Power Electrical Study

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  • Topic: Gauss–Seidel method, UCI race classifications, Tour de Georgia
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  • Published : May 6, 2013
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本科毕业论文(设计)

题 目 基于节点阻抗矩阵的电网潮流算法仿真 院(系) 电子工程与电气自动化学院 专 业 电气工程及其自动化
学生姓名 乔健
学 号 08035002
指导教师 贾晋 职称 工程师 论文字数

完成日期: 2012年5月25日

巢湖学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书

本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

|本人签名: | |日期: | |

巢湖学院本科毕业论文 (设计)使用授权说明

本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文 (设计)的规定,即:本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。学校根据需要,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业论文 (设计)被查阅和借阅;学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业,并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。 保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。

|本人签名: | |日期: | | |导师签名: | |日期: | | 基于节点阻抗矩阵的电网潮流算法仿真

摘 要

电力系统潮流计算是电力系统分析与控制学科领域的基础,而且是研究电力系统稳态运行情况的一种基本且重要的电气计算。电力系统潮流计算问题的数学模型是一组多元非线性方程式的求解问题,这种问题的解法离不开迭代。所以对于潮流计算而言,前提是要求能够可靠地收敛同时给出正确的计算结果。 对于电网潮流计算的算法的种类较多,但大多都基于导纳矩阵进行计算。以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法原理相对于其他方法比较简单,要求数字计算内存量也比较小,但收敛性较差。以节点阻抗矩阵为基础的逐次代入法收敛性好,但是运算量大,运算速度慢。本文所介绍的算法就是结合以上两种方法的优势所设计的算法。 本文通过分析巢湖昭关地区八个变电站的电网结构,建立分析算法的参数模型。以验证这种基于节点阻抗矩阵的高斯-赛德尔迭代法具有收敛性好,运算简单的特点。

关键词:潮流计算;电力网络;节点阻抗矩阵

Based on the Impedance Matrix of the Power Grid Node Flow Algorithm Simulation

Abstract

Power system load flow calculation of power system steady state is a basic and important electrical calculation, power system analysis and control discipline basis. Problems concerning power system load flow calculation are a group of nonlinear equations to solve the problem, the method without iteration. So for power flow calculation, the premise is required to reliably converges, and gives the correct result. For power flow calculation algorithm has many kinds, but most are based on admittance matrix calculation. The node admittance matrix based on the Gauss principle of Seidel iteration method is relatively simple, requiring digital computing memory amount is relatively small but poor convergence. Node impedance matrix based substitution method has good convergence, but the large amount of computation, slow operation speed. This algorithm is a combination of the above two methods the advantage of the designed algorithm. This article through analyzes the Chaohu Zhao Guan in eight substation power grid structure, establishment of algorithm parameter model. To validate this based on nodal impedance matrix Gauss - Seidel iterative method has good convergence, simple operation characteristics. Key words: power flow calculation, electric power network, the node impedance matrix

目 录

中文摘要I
英文摘要II
1 电力系统潮流概论1
1.1 电网潮流计算的定义及应用1
1.2 潮流计算的发展情况和前景2
2 电力网络的数学模型4
2.1 节点导纳矩阵的形成及修改4
2.1.1 节点导纳矩阵的形成4
2.1.2 导纳矩阵的修改4
2.2 节点阻抗矩阵的模型6
2.2.1节点阻抗矩阵的物理意义6
2.2.2用节点导纳矩阵求节点阻抗矩阵7
3 高斯-赛德尔法潮流计算8
3.1高斯-赛德尔法的介绍8
3.2 高斯—赛德尔法计算潮流分布8
3.3 基于导纳矩阵的直角坐标高斯—赛德尔法潮流计算11 4 计算示例14
4.1 算例14
4.2 程序设计16
4.2.1 程序流程图16
4.2.2 程序设计思路20
结论22
参考文献23

1 电力系统潮流概论

电力系统潮流计算是根据给定的系统接线情况和运行条件确定电力系统各部分的运行状态研究电力系统稳态运行的一种潮流计算,比如说:系统的功率损耗,各母线的电压,各元件中流过的功率等具体问题。在研究电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的过程中,比较供电方案和运行方式的合理性,经济型及可靠性均需要用潮流计算定量地分析。另外,计算静态稳定和动态稳定的基础也都是电力系统潮流计算。电力系统潮流计算也分为在线计算和离线计算,第一种是用于经常监视正在运行系统及实时控制,后一种主要用于对整个系统进行规划设计。

1.1 电网潮流计算的定义及应用

一直以来,电力系统潮流计算都是研究系统运行和规划中提出的各种问题的电力系统稳态分析中一个基本且重要的电气计算。根据给定网络结构及运行条件求出整个网络的运行状态,其中包括各母线中的电压(幅值及相角)、网络中的功率(有功及无功)分布以及设备功率损耗等一系列具体问题都是潮流计算的任务。电力系统潮流计算问题的数学模型是求解一组多元非线性方程组。输电系统潮流计算的研究是一段漫长的历程,目前可以说已经这种研究已经相当成熟并且也得到了相当广泛的应用。目前,高斯-赛德尔迭代法,牛顿-拉夫逊迭代法和P-Q分解法这几种算法被公认是最有效、优秀和成熟的算法。但是上述算法中大多以节点导纳矩阵为基础的。潮流计算的结果在电力系统故障分析和稳定计算中具有以下几种特点: 第一,在电网规划阶段,为了满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调相、调压、调峰的要求,就需要通过潮流计算相对合理的规划出电源容量和合理规划网架以及选择无功补偿方案。...
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