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1、 毕业论文设 计 题 目： 含分布式电源的配电网潮流计 算 毕业论文含分布式电源的配电网潮流计算 长沙学院毕业论文摘 要 在分布式电源系统当中，主要是它和大电网的供电系统起到了一个相互补充和协调的作用，主要是利用了现有的综合设备以及资源，从而可以给用户提供一个更为良好的并且可靠的电能应用方式。因为分布式电源通过了并网以后，它对于在各个地区的电网运行和在其结构当中都发生很大的变化，有一定的影响，所以，分布式的电源潮流计算就能起到了一定的作用，这也是作为评估的重要方式之一，作为优化电网运行重要的理论基础，通过长期的研究证明，技术已经较为成熟，有利于电网长足的发展。现在，新能源开发利用的分布式发电技
2、术已经成为了电力工业一个新的研究热点。目前，国内外在研究基于分布式电源的潮流计算方法主要围绕在牛顿拉夫逊法（newton-raphson method，NR）、前推回代法、高斯Zbus 3 种方法。在配电网潮流计算方面，本文分局接口的模型的不同将DG分为PQ,PV,PI和PQ(V)等四种节点类型，并为每种节点类型DG建立了潮流计算模型。在传统潮流计算方法的基础上，结合各点类型DG的潮流计算模型，提出了适用于含不同类型DG的配电网潮流计算方法，并以IEEE33算例验证了算法的可行性。关键词：配电网，分布式电源，潮流计算IIIABSTRACT In the distributed power sy
3、stem, mainly it and large power grid power supply system to a mutual supplement and coordination role, mainly is the use of existing integrated equipment and resources, and can provide users with a more good and reliable electricity can be used.Because of the distributed power supply through the gri
4、d after it for power grid operation in various regions and in the structure have taken place great changes, certain influence, so distributed power flow calculation will be able to play a certain role, it is also regarded as one of the important ways to evaluate the, as an important theoretical basi
5、s for power grid operation optimization, through long-term research proof, technology has been more mature, is conducive to the rapid development of the grid. Now, new energy development and utilization of distributed generation technology has become a new research focus in the power industry. At pr
6、esent, research at home and abroad based on distributed power flow calculation method mainly focus on Newton Raphson (Newton-Raphson，NR), forward and backward substitution method, ZBUS Gauss 3 kinds of methods. In terms of power flow calculation, this paper divides DG into PQ, PV, PI and PQ (V) and
7、other four kinds of node types, and establishes the power flow calculation model for each node type DG. In the traditional power flow calculation method based on, combined with the trend of the type of DG calculation model, is proposed, which can be used with different types of DG distribution netwo
8、rk power flow calculation method, and the IEEE 33 examples to verify the feasibility of the algorithm.Keywords: Distribution Network, Distributed Power Supply, Power Flow Calculation目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V第一章 绪论71.1选题背景及意义71.2含分布式电源的配电网研究的现状81.2.1 分布式电源的发展及应用概况81.2.2 分布式电源的潮流算法研究现状91.3本文主要工作10第二章 分布
