【正文】
l model of electric power work and the mathematical model of power flow calculation) and the main methods of power flow calculation, introduces the P Q Deposition Method. P Q Deposition Method is one of the monly used method to pute the tidal current, derived from Newton Ralph expressed in polar coordinate method, Newton Ralph Method, a simplified calculation method can improve the speed of operation. One more detail tells the story of the formation process of P Q Deposition Method and calculation process, and bined with a typical example, using P Q Deposition Method for power flow calculation, the calculation process is implemented by MATLAB software, and the calculation results are analyzed in brief. KEY WORDS: Power System Flow Calculation, P Q Deposition Method,MATLAB software 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 緒論 .............................................................................................. 2 潮流計(jì)算簡介 .............................................................................. 2 潮流計(jì)算的意義及其發(fā)展 ........................................................... 2 潮流計(jì)算的意義 ................................................................. 2 潮流計(jì)算的現(xiàn)狀及其發(fā)展 ................................................. 3 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ............................................................... 3 第 2 章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理 ................................................... 5 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型 ................................................................... 5 電力網(wǎng)絡(luò)的基本方程式 ..................................................... 5 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣及其性質(zhì) ..................................................... 7 潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 ................................................................... 8 潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)分類 ......................................................... 8 潮流計(jì)算的基本方程 ......................................................... 9 潮流計(jì)算的約束條件 ........................................................10 第 3 章 潮流計(jì)算的方法 .........................................................................12 高斯 賽德爾法 ............................................................................12 高斯 賽德爾法的基本原理 ...............................................12 高斯 賽德爾法的潮流計(jì)算過程 .......................................12 牛頓 拉夫遜法 ............................................................................14 牛頓 拉夫遜法的基本原理 ...............................................14 牛頓 拉夫遜法的潮流計(jì)算過程 .......................................14 PQ 分解法 ...................................................................................15 第 4 章 PQ 分解法潮流計(jì)算 ..................................................................16 極坐標(biāo)下的潮流計(jì)算模型 ..........................................................16 PQ 分解法潮流計(jì)算 ...................................................................18 PQ 分解法潮流計(jì)算的基本步驟 ................................................20 第 5 章 算例驗(yàn)證與分析 .........................................................................22 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) IV MATLAB 軟件 .............................................................................22 算例 .............................................................................................22 算例說明 ...........................................................................22 潮流計(jì)算過 程 ....................................................................23 算例結(jié)果分析 .............................................................................27 結(jié) 論 ......................................................................................................28 謝 辭 ......................................................................................................29 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................30 附 錄 ......................................................................................................31 外文資料翻譯 ...........................................................................................40 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 1 前 言 電力是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要指標(biāo),也是反映人民生活水平的重要標(biāo)志,它已成為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及城鄉(xiāng)生活等各方面不可或缺的能源和動(dòng)力。 PQ分解法是潮流計(jì)算的常用方法之一,派生于用極坐標(biāo)表示的牛頓 拉夫遜法,是牛頓 拉夫遜法的一種簡化計(jì)算方法,可以提高運(yùn)算的速度。洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) I 基于 PQ 分解法的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 摘 要 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行情況的一種重要的計(jì)算,在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的研究中,都需要利用它來定量地分析比較供電方案或運(yùn)行方式的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 本文主要介紹了電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理(包括電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型和潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型)及潮流計(jì)算常用的幾種方法,著重介紹了 PQ 分解法。其中比較詳細(xì)地 講述了PQ 分解法的形成過程及計(jì)算流程,而且結(jié)合一個(gè)具有代表性的算例,用 PQ 分解法進(jìn)行潮流計(jì)算,其計(jì)算過程是通過 MATLAB 軟件實(shí)現(xiàn)的,并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了簡要的分析。電力系統(tǒng)是由發(fā) 電、輸電、變電、配電及用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。為此,電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次上還應(yīng)具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng),以便對電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度,以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,動(dòng)力資源開發(fā)更加充分,工業(yè)布局也更加合理。 而潮流計(jì)算是在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的邊界條件的情況下確定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的一種基本方法,是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營中不可或缺的一個(gè)重要組成部分。 PQ 分解法是潮流計(jì)算的常用方法之一,它是對極坐標(biāo)下的牛頓 拉夫遜法的一種簡化。它要求的迭代次數(shù)較采用牛頓 拉夫遜法時(shí)多,但每次迭代所需時(shí)間則較牛頓 拉夫遜法時(shí)少,從總的計(jì)算速度上來說, PQ 分解法要比牛頓 拉夫遜法快。而 MATLAB 軟件具有強(qiáng)大的矩陣處理功能,是潮流計(jì)算的首選工具。在電力系統(tǒng)的規(guī) 劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的研究中,需要利用潮流計(jì)算來定量地分析比較供電方案或運(yùn)行方式的合理性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此,潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)的一種很重要也很基礎(chǔ)的計(jì)算,是電力系統(tǒng)研究人員長期研究的一個(gè)課題。 對電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的要求有三點(diǎn):計(jì)算方法的可靠性或收斂性;占用內(nèi)存少、計(jì)算速度快;計(jì)算的方便性和靈活性。現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的運(yùn)行和擴(kuò)建、新的電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及對電力系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析都是以潮流計(jì)算為基礎(chǔ)。在運(yùn)行方式管理中,潮流是確定電網(wǎng)運(yùn)行方式的基本出發(fā)點(diǎn);在規(guī)劃領(lǐng)域,需要運(yùn)用潮流分析來驗(yàn)證規(guī)劃方案的合理性;在實(shí)時(shí)運(yùn) 行環(huán)境,調(diào)度員潮流提供了多個(gè)在預(yù)想操作情況下電網(wǎng)的潮流分布以及校驗(yàn)運(yùn)行的可靠性。 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3 潮流計(jì)算的現(xiàn)狀及其發(fā)展 潮流計(jì)算在數(shù)學(xué)上是多元非線性方程組的求解問題,求解的方法有很多種。 到 20世紀(jì) 60年代,針對阻抗法占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存大的問題又出現(xiàn)了分塊阻抗 法及牛頓 拉夫遜法。同時(shí)國內(nèi)外也廣泛研究了諸如非線性規(guī)劃法、直流法、交流法等各種不同的潮流計(jì)算方法。其中有快速分解法和保留非線性的高速潮流計(jì)算法,而快速分解法從 1975年就開始在國內(nèi)使用,并習(xí)慣被稱之為 PQ分解法。 目前對潮流 算法的研究仍然非?;钴S,但大多數(shù)都是圍繞著改進(jìn)的牛頓 拉夫遜法和 PQ 分解法進(jìn)行的。但是,到目前為止這些新的模型和算法還不能取代牛頓 拉夫遜法和 PQ 分解法的地位。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本文主要是分析電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況,運(yùn)用 PQ 分解法進(jìn)行潮流計(jì)算,具體來講要完成以下兩點(diǎn): ( 1) 學(xué)習(xí)潮流計(jì)算的基