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地区配电网潮流计算方法的研究

地区配电网潮流计算方法的研究

作者：何丽东北农业大学

学位级别：硕士

潮流计算是电力系统各种安全分析和计算的基础,为了提高电力系统自动化操作的准确性及快速性,并能系统、安全地进行实时动态分析,配电网潮流变化的信息是必不可少的资源,因此进行配电网潮流计算是现今潮流计算的发展趋势。本文在配电网... 详细信息

潮流计算是电力系统各种安全分析和计算的基础,为了提高电力系统自动化操作的准确性及快速性,并能系统、安全地进行实时动态分析,配电网潮流变化的信息是必不可少的资源,因此进行配电网潮流计算是现今潮流计算的发展趋势。本文在配电网各种潮流计算方法分析比较的基础上,结合准确性和收敛性两方面条件,提出了电路计算与前推回代相结合的三相潮流计算方法。在该方法的基础上建立了配电网各元件的详细数学模型,为了全面体现网络结构的真实性,针对变压器的不同接线方法分别进行了不同的节点导纳矩阵模型建立,完善了模型的建立。在三相潮流计算方法的基础上,针对少环网络电源点不同的问题,分别提出了不同的处理方法。单电源少环配电网通过叠加原理实现潮流计算,其通过将复杂的少环网络分解为纯辐射状网络和纯环状网络来分别求解,然后将两种网络通过前推回代法进行分别计算,综合其结果即为少环配电网的潮流计算结果。而多电源网络则是应用等效电源法,其将多电源点处理成一种特殊的环状网络,即在多电源的时候把各电源点等效为一个点,这样即使是配电网络是纯辐射网也存在有环路。然后根据电压幅值及相角的不同情况进行不同的处理,利用前推回代法求解出各节点电压。在数学模型与计算方法的基础上利用Matlab语言进行了软件的编写,并进行了数据测试,结果较为准确,满足收敛性要求。为了方便使用者对该算法的应用,通过VC++语言完成了软件操作界面的编制,实现了人机结合的功能。

关键词：配电网潮流计算前推回代法 VC++

基于同伦法的鲁棒性配电网潮流计算：方法与分析

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基于同伦法的鲁棒性配电网潮流计算：方法与分析

作者：赵天骐天津大学

学位级别：硕士

近年来，随着分布式发电的技术不断发展，分布式电源将越来越多的接入到配电系统中。这将给配电系统的传统模式带来极大的变化。在这种趋势下，需要详细分析这些分布式电源接入后带来的潮流影响。因此，发展能够分析含有分布式电源的配... 详细信息

近年来，随着分布式发电的技术不断发展，分布式电源将越来越多的接入到配电系统中。这将给配电系统的传统模式带来极大的变化。在这种趋势下，需要详细分析这些分布式电源接入后带来的潮流影响。因此，发展能够分析含有分布式电源的配电系统潮流工具是十分必要的。含有分布式电源的配电系统潮流分析是一个具有挑战性的任务，本文重点分析了传统隐式Z-bus高斯法的收敛性能，当分布式电源为P-Q模型时，该方法具有很好的收敛性能;然而当配电系统中含有P-V节点时，隐式Z-bus法会遇到收敛性问题。本文针对隐式Z-Bus高斯法在配电系统含有P-V型分布式电源节点不收敛的问题，根据同伦法的基本原理，提出了一种三阶段同伦鲁棒性配电潮流算法。在潮流解存在的情况下，三阶段的设计可以处理各种类型的分布式电源以及环状网络，有较强的鲁棒性。算法充分考虑了配电系统中的各种元件的三相不平衡模型，并在IEEE13节点测试系统和IEEE8500节点大规模测试系统进行了测试。计算结果表明了所提出的算法的正确性和良好的收敛性。本文提出的三阶段鲁棒潮流算法框架具有很强的理论基础并可用于大规模电网的潮流计算。

关键词：配电网潮流计算分布式电源潮流不收敛同伦方法

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基于改进蚁群算法的配电网潮流计算方法研究

基于改进蚁群算法的配电网潮流计算方法研究

作者：曾丽娜东北林业大学

学位级别：硕士

随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,以及用电负荷的迅猛增长,社会对电力的需求量在逐渐增加。潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本,也最重要的一种基础计算;其中配电网潮流数据的变化影响着电力系统自动化操作的准确性及... 详细信息

