农村电力网规划计算机辅助设计系统的研究

摘要

农村电力网规划对于指导农网的建设与改造,具有重要意义。同样,也是保证农村电力网顺利发展的关键。高质量的农网规划离不开先进的规划理论、方法、和方便实用的规划设计工具软件。本课题的主要内容是:
　　 (1)研究农村电力网规划方法和理论。包括:变电站站址优化、网络优化、潮流与短路计算、无功优化、线损计算等。
　　 (2)开发农网规划计算机辅助设计软件。该软件为规划人员提供一个图形化的交互式农网规划设计平台,支持规划人员在平台上搭建规划的电力网、设置改造项目,软件可以对方案进行计算与统计。软件图形化功能强大、方便使用,将规划理论与各种算法、规划网络图的编辑与绘制、规划设施的数据统计与各种规划报表的制作集成为一体,使规划人员仅在这一平台下即可完成农网规划设计的全部内容。
　　 本文对数学模型与算法进行了研究:
　　 (1)建立了多变电站选址问题的两层优化数学模型,其内层为变电站位置确定后的网络优化,采用最小费用最大流算法求解,外层为变电站位置坐标优化,是非线性规划问题,采用步长加速法求解。
　　 (2)建立了配电网优化的网络流规划数学模型,利用最小费用最大流算法求解,约束条件考虑传输功率约束、变电站容量约束、负荷需求约束等。
　　 (3)研究了优化确定配电线路上并联电容器安装位置与容量的两层优化数学模型。其中,内层为补偿点位置确定情况下的容量优化问题,利用极值的必要条件,该问题转化为线性方程组的求解。外层为确定补偿点的组合优化问题,在可能的备选点中采用全枚举组合方法求解。
　　 本课题以Microsoft Visio为平台,以所研究的规划理论和算法为核心,开发了集图形绘制与编辑、优化计算、各种电气计算、制表为一体的农网规划设计软件。电气计算软件均为可视化软件,图形功能强大。
　　 所研究的模型与算法和开发的软件系统已应用于河南省一些农村电力网“十一五”规划设计和新农村电气化电网规划中,取得了良好效果。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 本课题的背景以及研究意义

1.2 农网规划的方法

1.3 农网规划软件的使用情况

1.4 本课题的主要工作

2 农村电力网规划计算机辅助设计系统的总体设计

2.1 电网优化计算模块

2.2 交互式高压电力网规划模块

2.3 交互式中压电力网规划模坎

2.4 可视化配电线路无功补偿优化配置计算模块

2.5 可视化电力网潮流与短路计算模块

2.6 可视化理论线损计算模块

3 农村电力网规划辅助设计系统的数学模型

3.1 变电站站址的优化

3.2 网络优化数学模型

3.3 配电线路无功补偿优化配置

3.4 潮流计算

3.5 短路计算

3.6 理论线损计算

4 农村电力网规划计算机辅助设计系统实现及应用

4.1 Visio图形化电力系统软件开发技术

4.2 软件功能介绍

4.3 软件的描述

4.4 软件的具体使用

5 结论与展望

5.1 本文总结

5.2 后续工作展望

参考文献

致谢

个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文