【正文】 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 for(i=2。 系統(tǒng)第 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)注入功率節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷功率，跟節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率為 0： P[n]=LP[n]。 cout請(qǐng)輸入第 i條線路的電抗 Xi=。 cout節(jié)點(diǎn) i的注入有功功率 Pi=P[i] *1000\n。 if(fabs(V[i+1]V[i])1e4) cout電壓幅值偏差過大 !!!\n。 總結(jié)全文，得出以下結(jié)論： （ 1）閱讀大量文獻(xiàn)歸納總結(jié)前推回代法潮流計(jì)算原理，根據(jù)原理編程，通過算例表明，算法 和原理是正確的 ； （ 2） 前推回代法具有編程簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快 等 特點(diǎn)，此方法是配電網(wǎng)潮流計(jì)算的有效算法，具有很強(qiáng)的實(shí)用性 ； （ 3） 由于數(shù)據(jù)原因，在判斷收斂性方面略有不足。s method in optimization allows to find a solution for the situation when initial data are outside the existence domain and to pull the operation point onto the feasibility boundary by an optimal path. Also it is possible to estimate a static stability margin by utilizing Newton39。在論文完成之際，首先向我的指導(dǎo)老師致以深深的感謝。圖 41 為程序編輯 ，圖 42 為程序運(yùn)行。 a[i+1]=atan2(deltaV[i+1],V[i+1])。 for(i=n1。 for(i=1。 LP[i]=LP[i]/1000。 輸入根節(jié)點(diǎn)電壓及系統(tǒng)額定電壓： cout請(qǐng)輸入根節(jié)點(diǎn)電壓值 V1=。 Q=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 根 節(jié)點(diǎn)電壓 ,系統(tǒng)額定電壓以及個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷 已知的情況下通過以下步驟可以求出全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布 。 八十年代中期到九十年代中期，隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)電力企業(yè)對(duì)配電網(wǎng)管理的重視程度的不斷加深，對(duì)配電網(wǎng)潮流的研究也廣泛開展起來，這期間出現(xiàn)了眾多結(jié)合配電 網(wǎng)特殊結(jié)構(gòu)而開發(fā)的簡(jiǎn)單迭代算法。 配電網(wǎng)潮流 計(jì)算的特點(diǎn) 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的研究自 1956 年由 J． B． Word 開始，至今歷久不衰。電源疊加法每次求解時(shí)要對(duì)各個(gè)電源逐一進(jìn)行疊加，求解較為繁鎖。 在進(jìn)行前推回代法潮流計(jì)算前，需要對(duì)支路進(jìn)行分層和編號(hào)。在 T 型等值電路中，線路的總導(dǎo)納集中在中間，而線路的總阻抗則分成兩半，分別 串聯(lián)在它的兩側(cè)。所謂短線路，指長(zhǎng)度不超過 100km 的架空線路。 電力網(wǎng) 數(shù)學(xué)模型 電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型包括輸電線數(shù)學(xué)模型和變壓器數(shù)學(xué)模型 。配電網(wǎng)潮流計(jì)算中以饋線作為基本單元。 環(huán)網(wǎng)形或網(wǎng)格形系統(tǒng)中的用戶具有備用電源，而輻射形若采用雙路供電方式也可提高供電可靠性，只是造價(jià)高些。供應(yīng)縣 (縣級(jí)市 )范圍內(nèi)的農(nóng) 村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣城用電的電力網(wǎng)，叫做農(nóng)村配電網(wǎng)，簡(jiǎn)稱農(nóng)網(wǎng) 。因此，建立合適的配電網(wǎng)潮流模型，用合適的方法去求解是十分有必要的。他們也是對(duì)潮流算法進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。目前大多數(shù)的配電網(wǎng)的潮流算法都采用了相分量法。目前存在著兩種網(wǎng)絡(luò)矩陣的形成方法，一種是節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣法，該方法采用手工編號(hào)的方法，建立了節(jié)點(diǎn)和支路的關(guān)聯(lián)矩陣，清楚簡(jiǎn)單，但是占用內(nèi)存大，不易跟蹤網(wǎng)絡(luò)變化，另一種是計(jì)算序列法，該方法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫?息自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算序列，占用內(nèi)存小，容易跟蹤網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。