利用前推回推法对配电网进行三相潮流计算-开题报告

中 北 大 学毕业论文开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院、系 ： 信息与通信工程学院、电气工程系专 业 ： 电气工程及其自动化论 文 题 目 ： 利用前推回推法对配电网进行三相潮流计算指 导 教 师 :2013 年 3 月 10 日毕 业 论 文 开 题 报 告1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述一、本课题的研究背景及意义随着现代工业、商业、服务业和农业的不断发展及人民生活水平的日益提高，电力的供应和消耗已渗透到社会生产、人民生活的各个角落，社会对电力的需求量越来越大。通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络，称为配电网。配电网按所在的地域或服务对象分，有城市配电网和农村配电网;按电压高低分，可分为三类:高压配电网(包括 110,63 和 35kV 的线路和变电所)、中压配电网(1OkV 或 6kV 电压等级的电网)、低压配电网(单相 220V 和三相 380V)。配电网是电力系统电能发、变、送、配中最后一个向用户供电的环节。配电网络是现代电力系统中的一个重要组成部分，它的任务是把从电源或输电网获得的电能分配给不同电压等级的用户，与输电网比较，它的电压等级低、供电范围小，但是与它直接相连的用户数量比较庞大，用电性质也千差万别，随着我国经济的迅速发展，用户对供电可靠性电能质量的要求越来越高，同时我们还要考虑配电网的发展潜力和对事故的应变能力，这就对配电网络提出了更高的要求。当前，作为电力系统相对薄弱环节的配电网络正日益得到重视。国家已计划投资对旧城网进行改造，并相应建成安全、可靠、灵活的配电管理系统。配电管理系统实现的主要功能之一是配电网络分析，而配电网潮流计算在配电网络分析中具有基础的地位和作用，是配电网规划和运行的基础，也是配电网的网络重构、供电恢复、电容器配置等优化问题的基础。配电网的潮流计算是配电网络优化规划中必不可少的重要组成部分，配电网潮流计算根据给定网络结构及运行条件来确定整个网络的电气状态并进行越界检查。没有有效的潮流计算方法以及潮流计算软件的支持，配电网络分析就只能是一句空话。潮流计算是对配电网络系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的重要依据。配电网潮流计算还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、操作模拟等的最根本的基础。以前提出的潮流计算方法大多是针对高压电网提出的，应用到配电网时，这些算法的计算效率较低、收敛性较差，有时甚至无法收敛;因此根据配电网的特点，选择适合配电网特点的潮流计算方法以及对方法计算过程的改进是一个亟待解决的重要课题。二、本课题国内外研究现状潮流计算是电网分析的基础应用，其算法计算性能的好坏始终倍受人们关注，传统的潮流计算方法一般是针对高压输电网提出的，但是由于低压配电网络具有许多不同于高压输电网的特征:配电网一般具有闭环结构设计、开环方式运行的特点;它正常运行时呈辐射型树状其支路参数 r/x 的比值较大，典型值在 1-3 之间;三相负荷不对称问题比较突出;节点和支路数目相当大等。1974 年 Stott 在计算实践中发现并提出潮流计算的快速分解法，该算法性能优良，至今仍是应用最广的潮流算法之一。长期以来，尽管人们广泛使用了快速分解法，但一直没人阐明其快速收敛的机理，直到 1990 年，巴西的Monticelli 等人从定雅可比法出发，在理论上分析子决速分解法的收敛机理，使人们对这个问题的认识由经验认识上升为理性认识。配电网呈辐射状，前推回推法及其各种变型是配电潮流计算的有效算法，它具有编程简单、数值稳定性好、计算效率高等优点 1。国内外有很多学者提出了各种各样的配电系统计算机潮流计算法，如前推回推法，ZBUS 法，回路阻抗法等其中前推回代法前推回推法比较适合辐射状的配电网络特点，具有计算速度较快、收敛性好、占用内存少等优点 3。近几年，随着配电系统自动化在国内外的广泛兴起，对低压配电网的研究开始增多，作为配电管理系统 UMS 的基础配电网潮流计算的收敛性和计算速度问题也越来越引起重视。1988 年，D.Shitmoh rnmadi 等人首次提出的前推回推法及其各种变型是配电潮流计算的有效算法。因为不涉及到矩阵运算，它具有编程简单、数值稳定性好等优点。目前有文献对该算法的收敛机理进行了理论研究，证明了其良好的收敛性 2。三、本课题相关理论综述由于潮流计算在电力系统分析中的特殊地位，近年来有很多学者和研究人员致力于潮流计算算法的改进与研究，并根据配电网络的特点提出了许多符合配电网络的特点的潮流算法和改进潮流算法。基于前推回代思想的各种算法。基于前推回代的算法，一般收敛速度快，编程简单，但是在网孔的处理上有些欠缺。