【正文】 收斂，計(jì)算速度快，使用方便靈活，內(nèi)存占用量少。 近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)配電網(wǎng)潮流計(jì)算展開(kāi)大量的研究，并出現(xiàn)了許多計(jì)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。 配電網(wǎng)潮流計(jì)算是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、系統(tǒng)分析的重要基礎(chǔ)。從潮流計(jì)算算法來(lái)分類三相潮流計(jì)算可分 為回路阻抗法、前推回代法。相分量法容易處理三相不對(duì)稱負(fù)荷，但是當(dāng)流經(jīng)系統(tǒng)的三相電流不平衡 （ 對(duì) 配電系統(tǒng)往往如此 ） 時(shí)，系統(tǒng)中對(duì)稱元件的三相之間不能解耦，如，三相線路之間，由于三相電流的不對(duì)稱必然使得相與相之間存在耦合，產(chǎn)生互感。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(jì)算量變的更大 [7]。序分量法中，將系統(tǒng)各量分解為正 序 、負(fù)序 、零序分量，各元件參數(shù)是 3 3 階子矩陣，其對(duì)角元素為各相的自阻抗和自導(dǎo)納，非對(duì)角元素為各序間的互阻抗或互導(dǎo)納。 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(kāi)始重視研究配電網(wǎng)的三相潮流計(jì)算方法。此類算法研究的關(guān)鍵問(wèn)題是如何利用配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)生成網(wǎng)絡(luò)矩陣，使得網(wǎng)絡(luò)矩陣不僅在電網(wǎng)計(jì)算時(shí)節(jié)約內(nèi)存，提高計(jì)算速度，而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化時(shí)容易修改。因而該方法只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的配電網(wǎng)。該方法原理簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)比較容易，可以根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化，形成新的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，而且導(dǎo)納矩陣是一個(gè)對(duì)稱且高度稀疏的矩陣，占用內(nèi)存非常節(jié)省。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。 從八十年代初到九十年代中期，對(duì)著電力工業(yè)的發(fā)展，人們開(kāi)始重視配電系統(tǒng)的線損計(jì)算和規(guī)劃問(wèn)題等，潮流計(jì)算作為基礎(chǔ)也受到重視，人們開(kāi)始研究配電潮流的計(jì)算機(jī)算法，在這個(gè)階段潮流方法的研究主要是針對(duì)對(duì)稱負(fù)載 [6]。這個(gè)階段的潮 流計(jì)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(jì)算支路功率，再由首端向末端順潮流方向計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓。 隨著科學(xué)技術(shù)和電力系統(tǒng)的發(fā)展，配電網(wǎng)的潮流計(jì)算的研究大致經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展；手算階段、對(duì)稱潮流計(jì)算階段和三相潮流計(jì)算階段。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。 在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式的研究中，都需要用潮流計(jì)算來(lái)定量的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。 其中最基本的重要 計(jì)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)。 為了解決以上的配電網(wǎng)問(wèn)題，必然要求及時(shí)、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(jì)算、分析方法。城市中低壓配電網(wǎng)在城市電力銷(xiāo)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。對(duì) 配電網(wǎng)問(wèn)題進(jìn)行研究，大幅度提高供電質(zhì)量和可靠性，對(duì)提高電力公司的經(jīng)濟(jì)效益與 競(jìng)爭(zhēng)力、降低電網(wǎng)電能損耗、節(jié)約能源具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。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。 配電網(wǎng)絡(luò)通常包括配電變電站、一次配電線路、二次配電線路、配電變壓器、繼電保護(hù)設(shè)施等，是連接發(fā)、輸電系統(tǒng)與用戶的重要環(huán)節(jié)。 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。各元件中流過(guò)的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。 經(jīng)過(guò) C 語(yǔ)言編程，運(yùn)行 算例表明，前推回代法具有編程簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快、 收斂性好的特點(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。配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)呈輻射狀，在正常運(yùn)行時(shí)是開(kāi) 環(huán)的；配電網(wǎng)的另一個(gè)特點(diǎn)是配電線路的總長(zhǎng)度較輸電線路要長(zhǎng)且分支比較多，配電線路的線徑比輸電網(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。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。潮流計(jì)算是根據(jù)給定的系統(tǒng)運(yùn)行條件來(lái)計(jì)算系統(tǒng)各個(gè)部分的運(yùn)行狀況，主要包括電壓和功率的計(jì)算。 哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院 ：電氣與電子工程學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 任務(wù) 起止 時(shí)間： 2021 年 2 月 25 日 至 2021 年 6 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 ： 基于前推回代法的 配電網(wǎng)潮流計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 查閱國(guó)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(wèn)題 ； 復(fù)習(xí)并熟練掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算步驟及計(jì)算過(guò)程 ； 自學(xué)前推回代法潮流計(jì)算的基 本原理及過(guò)程 ； 熟悉 C 語(yǔ)言，編寫(xiě)配電網(wǎng)潮流計(jì)算程序 ； 通過(guò)實(shí)際算例驗(yàn)證所編寫(xiě)程序的可靠性和準(zhǔn)確性 ； 撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備 答辯。 