随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,以及用电负荷的迅猛增长,社会对电力的需求量在逐渐增加。潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本,也最重要的一种基础计算;其中配电网潮流数据的变化影响着电力系统自动化操作的准确性及快速性;同时配电网潮流计算也是配电网络分析的最基础部分,是配电系统的电压/无功优化调度、网络重构、操作模拟等的基础。因此对配电网潮流计算进行研究有着非常重要的意义。本文首先分析配电网的特点,建立配电网潮流计算数学模型。针对目前已有的几种配电网潮流计算方法进行全面分析,并从算法的收敛性、稳定性、网孔处理能力及多电源处理能力等四个方面对各算法进行比较研究,最后得出节点电流注入型牛顿法的配电网潮流算法具有其优越性。针对节点编号优化影响潮流计算中节点导纳矩阵的求解速度,研究节点编号优化的原理,并对已有的节点编号方案在简单辐射状配电网潮流计算中的应用进行深入分析。为了寻求新增非零注入元素数目最少的节点编号方案以提高配电网中节点导纳矩阵的求解速度,提出基于改进蚁群算法的节点编号优化算法。在研究蚁群算法的原理、模型等基础上,针对其不足进行改进,研究最大最小蚁群算法与白适应调整信息素挥发因子蚁群算法相结合的算法,并融入到配电网节点编号优化中。通过统计节点导纳矩阵中的每行非零元素个数及其列号确定节点之间的连线关系,以及采用逻辑向量改变蚂蚁搜索配电网络中的初始节点概率。最后计算出最优节点编号,为潮流计算的研究做准备。在此基础上,运用节点电流注入型牛顿法对配电网进行潮流计算研究。利用matlab语言进行编程,并用IEEE-28及IEEE-33节点配电系统进行验证。仿真结果表明：本文提出的基于自适应最大最小蚁群算法的配电网节点编号优化方法是有效的,结合节点电流注入型牛顿法进行配电网潮流计算。该方法减少了潮流计算的收敛次数,具有数值稳定性较好等优点,能满足配电网在线潮流计算的需求。

关键词：配电网潮流计算蚁群算法节点编号优化电流注入自适应最大最小蚁群算法

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基于云计算技术的配电网潮流计算研究

基于云计算技术的配电网潮流计算研究

作者：张卫涛天津大学

学位级别：硕士

随着我国社会的不断发展,对电力的需求也在逐年增加。配电网作为电力系统最终与用户相连的重要组成部分,直接影响到用户用电的可靠性与电能质量。在配电网分析计算中,配电网潮流计算占有重要地位,实际生产过程中,潮流计算是对配电网进... 详细信息

随着我国社会的不断发展,对电力的需求也在逐年增加。配电网作为电力系统最终与用户相连的重要组成部分,直接影响到用户用电的可靠性与电能质量。在配电网分析计算中,配电网潮流计算占有重要地位,实际生产过程中,潮流计算是对配电网进行优化规划和运行分析的基础。然而,配电系统具有节点多、规模大的特点,为了满足构建智能电网的需要,亟待开发一种解决大规模配电系统潮流分析的计算模式。随着云计算技术的高速发展,把云计算技术和电力系统分析相结合成为重要的研究方向。本文在研究了云计算技术和配电网典型元件模型的基础上,针对配电网的特点,将云计算技术应用于配电网潮流计算中,主要工作如下:深入介绍了云计算技术的原理、发展现状以及其独有的特点和优势,探究了云计算技术与其他计算模式之间的区别和联系。并针对配电网软硬件以及平台异构的特点,提出配电网异构模型融合,利用异构模型融合及云计算技术,搭建了配电网虚拟化模型中心,并在此基础上构建了配电网云平台。针对配电网的电气和拓扑特征与输电网不同的特点,结合配电网的典型元件模型以及云平台的特点,提出了基于云平台的配电网改进前推回代潮流算法。对配电网络结构进行拓扑分析并在此基础上进行网络划分,按照负荷相对均衡以及各计算节点间通讯损耗最小为原则将配电网分为I+R个子网;在前推及回代过程中,各子网间通过联络线分别发送和接收更新的电流及电压,以实现子网间的交互。基于C++语言和MPICH2消息传递接口编写了基于云平台的配电网改进前推回代潮流计算程序,利用33节点和292节点配网系统算例进行验证,并对算例结果进行分析,验证了该算法的有效性。

