Informe de propuesta sobre libro de cálculo de tendencias

El término cálculo de flujo de potencia en la ciencia de la energía eléctrica se refiere al cálculo de la potencia activa, la potencia reactiva y el voltaje en la red eléctrica bajo la topología de la red del sistema de energía, los parámetros de los componentes y parámetros de generación de energía y distribución de carga.

Título del informe de propuesta de cálculo del flujo de potencia: Diseño y análisis del cálculo del flujo de potencia del sistema eléctrico

Ciencia: Departamento de Ciencias de la Información Especialidad: Ingeniería Eléctrica y su Automatización Clase: 07 Ingeniería Eléctrica y su Automation Science No.: 7022807042 Apellido: Xia Runjie Instructor: Zheng

Fecha de finalización: 7 de diciembre de 2010.

1. La base y el significado de la selección del tema:

El cálculo del flujo de potencia del sistema de energía es el cálculo eléctrico básico para estudiar el funcionamiento en estado estable del sistema de energía. La tarea del cálculo del flujo de energía del sistema eléctrico es descubrir el estado operativo de la red eléctrica en función de la estructura de la red y las condiciones operativas dadas, incluido el voltaje de cada barra colectora, la distribución de energía y la pérdida de energía de cada rama. El cálculo del flujo de potencia es el cálculo eléctrico más extenso, básico e importante en los sistemas de energía, y es una parte indispensable de la planificación y operación de la energía.

Con el desarrollo y la expansión de los sistemas de energía, las computadoras se han utilizado plenamente en los cálculos del flujo de energía de los sistemas de energía. La potente función de procesamiento matricial de MATLAB aporta una gran comodidad al análisis y cálculo de sistemas de energía.

El método de cálculo del flujo de potencia de Newton-Raphson es el método de cálculo del flujo de potencia más utilizado. El método de Newton-Raphson se divide en forma de coordenadas polares y forma de coordenadas rectangulares. Tiene buena convergencia y requiere valores iniciales apropiados.

La importancia del cálculo del flujo de energía:

(1) Antes de la planificación de la red eléctrica, la capacidad de suministro de energía y la red eléctrica se pueden planificar razonablemente mediante el cálculo del flujo de energía y la compensación de potencia reactiva. El esquema se puede seleccionar para satisfacer las necesidades de diferentes niveles de planificación: control de intercambio de flujo de energía, regulación de pico, regulación de fase y requisitos de regulación de voltaje.

(2) Durante la operación, se espera que la carga aumente y se pongan en funcionamiento nuevos equipos. Se seleccionarán diferentes cálculos de flujo de energía para encontrar eslabones débiles en la red eléctrica, que puedan usarse. como referencia para el control de despacho diario de los despachadores, y se harán sugerencias para mejorar la red eléctrica a los departamentos pertinentes y sugerencias para acelerar el progreso de la construcción de infraestructura.

(3) El cálculo del flujo de energía en condiciones de mantenimiento normal y modos de operación especiales se utiliza para compilar los modos de operación diarios, guiar los modos de arranque de la planta de energía, planes de ajuste de potencia activa y reactiva y planes de ajuste de carga para cumplir con la estabilidad térmica de líneas y transformadores y requisitos de calidad de tensión. (4) Analizar el impacto de los accidentes esperados y las interrupciones del equipo en la seguridad estática y formular un plan de ajuste para el modo de operación esperado.

Se concluye que en el estudio de los modos de operación de sistemas eléctricos y las soluciones de planificación, se necesitan cálculos de flujo de potencia para comparar la viabilidad, confiabilidad y economía de los modos de operación o soluciones de suministro de energía planificadas. Al mismo tiempo, para monitorear el estado operativo del sistema de energía en tiempo real, se requiere una gran cantidad de cálculos rápidos del flujo de energía. Por lo tanto, el cálculo del flujo de potencia es la operación eléctrica más utilizada, básica e importante en los sistemas eléctricos. El cálculo del flujo de energía fuera de línea se utiliza al planificar, diseñar y organizar el modo de operación del sistema; el cálculo del flujo de energía en línea se usa para monitorear en tiempo real el estado operativo del sistema de energía.

2. Estado de la investigación y tendencias de desarrollo en el país y en el extranjero (incluida la revisión de la literatura):

Existen muchos tipos de algoritmos de flujo de potencia, pero generalmente deben cumplir cuatro requisitos básicos: Confiable. Convergencia y velocidad de cálculo rápida, fácil de usar y flexible, y ocupa menos memoria. También son la base principal para evaluar algoritmos de flujo de potencia.

Estado de desarrollo: la mayor parte de la investigación de los últimos años se centra en el método mejorado de Newton y el método de descomposición P-Q. Además, con el desarrollo de la teoría de la inteligencia artificial, los algoritmos genéticos, las redes neuronales artificiales y los algoritmos difusos se introducen gradualmente en los cálculos del flujo de energía. Sin embargo, hasta ahora, estos nuevos modelos y algoritmos no pueden reemplazar el método de Newton ni el método de descomposición P-Q. A medida que la escala de los sistemas de energía continúa expandiéndose, los requisitos de velocidad de computación también aumentan. La tecnología de computación paralela también se utilizará ampliamente en los cálculos del flujo de energía y se convertirá en un importante campo de investigación.

