基于牛顿—拉夫逊算法的汝城县电网优化设计

发布时间：2017-09-28 23:13

  本文关键词：基于牛顿—拉夫逊算法的汝城县电网优化设计

  更多相关文章： 汝城县电网 牛顿-拉夫逊 潮流计算 优化设计

【摘要】：近年来,汝城县经济社会发展势头强劲,现代化工业和农业发展迅速,人民生活水平同益提高,对电力的需求量不断增长。与之同时,汝城县电网网架结构薄弱、供电可靠性低、电压合格率低、供电能力不足和电能损耗高的问题同益凸显,这不仅大大限制了汝城县经济的发展,还造成了资源严重浪费。为此,汝城电网必须对现有输配电网进行改造优化,提高电网供电能力,以满足推动经济社会发展和提高人民生活水平需要。本文以汝城县35kV和110kV主力输配电网作为具体研究对象,理论结合实际,对牛顿-拉夫逊算法在现实电网中的运用进行了深入研究和论述。论文的第二和第三章以理论研究为主,其中第二章重点介绍电网潮流计算的基本数学模型、等效电路以及基本参数的计算方法；第三章从牛顿.拉夫逊算法的基本概念出发,全面论述了牛顿.拉夫逊一阶法和二阶法的数学模型、物理意义以及修正方程和迭代方程,分析比较了牛顿-拉夫逊一阶法和二阶法在电网潮流计算中的理论原理和优缺点,得出了可以以牛顿二阶法为主要算法,以牛顿一阶法作辅助算法,从而保证了计算的快速性和可靠性,满足计算要求的结论,为后续研究提供了理论基础。论文的第四节以实际运用研究为主,将牛顿-拉夫逊算法运用到汝城县电网优化改造中。汝城县是一个系统规模较小的县域电网,主要由城网和农网组成,且电源结构单一,以水电为主,输电线路较短,且多没形成环网,可靠性低。论文运用牛顿算法计算汝城县电网在不同时期、不同工况下的潮流分布情况,重点从电网电压、网损两个指标,分析查找了汝城县电网存在的问题和隐患,并根据汝城县电网未来五年的经济发展和负荷增长情况,提出了电网优化设计方案。方案从提升电网供电可靠性、提高电网电压水平、降低电网网损出发,提出了电网结构优化和电网无功优化设计。其中在电网结构优化中,针对电网负荷不断增长的现实需求,提出了变电站主变扩容,老旧线路改造等改造设计：在电网无功优化中,提出了电网优化的电压和网损约束函数,充分发挥牛顿-拉夫逊算法的计算优势,针对丰水期、枯水期和事故检修工况下电网变压器分接头调整,无功补偿装置增减,进行了分析计算,得出了最佳优化设计方案,优化后的电网网络结构更加简明、布局更加合理、结构更加可靠、运行更加灵活,基本形成了覆盖全县的环网,电网运行的灵活性、可靠性、稳定性得到大幅提升,电网安全稳定性达到《电力系统安全稳定导则》的要求。达到了巩固地方电网及小水电建设成果,发挥与两网联网的地域优势,满足电力市场需求,促进汝城县工农业的发展的总体目标。
【关键词】：汝城县电网 牛顿-拉夫逊 潮流计算 优化设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM727
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外相关研究概况及发展趋势10-11
• 1.3 本文主要研究的内容11-13
• 2 潮流计算理论概述13-16
• 2.1 潮流计算问题的数学模型13-14
• 2.2 支路导纳计算公式14-16
• 3 牛顿-拉夫逊法和牛顿二阶法理论研究16-37
• 3.1 牛顿-拉夫逊法16-25
• 3.1.1 牛顿-拉夫逊法的一般概念16-20
• 3.1.2 节点功率方程式20-22
• 3.1.3 潮流计算的修正方程22-25
• 3.2 牛顿-拉夫逊法-二阶法25-36
• 3.2.1 牛顿二阶法的原理概念25-29
• 3.2.2 二阶导数表示式29-31
• 3.2.3 牛顿二阶法迭代求解公式31-36
• 3.3 小结36-37
• 4 牛顿-拉夫逊算法在汝城县电网优化设计中的应用37-67
• 4.1 电网潮流计算模型建立37-48
• 4.1.1 汝城县电网基础数据37-40
• 4.1.2 电网潮流计算数学模型40-48
• 4.2. 汝城电网运行分析48-52
• 4.2.1 枯水期电网运行分析48-50
• 4.2.2 丰水期电网运行分析50-51
• 4.2.3 电网可靠性分析51-52
• 4.3 汝城电网未来负荷增长情况52-53
• 4.4 汝城县电网优化设计53-66
• 4.4.1 电网网架优化设计54-56
• 4.4.2 电网无功优化设计56-66
• 4.5 小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-70
• 附录A 汝城县电网地理接线图201370-71
• 附录B 汝城县电网地理接线图201571-72
• 致谢72-73

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本文编号：938620