9、式电源的建模102.1 太阳能光伏发电112.1.1 光伏发电的工作原理112.1.2 光伏发电的模型112.2 燃料电池142.2.1燃料电池的工作原理142.2.2 燃料电池的模型152.3 风力发电152.3.1 风力发电的工作原理162.3.2 风力发电的模型16第三章 配电网潮流计算183.1 配电网潮流计算的概述193.1.1 配电网潮流计算的基本要求193.2基于回路分析法的配电网潮流计算203.2.1回路分析法基础203.3基于回路分析法的潮流直接算法21第四章 含分布式电源的配电网潮流计算234.1分布式电源的模拟244.1.1 PQ恒定型分布式电源244.1.2 PI恒定型
10、分布式电源244.1.3 PQ(V)分布式电源254.1.4 PV恒定型分布式电源254.1.5 分布式电源的处理方法264.2含DG的潮流计算方法274.2.1 配电网拓扑结构的矩阵描述274.2.2 潮流算法的实现284.2.3 潮流算法的流程304.2.4 含DG配电网潮流计算方法的实现314.3算例分析32结 论33参考文献34附录36致 谢37VI第一章 绪论1.1选题背景及意义随着负荷的快速增长以及电力市场的逐步推行，传统的集中式发电已经不能满足当今社会对电力及能源供应的需求。近些年来，集中式发电受到它自身缺陷的限制，对电力供应的稳定和安全带来了不可忽视的影响。为了解决这类问题，我
11、们找到了一种可靠、灵活、高效、经济的发电方式，即分布式发电技术。分布式发电与集中式发电相结合将是21世纪电力工业的优先发展方向。其不但可以解决集中式发电投资大、建设周期长、调节不灵活及事故范围大等弊端，还能使得日益枯竭的能源危机和环境污染得到了较大的改善。 分布式发电技术通常是指发电功率在数千瓦至数百兆瓦的小型模块化且分散布置在用户附近的高效、可靠、清洁、可持续发展的发电技术1。分布式电源(Distributed Generators, DGs)主要包括微型燃气轮机(Micro-turbines)、燃料电池(Fuel Cell)、光伏发电和风力发电等一些新能源领域。按发电能源是否可再生，可将其
12、分布式发电分为两类：一类是用不可再生能源的分布式发电，主要是采用化石燃料作为能源；另一类是用可再生能源的分布式发电，它不会造成污染，属于绿色电力。比如：风能、太阳能都是取之不尽用之不竭的自然资源，其他分布式发电装置使用的大多数如：天然气、沼气、生物质能等清洁燃料，而传统发电燃料主要是以煤为主；这些装置还应用了现代污染物控制技术，从而控制废水、废渣等的排放量。此外，分布式电源的开发、研究和建设，还有如下重要的意义： （1）因为城市的大规模发展，使得新的配电线路走廊开辟越来越困难，而直接在用户旁安装分布式电源是一种很有效的替代方案。 （2）对于偏远地区，可以依靠当地丰富的自然资源，从而选择合理的分
13、布式发电方式能够有效的节约筹建投资大的电网。分布式电源设备，无论是燃气轮机还是内燃机，都可以供电、供热（冷）服务，能够解决边远山区、矿区、旅游区的用电问题。 （3）随着电力市场的逐步推行，用户对供电可靠性、电能质量以及电价的关注日益增加，而采用分布式发电则有利于降低用户电价，提高电能的质量和供电的可靠性，同时满足用户多方面的要求，为用户用电提供更多的选择。 （4）分布式电源已经成为了一种以电网最大经济为目的调频、调峰的手段，不但可以利用储能设备的储电能力实现补峰填谷和调频，还还可以利用它来控制电网高峰和低谷时的发电功率（除可再生能源外）。 （5）随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，从而
14、促进了电力负荷的快速增长，导致了某些地方出现了比较严重的电力缺口。如果采用集中式发电来平稳渡过这一时期是不可能的，但分布式电源具有投资小、建设周期短等优点就可以满足电力负荷增长后的要求。 （6）伴随新型发电技术和新型储能技术的发展，分布式电源（除可再生能源外）采用热效率在65%-95%的设备，增加了能源利用率，从而减少了对一次能源的消耗。 因为分布式电源的引入，从而电源的节点类型出现了 PQ、 PI、 PV、 PQ(V)节点。另外，因为系统中还有PV节点及少量环网的存在，使得基于传统的辐射状网络的前推回代算法已经不再适用。 含分布式电源的配电网潮流计算的功能是计算线路中的功率和电压，但有时也用
15、来评估其并网后对配电系统所产生的影响，而且是分析分布式电源对电网静态稳定性影响等其他理论研究工作的基础，因而研究含分布式电源的配电网潮流计算具有一定的理论意义和实用价值。1.2含分布式电源的配电网研究的现状1.2.1 分布式电源的发展及应用概况 分布式发电方式的发展主要经历了以下三个阶段。 （1)早期的电力系统是采用分布式发电方式，在负荷附近建立小型容量发电厂，为用户提供小规模电源。这主要是因为当时技术不发达，用电量低；（2）20世纪初，随着技术的进步和负荷的增加，大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统成为了主流的发电方式。它的大容量、巨型化发电能够满足当时社会的发展和用户的需要。但是，由于近年来屡屡发生的电力危机和大面积停电事故，从而让我们深深地意识到庞大的电力系统存在既“笨拙”又“脆弱”的缺点。（3)到了20世纪中晚期，由于用电需求的大量增加，人们愈加了解灵活、可靠的发电方式的重要性，
