毕业论文电力系统潮流计算软件设计.doc

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1、毕业设计题目：电力系统潮流计算软件设计作者：学号：系：自动控制系专业：电气自动化技术班级：指导者：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2012年6月1电力系统潮流计算软件设计摘要：潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法，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，它是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。MATLAB自1980年问世以来，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

2、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。牛顿——拉夫逊法是电力系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次数少。本次设计利用MATLAB软件编制了基于牛顿——拉夫逊法的任意节点电力系统的潮流计算程序，经验证计算速度快，结果准确。关键词：电力系统潮流计算牛顿——拉夫逊法MATLABIII目次第1章绪论11.1课题背景11.2课题的意义11.3潮流计算现状及其发展趋势21.4毕业设计基本内容2第2章潮流计算的基本理论42.2潮流计算的数学模型42.2.1潮流计算的节点类型42.2.2潮流计算基本方

3、程52.2.3潮流计算的约束条件62.3潮流计算方法72.3.1牛顿——拉夫逊法72.3.2高斯迭代法72.4本章小结7第3章牛顿——拉夫逊潮流计算方法及验证93.1牛顿——拉夫逊潮流计算方法理论93.1.1直角坐标的牛顿-拉夫逊法93.2牛顿——拉夫逊潮流计算方法验证103.2.1计算流程图103.2.2算例103.3本章小结12第4章基于MATLAB潮流计算软件的实现134.1MATLAB简介134.2潮流计算软件设计134.2.1软件流程图134.2.2算例154.3本章小结16第5章结论17致谢18III参考文献19附录A牛顿——拉夫逊法潮流计算C++验证程序

4、20附录B潮流计算MATLAB程序（新英格兰系统）28III第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标，也是反映人民生活水平的重要标志，它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。电力系统[1]是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统[2]在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能

5、。电力系统的出现，使电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，出现了近代史上的第二次技术革命。20世纪以来，电力系统的发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。潮流计算[3]是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法[4]，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，它是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是系统

6、安全、经济分析和实时控制与调度的基础。是电力系统研究人员长期研究的一个课题。MATLAB[5]自1980年问世以来，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[6]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[7]的关键。随着计算机技术[8]的不断发展和成熟，对MATLAB潮流计算的研究为快速、详细地解决大电网的计算问题开辟了新思路。1.2课题的意义电力系统已经与我们的生活息息相关，不可分割。进行电力系统潮流计算是保证电力系统[9]正常运行的必要计算。具体来讲电

7、力系统潮流计算具有以下意义：1）在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量及接入点，合理规划网架，选择无功补偿方案，满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。　　第33页共33页2）在编制年运行方式时，在预计负荷增长及新设备投运基础上，选择典型方式进行潮流计算，发现电网中薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，并对规划、基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。3）正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日运行方式的编制，指导发电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。4）预想