【正文】 配電線路的總長度較輸電網(wǎng)絡(luò)要長且分支較多，配電線的線徑比輸電線細(xì)，導(dǎo)致配電網(wǎng)的 R/ X 較大，無法滿足 Gij Bij 的 PQ 解耦條件，所以在輸電網(wǎng)中常用的快速解耦算法在配電網(wǎng)中難以收斂；由于配電網(wǎng)絡(luò)直接面向用戶，所以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)眾多，如采用傳統(tǒng)的潮流算法 (如牛頓拉夫遜法、快速解耦法 )會導(dǎo)致導(dǎo)納矩陣非常龐大，處理的工作量較大、占用的資源也較多。 配電網(wǎng)有 n個節(jié)點(diǎn) ， n1條支路 。 P=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 a=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 cinLP[i]。 LQ[1]=0。 cout節(jié)點(diǎn) n的注入無功功率 Qn=Q[n] *1000\n。 deltaV[i+1]=(P[i+1]*X[i]+Q[i+1]*R[i])/V[i+1]。 圖 41 8 節(jié)點(diǎn)主干饋線配電網(wǎng) 表 41 支路參數(shù) 支路序號 電阻 R/Ω 電抗 X/Ω 1 2 3 4 5 6 7 表 42 節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率 節(jié)點(diǎn)序號 有功負(fù)荷 /kW 無功負(fù)荷 /Kvar 1 2 3 16 4 5 16 6 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 7 8 程序 運(yùn)行 下面為所編程序在軟件 Visual C++ 中運(yùn)行截圖。她 淵博的學(xué)識水平、嚴(yán)謹(jǐn)踏實的工作作風(fēng)、兢兢業(yè)業(yè)的科研精神和處處為人師表的作風(fēng)使我獲益匪淺。s method in optimization. As the algorithm based on the Newton’s method in optimization has considerable putational cost and power control cannot be realized in all nodes, the algorithm based on the bination of the NewtonRaphson methods and the Newton’s method in optimization is offered to be utilized for calculating speed, enhancing the power flow calculation. II. THEORETICAL BACKGROUND A． Steadystate equations 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 The system of steadystate equations, in general, can be expressed as follows: ( , ) = 0W W X Y where W is the vector of parameters given for power flow calculation. In power flow calculation, real and reactive powers are set in each bus except for the slack bus. Ingeneration buses, the modulus of voltage can be fixed. W(X,Y) is the nonlinear vector function of steadystate equations. Variables Y define the quasiconstant parameters associated with an equivalent circuit of an electrical work. X is a required state vector, it defines steady state of EPS. The dimension of the state vector coincides with the number of nonlinear equations of the system (1). There are various known forms of notation of the steadystate equations. Normally, they are nodalvoltage equations in the form of power balance or in the form of current balance. Complex quantities in these equations can be presented in polar or rectangular coordinates, which leads to a sufficiently large variety forms of the steadystate equations notation. There are variable methods of a nonlin。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 致謝 本課題的選題、課題研究及論文撰寫工作是在 付 老師細(xì)心指導(dǎo)下完成的。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 第 4章 配電網(wǎng)潮流計算程序仿真 算例分析 利用上面提出的潮流計算方法取 8 個節(jié)點(diǎn)時，如 圖 41 所示配電網(wǎng)絡(luò)盡行潮流計算網(wǎng)絡(luò) 。 