資料： 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． 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． 何仰贊，溫增銀 ． 電力系統(tǒng)分析 (上冊(cè) )(第三版 )[M] ． 武漢 ： 華中科技大學(xué)出版社 ， 2021． 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． 指導(dǎo)教師 意見(jiàn) ： 簽名： 年 月 日 系主任 意見(jiàn) ： 簽名： 年 月 日 教務(wù)處制表 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 基于前推回帶法的 配電網(wǎng)潮流計(jì)算 的研究 摘要 電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有很重要的作用，潮流計(jì)算也是電力系統(tǒng)暫態(tài)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。由于配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)與輸電網(wǎng)有很大的區(qū)別，因此配電網(wǎng)的潮流計(jì)算必須采用 相適應(yīng)的算法。配電網(wǎng)的潮流計(jì)算采用的方法是前推回代法，文中對(duì)前推回代法的基本原理、收斂性及計(jì)算速度等進(jìn)行了理論分析比較。 關(guān)鍵詞 ： 電力系統(tǒng)； 配電網(wǎng) ；潮流計(jì)算；前推回代法 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Study on distribution work power flow calculation Abstract Power flow calculation has a very important role in power system steadystate analysis and power system design, and it is also the basis of transient analysis in power system. Flow calculation is based on given conditions of the power system and calculates the operational status of every part of the system, including voltage and power. With the development and application of the power electronics installations, the pollution of the harmonics bees more and more serious in the work. The reactive source is used widely in many fields. Many kinds of methods based on the active filter to restrain the harmonics and to pensate the reactive power are taken into this field. And the detection of harmonics and reactive current is very crucial to harmonic restraint and reactive pensation. This thesis starts with the definition of the Fryze timedomain theory and the instantaneous reactive power theory, and the methods for harmonics detecting and reactive current based on these theories is also discussed respectively in this thesis. Thereafter , taking the threephase threewire symmetrical circuits as research object, using the software which named PSCAD/EMTDC, simulation model through which we can make puter simulation is built based on Fryze theory and instantaneous reactive power theory. From the interrelated wave we got from simulation, the fundamental reactive current we got from calculation and generalized instantaneous reactive current we got from detection. Those theories have the advantage of their own in detecting the harmonic and reactive current. After the C programming language, run example ,the result of the 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III research indicates that Fryze theory has specific physical meanings, easily to be realized and calculated, but it need a longer delay time. Instantaneous reactive power theory has the advantage of a shorter delay time, much more exactly in detecting the harmonic and reactive current. Keywords:Power systems ； fryze theory ； instantaneous reactive power theory； harmonic； reactive current 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 目錄 摘要 .......................................................................................................................I Abstract .............................................................................................................. II 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 配電網(wǎng)潮流計(jì)算研究目的及意義 ........................................................... 1 潮流計(jì)算問(wèn)題的發(fā)展及配電網(wǎng)潮流計(jì)算的現(xiàn)狀 ................................... 2 本文主要內(nèi)容 ........................................................................................... 4 第 2 章 配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法 ............................................................................ 5 配電網(wǎng)特點(diǎn)及對(duì)算法的要求 .................................................................. 5 配電網(wǎng)的分類 ...................