本科毕业设计(论文)—XXX
- 格式:doc
- 大小:1.92 MB
- 文档页数:73
本科毕业设计(论文)基于最小生成树理论的配电网故障恢复XXXXXX 大学2010年6月本科毕业设计(论文)基于最小生成树理论的配电网故障恢复学院(系):电气工程学院专业:电力系统及其自动化学生姓名:XXX学号:XXXXXXXX指导教师:XXXXX答辩日期:2010.6燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要摘要随着中国电力市场化发展和整个社会的电气化程度不断提高,电网建设逐步加强,尤其在配网处,网络结构愈加庞大复杂,一旦发生故障,导致用户停电的几率越来越大。
研究正确、快速的配电网故障恢复算法,能够帮助调度员在发生事故后采取正确有效的措施,尽可能减少停电范围,缩短停电时间,减小停电损失等。
这对于提高整个电网的供电可靠性,具有重要的现实意义。
本文运用最小生成树及遗传算法对于配电网故障恢复进行了讨论。
其中遗传算法求解采用实数编码、最小生成树Prim 算法解码,避免了不可行解的产生,大大提高了算法的计算效率。
配电网潮流采用前推回代法计算,并利用Prim算法的中间结果直接得到各节点间的父子关系,减少了计算量。
首先,讨论了配电网故障的一般解决方法,即运用SCADA(数据采集与监视控制系统)进行配电网故障检测,然后通过线路开关开断来控制故障隔离,分析网络接线后,找出最优的恢复方案,进行配电网络重构。
其次,对配电网进行潮流分析,计算出配电网各条支路的功率损耗。
然后在供电恢复满足相关约束的条件下,将目标因素转化为权值,进而求最小生成树。
最后根据最小生成树法求出的几种解将配电网功率损耗转化为相应的目标函数,用遗传算法求最小值。
关键词最小生成树;潮流分析;遗传算法燕山大学本科生毕业设计(论文)AbstractAs China's power market development and the electrification of the whole society are continuously improving ,the power grid construction is gradually strengthening. Especially in the distribution network, networks structure becomes increasingly large and complex. In case of failure, resulting in an increasing chance of blackouts. Studying a correct and fast distribution network fault recovery algorithm could help dispatchers to take correct and effective measures in the event of accident to minimize the scope of power outages, shorten the outage time, reduce the power outage losses. This will improve the overall power supply reliability and has important practical significance.This paper uses minimum spanning tree and genetic algorithm for discussion of the distribution system service restoration. Here, genetic algorithms using real number coding and Minimum Spanning Tree Prim algorithm decoding, avoiding generation of infeasible solutions, this greatly improved the efficiency of the algorithm. Distribution power flow uses forward and backward substitution method, and we can directly obtain the parent-child relationship between nodes through utilizing the intermediate results of Prim algorithm , thus reducing the amount of computation. Firstly, we discuss the general solution of distribution network fault, that using SCADA (supervisory control and data acquisition system) for distribution network fault detection, and then controlling the fault isolation through the line switches, analysis the network connection to find the optimal recovery program for distribution network reconfiguration. Secondly, we need perform flow analysis for the distribution network to calculate the power loss of each branch of distribution network. Then restoring power supply under the relevant constraint conditions, converting target factors into the necessary weight, and then making out the Minimum Spanning Tree. Finally, according to several solutions which minimum spanning tree, converting power loss of distribution network into the corresponding target function, using genetic algorithms for the minimum.Keywords Minimum spanning tree;The power flow analysis;Genetic algorithm目录目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2配电网故障恢复的研究综述 (2)1.2.1 配电网故障恢复所遇到的问题 (2)1.2.2 配电网故障恢复的处理模式 (2)1.2.3 配电网故障的处理过程 (4)1.2.4 配电网故障的解决方法 (4)1.3本论文的主要内容及工作 (8)第2章潮流分析 (1)2.1标准33节点配电网络分析 (9)2.1.1 配电网的拓扑结构特点 (9)2.1.2 配电网树搜索拓扑分析 (10)2.2前推回代法潮流计算 (13)2.2.1 潮流计算概述 (13)2.2.2 几种常见的潮流计算 (13)2.2.3 潮流计算过程 (14)2.3本章小结 (16)第3章最小生成树算法及其应用 (17)3.1最小生成树定义及分类 (17)3.1.1 最小生成树定义 (17)3.1.2 最小生成树分类 (17)3.2Kruskal算法 (17)3.3Prim算法 (19)3.4 Kruskal算法和Prim算法分析 (20)3.5本章小结 (21)燕山大学本科生毕业设计(论文)第4章遗传算法 (17)4.1遗传算法简介 (22)4.2遗传算法定义 (24)4.3遗传算法流程 (24)4.4本章小结 (26)第5章本文研究过程及综合计算 (17)5.1算法流程 (28)5.2算法流程图 (29)5.3算法比较 (31)5.3.1 最小生成树的特点 (31)5.3.2 遗传算法优缺点的讨论 (32)5.4算法具体操作流程 (33)5.4.1 最小生成树Prim算法 (33)5.4.2 遗传算法 (36)5.5结果分析 (38)5.6本章小结 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)附录 (44)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景我国的配电网自动化工作起步于20世纪80年代末[1],其标志是当时石家庄和南通各引进了一套日本户上所赠送的配电网自动化环境设备,该设备每一开关由SF开关、DM控制器和电源变压器构成,可完成就地故障隔离6功能,相当于日本70年代装备水平。
而我国真正开展配电网自动化工作是在90年代。
随着我国国民经济和城市农村建设的不断发展特别是人民群众经济条件的不断改善,对城市和农村配电网的供电可靠性提出了越来越高的要求,在我国长期存在着重发轻输不管配的现象。
这种现象使得我国原有的配电网架结构极不合理,配电网中的设备容量不够的矛盾日益突出,同时由于缺乏先进的自动化设备和管理手段所有的这一切造成了我国的配电系统已经远远不能满足国民经济和社会发展的需要。
这就要求电力企业加大投资改造配电网,为此国家投入巨资进行大规模的城网和农网的改造并要求建立配电管理系统以改善电网的供电可靠性、降低运行损耗、提高电能质量、改进电力企业的管理和技术水平、提高经济效益。
国家电力公司颁布的2000年指标中就要求供电的可用率大于99.9%,电压合格率大于95%,线损率小于7.8%。
同时开放电力市场是电力企业发展的必然趋势,这就对配电网的管理和自动化水平提出了更高的要求。
配电管理系统(Distribution Management System简称DMS)是应用计算机自动控制电子技术通讯技术及新的配电设备等手段对配电网进行在线与离线的智能化管理,使配电网处于安全可靠优质高效的运行状态。