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第一章 绪论11.

1 电力系统及无功优化概述

1 1.1.1 电力系统简介

1 1.1.2 无功优化基本思想

1 1.2 电力系统潮流计算概述

2 1.3 本课题的主要工作

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第二章 MATLAB简介

4 2.1 MATLAB主要特点

4 2.2 MATLAB的五大功能

5 2.2.1 MATLAB的数值计算功能

5 2.2.2 符号计算功能

5 2.2.3 数据可视化功能

6 2.2.4 数据图形文字统一处理功能

6 2.2.5 建模仿真可视化功能

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第三章 潮流计算具体内容及数学模型

8 3.1 潮流计算基本要求及程序发展

8 3.1.1 基本要求

8 3.1.2 程序发展

8 3.2 潮流计算问题的数学模型

10 3.2.1 节点网络方程式

11 3.2.2 电力网络方程的求解方法

13 3.2.3 潮流计算的定解条件

14 3.3 三种潮流算法简介

16 3.3.1 高斯-赛德尔法潮流计算

16 3.3.2 牛顿-拉夫逊法潮流计算

16 3.3.3 快速解藕潮流算法

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第四章 牛顿-拉夫逊法潮流计算原理和程序设计

18 4.1 基本原理

18 4.1.1 牛顿-拉夫逊迭代法

18 4.1.2 直角坐标形式的牛顿-拉夫逊潮流算法

21 4.2 性能和特点

23 4.3 程序设计

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第五章 用牛顿拉夫逊法解潮流方程算法及实现

27 5.1 程序设计基本流程

27 5.2 具体程序分析

28 5.3 计算结果的按步分析与总结

34 5.4 收敛曲线

36 5.5 MATLAB在潮流计算中的优势和不足

37 结束语

39 参考文献

41 附录一 源程序代码

42 附录二 英文资料翻译

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第一章 绪论1.1 电力系统及无功优化概述 1.1.1 电力系统简介 电力工业发展初期,电能是直接在用户附近的发电站中生产的,各发电站孤立运行.随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加,而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区,为了解决这个矛盾,就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户.同时,为了提高供电可靠性以及资源利用的综合经济性,又把许多分散的各种形式的发电站,通过送电线路和变电所联系起来.这种由发电机、升压和降压变电所,送电线路以及用电设备有机连接起来的整体,即称为电力系统. 电力系统加上发电机的原动机,原动机的力能部分(如热力锅炉、水库、原子能电站的反应堆)、供热和用热设备,则称为动力系统[1]. 电力系统中,由升压和降压变电所和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分,称为电力网. 1.1.2 无功优化基本思想 无功优化是实现电力系统安全和经济运行的重要手段之一.随着电网规模的日益扩大,电力需求的不断增长,电力市场化程度的不断提高,如何在满足用户需要的前提下,充分利用系统的无功调节手段,保证系统的安全和经济运行,多年来一直是国内外电力工作者们致力研究的问题. 80年代以前,我国电网长期处于低电压水平,主电网不稳定事故时有发生,给电力工业和其他经济部门造成了不可估量的损失.自1979年以来,电网电压水平不断得到改善,无功补偿设备的容量基本上与新增发电容量相适应,但是仍然存在一些问题,如一些电网在轻载时电压过高的现象时有发生,局部地区甚至超过设备的允许规定,严重影响了设备的安全运行;

重载时电压相对较低,影响了正常的工业生产和广大用户的正常生活.而且不同地区,不同的电网结构问题也不一样,江苏电网中苏北电网由于电源相对比较充足,而负荷相对不高,骨架网络容易出现无功过剩,电压偏高的情况,而江苏苏南电网情况正好相反,无功电源相对不足,而负荷相对较高,容易出现由于无功不足导致电压偏低的情况;