cout節(jié)點(diǎn) i的注入無功功率 Qi=Q[i] *1000\n。 cinX[i]。 Q[n]=LQ[n]。i=n。 V=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 cout請輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)量： 。 主干饋線節(jié) 點(diǎn)功率計算 對于潮流算法的分析要從簡單配電網(wǎng)入手 ， 主干饋線配電網(wǎng)可以理解為整個網(wǎng)絡(luò)只有一條饋線 ， 饋線的每個節(jié)點(diǎn)上只有一個注 入電流 ， 兩個輸出電流 。配電網(wǎng)的另一個特點(diǎn)是配電線路的總長度較輸電線路要長且 分支較多，配電線的線哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 徑比輸電網(wǎng)細(xì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的 R /X 較大，且線路的充電電容可以忽略。配電網(wǎng)的潮流計算同時也是研究配電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的一項基本運(yùn)算。 配電網(wǎng)潮流 計算的概念 因為配電網(wǎng)線路中的 R/X 比值偏大使快速 PQ解耦法潮流計算方法失效，所以人們根據(jù)輻射配電網(wǎng)的特點(diǎn)，提出了一些計算方法。前推回代法在配電網(wǎng)絡(luò)的潮流計算中得到了廣泛應(yīng)用。這種線路的電納 B 一般不能略去。顯然，線路長度為 l (km)時 ，有 ???????????lbBlgGlxXlrR1111 (21) 式中， r1， x1， g1， b1 分別為 線路單位長度的電阻、電抗、電導(dǎo)、電納 ； l 為線路長度。根據(jù)這一特點(diǎn)，配電系統(tǒng)的拓?fù)涿枋鼍鸵责伨€為單位，配電系統(tǒng)的潮流計算也就不再以全網(wǎng)為單位。 另外，輻射形有逐漸過渡到環(huán)形網(wǎng)或有備用電源供電的傾向。從我國城網(wǎng)改造之后，將逐漸從輸電投資轉(zhuǎn)入配電建設(shè) 為主。配電網(wǎng)按所在的地域或服務(wù)對象劃分，由城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)兩部分組成。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 本文主要內(nèi)容 論文的主要工作內(nèi)容有： （ 1） 配電網(wǎng)潮流計算的研究目的，意義，發(fā)展及現(xiàn)狀 ； （ 2） 配電網(wǎng)的特點(diǎn)，分類；電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型；配電網(wǎng)潮流計算概念，特點(diǎn)，以及算法。 近年來，許多學(xué)者對配電網(wǎng)潮流計算展開大量的研究，并出現(xiàn)了許多計算配電網(wǎng)潮流的算法，主要有：回路阻抗法 [8,9]，改進(jìn)牛頓法 [10,11]，快速解耦法 [12]，前推 回代法 [13]等。但 是由于配電網(wǎng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)很多，因而需要 的 分解的點(diǎn)較多，反而使計算量變的更大 [7]。因而該方法只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的配電網(wǎng)。這個階段的潮 流計算為前推回代法，該方法即：假設(shè)全網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓初始值為額定電壓，從末端向首端逆潮流方向計算支路功率，再由首端向末端順潮流方向計算各節(jié)點(diǎn)電壓。 其中最基本的重要 計算，是電力系統(tǒng)運(yùn)行、規(guī)劃以及安全性、可靠性分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。其建設(shè)的好壞直接影響到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的快慢、人民生活水平的提高、投資環(huán)境的優(yōu)化等。 經(jīng)過 C 語言編程，運(yùn)行 算例表明，前推回代法具有編程簡單、計算速度快、 收斂性好的特點(diǎn)，此方法是配電網(wǎng)潮流計算的有效算法，具有很強(qiáng)的實用 性。 哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 學(xué) 院 ：電氣與電子工程學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動化 任務(wù) 起止 時間： 2021 年 2 月 25 日 至 2021 年 6 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 ： 基于前推回代法的 配電網(wǎng)潮流計算 畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容： 查閱國內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn)， 要求閱讀 20 篇以上文獻(xiàn)， 了解 當(dāng)今電力系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，及目前研究的熱點(diǎn)問題 ； 復(fù)習(xí)并熟練掌握電力系統(tǒng)潮流計算步驟及計算過程 ； 自學(xué)前推回代法潮流計算的基 本原理及過程 ； 熟悉 C 語言，編寫配電網(wǎng)潮流計算程序 ； 通過實際算例驗證所編寫程序的可靠性和準(zhǔn)確性 ； 撰寫論文，準(zhǔn)備 答辯。