40000字硕士毕业论文电力系统负荷特性指标和负荷预测研究及软件开发
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：40000字
论点：负荷,特性,指标
论文概述：
负荷特性指标的计算分析以及负荷特性曲线的绘制是负荷特性分析的基础工作，而负荷特性分析是为了准确估计出未来一段时期内负荷随时间的变化规律，用于指导电力系统相关部门的工作。
论文正文：
第一章导言
1.1负荷特性指标计算分析和负荷预测的目的和意义
近年来，随着经济和社会的快速发展，电力供需矛盾和电网负荷特性发生了很大变化，导致电力生产安全稳定和电网规划等一系列问题日益突出。其中，电网峰谷差增大、最大负荷增大和调峰困难尤为突出。此外，受经济发展水平、当地气候条件和产业结构等因素的影响，电力负荷的变化具有很大的不确定性。因此，需要对负荷特性指标进行计算和分析，以提高负荷率，减小峰谷差，保证社会用电安全。综上所述，电力负荷特性指标的计算和分析有利于提高电网运行的经济性和安全性，从理论高度指导实际应用。电力系统负荷预测按时间可分为中长期负荷预测、短期负荷预测和超短期负荷预测。一般来说，中长期负荷预测以年或月为预测单位，短期负荷预测以周或日为预测单位，超短期负荷预测以小时为预测单位，预测下一小时或半小时的负荷。随着经济的发展，电力系统建设明显滞后于经济发展的需要，导致供电不足、电网结构不合理等一系列问题。这就需要对电力系统进行合理规划，建设一个结构合理、供电安全可靠、适应社会经济发展需要的电网。所有这些的基础工作是负荷预测。中长期负荷预测是机组安装(包括容量、选址等)的基础。)，电网建设和电网规划。短期负荷预测是规划部门、电力营销部门和调度部门安排短期计划的重要依据。
1.2负荷特性指标计算分析和负荷预测的特点
负荷特性分析是在一定区域内特定负荷特性指标计算分析的基础上进行的。其目的是掌握该地区的负荷特性，为电网决策提供依据。目前，负荷特性指标的计算和分析具有以下特点。
(1)要管理的数据量很大。例如，在分析某一年某一地区的负荷特性时，即使选择了每天24点的负荷数据，指数计算中也会有多达8760个数据。
(2)计算复杂。在计算负荷特性指标时，虽然指标本身的计算公式并不特别复杂，但目前还没有统一的计算软件，数据量很大，使得计算相当复杂。
(3)负载特性曲线难以绘制。负荷特性曲线可以直观地显示负荷特性分析中选定时期的负荷特性，但目前还没有统一的软件绘制负荷特性曲线。所谓的预测是根据某事物的已知情况来预测其未来。负荷预测也不例外。它根据过去某段时间的电力负荷值及其变化，预测某一区域的未来负荷值。电力负荷预测的不确定性和随机性决定了其以下特点。
1.3负荷特性分析和负荷预测
1.3.1国内外研究趋势
负荷特性变化的表征值通过负荷特性指标实现。目前，我国普遍接受的负荷特性指标有15个，包括描述性指标、比较性指标和曲线性指标。负荷特性指标的计算和分析是实施电力负荷调节、提高发电机组和供电机组安全性和可靠性的基础工作，具有深刻的理论和实践意义。
目前，国内外对负荷特性的研究主要集中在特定区域负荷特性指标的计算和具体分析上。然而，还没有人针对负荷特性指标计算数据量大、负荷特性曲线绘制困难的特点进行相应的软件开发。目前，对短期负荷预测的研究多于中长期负荷预测。这是因为短期负荷数据是足够的，它对序列本身的依赖性大于中期负荷预测。此外，智能方法在短期负荷预测中的应用使其发展迅速。然而，由于中长期负荷预测的时间跨度大，不确定因素多，目前研究不多，预测精度不理想。
第二章负荷特性指标的计算分析及其软件的研发
2.1负荷特性指标的分析与研究
电力负荷特性通过相关的负荷特性指标反映出来。负荷特性指标的计算和分析是描述电力系统负荷变化的基础。电力负荷特性指标包括日、月、年不同时期的指标值。这些指标包括数值指标和曲线指标。这些指标的计算和分析对电力系统有不同的意义。一些指标反映了负载的总体情况。一些指标对电力系统的规划设计有指导作用。一些指标被用作调度操作的基础。
负荷特性指数是负荷特性的定量表示。通过负荷特性指标的计算和合理分析，实现了负荷特性分析对电网建设和电力规划的指导作用。因此，负荷特性指标的计算和分析作为负荷特性分析的基础和重中之重尤为重要。随着经济的发展，对负荷特性指标的计算提出了更高的要求。各市供电局也迫切需要一套集成数据管理、负荷特性指标计算和负荷特性曲线绘制的软件。本软件的开发就是针对这些实际情况开发一个软件，实现数据管理、负荷特性指标计算(包括日、月、年负荷特性指标)和负荷特性曲线绘制。