出現(xiàn)了眾多針對(duì)配電網(wǎng)特殊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱潮流算法。此外，電力系統(tǒng)潮流計(jì)算也是計(jì)算系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 礎(chǔ)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，中低壓配電網(wǎng)供電可靠性低、發(fā)展落后的問題日漸突出。電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、暫態(tài)分析和故障分析的基礎(chǔ)。 配電網(wǎng)潮流計(jì)算是配電管理系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件功能組成之一。本課題在分析配電網(wǎng)元件模型的基礎(chǔ)上，建立了配電網(wǎng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。 配電網(wǎng)潮流計(jì)算研究目的及意義 由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展， 電力的供應(yīng)和需求已遍及到社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的各個(gè)層面，社會(huì)對(duì)電力的需求量在日益增加。城市中低壓配電網(wǎng)在城市電力銷售中占據(jù)了大部分市場(chǎng)，但其發(fā)展滯后，不再適應(yīng)城市的需求，因此成為客戶抱怨的主要對(duì)象。所以潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)一種最重要最基本的運(yùn)算。此類算 法大致可以分為兩類，第一類是將輸電網(wǎng)的計(jì)算方法做了改進(jìn)應(yīng)用于配電網(wǎng)，如隱式高斯法，第二類是基于前推回代法的計(jì)算機(jī)算法，如功率分布系數(shù)法，二次設(shè)壓法等。 在 九十年代中后期，配電自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)入了實(shí)施階段，實(shí)測(cè)的三相哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 負(fù)荷嚴(yán)重不對(duì)稱，使人們開始重視研究配電網(wǎng)的三相潮流計(jì)算方法。從潮流計(jì)算算法來分類三相潮流計(jì)算可分 為回路阻抗法、前推回代法。前推回代法在配電網(wǎng)潮流計(jì)算中簡(jiǎn)單實(shí)用，所有的數(shù)據(jù)都是以矢量形式存儲(chǔ)，因此節(jié)省了大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，對(duì)于任何種類的配電網(wǎng)只要有合理的 R/X 值，此方法均可保證收斂。 配電網(wǎng)特點(diǎn)及對(duì)算法的要求 配電網(wǎng)的分類 在電力網(wǎng)中重要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng) 。 在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中 ,主網(wǎng)是指 110kV 及其以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓 (220kV 及以上 )電網(wǎng)的作用 。在環(huán)網(wǎng)接線方式中的環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)處于接通狀態(tài)的稱為常閉式環(huán)網(wǎng)，斷開的稱為常開式環(huán)網(wǎng)。在輻射網(wǎng)中每條饋線可看成一棵樹，饋線與饋線之間除在樹根處通過高壓輸電網(wǎng)相連外，若無回環(huán)則沒有其它電氣聯(lián)系。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 輸電線路的數(shù)學(xué)模型 所謂一般線路，指 中等及中等以下長(zhǎng)度線路。線路電壓不高時(shí)，這種線路電納 B 的影響不大，可略去。因此，這兩種電路都是近似的等值電路，而且，相互間并不等值，即它們不能用△ Y 變換公式相互變換。輻射狀配電網(wǎng)前推回代法潮流計(jì)算其實(shí)包含連續(xù)的兩步迭代計(jì)算，稱之為回代和前推 (backward and forward sweep)，根據(jù)配電饋線的輻射狀結(jié)構(gòu)，在推算過程中不斷更新支路電流和節(jié)點(diǎn)電壓 。追趕法用于導(dǎo)納矩陣主對(duì)角嚴(yán)格占優(yōu)情況下，無收斂性問題、矩陣存儲(chǔ)方便、占內(nèi)存少、求解快速，但是不能直接求解復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)。從早期的高斯 — 塞德爾迭代法發(fā)展到牛頓 — 拉夫遜法，進(jìn)而到國(guó)內(nèi)外目前廣泛采用的 PQ 分解法，人們已研究出了 多種有效的潮流計(jì)算方法，然而這些一般都只適用于輸電網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于低壓配電網(wǎng)絡(luò)其應(yīng)用效果并不顯著，這是因?yàn)榈蛪号潆娋W(wǎng)與輸電網(wǎng)不同，低壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑瘦椛錉睿€路的 R /X 很高，一般而言，配電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)呈樹狀結(jié)構(gòu)。