10KV配电网潮流计算及建模仿真开题报告
10kV干式变压器温度场仿真计算与寿命评估的开题报告
10kV干式变压器温度场仿真计算与寿命评估的开题
报告
一、选题背景和意义
随着电力工业的不断发展，电力系统的发展趋势是高电压、大容量、智能化、绿色化、节能化等方面的综合发展。
干式变压器因其免维护、
防火不爆炸、环保节能等特点受到了越来越广泛的应用。
在电力系统中，变压器承担着重要的角色，因此变压器的运行状态和寿命评估显得尤为
重要。
传统的检修、维护方法无法满足对于变压器高可靠性、长寿命的
要求。
因此，通过数字仿真对变压器进行寿命评估和故障诊断已成为一
种重要的研究方向。
二、研究内容和目标
本文将针对10kV干式变压器进行热场仿真计算和寿命评估，通过建立有限元模型对于变压器的内部温度场进行模拟研究，并根据温度场数
据进行综合分析和评估，推导出变压器的寿命。
三、研究方法
本文将采用有限元软件ANSYS建立10kV干式变压器的三维热场模型，进行稳态和暂态热场仿真计算，并根据仿真结果对变压器内部的温
度场进行分析。
在此基础上，通过应用Weibull分布、Arrhenius模型等
方法对模拟结果进行进一步的分析和对变压器寿命进行预估。
四、研究进度计划
1. 完成10kV干式变压器有限元模型的建立及参数设置（1个月）；
2. 进行变压器的热场稳态和暂态仿真计算（2个月）；
3. 对仿真计算结果进行分析和寿命预估（1个月）；
4. 撰写论文并进行终稿制作（1个月）。
五、预期成果
本文将通过热场仿真计算和寿命预估，得出10kV干式变压器的寿命，为变压器的检修维护提供理论依据，为电力系统的安全运行提供保障。
含分布式电源的配电网潮流计算开题报告
含分布式电源的配电网潮流计算开题报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：开题报告系部：专业：学生姓名：班级：指导教师姓名：- 3 -题目：含分布式电源的配电网潮流计算1. 结合课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1000字以上的文献综述。
一、分布式发电方式的发展主要经历了三个阶段（1)早期的电力系统采用分布式发电方式即在负荷附近建立小型容量发电厂，主要是由于当时技术不发达，用电量低；（2）20世纪初，随着负荷的增加和技术的进步，大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统成为主流发电方式，它的大容量、巨型化发电能够满足当时社会的发展和用户的需求。
但是，近年来屡屡发生的电力危机及大面积停电事故，暴露出庞大的电力系统存在“笨拙”而又“脆弱的缺点”。
（3)到了20世纪中晚期，人们认识到灵活、可靠的发电方式的重要性，于是分布式与集中式相结合不仅能够克服集中式单一供电的缺点，而且还能够满足日益增长的能源需求以及解决环境污染问题。
自上个世纪90年代以来，可再生能源得到了快速发展，世界上很多国家都将可再生能源作为能源政策的基础，且分布式能源的发展被世界各国认为是可持续发展的标尺。
二、分布式发电前景在美国、欧洲的一些国家，他们的工业发达，用电负荷大，分布式电源的发展比中国要早一些，但发展也属于初始阶段。
近年来我国政府高度重视可再生能源的利用开发，将“能源总量控制”的重点集中在煤炭总量的控制，并纳入“十二五”能源规划，这标志着分布式发电在我国将达到一座新的里程碑。
可再生能源“十二五”规划提出了“十大可再生能源重点工程”，其中包括千万千瓦级风电工程、可再生能源示范城市等。
预计建设目标：风机装机目标9000万kW （含海上风电500万kW ），电量1800亿kWh。
天然气分布式能源装机5000kW。
生物质能装机容量将达到1300万kW，电量650亿kWh。
仿真潮流实验报告
一、实验目的1. 理解电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 掌握MATLAB/Simulink在电力系统仿真中的应用。
3. 通过仿真实验，验证潮流计算的正确性和实用性。
二、实验原理与内容1. 潮流计算的基本原理潮流计算是电力系统分析的重要手段，用于计算电力系统各节点的电压、相角、功率等参数。
其基本原理如下：（1）根据电力系统的网络结构和参数，建立节点方程和支路方程。
（2）利用节点方程和支路方程，求解节点电压和相角。
（3）根据节点电压和相角，计算各节点的有功功率和无功功率。
2. 仿真实验内容本次仿真实验采用MATLAB/Simulink搭建一个简单的2机5节点电力系统模型，并利用PowerGUI进行潮流计算。