戴雯霞等在简单的支路始末节点数据输入的基础上确定配电网拓扑结构表，经过遍历深度优先搜索形成层次结构和节点队列以确定潮流计算的节点顺序，以基于支路电流的前推回代法为理论基础，形成一种实用的配电网潮流计算方法。孙健，江道灼等考虑了两种不同类型的环网接线方式，提出了一种新的基于前推回代的配电网络潮流算法采用戴维南敏感阻抗矩阵分析法把环网处理和PV 节点的处理统一起来。颜伟，刘方等对配电网络特有的层次结构特性进行了研究，提出了一种新颖的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行了分类，并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗，大幅度提高了配电网潮流的计算速度 4。一般给定配电网络的始端电压和末端负荷，以馈线为计算基本单位。开始时由末端向始端推算，设全网电压都为额定电压，根据负荷功率由末端向始端逐段推导，仅计算各元件中的功率损耗而不计算电压，求得各条支路上的电流和功率损耗，并据此获得始端功率,这是回推过程;再根据给定的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段算电压降落，求得各节点电压，这是前推过程;如此重复上述过程，直至各个节点的功率偏差满足容许条件。这种算法对于纯辐射型网络或单环网络编程简单，求解速度快，但处理网孔能力较差，随着网孔数量的增加，算法的收敛性变差，甚至发散 3。四、作者的观点和主要思路通过查阅相关的文献资料，参考国内外学者的观点，并结合我国配电网三相潮流计算方法的研究及发展现状，根据给定节点配电网，使用前推回推法进行潮流计算.参考文献:1孙健,江道灼,刘志华.前推回代的配电网潮流改进算法.电力自动化备,2004, 3(24): 81-84.2刘伟良,黄纯,向为等.叠加原理和前推回代法的环状配电网潮流计算.继电器，2005,4(33):17-21.3顾晨,乐秀播,张晓明.基于改进前推回代法的弱环配电网三相潮流计算.电力系统保护与控制,2010,19(38):160-164.4LjubomirA. Modeling Techniques for Studying DG interconnections to Distribution Systems.International Conference on Electricity Distribution 4 June 2005,6-9.5 Kundu D，An Overview Distributed Generation Connected to the GRID.Power System Technology and IEEE Power India Conference,2008.6刘洋,牛慧,鲁全吉.前推回代法计算理论线损研究.黑龙江电力,2005,27 (4):275-2777马莉,刘健,韦力等.一种配电网潮流简化算法及其实现.西安科技大学学报，2004,24(4):503-506.8谢威,彭志炜,张朝纲等.一种基于牛顿一拉夫逊法的潮流计算方法.许昌学院学报,2006,25(2):27-30.9孙健,江道灼,刘志华.基于前推回代的配电网潮流改进算法.电力自动化设备，2004,24(3)81-84.10吴文传,张伯明.配网潮流回路分析法.中国电机工程学报,2004,24(3): 67-71.11刘伟良,黄纯.基于登加原理和前代后代法的环状配电网潮流计算.继电器，2005,33(4):17-21.12孙宏斌,张伯明，相年德.配电潮流前推推法的收敛性研究.中国电机工程学报，1999 (7):26-2913陈珩.电力系统稳态分析.北京:中国电力出版社，2007.14王守相,李继平,王成山.配电网二相潮流算法比较研究.电力系统及其自动化学报，2000,415颜伟,刘方,土官洁.二相辐射型配电网络的相分量潮流计算.电力系统自动化2002.1016金勇.配电潮流的改进算法.四川电力技术，2004,2:32-33.17曹亮,陈昆薇,陈敬佳.配电网潮流的有效算法.华北电力技术,2002,2:52-54.18戴雯霞,吴捷.基于支路电流的配网潮流前推回代法.继电器，2002,6(30):6-9.19孙健,江道灼,刘志华.基于前推回代的配电网潮流改进算法.电力白动化设备，2004,24(3):81-84.20颜伟，刘方等.辐射型网络潮流的分层前推回代算法.中国电机工程学报，200323(8):76-80. 毕 业 论 文 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究或解决的问题（1）学习配电网元件的三相模型（2）学习前推回推潮流算法（3）进行配电网三相潮流计算二 、拟采用的研究手段根据给定节点配电网，建立配电网元件三相模型，利用前推回推潮流算法进行计算。 毕 业 论 文 开 题 报 告指导教师意见：张铎同学在开题报告中根据毕业设计任务书的有关要求很详细的介绍了完成课题所需要的有关背景资料，开题报告中所列出的参考书目繁多且具有针对性，通过在该生开题报告中的叙述可见他