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户。
同时,为了提高供电的可靠性以及资源利用的综合经济性,又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。
随着电力系统及在线应用的发展,计算机网络已经形成,为电力系统的潮流计算提供了物质基础。
电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容,也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。
根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。
潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节,因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。
它的发展主要围绕这样几个方面:计算方法的收敛性、可靠性;计算速度的快速性;对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。
灵活交流输电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功率以及电路的通断进行实时闭环控制,从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统的稳态水平。
新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果,改善和简化变流站的造价等。
运营方式管理中,潮流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预想下的电网的潮流分布以及校验运行的可靠性。
在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。
潮流是确定电力网咯运行状态的基本因素,潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
1 绪论1.1潮流计算的目的和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。
它的目的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。
潮流计算在电网中具有重要意义:(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。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
总结为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。
1.2潮流计算的发展史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,不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。
因此其数学模型不包含微分方程,是一组高阶非线性方程。
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。
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)。
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。
阻抗矩阵是满矩阵,阻抗法要求计算机储存表征系统接线和参数的阻抗矩阵。
这就需要较大的内存量。
而且阻抗法每迭代一次都要求顺次取阻抗矩阵中的每一个元素进行计算,因此,每次迭代的计算量很大。
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,同时也提高了计算速度。
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。
在牛顿法的基础上,根据电力系统的特点,抓住主要矛盾,对纯数学的牛顿法进行了改造,得到了P-Q 分解法。
P-Q 分解法在计算速度方面有显著的提高,迅速得到了推广。
牛顿法的特点是将非线性方程线性化。
20世纪70年代后期,有人提出采用更精确的模型,即将泰勒级数的高阶项也包括进来,希望以此提高算法的性能,这便产生了保留非线性的潮流算法。
另外,为了解决病态潮流计算,出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型,即非线性规划潮流算法。
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、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。
1.3本文的主要工作(1)熟悉电力系统潮流计算(前推后代法)的相关理论。
(2)运用所学专业知识,提出一种合理的潮流计算算法。
(3)熟悉MATLAB 软件的使用,并根据算法编程(4)对照典型系统,对程序有效性进行验证2 配电网络模型配电网中基本元件很多,如变压器、线路、电容器、调相机、电容器等等,配电网中基本元件很多,如变压器、线路、电容器、调相机、电容器等等,本章主要介绍线路模型、变压器模型以及负荷模型。
2.1线路模型电力系统中线路模型就是以电阻、电抗、电纳、电导来表示的它们的等值电路。