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内容简介

　　《配电网规划常用计算》配电网规划设计的常用计算种类有负荷预测、潮流计算、短路电流计算、供电安全分析、可靠性计算、无功优化规划计算等，基本涵盖了上述方面的内容，包括计算的理论基础、程序设计方法，以及实例验证等，希望读者通过能够掌握规划计算分析软件的开发。 　　以讲述传统的10kV中压配电网计算为主，同时兼顾35~110kV高压配电网计算，400kV低压配电网计算略有涉及。 　　是从事配电网规划、设计、工程建设、管理等工作人员的参考书，也可以供高等学校电力类相关专业的研究生参考。

目录

前言
第1章 配电网数据模型 1
1.1 配电网CIM 描述 1
1.2 CIM 解析与存储方法 7
1.3 CIM 解析程序设计 14
本章小结 20
参考文献 20
第2章 配电网计算数据预处理 22
2.1 设备属性校验 22
2.2 网络连通性分析 23
2.3 负荷数据处理 34
2.4 网络接线分析 38
本章小结 40
参考文献 41
第3章 配电网潮流计算 42
3.1 配电网潮流计算的基本原理 42
3.2 配电网潮流计算程序设计总流程 47
3.3 前推回代潮流计算 49
3.4 牛顿法潮流计算 52
本章小结 60
参考文献 60
第4章 配电网短路电流计算 61
4.1 配电网短路电流计算特点 61
4.2 配电网短路电流计算方法 65
4.3 配电网短路电流计算流程 68
4.4 配电网短路电流计算程序设计 71
4.5 计算实例 73
本章小结 79
参考文献 79
第5章 配电网供电安全分析 80
5.1 配电网N-1定义 80
5.2 配电网N-1计算方法 83
5.3 配电网N-1计算程序设计 86
本章小结 96
参考文献 96
第6章 配电网可靠性计算 97
6.1 可靠性基本模型 97
6.2 可靠性指标 98
6.3 可靠性计算方法 100
6.4 可靠性计算软件实现 104
本章小结 116
参考文献 116
第7章 配电网无功优化规划计算 118
7.1 配电网无功优化计算模型 118
7.2 10kV无功优化计算方法 122
7.3 环网无功优化计算方法 126
7.4 配电网馈线无功优化程序设计 129
本章小结 136
参考文献 136
第8章 总量与空间负荷预测 137
8.1 配电网负荷预测的特点 137
8.2 负荷预测常用方法 138
8.3 负荷预测计算程序的实现 142
8.4 负荷预测系统框架 150
8.5 实例分析 151
本章小结 154
参考文献 155
附录A 面向对象的程序设计基础 156
附录B 配电网络数据库DNDB定义 159
附录C 配电网常用国际标准算例 163
附录D 配电网标准算例 171

