配电网线损计算方法研究

论文总字数：35874字

摘 要

配电网线损率作为电力企业的重要经济水平指标和技术水平指标，能够准确的对配电网线路损耗进行理论计算非常关键。本课题研究损耗产生的原理。同时总结多种用于线损计算的方法，并指明各自优劣。同时，研究集中能耗占比高的电力元件的数学模型。牛顿拉夫逊法是一种最为有效的潮流计算方法。其有良好的精度，优秀的收敛性。因此，本文正是采用该方法编制了基于的配电网线损计算软件。

通过无功优化，能够大大减少配电网线损。同时也能大大优化电压质量，从而提高供电可靠性。所以，无功优化不仅仅对配电网相关研究具有理论上的价值，在经济上也会取得巨大的效益。配电网无功优化是包含有多个变量，同时约束条件也较多，这导致了优化比较困难。而遗传算法能够较好的解决这个问题。因此，本文采用该方法解决优化问题。并编写了基于的无功优化程序。

最后通过和节点标准算例的实际操作，确认了所编写的程序的可行性。

关键词：配电网,牛顿拉夫逊法,无功优化,遗传算法

ABSTRACT

Distribution network line loss rate as an important economic level indicators and technical level indicators, to accurately calculate the distribution network line loss is critical. This paper studies the principle of loss. At the same time this paper sum up a variety of methods used for line loss calculation, and indicate their own advantages and disadvantages. And, we study the mathematical model of power components with high energy consumption. Newton Raphson method is one of the most effective method of calculating the power flow. It has good accuracy, excellent convergence. Therefore, software of this paper is the use of this method which is based on MATLAB to calculate distribution network line loss.

Through reactive power optimization, distribution network line loss will be greatly reduced. And,it can greatly optimize the voltage quality, thereby improving power supply reliability. Therefore, reactive power optimization is not only theoretically valuable for the research of distribution network, but also has great economic benefits.Reactive power optimization of distribution network includes a number of variables and more constraints, which led to the optimization more difficult.But the genetic algorithm can solve this problem better. Therefore, this paper uses this method to solve the optimization problem. And the preparation of reactive power optimization program based on MATLAB.

Finally, the feasibility of the programmed program is confirmed by the actual operation of the IEEE 33 and 69 node standard examples.

KEY WORDS:distribution network, Newton Raphson method,reactive power optimization,genetic algorithm

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2课题研究背景和意义 1

1.3研究现状 2

1.4本课题的主要内容 2

第二章理论基础知识 4

2.1配电网 4

2.2电能损耗 4

2.2.1线损概念 4

2.2.2电能损耗分类 4

2.3理论线损产生原理 5

2.4配电网线损计算方法 6

2.4.1均方根电流法 6

2.4.2平均电流法 7

2.4.3等值电阻法 8

2.4.4损失因数法 10

2.4.5最大负荷小时数法 11

2.5元件的数学模型 12

2.5.1线路导线数学模型 12

2.5.2配电变压器数学模型 12

2.5.3并联电容器数学模型 13

2.5.4并联电抗器数学模型 13

2.5.5串联电抗器数学模型 14

2.6本章小结 14

第三章配电网潮流计算 15

3.1配电网潮流计算特点 15

3.2牛顿拉夫逊法(N-R法) 15

3.2.1牛顿法基本原理 15

3.2.2牛顿拉夫逊法（N-R法） 16

3.2.3N-R法基本步骤 18

3.3前推回代法 19

3.4本章小结 20

第四章配电网无功优化 21

4.1配电网无功优化简介 21

4.2遗传算法理论知识 21

4.2.1染色体编码 21

4.2.2个体适应度函数的评价与选择 22

4.2.3遗传操作 22

4.2.4搜索终止条件 23

4.3本章小结 24

第五章算例分析 25

5.1基于MATLAB的配电网线损计算软件介绍 25

5.2配电网无功优化程序设计 25

5.3IEEE33节点配电网算例结果分析 26

5.3.1线损计算 26

5.3.2无功优化结果分析 29

5.4IEEE69节点配电网算例结果分析 31

5.4.1线损计算 31

5.4.2无功优化结果分析 35

第六章 结论 39

参考文献 40

附录 42

致谢 45

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