下面主要介紹前推回代法潮流計(jì)算。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 27 簡(jiǎn)單輻射網(wǎng) 由圖 27 可知節(jié)點(diǎn) i 的注入有功功率和無功功率分別 為： ??? ????? ????? )()()1()( )()()1()( iQiLQiQiQ iPiLPiPiP (24) 其中 ， i= 1, 2, ……,N 1， N為節(jié)點(diǎn)數(shù) ， LP(i)為 第 i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷有功功率 ； LQ(i)為 第 i節(jié)點(diǎn)所帶負(fù)荷無功功率 ； 為第 i條線段上的有功功率損耗 ； 為 第 i條線段上的無功功率損耗 .第 i條饋線段的有功、無功損耗計(jì)算公式為 : ???????????????????222222)]1()1([)()()]1()1([)()(NNViQiPiXiQViQiPiRiP (25) 其中 ,i=1, 2,…… n,n為支路數(shù) . 例如：當(dāng) i=2時(shí)，如圖所示： 圖 28 三點(diǎn)電網(wǎng) 節(jié)點(diǎn) 2的注入有功功率和無功功率分別 為： 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 ??? ???? ???? )2()2()3()2( )2()2()3()2( QLQ PLPPP 第 2 條饋線段的有功、無功損耗計(jì)算公式為 : ???????????????222222)]3()3([)2()2()]3()3([)2()2(NNVQPXQVQPRP 主干饋線 節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算 在不要求特別精確時(shí)，電力網(wǎng)中任意線段的電壓損耗可以用電壓降落的縱分量代替，即： VQXPRV ??? （ 26） 在不計(jì)功率損耗是， V 取電力網(wǎng)的額定電壓；計(jì)功率損耗時(shí)，如用某一點(diǎn)的功率，就應(yīng)取同一點(diǎn)的電壓。 R=(double *)malloc((n+1)*sizeof(double))。 cinV[1]。 cout請(qǐng)輸入第 i個(gè)節(jié)點(diǎn)的無功負(fù)荷功率 LQi=。i=n1。i=1。 cout節(jié)點(diǎn) i+1的電壓幅值 Vi+1=V[i+1]\n。 a 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 b 圖 41 程序編輯 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 a 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 b 圖 42 程序運(yùn)行 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 運(yùn)算結(jié)果如表 43 所示，各節(jié)點(diǎn)電壓幅值逐漸降低，有功功率，無功功率也逐漸降低，符合邏輯。 同時(shí)我要感謝研究生 師兄的指點(diǎn)和幫助，在與師兄的交流中，我學(xué)到了很多知識(shí)，獲得了不少啟發(fā)。 最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授！ 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 參考文獻(xiàn) 1 陳燕萍，王啟，趙彩虹等 ． 2021． 基于改進(jìn)前推回代法的輻射配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法 [J]． 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021． 8(1)： 24~29． 2 劉健 ,畢鵬翔 ,董海鵬 ． 復(fù)雜配電網(wǎng)簡(jiǎn)化分析與優(yōu)化 [M]． 北京 ： 中國(guó)電力出版社 ， 2021． 3 王守相，王成山．現(xiàn)代配電系統(tǒng)分析 [M]．北京：高等教育出 版社 ． 2021． 4 王丹，常寶立．一種用于配網(wǎng)潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)編號(hào)新方法 [J]．電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào) ． 2021， 15(1)： 2226． 5 何麗 ． 地區(qū)配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法的研究 [D] ． 哈爾濱 ： 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2021． 6 李光琦 .電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 [M]． 北京 ： 中國(guó)電力出版社 1998． 7 宋文南，李樹鴻，張堯 ． 1990． 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 ． 天津 ： 天津大學(xué)出版社 ． 8 劉耀年，豈小梅，李國(guó)鵬，等．基于回路阻抗法的配電網(wǎng)潮流計(jì)算[J]．繼電器， 2021， 32(8)： 810． 9 汪宇霆，張焰，張益波．基于改進(jìn)回路電流法的配電網(wǎng)潮流 通用算法[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2021