第三章负荷模型聚合等效性研究.........................................24-36
3.1感应电机等效电路.........................................24
3.2综合统计负荷建模.........................................24-27 [/BR/] 3.2.1负荷数据分类统计.........................................25-26
3.2.2物理负荷模型.........................................26-27 [/BR/] 3.3负荷模型总量.........................................27-31
3.3.1等效静载荷.........................................27-29
3.3.2感应电机等效物.........................................29-31
3.4等效总线负载.........................................31-32
3.5示例分析.........................................32-34
3.6本章概述.........................................34-36
第4章电力系统扰动模型.........................................36-56
4.1摄动理论.........................................36-38
4.2摄动法的研究现状.........................................38-39
4.3数学推导.........................................42-46
基于.........................................39-42
4.4多时标综合负荷模型方法4.5推导.........................................46-48
4.6模拟示例.........................................48-54
4.7本章概述.........................................54-56
第五章小干扰稳定性分析.........................................56-76
5.1小干扰稳定性的定义.........................................56-57 [/BR/] 5.2小干扰稳定性研究方法.........................................57-62
结论
电力负荷特性指标的计算和分析对电网运行、电网安全经济生产具有重要的指导意义和应用价值。准确的中长期负荷预测是电力系统制定发展规划的基础。为了使电力建设满足经济发展和人民生活需要，有必要合理安排电网的规划和建设，而这一切的基础是准确的中长期负荷预测。
本文研究的课题是山西省电力公司科研项目的主要内容之一。所使用的数据也是在山西电力公司的积极合作下获得的实际数据。本文取得的主要成果如下:
(1)在Visual Basic和Access平台上，利用Access管理数据界面友好、面向对象、功能强大的优点，编写了一套负荷特性指标计算分析软件。该软件可以计算日、月、年负荷特性指标，绘制直观的负荷特性曲线。计算结果也可以导出到EXCEL表中，给用户带来极大的方便。并利用实际数据对山西某城市的负荷特性指标进行了计算和分析，总结了该城市负荷特性的一些特点。实际应用表明，该软件界面友好，操作简单。
(2)由于中长期负荷预测中使用的数据量少，历史数据的准确性极大地影响了预测结果的准确性。为了解决上述问题，本文研究了神经网络在中长期负荷预测数据预处理中的应用，并以传统方法和神经网络处理方法为基础，基于Visual Basic和MATLAB平台编写了一套实用的数据预处理软件。应用结果表明，传统方法对序列具有较好的处理效果，且处理精度比传统数据预处理方法有较大提高。
(3)在中长期负荷预测部分，研究了不确定因素对中长期负荷预测的影响，重点研究了盲数理论在中长期负荷预测中的应用。本文将大多数传统的预测方法按年、季、月编制成预测软件。用盲数理论对经典比例系数法和回归分析法进行了改进，并初步编制成软件。实际应用表明，预测效果良好。