潮流计算书开题报告

电力科学术语潮流计算是指在给定电力系统网络拓扑、元件参数以及发电和负荷参数的条件下，计算电力网络中有功功率、无功功率和电压的分布。

潮流计算开题报告题目:电力系统潮流计算设计与分析

理科:信息科学系专业:电气工程及其自动化班级:07电气工程及其自动化理科编号:7022807042姓氏:夏润杰指导教师:郑

完成日期:2010 12.7。

一、选题的依据和意义:

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的基本电气计算。电力系统潮流计算的任务是根据给定的网络结构和运行条件，找出电网的运行状态，包括各母线的电压、各支路的功率分布和功率损耗。潮流计算是电力系统中最广泛、最基本、最重要的电气计算，是电力规划和运行中不可缺少的一部分。

随着电力系统的发展和扩大，计算机在电力系统潮流计算中得到了充分的应用。MATLAB强大的矩阵处理功能给电力系统的分析和计算带来了极大的方便。

牛顿-拉夫逊潮流计算方法是应用最广泛的潮流计算方法。牛顿-拉夫逊法分为极坐标形式和直角坐标形式，收敛性好，需要合适的初值。

潮流计算的重要性:

(1)电网规划前，可通过潮流计算合理规划供电容量和电网，同时选择无功补偿方案，满足不同规划层次的潮流交换控制、调峰、调相和调压要求。

(2)运行期间，预计负荷增加和新设备投运，选择不同的潮流计算，查找电网中的薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，并向有关部门提出改善电网结构和加快基础设施建设进度的建议。

(3)正常检修和特殊运行方式下的潮流计算，用于编制日常运行方式，指导电厂启动方式、有功无功调整方案和负荷调整方案，满足线路和变压器的热稳定和电压质量要求。(4)分析预期事故和设备停运对静态安全的影响，制定预期运行方式调整方案。

得出在电力系统运行方式和规划方案的研究中，需要进行潮流计算来比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监测电力系统的运行状态，还需要大量的快速潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本、最重要的电气操作。在规划、设计和安排系统运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监测中，采用在线潮流计算。

二、国内外研究现状及发展趋势(包括文献综述):

潮流算法有很多种，但一般必须满足四个基本要求:收敛可靠、计算速度快、使用方便灵活、占用内存少。它们也是评估潮流算法的主要依据。

发展现状:近年来的研究大多是围绕改进的牛顿法和P-Q分解法。此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络和模糊算法也逐渐被引入到潮流计算中。然而，到目前为止，这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法。由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求也在不断提高，计算机的并行计算技术也将广泛应用于潮流计算，成为一个重要的研究领域。

经过30多年的发展，潮流算法已经成熟，但仍有许多问题需要解决，如各种牛顿潮流算法在某些条件下可能导致不收敛、潮流计算中的多解现象及其机理、重负荷下邻根与电压失稳的关系等。由于最优潮流能够综合系统的安全性和经济性，能够为提高系统的安全性和经济性提供决策依据，因此将成为现代能源管理系统的核心应用软件之一。目前，无论是在实践中还是在理论上，都有很多问题需要解决，尤其是如何快速求解数千变量的大规模非线性规划问题。

发展趋势:近年来对潮流算法的研究仍然是如何改进传统的潮流算法，牛顿拉夫逊法。由于它在求解非线性潮流方程时采用了逐次线性化的方法，为了进一步提高算法的收敛性和计算速度，人们考虑考虑到泰勒级数的高阶项或非线性项，于是产生了二阶潮流算法。之后，根据直角坐标下的潮流方程是二次代数方程的特点，提出了直角坐标下的非线性快速潮流算法。

三、本课题的研究内容。

1.潮流计算的意义及常用计算方法。

2.了解节点导纳矩阵的由来，掌握元素的物理意义和计算方法，以及节点导纳矩阵的特点，从而

及其应用。

3.主要学习牛顿拉夫逊定律的原理、分类和特点。

4.直角坐标系和极坐标下牛顿-拉夫逊法在潮流计算中的应用。5.潮流计算在MATLAB中的实现。

6.用MATLAB软件编写计算机程序分析牛顿-拉夫逊潮流计算。7.检查已编译程序的选定示例，并详细分析和总结结果。

第四，研究计划

1.编制框图和程序，形成电力网络的节点导纳矩阵。

在掌握基本概念的前提下，绘制了形成电力网络节点导纳矩阵的程序框图，并编制了处理电力网络节点导纳矩阵形成的应用程序。该程序应基于电网的支路数据。2.编制了用于潮流分析的牛顿拉夫逊法的计算框图和程序。

在掌握牛顿拉夫逊定律基本概念和数学原理的前提下，绘制程序框图，编制应用程序，处理一般电力系统潮流计算。在编制过程中，要求尽可能选择线性方程组的最佳解法，寻找计算公式的规律性，使程序尽可能简洁。要求潮流计算结果包括:节点电压、节点功率、线路功率、网损、迭代次数等。3.实例验证了程序结果。

选择一个合适的例子来测试编译后的程序。并对测试结果进行了分析和总结。4.写毕业论文

论文应包括对基本概念和原则的描述。程序框图和列表。使用的例子和测试结果的例子，以程序。和经历等。

动词 （verb的缩写）工作进度

不及物动词参考

[1]何阳赞，温增银，电力系统分析(上下)[M]。华中科技大学出版社，2002。

[2]王栋，Visual Basic程序设计实用教程(第2版)[M].清华大学出版社，2002。

朱俊伟，电力系统分析[M].中国电力出版社，1995。

王希凡，电力系统计算[M]。水利电力出版社，1978。

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