矩阵法网络拓扑分析的实用化研究和设计.pdf

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1、分类号UDC密级公珏单位代码—1—0151矩阵法网络拓扑分析的实用化研究和设计于娜指导教师姚玉斌职称副教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工程硕士学科(专业)电气工程论文完成日期2011年6月答辩日期2011年7月答辩委员会主席ThePracticalResearchandDesignofMatrixNetworkTopologyanalysisAThesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthed

2、egreeofMasterofEngineeringbyYuNa(ElectricalEngineering)ThesisSupervisor：AssociateProfessorYaoYubinMay,2011m3㈣8㈣3㈣6㈣9眦8¨iii¨引■■●啪Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文竺短睦选圆终拓盐盆扭的塞旦丝班究塑逡让：一。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：立塑重学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全

4、文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密酉(请在以上方框内打“√")论文作者签名：于哪导师签名：翔(三玉支武日期：劢77年7月中文摘要摘要网络拓扑分析是配电管理系统和能量管理系统的重要组成部分，也是电力系统分析的基础软件。对它的研究具有重要的实用价值。随着现代电力系统的不断发展，对软件的分析速度要求越来越高，因此迫切地需要一个

5、快速的电力网络拓扑分析方法。本文以邻接矩阵为起点，对邻接矩阵算法进行了深入地研究和分析，并在此基础上提出了一种新的网络拓扑分析方法，即连通矩阵准平方法。它的基本思想是：网络拓扑的本质是确定网络中各节点是否连通，但不需要明确是几级连通，因此每计算出一个新的连通矩阵元素，马上用它更新矩阵元素及其对称元素，把两个节点通过若干个节点间接连接的关系及早地反映在连通矩阵中，这样不仅提高了计算速度，同时也省去了保存新连通矩阵的存储空间。连通矩阵准平方法只需要两次矩阵平方运算就可得到全接通矩阵，在很大程度上提高了网络拓扑的分析速度。为

6、完善算法，进一步提高拓扑速度，满足电力网络的实时要求。在连通矩阵准平方法的基础上提出了邻接矩阵准平方法，这种方法较连通矩阵准平法还要快，只需要进行一次矩阵平方运算，就可以得到足以反映网络拓扑关系的连通矩阵，然后采用逆序行扫描法就可得到网络拓扑的分析结果，此方法进一步提高了网络拓扑分析速度。本文提出的两种算法均属于矩阵法范畴，且具有结构性强、数据组织简单、分析过程清晰以及适应性强等优点。与其它两种传统矩阵分析方法相比，避免了矩阵反复自乘带来的大量计算。两种算法均采用节点优化编号，即按节点出线度从大到小的顺序进行编号，这是

7、因为编号小的节点连接的节点越多，越有利于确定连通关系。这样又进一步提高了拓扑分析速度。同时，本文对提出的两种算法从数学方面给出了证明，从理论上确定了算法的可行性。大规模实例验证以及算例分析表明，本文的两种算法大大提高了网络拓扑的分析速度，满足了实时网络拓扑分析的速度要求。关键词：拓扑分析；邻接矩阵；全接通矩阵；矩阵平方运算英文摘要ABSTRACTNetworktopologyanalysisisthecrucialcomponentofDistributionManagementSystemandEnergyManag

8、ementSystem，anditisalsothebasicsoftwareforElectricPowerAnalysis．Thestudyaboutithasimportantpracticalvalue．Asthedevelopmentofmodempowersystem，thedemandforthespeedofsof