潮流計算開題報告

潮流計算開題報告

　潮流計算是根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件，確定電力系統各部分穩態運行狀態參數的計算。

MatlAB的潮流計算建模與仿真開題報告

　選題的意義和目的

　潮流計算是電力系統最簡單卻非常重要的分析計算，可以用來研究系統規劃和運行中提出的各種問題。對規劃中的電力系統，通過潮流計算可以檢驗所提出的電力系統規劃方案能否滿足各種運行方式的要求;對運行中的電力系統，通過潮流計算可以預知各種負荷變化和網絡結構的改變會不會危及系統的安全，系統中所有母線的電壓是否在允許的範圍以內，系統中各種元件(線路、變壓器等)是否會出現過負荷，以及可能出現過負荷時應事先采取哪些預防措施等。

　可是傳統的潮流計算程序缺乏圖形用戶界面，結果顯示不直觀，難於與其他分析功能集成，網絡原始數據輸入工作量大且易於出錯。隨著計算機技術的飛速發展，結合電力系統的特點及圖形化潮流計算軟件的開發設計思想和總體結構，而應用MATLAB軟件可以很好的改善這方面的問題。該系統的主要特點是操作簡單，圖形界面直觀，運行穩定.計算準確。計算中，算法做了壹些改進，提高了計算速度，各個類型的有效封裝又使程序具有很好的模塊性.可維護性和可重用性。

　課題研究現狀(含文獻綜述)

　電力系統潮流計算是研究電力系統穩態運行的壹向基本運算，可以確定系統的電壓分布和功率分布，以及網絡中的功率分布和損耗。對規劃中的電力系統，通過潮流計算可以檢驗所提出的電力系統規劃方案能否滿足各種運行方式的要求;對運行中的電力系統，通過潮流計算可以預知各種負荷變化和網絡結構的改變會不會危及系統的安全，系統中所有母線的電壓是否在允許的範圍以內，系統中各種元件(線路、變壓器等)是否會出現過負荷，以及可能出現過負荷時應事先采取哪些預防措施等。

　潮流計算既是對電力系統規劃設計和運行方式的合理性、可靠性和經濟性進行定量分析的依據，又是電力系統靜態和暫態穩定計算的基礎。利用電子計算機進行潮流計算從20世紀50年代中期就已經開始,經歷了以節點導納為基礎的高斯-賽德爾叠代法，求解非線性方程式的典型方法?牛頓拉夫遜法，以及其改進方法快速解耦PQ分解法。

　近20多年來，潮流算法的研究仍然非常活躍，但是大多數研究都是圍繞改進牛頓法和PQ分解法進行的。此外，隨著人工智能理論的發展，遺傳算法、人工神經網絡、模糊算法也逐漸被引入潮流計算。但是，到目前為止這些模型和算法還不能取代牛頓法和PQ分解法的地位。對潮流計算的要求可以歸納為下面幾點：(1)算法的可靠性或收斂性

　(2)計算速度和內存占用量

　(3)計算的方便性和靈活性。隨著時代電力系統大系統、強非線性與多元件的.特點日益突出，其計算量與計算復雜程度急劇增加，舊的計算機軟件在處理潮流計算時，其速度已經無法滿足大電網模擬和實時控制的仿真要求。MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟件，用於算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。

　它在數學類科技應用軟件中在數值計算方面首屈壹指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數和分析數據、開發與實現算法、創建用戶界面模型、連接其他編程語言的程序和應用程序。借助其語言、工具和內置數學函數，可以探求多種方法，比電子表格或傳統編程語言(如 C/C++ 或 Java)更快地求取結果。MATLAB 應用廣泛，其中包括信號處理和通信、圖像和視頻處理、控制系統、測試和測量、計算金融學及計算生物學等眾多應用領域。在各行業和學術機構中，有壹百多萬工程師和科學家使用 MATLAB 這壹技術計算語言。MATLAB是集數值計算、符號運算及圖形處理等強大功能壹體的科學計算語言。

　MATLAB計算機軟件功能強大，在編寫程序時MATLAB語言允許用戶以數學形式的語言編寫程序，比BASIC語言和FORTRAN語言等更為接近書寫的數學表達格式，而且其程序易調試。在計算要求相同的情況下，使用MATLAB編程，工作量將大幅度減少。利用MATLAB語言來進行電力系統潮流計算的方法，編程簡便、運算效率高並符合人們的思維習慣，計算結果能滿足工程計算需要，同時驗證了方法的有效性，為解決大電網的潮流計算問題開辟了新思路。

　課題內容及研究思路

　對目前常用潮流計算方法進行分析如牛頓-拉夫遜法，先建立潮流計算的數學模型，主要包括導納矩陣的原理及計算方法、潮流計算的基本方程、潮流系統的節點分類、潮流計算的約束條件這幾方面。其次對牛頓-拉夫遜法的基本原理、求解過程、程序框圖進行概述。最後通過MATLAB軟件進行矩陣的生成、運算以及牛頓?拉夫遜法潮流計算程序。用牛頓-拉夫遜法把準備好的原始數據，建立仿真模型，分析仿真結果，完成設計說明書。

