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1、 河南理工大学毕业设计（论文）说明书0摘要煤矿供电系统潮流计算是研究煤矿供电系统稳态运行情况的一种重要的分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个煤矿供电系统各部分的运行状态。在煤矿供电系统规划和现有煤矿供电系统运行方式中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性，可靠性和经济性。MATLAB 使用方便，有着其他高级语言无法比拟的强大的矩阵处理功能。这样使MATLAB 成为煤矿供电系统潮流计算的首选计算机语言。牛顿-拉夫逊法是煤矿供电系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次数少。介绍了煤矿供电系统潮流计算机辅分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉普逊法。关键词：煤
2、矿供电系统潮流计算与分析；牛顿-拉普逊法；MATLAB河南理工大学毕业设计（论文）说明书1AbstractCoal power supply system is the flow calculation coal mine power supply system steady-state operation situation of an important kind of calculation and analysis, it according to a given operation conditions and system wiring sure the coal mine in
3、every part of the power supply system operation. In coal mine power supply system planning and existing power supply system in coal mine operation mode, need to use a trend to quantitatively calculated analysis comparison power supply project or the operation ways of rationality, reliability and eco
4、nomical efficiency. MATLAB easy to use, with other senior language cannot be likened to powerful matrix processing functions. Such as coal power supply system to MATLAB flow calculation of choice for computer language.Newton-Ralph Gibson method is the power supply system of coal mine flow calculatio
5、n algorithms, which has one of the convergent, and less iteration times. Introduces the computer auxiliary power supply system of coal mine trend analysis and the basic knowledge of flow calculation and Newton PuXun method.Keywords: Coal power supply system trend are calculated and analyzed; Newton-
6、pull PuXun method; matlab 河南理工大学毕业设计（论文）说明书2目录第 1 章 绪论 .1 1.1. 课题背景 .1 1.2. 选题意义 .1 1.3. 潮流计算及其现状及其发展趋势 .2 第 2 章 煤矿供电系统潮流计算基本原理.4 2.1. 煤矿供电网络的数学模型 .4 2.1.1. 煤矿供电网络的基本方程式 .4 2.1.2. 自导纳和互导纳的确定方法.6 2.1.3. 节点导纳矩阵的性质及意义.7 2.1.4. 非标准变比变压器等值电路.9 2.2. 煤矿供电系统潮流计算的数学模型 .10 2.2.1. 煤矿供电系统潮流计算的节点类型.10 2.2.2. 煤矿供
7、电系统潮流计算基本方程.11 2.3. 煤矿供电系统潮流计算的约束条件 .12 2.4. 煤矿供电系统潮流计算方法 .13 2.4.1. 牛顿拉夫逊法.13 2.4.2. 高斯赛德尔法.14 2.4.3. PQ 分解法 .16 2.4.4. 拟牛顿算法.17 2.5. MATLAB 软件简介.18 2.5.1. MATLAB 的发展.18 2.5.2. MATLAB 的主要功能 .18 2.5.2.1. 数值计算和符号计算功能 .18 2.5.2.2. 绘图功能 .18 2.5.2.3. 语言体系 .19 2.5.2.4. MATLAB 工具箱.19 2.5.3. MATLAB 在煤矿供电系统
8、中的应用 .19 第 3 章 牛顿拉夫逊潮流计算理论分析.21 3.1. 概述 .21 3.2. 牛顿法基本原理 .21 3.3. 牛顿法潮流计算方程 .25 3.3.1. 节点功率方程.25 3.3.2. 修正方程.26 3.4. 牛顿法潮流计算主要流程 .30 第 4 章 实例仿真与分析.32 4.1. IEEE-30 系统算例分析.32 4.1.1. IEEE-30 节点系统的数据 .32 4.1.2. IEEE-30 节点系统的牛拉法潮流运算结果 .34 第 5 章 小结.36 参考文献.37 致 谢.38河南理工大学毕业设计（论文）说明书0第 1 章 绪论1.1.课题背景随着我国煤矿
9、供电系统规模的迅速扩大, 对供电质量的要求也随之提高。煤矿电网潮流计算作为研究供电系统稳态运行情况和静态稳定的一种基础的算法, 它可根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个系统各部分的运行状态, 如各母线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等。同时, 它也可以用来定量分析比较供电方案或运行方式的合理性。因此, 对煤矿供电系统进行可视化潮流分析,对电网的稳定运行进行安全预测分析是非常必要的。煤矿潮流计算是在给定煤矿电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法，在煤矿电力系统规划和运营中是不可缺少的一个重要组成部分。可以说，它是煤矿供电系统分析
10、中最基本、最重要的计算是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。是煤矿供电系统研究人员长期研究的一个课题。MATLAB 自 1980 年问世以来，它的强大的矩阵处理功能给煤矿供电系统的分析、计算带来许多方便。在处理潮流计算时，其计算机软件的速度已无法满足大电网模拟和实时控制的仿真要求，而高效的潮流问题相关软件的研究已成为大规模煤矿供电系统仿真计算的关键。随着计算机技术的不断发展和成熟，对 MATLAB 潮流计算的研究为快速、详细地解决大电网的计算问题开辟了新思路。1.2.选题意义根据煤矿供电网络系统稳态运行和静态稳定需要，进行煤矿供电系统潮流计算是保证煤矿供电系统正常运行的必要计算。具体来讲
11、煤矿供电系统潮流计算具有以下意义：1在煤矿供电电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 2在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现煤矿供电电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。 河南理工大学毕业设计（论文）说明书13正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导煤矿供电系统发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。 因此，潮流计算是煤矿供电系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。1.3.潮流计算及其现状及其发展趋势利用电子计算机进行潮流计算从 20 世纪 50 年代中期就已经开始。此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。煤矿