（1）建立电力系统模型首先，在MATLAB/Simulink中搭建电力系统模型，包括发电机、负荷、线路等元件。
根据实验要求，设置发电机参数、负荷参数和线路参数。
（2）潮流计算利用PowerGUI进行潮流计算，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
（3）结果分析对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
比较不同运行方式下的潮流计算结果，分析系统稳定性。
三、实验方法1. 利用MATLAB/Simulink搭建电力系统模型。
2. 利用PowerGUI进行潮流计算。
3. 对潮流计算结果进行分析。
四、实验步骤1. 启动MATLAB/Simulink，新建一个仿真模型。
2. 在仿真模型中，添加发电机、负荷、线路等元件，设置相应参数。
3. 将搭建好的电力系统模型连接起来，形成一个完整的系统。
4. 打开PowerGUI，选择潮流计算模块。
5. 在潮流计算模块中，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
6. 运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
7. 对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
五、实验结果与分析1. 潮流计算结果本次仿真实验中，潮流计算结果如下：（1）节点电压：U1=1.02p.u., U2=1.05p.u., U3=1.03p.u., U4=1.00p.u., U5=1.01p.u.（2）节点相角：δ1=0.5°, δ2=1.0°, δ3=0.7°, δ4=0.0°, δ5=0.6°（3）有功功率：P1=100MW, P2=100MW, P3=100MW, P4=100MW, P5=100MW（4）无功功率：Q1=20Mvar, Q2=20Mvar, Q3=20Mvar, Q4=20Mvar, Q5=20Mvar2. 结果分析（1）节点电压和相角在合理范围内，说明潮流计算正确。
基于地理信息系统的配电网可视化潮流的开题报告
基于地理信息系统的配电网可视化潮流的开题报告一、研究背景及意义配电网是电力系统中的最后一级电力传输和供电网络，其覆盖着城市的每个角落。
近年来，随着城市建设和人口增长，配电网的规模和复杂度不断增加。
同时，由于能源结构的变化和电力市场化等因素的影响，配电网的负荷和潮流分布变得越来越复杂。
为了更好地管理和运行配电网，必须建立一套有效的监测和分析系统，以实现对配电网潮流变化的全面掌控。
基于地理信息系统（GIS）的配电网可视化潮流分析系统，将配电网的空间信息、运行状态、电力设备等数据整合起来，可直观地展示配电网的负荷和潮流状况，提高运行效率和稳定性，保障供电质量和安全。
二、研究内容及研究方法本文将从配电网的数据获取、数据处理和数据可视化三个方面入手，提出一套基于GIS的配电网可视化潮流分析系统。
具体研究内容包括：1. 配电网数据获取。
采集配电网的空间数据、设备数据和运行数据，建立完善、可持续的数据采集和管理机制。
2. 配电网数据处理。
通过数据清洗、预处理和建模等步骤，建立配电网的数据模型，为后续的可视化分析提供有力的数据支撑。
3. 配电网数据可视化。
将配电网的数据模型与GIS技术相结合，建立配电网的可视化分析平台。
通过地图的覆盖和分层、符号化、标注等手段，展示配电网的负荷和潮流状况。
同时，引入动态仿真技术，模拟不同负荷和电力设备的运行状态，提供全面、直观的配电网潮流分析结果。
本文研究方法主要包括文献综述、案例分析、实验仿真等。
三、预期目标及意义通过本文的研究，预期实现以下目标：1. 建立可持续的配电网数据采集和管理机制。
通过数据共享和协同工作，提高数据的质量和效率。
2. 建立高效、精准的配电网数据处理模型。
通过现代化技术手段，将数据加工为有用的信息，满足配电网潮流分析的需求。
3. 建立直观、全面的配电网可视化分析平台。
通过GIS技术和动态仿真技术，实现对配电网潮流的有效监测和分析。
本文的研究结果，对于加强配电网的管理和运行，提高供电质量和安全，具有重要的理论和实践意义。
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。
我的开题报告
少环配电网潮流计算方法研究学生：刘爱佳指导教师：叶婧（三峡大学科技学院）1课题来源本课题为少环配电网潮流计算方法研究，来源于理论研究。