关键词：云计算技术模型融合前推回代法配电网潮流计算

基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发

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基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发

作者：周博曦山东大学

学位级别：硕士

IEC61968标准针对配电系统给出了各种资源的公共信息模型(CIM:Common Information Model),在很大程度上方便了配电管理系统(DMS)各子系统之间的集成。以IEC61968标准为核心,合理规划和设计各个子系统的功能和接口,建立基于扩展的公共信... 详细信息

IEC61968标准针对配电系统给出了各种资源的公共信息模型(CIM:Common Information Model),在很大程度上方便了配电管理系统(DMS)各子系统之间的集成。以IEC61968标准为核心,合理规划和设计各个子系统的功能和接口,建立基于扩展的公共信息模型(CIM)的配电网统一模型和信息标准化的配电管理系统是电力企业信息化发展的趋势。配电网潮流计算作为配电管理系统中应用层的其他子系统如配电重构、状态估计、故障处理、系统无功优化、设计规划等的基础,在配电系统运行方式和规划系统方案设计中需频繁使用。因此,研究基于IEC61968标准的配电网潮流计算系统,对建设数据可交互、易维护、长期可拓展的配电管理系统具有重要意义。首先,本文在充分理解和掌握IEC61968电力规约中的CIM建模表示法的基础上,以IEC61968CIM在配电网建模中的实际应用为目标,正确理解CIM模型中关于配电网建模部分,包括网络连接性模型、输电线路三相模型、配电变压器模型、负荷模型和馈线模型以及量测模型的准确建模方法,构建遵循CIM标准的配电网络模型数据库。第二,在网络的全局拓扑分析部分,本文首先提出了一种新的母线一支路模型,进而使用图论中的经典遍历算法——广度优先搜索法(Breadth First Search, BFS)实现全网的拓扑分析。模型通过类相互之间的关系描述拓扑结构,通过对象类的属性设置保存拓扑分析结果,通过对数据结果的查询和读取可方便地获取标准的数据文件(IEEE、BPA),为离线计算软件提供实时电网数据断面;拓扑分析算法充分考虑了配电网络的接线特点,可满足辐射网和环网同时存在情况下的复杂配网实时结线分析;同时对生成的拓扑点自动编号并归于拓扑岛中;对拓扑岛自动进行带电检查,并确定死岛、活岛状态;最后对每个活的电气岛自动设置平衡节点。第三,在潮流计算模块部分,本文首先针对配电网的辐射状和环状结构特点,研究了前推回代法和回路电流法,指出使用两种方法迭代求解具有弱环状网络结构的复杂配电网三相潮流计算问题;为充分利用已有资源、缩短开发周期,提出基于CIM的数据模型与现有异构的电力系统仿真软件进行全面集成任务。选用具有优秀收敛算法兼融合了智能电网关键技术的GridLAB开源软件作为本系统的潮流计算模块,通过研究GridLAB内部系统元件描述方式和建模方法,开发出CIM原始模型导入数据到GridLAB输入文件自动生成程序包,以及GridLAB输出文件的自动解析程序包。电网全局拓扑分析程序和与GridLAB输入文件的适配程序以及输出文件的解析程序均使用面向对象语言(Python)进行编写,并在Eclipse环境下调试。最后,以IEEE37节点配电馈线算例对所开发的系统其进行了测试,并对测试结果进行分析。计算结果表明,开发的软件包能够准确地分析出系统的拓扑结构;能够根据CIM数据库中的原始数据转化成正确的GridLAB输入文件,并能够对GridLAB的计算结果实现自动解析并返回CIM模型中。由于GridLAB是开源软件,本文下一步的工作主要是借鉴GridLAB模型架构优化方法,结合文中所研究的配电网潮流计算方法,进一步改良GridLAB程序,从而开发出针对线路R/X比值大,三相负荷严重不平衡等情况下的配电网特点的具有低迭代次数和高收敛稳定性的快速高效潮流计算程序包,从而和其它软件包构成一款独立的整体的程序。