　課題重點、難點

　現代電力系統大系統、強非線性與多元件的特點日益突出,其計算量與計算復雜度急劇增加，而牛頓-拉夫遜法是求解非線性代數方程有效的叠代計算。牛頓-拉夫遜法需要進行大量的數值計算。自導納和互導納的確定方法、節點導納矩陣的性質、非標準變比變壓器等值電路以及電力系統節點分類等都比較容易弄混。MATLAB設計中，原始數據的填寫格式是很關鍵的壹個環節，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關系。輸入的數據量比較多，要細心，否則會大大增加工作量。

　論文提綱

　電力系統潮流計算概述

　1.1電力系統簡介

　1.2潮流計算簡介

　1.3潮流計算的意義及其發展

　2、潮流計算的數學模型

　2.1導納矩陣的原理及計算方法

　2.1.1自導納和互導納的確定方法

　2.1.2節點導納矩陣的性質及意義

　2.1.3非標準變比變壓器等值電路

　2.2潮流計算的基本方程

　2.3電力系統節點分類

　2.4潮流計算的約束條件

　3、牛頓-拉夫遜法概述

　3.1牛頓-拉夫遜法基本原理

　3.2牛頓-拉夫遜法求解過程

　3.3牛頓-拉夫遜法程序框圖

　4、MatlAB建模仿真

　4.1Matlab簡介

　4.2矩陣的生成

　4.3矩陣的運算

　4.4牛頓?拉夫遜法潮流計算程序

　4.5 結果分析

　總結

　進度安排(包括時間劃分和各階段的主要內容)

　序號 設計各階段名稱 日期(教學周)

　⒈ 下達任務書，檢索收集課題最新資料，調研分析 2014年11月7日?11月13日

　⒉ 提供開題報告 2014年11月14日?11月22日

　⒊ 修改開題報告相關外文翻譯資料 2014年11月22日?12月28日

　⒋ 根據開題報告，進行中期檢查和撰寫論文初稿 2015年1月1日?3月15日

　⒌ 根據指導老師的意見修改論文，完成論文並上交 2015年3月15日?4月18日

　⒍ 指導老師評定成績，老師評閱論文 2015年4月18日?4月30日

　⒎ 畢業答辯 2015年 4月30日?5月16日

　參考文獻

　[1]陳衍.電力系統穩態分析(第三版). 北京：中國電力出版社，2007

　[2]李光琦.電力系統暫態分析(第三版).北京：中國電力出版社,2007

　[3]李維波.MATLAB在電氣工程中的應用.北京：中國電力出版社,2007

　[4]張誌湧，楊祖櫻.MATLAB教程(2008a).北京:北京航空航天大學出版社,2006

　[5]陳躍.電氣工程專業畢業設計指南電力系統分冊.北京：中國水利水電出版社，2003

　[6]劉天琪,邱曉燕《電力系統理論分析》(第二版)北京：科學出版社，2013

　[7]張保會，尹項根《電力系統繼電保護》(第二版)北京：中國電力出版社，2013

　[8]趙廣元《MATLAB與控制系統仿真實踐》(第二版)北京：北京航空大學出版社，2012

　[9]王守相，劉玉田《電力系統潮流計算研究現狀》山東工業大學電力工程學院

　[10]張寧,韓勇《基於MATLAB的電力系統的潮流計算》西北農林科技大學信息工程學院

　[11]薛 巍，舒繼武,王心豐,鄭緯民《電力系統潮流並行算法的研究進展》清華大學電機工程與應用電子技術系，北京

　[12]羅華飛《MATLAB GUI設計學習手記》(第3版)北京：北京航空航天大學出版社 2014

　[13]徐勁松，寧可琳，楊永峰的《基於MATLAB的電力系統PQ分解法潮流計算研究》 2011

　[14]百度百科《電力系統潮流計算》

　[15]Nagrath I J，Kothari D R. Modern Power System Analysis.New Delhi：TataMcGraw-Hill Publishing Company.8-2005

　[16]P.K.Mannava,L.Teeslink,A.R.Hasan. evaluation of Parallelization of Power Flow Algorithms. In: proceedings of the 40th Midwest Symposium on Circuit and Systems[D], Sacramento, California, U.S.A. August 1997

　[17]D.A.Arzamasisev,P.I.Bartolomej,A,M,Holjan,Automatic control system and optimization of modes of electric power systems,Moscow:Vysshaya Shkola,1983

　[18]V.I.Tarasov,Nonlinear minimization methods for calculating steady states of electric power systems,Novosibirsk:Nauka,2001

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