基于深度优先搜索的短路电流计算系统的设计与实现

摘要

短路是船舶电力系统常见且对电力系统破坏最严重的故障之一。短路故障发生后可能引起火灾，损坏电源设备，造成全系统不能工作。短路电流计算是进行电力系统分析必不可少的手段，电气设备和载流导体的选择，继电保护、自动化装置的整定和限制短路电流措施的选择等都需要进行短路电流计算。传统的短路电流计算软件大都是以面向功能来进行设计的，存在着人机界面不友好，维护不方便，计算能力差等缺点。近年来，随着计算机技术的发展、电力系统建模的实现为解决现代电力系统更加复杂的电力系统的工程计算提供了可能，基于深度优先遍历算法的短路电流计算算法能够提供电力系统图形和算法的结合，为解决类似复杂问题提供了途径。
　　 本文以此为契机，以电力系统图形建模为指导思想，针对现有电力系统短路电流计算能力差，系统界面不友好等不足，提出了基于深度优先遍历的短路电流计算的思想。
　　 本文的主要工作如下：
　　 1、针对电力系统建模的需要，采用面向电力系统物理设备建模的方法，建立相应的图形模型。运用.NET GDI+图形程序设计技术和面向对象编程技术，实现具有图形编辑功能的电力系统建模平台。
　　 2、针对海上设施短路电流计算的特点和方法，设计出能够满足复杂电力系统的短路电流计算算法，建立减少电力系统阻抗计算复杂度的计算模型，并依据该算法实现系统短路电流计算。
　　 3、通过图形和数据的一体化设计，缩短了计算时程序读取图元参数数据的时间，提高计算效率。
　　 4、综合运用面向对象程序设计、电力系统图形建模和图形遍历算法的思想，设计出集图形编辑，参数输入，数据完整性检查、快速计算等功能为一体的短路电流计算系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

1.4论文组织结构

第二章相关概念和技术介绍

2.1电力系统建模

2.1.1什么是模型

2.1.2面向对象建模

2.1.3图形模型

2.2双重缓冲区绘图技术、智能重绘技术

2.3序列化技术

2.4本章小结

第三章计算模型和算法设计

3.1计算模型设计

3.1.1短路电流计算原理

3.1.2短路电流馈源判定原则

3.1.3等效电路模型和复数模型

3.2计算的算法思想

3.2.1馈电子树

3.2.2旁支馈源

3.2.3馈电主支路径

3.3本章小结

第四章图形模型设计和实现

4.1基本图元模型的设计与实现

4.1.1基本图元模型的设计

4.1.2基本图元模型的实现

4.2组合图元模型的设计与实现

4.2.1组合图元模型的设计

4.2.2组合图元模型的实现

4.3本章小结

第五章计算模型和计算算法实现

5.1计算模型的实现

5.2计算算法的实现

5.2.1短路电流计算总流程

5.2.2馈电子树生成流程

5.2.3旁支馈源判定流程

5.2.4单个短路点计算流程

5.3本章小结

第六章应用实例——海上设施短路电流计算系统

6.1项目背景

6.2系统设计

6.3系统主要功能

6.4系统绘图界面设计

6.5计算结果输出与分析

6.6本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果