论文总字数：15886字

摘 要

在我国的配电网系统中，我们最常用的，用以解决网络结构优化的方法是对配电网进行重构。同时，这也能大大减少配电网络中的损耗。本文提出一种基于合解环操作，以解出配电网潮流为目的的方案。我们把少环的配电网裂解成两类网络，即纯辐射网与纯环状网络。再对两者用前推回代法以及回路阻抗法进行分析计算。之后根据计算编制与之对应的程序，对电力系统中数据进行处理，得出潮流计算结果。

关键词： 潮流计算、前推回代法、回路阻抗法、少环配电网

Abstract

In our country's distribution network system, the most commonly used method to solve the network structure optimization is to reconstruct the distribution network. At the same time, it can also greatly reduce the loss in the distribution network. In this paper, a scheme based on close loop operation is proposed to solve the power flow of distribution network. We split the distribution network with few loops into two kinds of networks, namely pure radial network and pure ring network. Then the two methods are analyzed and calculated by forward backward substitution method and loop impedance method. Then, according to the calculation, the corresponding program is compiled to process the data in the power system, and the power flow calculation results are obtained.

Keywords: Power flow calculation, forward and backward substitution，method, loop impedance method, less loop distribution network

目录

摘 要 II

Abstract III

第一章 绪 论 1

1.1 课题综述 1

1.2 课题背景与问题提出 1

第二章 配电网潮流计算算法研究 2

2.1 潮流和潮流计算的概念 2

2.2节点的分类 5

2.3 潮流计算方法的列举 5

2.3.1 雅可比迭代法 5

2.3.2 高斯-赛德尔迭代法 6

2.3.3牛顿-拉夫逊法 6

2.3.4 P-Q分解法 6

第三章 少环配电网潮流计算的算法研究 7

3.1 少环配电网的分解 7

3.2 纯辐射网络的潮流计算 7

3.2.1 层次结构的形成 8

3.2.2 前推回代法的基本原理 8

3.2.3 支路的潮流前推 9

3.2.4 节点处的电压回代 9

3.2.5 对节点的处理 9

3.3 纯环状网络的潮流计算 10

3.3.1 回路阻抗法 10

3.3.2 对节点的处理 11

第四章 程序的编写及其测试 12

4.1 使用MATLAB编写程序及其测试 12

4.2 程序框图 14

4.3 配电网络各节点的电气参数 15

4.4 潮流图的绘制 16

4.5 潮流计算结果分析 17

结论 20

谢辞 21

参考文献 22

第一章 绪 论

1.1 课题综述

在二十世纪以来，我国在第三次科技革命中厚积薄发，奋起直追，在各个行业都有了极大的发展，例如电力行业就是其中鲜明的代表。与此同时，随着计算机、信息技术的蓬勃兴起，电力工业也受到了极大的促进作用。

近年以来，我国的经济有着蓬勃的发展。同时，电能负荷也在逐年递增，配电网结构越来越复杂，从而导致其网络损耗也越来越多。在电力系统中，配电系统在用户与输电系统间起到了枢纽的作用。降低网络损耗将减少电力网在运营方面的经济成本，提高其效益。要做到减损的效果，我们可以对配电网的网络结构部分进行优化。在各类优化方案中，对配电网进行重构是非常高效的一种方法。另一方面，衡量配电网可靠性的重要指标之一是停电时间与停电次数。我们可利用合解环的操作，对配电网进行重构，这样可以在不停电的前提下做到负荷转移，也就完成了提高配电网的供电可靠性这一目标。

本次设计，在合解环方向对配电网的重构进行探讨。提出一种得出少环配电网潮流的新方案。该方案把少环配电网转换成纯辐射和不含辐射状网，再根据二者的特点进行分析，计算出潮流。经过系列分析计算，该算法具有良好的收敛性，能够有效的节约内存，具有很高的效率。

1.2 课题背景与问题提出

在我国电能发展的早期，大多数发电厂都是直接建立于用户周围地区。对于这些发电厂而言，它们是单独的个体，其运行与其他地区的发电厂无关。但由于城市建设的飞速发展，城市面积越来越大，城镇居民对电力的需求越来越多，对电能质量的要求也越来越高。众所周知，电能是一种二次能源，经由各类一次能源转化而成，故而我们往往把较大的发电厂建立于资源丰富的地区，例如热能丰富的西北地区与水能丰富的四川地区。对于这些地区，其发电厂产能处于富余状态。相对于这些地区，例如东南沿海等诸多大型城市对于电能的缺口较大，为更好地平衡解决这些问题，我国选择将那些产自位于动能资源充沛地区发电厂的电能，通过高压线路输送到缺乏电能的用户端。在该过程中，由于电能的运输距离较远，为提升供电的可靠性和资源的利用程度，利用变电所把高压线路途经地区的各零散发电站联系在了一起，建成了大型的配电网系统。

近年的电力行业的发展进程内，由于计算机方面水平的上升，电力系统的自动化进程也是愈加迅猛。在该过程中，以提升电能质量为目的，多分段、多互联的电网结构在中低压配电网中越来越受到青睐。这也就对配电网的潮流分析给出了更严格的标准，迫使电力系统的计算机算法不断进步。本设计正是建立于该背景下，针对配电网重构技术进行研究。

第二章 配电网潮流计算算法研究

2.1 潮流和潮流计算的概念

在整个配电网络内，功率被不断地传输，该类被传输的功率叫做潮流。潮流分析的一些重要方面如下：

(1)满足系统经济性运行的要求，除正常运行方式外，主要设备检修方式下的潮流状态应进行检查。

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