关键词： IEC61968 CIM 配电网潮流计算拓扑分析 GridLABD

基于前推回代法和牛顿拉夫逊法的配电网潮流计算

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电子测试 2015年第2期 52-53+28页

作者：彭穗何朋亮刘志伟欧阳文建刘文峰南昌大学信息工程学院

针对牛顿拉夫逊法计算潮流时对节点电压初值的要求高的缺点,结合配电网为放射状网络的特征,提出基于前推回代法和牛顿拉夫逊法的配电网潮流计算,利用前推回代法第一次迭代的结果作为牛顿拉夫逊法的初值,能够满足牛顿拉夫逊法对初值的要... 详细信息

针对牛顿拉夫逊法计算潮流时对节点电压初值的要求高的缺点,结合配电网为放射状网络的特征,提出基于前推回代法和牛顿拉夫逊法的配电网潮流计算,利用前推回代法第一次迭代的结果作为牛顿拉夫逊法的初值,能够满足牛顿拉夫逊法对初值的要求,且具有良好的收敛速度。最后,应用实例证明基于前推回代法和牛顿拉夫逊法的配电网潮流计算迭代次数少,收敛性好。

关键词：牛顿-拉夫逊法前推回代法配电网潮流计算

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基于地理信息系统的配电网潮流计算系统设计

供用电 2006年第4期23卷 13-15页

作者：张园园王汉斌朱长东高春英武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

提出了一种基于电力GIS的配电网潮流计算系统的设计方案,即利用ArcObjects组件技术构建系统界面平台,用Oracle数据库实现数据管理,采用广泛应用于配电网计算的前推回代法开发潮流计算程序。重点阐述了系统各部分开发技术要点以及系统各... 详细信息

提出了一种基于电力GIS的配电网潮流计算系统的设计方案,即利用ArcObjects组件技术构建系统界面平台,用Oracle数据库实现数据管理,采用广泛应用于配电网计算的前推回代法开发潮流计算程序。重点阐述了系统各部分开发技术要点以及系统各部分之间的关系。此系统是配电网管理系统负荷控制、用户报装、线损分析等功能模块开发的基础。

关键词： ArcObjects 前推回代法配电网潮流计算

基于前推回代法和牛顿拉夫逊法的配电网潮流计算

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电子测试 2015年第1X期26卷 52-53 28页

作者：彭穗何朋亮刘志伟欧阳文建刘文峰南昌大学信息工程学院江西南昌330031

关键词：牛顿-拉夫逊法前推回代法配电网潮流计算

同步采样下的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法

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中国水能及电气化 2024年第1期 56-61,39页

作者：王宏亮章翔丁娜中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司贵州贵阳550001

分布式馈线自动化配电网网格化规划合理性直接影响供电效果,目前提出的规划方法合理性较差。为了解决上述问题,文章在同步采样分析基础上研究了一种新的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法,采用网格化定位技术建立分布式馈线自... 详细信息

分布式馈线自动化配电网网格化规划合理性直接影响供电效果,目前提出的规划方法合理性较差。为了解决上述问题,文章在同步采样分析基础上研究了一种新的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法,采用网格化定位技术建立分布式馈线自动化配电网,将配电网电力需求的预测值作为定位依据,在配电网供电区域内划分出多个用电范围,分析用电要求,通过告警和闭锁研究实现信息配置,采用层级分析法完成网格分类,计算待规划范围的电力负荷技术参数,采用差异性导入方法实现网格化规划。实验结果表明:同步采样下的智能分布式馈线自动化配电网网格化规划方法规划合理性在90%以上,能够很好地满足配电网的规划要求,很少出现断电事故,更适合于实际应用。

关键词：同步采样智能分布式馈线配电网潮流计算自动化配电网网格化规划