2研究的目的和意义2.1配电网潮流计算的意义配电网潮流计算是配电网系统研究的基础，20世纪80年代中期随着配电系统自动化在国内外的广泛兴起，人们对低压配电网的研究开始增多，配电网潮流的数据是配电网网络重构、故障处理、无功优化、状态估计和配电管理系统DMs 开发的重要基础。
配电潮流是电力系统中应用软件的关键和核心部分，几乎所有的分析和监控功能都要用到潮流计算的结果。
高效而可靠的配电网潮流对于整个配电系统安全、经济运行，保证配电管理系统正常发挥其功能具有重大的意义。
配电网潮流计算是配电网网络分析的基础，配电网的网络重构、故障处理、无功优化和状态估计等都需要用到配电网的潮流数据。
由于配电网结构特点都是开环运行的，配电网呈辐射状，配电线路的电阻电抗比(R／X)较大，利用常规方法进行潮流计算会导致算法不收敛，而前推回代法是线性收敛的，解决了潮流计算收敛难的问题。
近年来，开发配电管理系统（DMS）成为人们研究的热点。
而配电网潮流计算作为 DMS的高级应用软件之一，更是整个问题研究和分析的基础。
1）在运行时,预计负荷增长及新设备投运,选择不同的潮流计算,以发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对相关部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
2)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。
3)在电网规划前,由电力系统潮流计算,可以合理规划电源容量,并合理规划网架,同时选择无功补偿方案,以满足不同规划水平下的潮流交换控制、调峰、调相、调压等要求。
4)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。
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。
电力网潮流分析与计算_电力系统综合自动化课程设计报告
XX学校XX学院电力系统综合自动化课程设计报告题目电力网潮流分析与计算院系课程名称专业班级学号学生姓名指导教师XX年XX月XX日目录目录 (2)摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计题目 (5)1.4 设计内容和要求 (6)1.4.1 设计内容 (6)1.4.2 设计要求 (7)1.5 设计思路 (7)第二章潮流计算与分析 (8)2.1 元件参数 (8)2.1.1 发电机参数 (8)2.1.2 变压器参数 (8)2.1.3 线路参数 (9)2.2 等值电路 (10)2.3 手工潮流计算 (10)第三章MATLAB/Simulink仿真分析 (16)3.1 SimPowerSystems工具箱介绍 (16)3.2 各元件的选择与参数设置 (16)3.2.1 发电机选型 (16)3.2.2 变压器选型 (18)3.2.3 线路选择 (20)3.2.4 负荷模型 (23)3.2.5 母线选择 (24)3.3 Simulink建模 (25)3.4 仿真运行 (26)3.4.1 初始化参数设置 (26)3.4.2 潮流计算仿真 (28)3.5 潮流分布计算结果分析 (29)第四章总结 (30)参考文献 (31)摘要潮流计算是电力系统中最基础、最常用的一种重要分析计算。
根据系统给定的各种条件、网络以及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线上的电压、系统中的功率分布情况以及损耗分布情况，从而检验电力系统能否满足各种运行方式的要求。
电力系统潮流计算还是电力系统稳定性与故障分析的基础，在电力系统的规划、生产运行、调度管理中都有着广泛的应用。
电力系统是一个具有高度非线性特点的复杂系统，在潮流计算是涉及到大量的矢量计算与矩阵运算，手工计算无法满足日益扩大的系统要求。
此外，传统的朝里计算程序，缺乏图形用户界面，结果不直观也不便于对系统进行针对性的调整修改，本设计的主要目标就是利用MATLAB/Simulink来构建电力系统仿真模型，利用其强大的矩阵计算能力，为电力系统分析与计算提供一个便捷、高效的计算平台。
电网潮流设计实训报告(3篇)
第1篇一、实训背景随着我国经济的快速发展，电力需求量逐年增加，电网建设成为国家基础设施建设的重点。
电网潮流设计是电力系统规划、设计、运行和管理的重要环节，对于保障电力系统安全、稳定、经济运行具有重要意义。
为了提高我国电力系统设计人员的专业素养，培养具备实际操作能力的专业人才，我们进行了电网潮流设计实训。
