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配电网络规划中潮流计算方法的研究

张顺新  
【摘要】: 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。配电网络的合理规划和优化运行一方面可以提高配电网络的供电能力和可靠性,降低配电网络损耗,使人民可以用到低价质高的电能,另一方面也可以节约国家基础建设投资和一次能源,使有限的投资发挥最大的经济和社会效益,配电网潮流计算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、操作模拟等的基础。进行配电网优化规划和潮流计算的研究有着重要的意义。 本文首先对配电网优化规划算法进行了深入的研究,对当前用的较多的遗传算法、贪婪算法、禁忌搜索算法、蚁群算法进行了分析,提出了基于GIS技术的分块优化规划方法。该方法采用GIS技术将负荷分布可视化,依据负荷的分布密度,将优化区域分块,对每块区域利用最短路经法和目标函数,得到优化网架。利用分块区域优化,可将复杂问题转化为简单问题。 然后,对当前流行的潮流计算方法进行了研究。本文对回路阻抗法、牛顿法以及改进的牛顿法、Zbus法、前推回代等算法进行了研究,通过算例进行了对比分析,确认了前推回代算法是最适合辐射型树状配电网络特点的配电网潮流算法。 在基于GIS技术的分块优化规划中,提出了将负荷等效的潮流计算方法。该方法是在前推回代的基础上,用双方向等效电压降落模型对网络进行了简化。文中详细阐述了基于支路电流的前推回代潮流算法中负荷等效的简化方法。 用基于面向对象技术的Visual C++编写了基于支路电流的前推回代算法的标准算法程序和本文提出的负荷等效简化算法的程序。首先在IEEE-33节点测试系统验证了潮流计算软件的正确性,并对我们研究的配电网架规划实例进行了潮流计算。


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