前言/序言

　　Q/GDW738—2012 《配电网规划设计技术导则》明确规定了配电网规划计算分析要求,即通过量化计算,确定配电网的短路电流水平、供电安全水平和供电可靠性水平,以及无功优化配置方案,并研究提高配电网安全性、可靠性和适应性的措施。本书涵盖了上述方面的内容。 　　配电网计算与输电网计算差异较大,即使是常规的潮流计算,输电网常用的方法也不适用于配电网,需要研究配电网特有的计算方法。除此之外,因为网络异常复杂,配电网计算对信息系统的依赖,特别是对图形的依赖是输电网所没有的,需要重点研究数据模型和数据预处理技术。有关配电网计算问题,历来存在争议。一种观点认为,配电网欠账太多,即“重发、轻供、不管用”,在基础数据不全,管理水平低下的情况下,开展大规模分析计算时机不成熟,只能用统计的方法来分析配电网规划和运行的大体趋势。另一种观点认为,配电网计算应与高压输电网计算一样,需要精确的计算模型和计算结果,否则计算将会产生误导,达不到指导规划的作用。作者认为,这些观点无疑都有正确的一面,但绝不主张无所作为,而是要积极推进配电网计算工作向前发展。一方面,电力公司已经将解决“两头薄弱”问题提到了战略高度,配电网越来越得到重视,技术水平和管理水平得到了显著的提升,在特大城市,已经有了高可靠性的A+ 区域,A+ 区域各种信息系统比较完善,区域内进行配电网相关计算已经没有任何障碍。即使其他区域,条件也在逐步改善,已将计算纳入配电网规划的工作流程,全局范围内的相关功能规范和数据规范也已发布。另一方面,在数据并不十分精确的情况下,通过计算进行趋势分析,特别是多规划方案比较时,由于对比条件一致,完全可以体现出定量分析的科学性和严谨性,也有利于规划者进行合理决策。当数据质量不高时,通过相关计算得到一个基本认可的结果;当数据质量越来越高时,计算结果会越来越准确,通过计算分析来促进数据质量的改进也是开展计算分析工作的理由。 　　中国电力科学研究院历来重视电力系统的计算分析工作。通过几代人的努力,已经形成了从特高压输电网到10kV 中压配电网的计算软件序列。本书即为配电网计算软件开发经验的总结。本书重在实际的软件工程应用,在于解决实际的工程计算问题。为便于读者理解,在讲述计算过程时,一般简要介绍计算需要的理论基础。目前专门讲述配电网理论的专著和文献大多过于晦涩,全篇充满大量的公式和推导,验算案例又过于简单,将理论变成工程应用软件,还有相当大的距离,还需要做大量艰苦细致的程序设计和软件调试工作。现场情况千变万化,需要通过足够的计算样本来修正计算软件中的各种错误,这些都需要长时间的经验积累和总结。当然,对于开发配电系统计算软件,电力系统理论素养是必不可少的,需要研发人员了解计算过程中的电气设备原理和计算过程的物理意义。本书希望缩短深奥的理论和实际的工程应用之间的距离,便于科技工作者和工程技术人员尽快利用计算机工具实现配电网计算软件的研制,使科技成果更好的应用到配电网实际规划工程中去。 　　本书主要为配电网规划编写,但提供的计算方法不仅适用于规划计算,配电网运行计算也可以采用,因为计算原理和方法是基本一致的。但配电网运行计算还存在许多障碍,如量测不全,数据质量较差等。计算方法多种多样,同样的算法,不同的程序设计人员也有不同的开发思路,更为重要的是,现在流行软件的“敏捷开发”,开发者需要和使用者面对面交流,软件要适应用户快速的需求变化并及时跟进,否则软件将很快失去生命力。针对具体的工程应用,单一的开发工具也不能胜任,为满足不同用户的需要,同样功能的程序也要经常用不同的开发语言编写,如用C/C++、Java、VisualBasic、Delphi、PL/SQL、C#等各种开发工具编写配电网计算程序。本书提供程序设计的详细思路,为便于理解,提供了大量的流程图,在必要环节使用伪代码讲述实现细节,重点部分用实例来进行讲述,相信读者可以根据本书提供的方法,使用任何计算机语言编写出高质量的配电网计算程序。 　　感谢中国电力科学研究院配电研究所的大力支持,本书的出版得到了中国电力科学研究院出版基金资助。特别感谢于尔铿老师、陈竟成博士、徐得超硕士、马文晓硕士、盛灿辉硕士,正是因为他们早期卓有成效的研究工作,为本书撰写提供了坚实的基础。 　　在成书过程中,感谢苏剑、韦涛、刘海涛、刘伟、吕广宪、赵大溥、王立岩、马康、邱辰、张国宾、张伟、田田、邱佳等诸位同仁的大力支持。感谢上海交通大学刘东研究员、翁佳明博士在虚拟量测部分所做的贡献。 　　本书承蒙配电网领域资深专家、华北电力大学博士生导师张建华教授主审,张老师详细审阅了本书全部初稿,并提出了宝贵的意见,在此表示由衷的感谢。 　　希望本书的出版能起到抛砖引玉的作用,能促进配电网计算更好更快地向前发展。 　　配电网技术发展很快,信息技术更新换代更加迅猛,加上编者水平有限,书中缺点和不足之处在所难免,恳请读者批评指正。 　　编者 　　2016年3月
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