El cálculo del flujo de energía consiste en determinar los parámetros operativos en estado estable de cada parte del sistema eléctrico en función de los parámetros y condiciones operativas de la estructura de la red eléctrica, los generadores, las cargas y otros. componentes.
La importancia y el propósito del informe de selección de temas del informe de simulación y modelado de cálculo de flujo de energía de MatlAB
El cálculo del flujo de energía es el análisis y cálculo más simple pero muy importante en el sistema de energía, y se puede utilizar para estudiar el sistema. Diversos problemas planteados durante la planificación y operación. Para los sistemas de energía planificados, los cálculos del flujo de energía pueden verificar si el esquema de planificación del sistema de energía propuesto puede cumplir con los requisitos de varios modos de operación para los sistemas de energía en funcionamiento; los cálculos del flujo de energía se pueden usar para predecir si varios cambios de carga y cambios en la estructura de la red pondrán en peligro la salud; Seguridad del sistema, si el voltaje de todas las barras colectoras del sistema está dentro del rango permitido, varios componentes (líneas, transformadores, etc.) se sobrecargarán en el sistema, qué medidas preventivas se deben tomar con anticipación cuando pueda ocurrir una sobrecarga.
Sin embargo, los programas tradicionales de cálculo de flujo de energía carecen de una interfaz gráfica de usuario, los resultados no son intuitivos y es difícil de integrar con otras funciones de análisis. La entrada de datos de red sin procesar es grande y propensa a errores. Con el rápido desarrollo de la tecnología informática, combinado con las características del sistema de energía y las ideas de diseño de desarrollo y la estructura general del software de cálculo gráfico del flujo de energía, la aplicación del software MATLAB puede mejorar en gran medida este problema. Las características principales de este sistema son un funcionamiento sencillo, una interfaz gráfica intuitiva, un funcionamiento estable y un cálculo preciso. En el cálculo, se ha mejorado el algoritmo para aumentar la velocidad de cálculo, y varios tipos de empaquetamiento efectivo hacen que el programa tenga buena modularidad, mantenibilidad y reutilización.
Estado de la investigación del tema (incluida la revisión de la literatura)
El cálculo del flujo de potencia del sistema de energía es una operación básica para estudiar el funcionamiento estable de los sistemas de energía. Puede determinar la distribución de voltaje y la potencia. distribución del sistema, así como la distribución de energía de la red y pérdidas en . Para los sistemas de energía planificados, los cálculos del flujo de energía pueden verificar si el esquema de planificación del sistema de energía propuesto puede cumplir con los requisitos de varios modos de operación para los sistemas de energía en funcionamiento; los cálculos del flujo de energía se pueden usar para predecir si varios cambios de carga y cambios en la estructura de la red pondrán en peligro la salud; Seguridad del sistema, si el voltaje de todas las barras colectoras del sistema está dentro del rango permitido, varios componentes (líneas, transformadores, etc.) se sobrecargarán en el sistema, qué medidas preventivas se deben tomar con anticipación cuando pueda ocurrir una sobrecarga.
El cálculo del flujo de energía no es solo la base para el análisis cuantitativo de la racionalidad, confiabilidad y economía de los métodos de planificación, diseño y operación de sistemas de energía, sino también la base para los cálculos de estabilidad estática y transitoria de los sistemas de energía. El uso de computadoras electrónicas para cálculos de flujo de potencia comenzó a mediados de la década de 1950. Experimentó el método de iteración de Gauss-Seidel basado en la admitancia nodal, el método de Newton-Raphson, un método típico para resolver ecuaciones no lineales, y su método mejorado, el método de descomposición PQ desacoplado rápido.
En los últimos 20 años, la investigación sobre el algoritmo de flujo de potencia sigue siendo muy activa, pero la mayor parte de la investigación se centra en el método mejorado de Newton y el método de descomposición PQ. 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 modelos y algoritmos no pueden reemplazar el método de Newton ni el método de descomposición PQ. Los requisitos del cálculo del flujo de potencia se pueden resumir en: (1) La confiabilidad o convergencia del algoritmo.
(2) Velocidad de cálculo y uso de memoria
(3) Comodidad y flexibilidad de cálculo. A medida que las características de los sistemas de energía de componentes múltiples, fuertemente no lineales y a gran escala se vuelven cada vez más prominentes, la cantidad de cálculos y la complejidad de los mismos aumentan dramáticamente. La velocidad de los cálculos del flujo de energía procesados por el antiguo software informático ya no puede cumplir con los requisitos de simulación. de simulación de redes eléctricas a gran escala y control en tiempo real. MATLAB es un software matemático comercial producido por American MathWorks Company. Es un lenguaje informático técnico avanzado y un entorno interactivo utilizado para el desarrollo de algoritmos, visualización de datos, análisis de datos y cálculos numéricos.
Es insuperable en términos de cálculos numéricos en software de aplicación de tecnología matemática. MATLAB puede realizar operaciones matriciales, trazar funciones y analizar datos, desarrollar e implementar algoritmos, crear modelos de interfaz de usuario y conectar programas y aplicaciones en otros lenguajes de programación.