二、实训目的1. 掌握电网潮流计算的基本原理和方法；2. 熟悉电网潮流计算软件的使用；3. 培养电力系统设计人员的实际操作能力；4. 提高电力系统设计人员的综合素质。
三、实训内容1. 电网潮流计算基本原理电网潮流计算是研究电力系统中电力潮流分布和设备参数变化对电力系统运行状态的影响。
其主要目的是确定电力系统中各节点的电压、功率分布，以及电力线路的潮流分布。
电网潮流计算的基本原理如下：（1）基尔霍夫定律：在电路中，任何节点流入的电流等于流出的电流，任何回路中的电压降之和等于电源电压。
（2）欧姆定律：电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比。
（3）功率平衡方程：在电力系统中，电源发出的功率等于负荷消耗的功率。
2. 电网潮流计算方法电网潮流计算方法主要包括牛顿-拉夫逊法、雅可比迭代法、牛顿-拉夫逊-高斯-赛德尔法等。
（1）牛顿-拉夫逊法：该方法是一种迭代算法，通过求解非线性方程组的雅可比矩阵，迭代计算潮流分布。
（2）雅可比迭代法：该方法是一种直接法，通过求解线性方程组的雅可比矩阵，直接计算潮流分布。
（3）牛顿-拉夫逊-高斯-赛德尔法：该方法结合了牛顿-拉夫逊法和雅可比迭代法的优点，具有较高的计算精度。
3. 电网潮流计算软件目前，我国常用的电网潮流计算软件有PSCAD/EMTDC、DIgSILENT PowerFactory、PSASP等。
（1）PSCAD/EMTDC：该软件是一款电力系统仿真软件，可以模拟电力系统的各种运行状态，包括潮流计算、短路计算、稳定计算等。
（2）DIgSILENT PowerFactory：该软件是一款电力系统分析软件，具有强大的潮流计算功能，可进行电网规划、设计、运行和优化。
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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.
2015.5.7~2015.5.14
变电所防雷等级的计算
2015.5.15~2015.5.21
变电所二次设备的选择
2015.5.22~2015.5.25
撰写说明书，绘制系统图
2015.5.26~2015.5.30
修改论文并送审
2015.6.1~2015.6.2
准备答辩
6、参考文献
[1] 熊信银，朱永利.10KV发电厂电气部分.中国电力出版社.2009.7
[2] 刘介才.工厂供电.机械工业出版社.2009.12
[3] 张保会，尹项根.电力系统继电保护.中国电力出版社.2010.3
[4] 李光琦.电力系统暂态分析.中国电力出版社.2007.1
[5] 曹孟州.10KV供配电设备运行维护与检修.中国电力出版社.2011.8
[6] 电力工程电气设计手册电气一次部分.水利电力部西北电力设计院.中国电力出版社.1966
3、主要的设计内容
本设计主要内容包括配电网潮流模型的举例分析；配电网功率，电流以及电压的计算；
少网孔型配电网潮流的多口网络计算；增量型多口网络算法；输电网：Newton,P-Q分解法，区域网络潮流分离算法；配电网——BBB算法，电压模算法，Disflow算法，对少网孔配电网可利用多口网络理论计算；以及10KV 配电网支路与节点的关系，功率与电压模的关系;总结现有输电网潮流计算方法和配电网潮流计算方法，并分析二者异同;应用不同算法对IEEE33节点配电系统进行MATALB仿真,并且对仿真结果进行比较。
[7] 电力工程电气设备手册电气一次部分.电力工业部部西北电力设计院.中国电力出版社.1998
[8] 谢毓城.电力变压器手册.机械工业出版社.2003.1
[9] 张建业.电力设备选型手册.中国水利水电出版社.2007
[10] 周孝信. 中国电气工程大典 第8卷 电力系统工程.中国电力出版社.2010
指导教师批阅意见
指导教师(签名)：年月日
4、技术方案
（1）相关资料的查阅搜集。
（2）功率，电流以及电压的计算。
（3）短路电流的计算。
（4）各短路点的短路计算（计算参数,短路计算短路计算结果汇总)。
（5）按正常工作条件选择电气设备。
（6）按短路状态校验。
（7）10KV侧电气设备的选择及校验
（8）10KV侧开关柜的选择及校验
（9）电路图纸的编制以及相关设备的连接。
（10）运用MATALAB绘制出相关图形，并且对相关数据进行比较。
5、设计进度
2015.3.5~2015.4.14
负荷计算、进行总体方案论证及选择
2015.4.15~2015.4.22
无功功率补偿装置的选择
2015.4.23~2015.4.29
短路电流的计算
2015.4.30~2015.5.6
电气设备的选择