Después de más de 30 años de desarrollo, los algoritmos de flujo de potencia han madurado, pero aún quedan muchos problemas por resolver, como varios algoritmos de flujo de potencia newtonianos que pueden conducir a la no convergencia bajo ciertas condiciones. , múltiples soluciones en cálculos de flujo de potencia y su mecanismo, la relación entre raíces adyacentes y la inestabilidad de voltaje bajo carga pesada, etc. Dado que el flujo de energía óptimo puede integrar la seguridad y la economía del sistema y proporcionar una base para la toma de decisiones para mejorar la seguridad y la economía del sistema, se convertirá en uno de los software de aplicación principales de los sistemas modernos de gestión de energía. Actualmente, hay muchos problemas que deben resolverse, tanto en la práctica como en la teoría, especialmente cómo resolver rápidamente problemas de programación no lineal a gran escala con miles de variables.

Tendencia de desarrollo: en los últimos años, la investigación sobre el algoritmo de flujo de potencia sigue siendo cómo mejorar el algoritmo de flujo de potencia tradicional, el método Newton-Raphson. Dado que utiliza el método de linealización sucesiva al resolver ecuaciones de flujo de potencia no lineales, para mejorar aún más la convergencia y la velocidad de cálculo del algoritmo, las personas consideran tener en cuenta los términos de alto orden o términos no lineales de la serie de Taylor, generando así la segunda -Algoritmo de flujo de potencia de orden. Posteriormente, basándose en la característica de que la ecuación de flujo de potencia en coordenadas rectangulares es una ecuación algebraica cuadrática, se propuso un algoritmo de flujo de potencia rápido no lineal en coordenadas rectangulares.

3. Investigar el contenido de este tema.

1. El significado del cálculo del flujo de potencia y los métodos de cálculo comunes.

2.Comprender el origen de la matriz de admitancias nodales, dominar el significado físico y el método de cálculo de los elementos, y las características de la matriz de admitancias nodales, para

y su aplicaciones.

3. Conocer principalmente los principios, clasificación y características de la ley de Newton-Raphson.

4. Aplicación del método de Newton-Raphson en el cálculo del flujo de potencia en sistema de coordenadas cartesiano y coordenadas polares. 5. Implementación del cálculo del flujo de potencia en MATLAB.

6. Utilizar el software MATLAB para escribir programas informáticos para analizar los cálculos de flujo de potencia de Newton-Raphson. 7. Examinar ejemplos seleccionados de programas compilados y analizar y resumir los resultados en detalle.

Cuarto, plan de investigación

1. Preparar diagramas de bloques y procedimientos para formar la matriz de admitancia de nodos de la red eléctrica.

Bajo la premisa de dominar los conceptos básicos, se dibuja el diagrama de bloques del programa para formar la matriz de admitancia del nodo de la red eléctrica y el programa de aplicación para procesar la formación de la matriz de admitancia del nodo de la red eléctrica. está compilado. El procedimiento debe basarse en los datos del circuito derivado de la red. 2. Preparé el diagrama de bloques de cálculo y el programa del método Newton-Raphson para el análisis de flujo de potencia.

Bajo la premisa de dominar los conceptos básicos y principios matemáticos de la ley de Newton-Raphson, dibujar diagramas de bloques de programas, compilar programas de aplicaciones y manejar cálculos generales de flujo de potencia del sistema de energía. Durante el proceso de compilación, es necesario elegir la mejor solución para el sistema de ecuaciones lineales tanto como sea posible, encontrar la regularidad de la fórmula de cálculo y hacer que el programa sea lo más simple posible. Los resultados del cálculo del flujo de potencia requerido incluyen: voltaje del nodo, potencia del nodo, potencia de la línea, pérdida de la red, número de iteraciones, etc. 3. Los ejemplos verifican los resultados del programa.

Elija un ejemplo apropiado para probar el programa compilado. Los resultados de las pruebas fueron analizados y resumidos. 4. Escribe una tesis de graduación

La tesis debe incluir una descripción de los conceptos y principios básicos. Diagramas de bloques y listas. Utilice ejemplos y resultados de pruebas para ilustrar el programa. y experiencia, etc.

Progreso del trabajo del verbo (abreviatura del verbo)

Referencia del verbo intransitivo

[1] He Yangzan, Wen Zengyin, Análisis del sistema de energía (arriba y abajo)[ METRO]. Prensa de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, 2002.

[2] Wang Dong, Tutorial práctico sobre programación en Visual Basic (segunda edición) [M].

Zhu Junwei, Análisis del sistema energético[M]. China Electric Power Press, 1995.

Wang Xifan, cálculo del sistema de energía[M]. Prensa sobre conservación del agua y energía eléctrica, 1978.

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