Con su lenguaje, herramientas y funciones matemáticas integradas, podemos explorar muchas formas de obtener resultados más rápido que las hojas de cálculo o los lenguajes de programación tradicionales como C/C o Java. MATLAB se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluido el procesamiento de señales y comunicaciones, procesamiento de imágenes y videos, sistemas de control, pruebas y mediciones, finanzas computacionales y biología computacional. Más de un millón de ingenieros y científicos de diversas industrias e instituciones académicas utilizan MATLAB como lenguaje informático técnico. MATLAB es un lenguaje informático científico con potentes funciones como cálculos numéricos, operaciones simbólicas y procesamiento de gráficos.
MATLAB es un potente software informático. Al escribir programas, MATLAB permite a los usuarios escribir programas en lenguaje matemático, que está más cerca del formato de expresión matemática escrita que los lenguajes BASIC y FORTRAN, y sus programas son fáciles de depurar. Con los mismos requisitos informáticos, el uso de la programación MATLAB reducirá en gran medida la carga de trabajo. El método de utilizar el lenguaje MATLAB para calcular el flujo de potencia tiene una programación simple, alta eficiencia informática y está en línea con los hábitos de pensamiento de las personas. Los resultados del cálculo pueden satisfacer las necesidades de los cálculos de ingeniería, verificar la efectividad del método y abrir nuevas ideas para resolver problemas de cálculo del flujo de energía de grandes redes eléctricas.
Contenido del proyecto e ideas de investigación
Se analizan los métodos de cálculo de flujo de potencia más utilizados, como el método de Newton-Raphson. Primero, se establece un modelo matemático de cálculo del flujo de potencia, que incluye principalmente el principio y el método de cálculo de la matriz de admitancia, las ecuaciones básicas del cálculo del flujo de potencia, la clasificación de los nodos del sistema de flujo de potencia y las restricciones del cálculo del flujo de potencia. En segundo lugar, se describen el principio básico, el proceso de solución y el diagrama de bloques del programa del método Newton-Raphson. Finalmente, utilice el software MATLAB para generar y calcular la matriz, ¿Newton? Programa de cálculo de flujo de potencia mediante el método Rafson. Utilice el método Newton-Raphson para crear un modelo de simulación a partir de datos sin procesar preparados, analizar los resultados de la simulación y completar las especificaciones de diseño.
Puntos clave y dificultades de este tema
Los sistemas de energía modernos se caracterizan cada vez más por sistemas grandes, una fuerte no linealidad y múltiples componentes, y su volumen y complejidad de cálculo han aumentado dramáticamente. El método de Newton-Raphson es un método de cálculo iterativo eficaz para resolver ecuaciones algebraicas no lineales. El método Newton-Raphson requiere extensos cálculos numéricos. Los métodos para determinar la autoinductancia y la admitancia mutua, las propiedades de las matrices de admitancia de los nodos, el circuito equivalente de transformadores no estándar y la clasificación de los nodos del sistema eléctrico se confunden fácilmente. En el diseño de MATLAB, el formato de llenado de los datos originales es un vínculo clave, que está directamente relacionado con la conveniencia y flexibilidad del uso del programa. La cantidad de entrada de datos es grande, así que tenga cuidado, de lo contrario la carga de trabajo aumentará considerablemente.
Propuesta de tesis
Descripción general del cálculo del flujo de potencia del sistema eléctrico
1.1 Introducción a los sistemas eléctricos
1.2 Introducción al cálculo del flujo de potencia
1.3 Importancia y desarrollo del cálculo del flujo de potencia
2. Modelo matemático del cálculo del flujo de potencia.
2.1 Principio y método de cálculo de la matriz de admitancia
2.1.1 Método de determinación de la autoinductancia y la admitancia mutua
2.1.2 Matriz de admitancia nodal Naturaleza y significado
2.1.3 Circuito equivalente de transformador de relación no estándar
2.2 Ecuaciones básicas para el cálculo del flujo de potencia
2.3 Clasificación de los nodos del sistema eléctrico
2.4 Restricciones del cálculo del flujo de potencia
3. Descripción general del método de Newton-Raphson
3.1 Principios básicos del método de Newton-Raphson
3.2 Proceso de solución del método de Newton-Raphson
3.3 Diagrama de bloques del programa del método Newton-Raphson
4.Modelado y simulación MatlAB.
4.1 Introducción a Matlab
4.2 Generación de matrices
4.3 Operaciones con matrices
4.4 ¿Newton? Programa de cálculo de flujo de potencia del método Rafson
4.5 Análisis de resultados
Resumen
Tabla de progreso (incluyendo división de tiempo y contenido principal de cada etapa)
Los nombres y fechas de cada etapa del diseño del número de serie (semana de enseñanza)
1 Emitir hojas de tareas, recuperar y recopilar la información más reciente sobre el tema, investigar y analizar 2014 11.7 13 de octubre. p>
4. ¿Proporcionar el informe de propuesta 2014 110 14? 165438 22 de octubre
3. ¿Modificar los materiales de traducción en idiomas extranjeros relacionados con el informe de propuesta 2014 165438 22 de octubre? 65438 28 de febrero
4. Según el informe de propuesta, realizar una inspección intermedia y redactar el primer borrador del artículo 2015 enero 2015 marzo 65438
5. a las opiniones del tutor, completó el trabajo y lo entregó el 15 de marzo de 2015? 18 de abril
6. El instructor evalúa los resultados y el profesor califica los trabajos 18 de abril de 2015 30 de abril
¿Defensa de graduación 2065 438 30 de abril de 2005? 16 de mayo
Referencia
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