2开题报告
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河北农业大学
本科毕业论文开题报告题目:电力系统潮流计算方法的研究
学院:机电工程学院
学生姓名:
专业:电气工程及其自动化
班级学号:
指导教师姓名:
指导教师职称:讲师
2012年 3月 8 日
学生姓名专业班级电气0802 学号200821404
指导教师职称讲师所在学院机电工程学院
论文名称电力系统潮流计算方法的研究
选题依据:
目的和意义:电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是电力系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布及功率损耗等。
即潮流计算是对电力系统的功率分布和电压分布的计算, 其具体任务就是编制系统的调度计划和电气设备检修计划, 确定电力系统中变压器分接头位置和系统中枢点与电压控制点的电压曲线,进行事故运行方式的分析, 为电力系统短路和稳定计算提供数据, 为继电保护及自动装置整定与电力系统设计和规划提供依据等。
潮流计算的目的是对现有电力系统的正常运行状态进行分析, 以提示必要的改进措施, 同时为新建系统或扩建系统的有关分析、计算打下基础。
配电网潮流计算是配电网经济运行、系统分析等的重要基础,但由于配电网与输电网有着明显的差异:配电网具有环形结构, 而通常以开环方式运行。
通常呈辐射状,支路比值较大,分支线较多;配电线路中的R/X 比值偏大使输电网中常用的潮流计算算法如传统的牛顿法和快速分解法在应用于配电网潮流计算时容易形成病态而无法收敛,因此,研究适合于配电网的潮流算法也是至关重要的。
目前,输电系统潮流计算方法已较为成熟,而且获得了广泛的实际应用。
但随着电力系统规模的不断扩大,潮流方程的阶数越来越高,对这种规模的方程并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的,因此,这也成为促使电力系统研究人员不断寻求新的、更可靠的潮流计算方法的动力。
随着现代电力系统大系统、强非线性与多元件的特点日益突出, 其计算量与计算复杂度急剧增加。
旧的计算机软件在处理潮流计算时, 其速度已无法满足大电网模拟和实时控制的仿真要求, 而高效的潮流问题的相关软件的研究已成为大规模电力系统仿真计算的关键。
国内外研究概况:潮流计算经历了一个由手工,利用交、直流计算台到应用数字电子计算机的发展过程。
现在的潮流算法都以计算机的应用为前提。
1956年ward 等人编制成实用的计算机潮流计算程序, 标志着电子计算机开始在电力系统潮流计算中应用。
基于导纳阵的高斯—塞德尔法是电力系统中最早得到应用的潮流计算方法。
因它对病态条件(所谓具有病态条件的系统是指: 重负荷系统;包含有负电抗支路的系统;具有较长辐射型线路的系统;长线路与短线路接在同一节点,且其长度比值很大的系统;或平衡节点位于网络远端的系统)特别敏感, 又发展了基于阻抗阵的高斯—塞德尔法,但此法中阻抗阵是满阵,占大量内存,因而限制了其应用。
1961年vanNess 等人提出用牛顿法求解系统潮流问题, 经后人的不断改进, 而得到广泛应用, 并出现了多种变型以满足不同的需要, 如快速解耦法、直流法、保留非线性算法等。
同时,60年代初开始出现运用非线性规划的最优潮流算法。
60年代末Dommel和Tinney提出最优潮流的简化梯度法,70年代有人提出海森矩阵法,80年代Sun DI提出最优潮流牛顿算法, 还可把解耦技术应用于最优潮流, 从而形成解耦型最优潮流牛顿算法,还可把解耦技术应用于
最优潮流,从而形成解耦型最优潮流牛顿算法。
随着直流输电技术的发展,交直流联合电力系统的潮流计算方法相应出现。
另外, 其它各种潮流算法如最小化潮流算法、随机潮流算法等也不断涌现。
至于用于特殊用途的潮流算法如谐波潮流、适于低压配电网的潮流算法也得到了较快的发展。
研究方法、内容:
潮流算法多种多样,但一般要满足四个基本要求: (1)可靠收敛(2)计算速度快(3) 使用方便灵活(4)内存占用量少。
它们也是对潮流算法进行评价的主要依据。
本课题的研究是以传统的潮流计算方法为基础,又介绍了几种由传统的潮流算法改进的特殊性质的潮流算法,并对这些基于计算机的潮流算法的原理及其优缺点作了简要介绍和比较, 同时介绍了它们采用的一些特别技术及程序设计技巧。
主要分为三部分:
一、传统的潮流算法
包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法以及P-Q分解法(又称快速解耦法)
二、特殊用途的潮流算法
主要介绍了几种适合配电网的潮流计算方法,并对直流潮流、三相潮流等特殊性质的潮流作了简要介绍
三、MATLAB在电力系统潮流计算中的应用
MATLAB 自1980 年问世以来,以其学习简单、使用方便以及其它高级语言所无可比拟的强大的矩阵处理功能越来越受到世人的关注。
目前,它已成为国际控制界最流行、使用最广泛的语言了。
它的强大的矩阵处理功能给电力系统的分析、计算带来许多方便。
在处理潮流计算时,其计算机软件的速度已无法满足大电网模拟和实时控制的仿真要求,而高效的潮流问题相关软件的研究已成为大规模电力系统仿真计算的关键。
随着计算机技术的不断发展和成熟, 基于MATLAB潮流计算的研究得到了长足的发展,为快速、详细地解决大电网的计算问题开辟了新思路。
进度安排:
2月23日选题
2月24日-2月28日查阅资料
3月1日-3月7日整理资料
3月8日写开题报告
3月9日-6月1日撰写毕业论文
5月13日中期检查
6月2日-6月13日准备论文答辩
6月14日-6月20日论文答辩
指导教师意见:
本论文研究的方向是电力系统潮流计算的方法。
从论文的开题报告情况来看,你已经基本上完成了对相关课题研究的理解与学习,具备了学习和研究的基础条件,而且对当今研究比较热门的MATLAB有了比较深入的理解。
能应用其相关知识完成论文的学习研究与撰写,基本上完成了论文的最初目标。
此外开题报告书写比较详细,条理清晰明朗,便于接下来的学习研究,
指导教师:
年月日。