配電網(wǎng)的潮流計算采用的方法是前推回代法，文中對前推回代法的基本原理、收斂性及計算速度等進(jìn)行了理論分析比較。城市配電網(wǎng)是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是現(xiàn)代化城市必不可少的電能供應(yīng)系統(tǒng)。為了解決以上的配電網(wǎng)問題，必然要求及時、準(zhǔn)確的配電網(wǎng)潮流分析結(jié)果 ，當(dāng)然這就需要更加高效、可靠的潮流計算、分析方法。 盡管對電力系統(tǒng)潮流的研究早在六十年代就已經(jīng)開始，但由于配電系統(tǒng)在電力工業(yè)中沒有得到充分的重視，直到七十年代末以前，配電網(wǎng)的潮流計算仍處于手算階段。但是收斂速度較慢，迭代次數(shù)將隨著所計算 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加而上升，從而導(dǎo)致了計算量的急劇增加。序分量法能將系統(tǒng)中對稱部分的等值電路的三相電流電壓之間的關(guān)系解耦，計算量較小。配電網(wǎng)不僅呈輻射狀運(yùn)行結(jié)構(gòu) , 而且分支多，各饋線之間基本沒有聯(lián)系，與輸電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有明顯差異，正常運(yùn)行的配電網(wǎng)具有輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多、線路 R/X 較大等特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的潮流計算方法如：牛頓法、 PQ 分解法等在配電網(wǎng)潮流計算中不再適用。比較而言，前推回代法充分利用了網(wǎng)絡(luò)呈輻射狀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)處理簡單，計算效率高，具有較好的收斂性，被公認(rèn)是求解輻射狀配電網(wǎng)潮流問題的最佳算法之一。這種在電力網(wǎng)中主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)稱 之 為配電網(wǎng)絡(luò)。我國剛從重發(fā)電輕供電狀態(tài)中轉(zhuǎn)變過來，而在供電投資中，輸電投資大于配電投資。 網(wǎng)格形接線方式能提供較高的供電可靠性，供電電能質(zhì)量較高，由系統(tǒng)饋線所引起的瞬時和長期停電幾乎不存在，但網(wǎng)絡(luò)造價昂貴，控制及保護(hù)也復(fù)雜得多，它僅適用于負(fù)荷高度密集的城區(qū)。給定饋線根節(jié)點(diǎn)電壓及沿線各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷，此饋線的潮流分布就完全給定，而與其它饋線沒有關(guān)系。下面用 R(Ω)、 X(Ω)、 G(Ω)、 B(Ω)分別表示全線路每相總電阻、電抗、電導(dǎo)、電納。 所謂中等長 度線路，是指長度在 100300km 之間的架空線路和不超過 100km 的電力電纜線路。 y 1 2 ( y 2 1 )1 2y 1 0 y 2 0 圖 25 雙繞組變壓器 П型等值電路 在獲取 П 型等值電路中，忽略了變壓器的勵磁導(dǎo)納支路，其中的參數(shù)為： ??????????????kZkykZkykZyyTTT/)1(/)1(/1202102112 （ 23） 計算概述 在手算潮流的年代，人們習(xí)慣于采用順支路的算法，即前推回代法；而在 50 年代中期以后用計算機(jī)算潮流之后，人們則習(xí)慣用節(jié)點(diǎn)方程： 80 年代末期當(dāng)人們研究配電網(wǎng)的潮流時， 面對梳狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自然又想起了前推回代法 [16]。正是這一差距決定了 二者本質(zhì)上的不同：描述交流電 路特性的方程，如節(jié)點(diǎn)電壓、回路電流方程，是線性方程，而描述電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性的潮流方程是非線性方程。因此，一套性能優(yōu)良的配電網(wǎng)潮流程序是開發(fā) DMS系統(tǒng) 的關(guān)鍵。 配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)呈輻射狀，在正常運(yùn)行時是開環(huán)的，只有在倒換負(fù)荷或發(fā)生故障時才有可能出現(xiàn)短時環(huán)網(wǎng)運(yùn)行情況。開始時由末端向始端推算，設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定電壓，根據(jù)負(fù)荷功率由末端向始端逐段推導(dǎo)，僅計算各元件中的功率損耗而不計算電壓，求得各條支路上的電流和功率損耗，并據(jù)此獲得始端功率，這是回代過程；再根據(jù)給頂?shù)氖级穗妷汉颓蟮玫氖级斯β氏蚰┒酥鸲嗡汶妷航德洌蟮酶鞴?jié)點(diǎn)電壓，這是前推過程；如此重復(fù)上述過程，直至各個節(jié)點(diǎn)的功率偏差滿足收斂條件為止 。 double *P,*Q,*R,*X,*LP,*LQ,*V,*deltaV,*a。 LQ=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。