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面向对象的地区电网无功优化分析系统研究

张冲先  
【摘要】:目前国内出现大面积“电荒”现象,在这种有功电源严重不足的情况下,有功优化难于实施,而无功优化能够降低网损,因而间接减少能源的消耗或减少发电费用;对于系统的经济安全可靠运行具有极其重要的意义。 传统的无功优化计算程序存在缺乏图形用户界面、网络原始数据输入的工作量大且易于出错、结果显示不直观、难以与其它分析功能集成等缺点。随着Windows操作系统主导地位的确立,开发具有Windows风格界面的电力系统分析软件也成为当前的主流趋势。传统的电力系统分析软件主要采用的都是面向过程的程序开发方法,这是造成程序的扩充和各种分析功能的集成比较困难的主要原因。本文从开发一个图形化的无功优化分析软件入手,对面向对象技术(OOT—Object-Oriented Technology)在电力系统软件开发中的应用作了重要尝试。本文完成的主要工作包括以下几方面内容: (1)研究了地区电网无功优化的基本理论,讨论了地区电网无功优化对电压和有功损耗的影响。 (2)研究无功调整及补偿的方法。 (3)采用面向对象思想进行了电力系统的面向对象建模,其中包括电力系统各元件详细的动态建模,这样便 太原理工大学硕士研究生学位论文 能够直观地描述电力系统的实际情况,并充分考虑了整 个模型体系的通用性和可扩充性,具有较强的灵活性。 (4)在所建模型基础上,开发了一个面向对象的电力系 统图形编辑器。该系统图形编辑器具有操作直观、易学 易用的特点,可以方便地与各种分析功能接口,为它们 提供一个直观、统一的人机界面。 (5)论文从经济运行的角度出发,建立了地区电网无功 优化控制的数学模型。目标函数是使有功网损最小,约 束条件主要有载调压变压器变比、节点电压、补偿器容 量的限制。 本文所开发的面向对象的地区电网无功优化分析系统 提供了友好、形象、直观的人机界面。对山西某地区121节 点电网的测试表明,该软件具有显著的经济效益、操作直观 和易学易用的特点,从而进一步证明了面向对象技术在电力 系统软件开发应用中的巨大潜力。 本文作为“面向对象的图形化电力系统仿真计算系统” 的部分内容,于2003年通过省级鉴定达到国内领先水平。


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