北碚10kV配电网络无功优化软件的开发

摘要

根据配电网络潮流及无功优化分析的需要，本文结合电力系统分析的基本理论和现代优化技术，对配电网络的拓扑分析、潮流算法和无功优化问题进行了深入研究，并成功地应用C++Builder、MATLAB和access数据库，独立开发了一套实用的配电网络潮流分析和无功优化计算软件。其主要内容如下： (1)针对配电网络的树状结构和层次特性，研究了一种新颖的分层前推回代潮流算法，该算法不需要网络节点和支路的特殊编号，可以并行计算同一层次所有支路的功率损耗和电压损耗，从而大幅度提高了潮流的计算速度。 (2)灵活运用MATLAB的矩阵查询函数find，对常规拓扑分析算法进行了改进，大幅度减少了程序代码和复杂度。基于本文的改进算法，在实现网络拓扑分析的基础上，还将其功能扩展，进一步实现了环网查寻功能、联络线查询功能，为配网分析软件的数据检查和修改打下了很好的基础。 (3)配网网络无功优化是一个非常复杂的非线性离散优化问题，为了保证计算结果的快速性、可行性和最优性，本文结合内点法的逐次线性优化方法，以及配网电压调节的特点，对模拟进化优化方法进行了改进，并将该算法应用于配网无功优化问题的求解，取得了显著的效果。 (4)基于C++Builder、MATLAB和access数据库，独立设计和开发了配网拓扑分析、灵敏度分析、潮流分析和无功优化计算软件，该软件具有方便的文本数据输入输出界面、灵活的查询和数据修改功能、批量数据导入功能、多方案多作业的拷贝功能，是一个比较实用的电力系统高级应用软件。 (5)基于北碚供电局配电网络的实际系统，对软件的功能和本文算法的效果进行了效验，结果表明本文算法是有效的，软件功能是可靠的。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1目的和意义

1.2研究现状

1.3本文所作的主要工作

2树状潮流及拓扑分析算法中的MATLAB实现

2.1树状潮流的MATLAB分层前推回代算法的实现

2.1.1分层前推回代的基本思想

2.1.2网络层次分析的实现

2.1.3分层前推回代法的主要步骤

2.1.4算例

2.2配电网络的拓扑分析

2.2.1变电站的结点分析

2.2.2网络结线分析

2.3 小结

3配网无功优化模型及其复合算法

3.1配网无功优化模型

3.2、无功优化的线性优化算法

3.2.1路径跟踪内点法的基本原理

3.2.2无功优化模型的线性化及其优化算法

3.3无功优化的复合算法

3.3.1常规进化规划算法原理

3.3.2进化变异的可行方向实现

3.3.3考虑专家经验、结合线性优化的进化规划算法

3.4 小结

4配网无功优化的软件界面设计及仿真分析

4.1无功优化软件基本功能特点

4.2无功优化数据库应用系统的设计

4.3无功优化程序有关数据结构

4.4无功优化软件界面的设计

4.4.1系统数据文件的操作和管理

4.4.2数据输入模块

4.4.3数据管理模块

4.4.4数据输出模块

4.4.5数据计算模块

4.5北碚供电局主城区10kV配网的潮流及无功优化仿真分析

4.6 小结

5结论

致谢

参考文献