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电力系统仿真软件工具包开发

作　者: 李冰剑
导　师: 张学军
学　校: 山西大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统建模 面向对象 DLL封装 二次开发
分类号: TM743
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 59次
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内容摘要


电力系统仿真是电力系统分析计算的基础,电力系统仿真技术在电力系统分析与防患事故方面承担着十分重要的作用。随着电力系统规模的增大,针对电力系统仿真的软件规模也越加庞大。在二十世纪九十年代,面向对象技术成功的解决了电力系统仿真软件存在的扩充和维护困难等问题,使得面向对象技术逐步的在电力系统软件开发中应用起来。尽管目前面世的电力系统仿真软件功能已非常强大,但具体到某一特殊的应用领域仍存在一些不适应性。一方面是由于电子新技术层出不穷,由此会带来一些新的问题需要处理；另一方面是现阶段的电力系统仿真软件都是以一个成品包裹式送到使用者的手中,使用者无法根据现场情况进行有针对性的修改,无法将仿真软件确切的应用到现场。如果软件使用者想要根据现场实际进行修改,必须通过软件开发商进行交涉,甚至造成二次消费,大大的提高了系统运行成本。因此,开发出一套使用简单、维护方便、扩充良好、能灵活适应电力系统各种分析需求和发展需要的仿真工具包,具有重大的现实意义。基于这种思想与需求,本文运用面向对象技术,旨在研究开发出一套电力系统仿真软件工具包。在这套工具包中,基本上包含了现阶段电力系统网络中所涉及到的基本元件以及在仿真计算中涉及到的算法程序。仿真工具包采用了Microsoft Visual Studio2005中的C++语言进行程序编制,并使用Microsoft Windows中的DLL技术将各个工具包封装在所对应的DLL文件中,实现了工具包之间的独立,也增强了相互之间调用的快捷性。在该工具包中,建立了现阶段电力系统网络中所包含的大部分基本元件的模型,同时还建立了系统潮流计算中所涉及到的运算方法以及相关方法,通过该工具包可以进行简单的系统潮流计算。在开发中充分考虑了软件接口问题,其他的开发者可以方便的调用该工具包中的相关模型,基本实现了扩充良好、维护性好和可二次开发的功能。

全文目录


中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 选题的背景和意义  11-12
  1.2 国内外研究开发现状分析及仿真软件介绍  12-15
    1.2.1 离线仿真技术及其相关仿真软件  13-14
    1.2.2 实时仿真技术及其相关仿真软件  14-15
  1.3 本文的工作及意义  15-16
第二章 面向对象技术的原理与应用  16-19
  2.1 面向对象技术的发展、基本思想和概念  16-18
    2.1.1 面向对象技术的基本思想  16
    2.1.2 面向对象技术的概念与技术  16-17
    2.1.3 面向对象技术的优点  17-18
  2.2 面向对象技术在电力系统中的应用  18
  2.3 本章小节  18-19
第三章 电力系统元件模型的设计  19-45
  3.1 电力系统元件分类  19-23
    3.1.1 节点类设计  19-21
    3.1.2 设备类设计  21-23
  3.2 电力系统元件模型的总体设计  23-44
    3.2.1 电力系统输电线路模型设计  23-26
    3.2.2 电力系统变压器模型设计  26-29
    3.2.3 电力系统发电机模型设计  29-33
    3.2.4 电力系统负荷模型的设计  33-38
    3.2.5 电力系统FACTS元件模型的设计  38-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章 电力系统网络模型的设计  45-66
  4.1 电力系统网络模型的定义与等效  45-47
    4.1.1 电力网络矩阵的形成  45-46
    4.1.2 电力系统网络方程的形成  46-47
  4.2 电力系统网络运算模型的设计  47-65
    4.2.1 电力系统数据分析模型的设计  48-52
    4.2.2 电力系统网络分析模型的设计  52-57
    4.2.3 电力系统潮流计算模型的设计  57-65
  4.3 本章小结  65-66
第五章 电力系统仿真软件工具包的构架和实现  66-74
  5.1 电力系统仿真软件工具包的架构  66-69
    5.1.1 系统元件包的组成  67
    5.1.2 系统计算包的组成  67-68
    5.1.3 系统工具包的形成  68-69
  5.2 电力系统仿真工具包的实现  69-73
  5.3 本章小节  73-74
第六章 总结和展望  74-76
  6.1 研究成果  74
  6.2 未来的工作与展望  74-76
参考文献  76-78
攻读学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79-80
个人简况及联系方式  80-82

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的模拟与计算 > 模拟与仿真
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