工程硕士论文

这是一篇工程硕士论文，工程硕士专业学位是一种适宜我国国情的学位类型和人才培养规格。从发展的势头看，工程硕士教育充斥着着活力。在当今贯彻科教兴国、可持续发展和人才强国三大战略，全面建设小康社会的时期，学位与研究生教育如何发挥更好的作用，值得我们认真地研究和规划。（以上内容来自百度百科）今天为大家强烈推荐一篇工程硕士论文，供大家参考。优选工程硕士论文第一篇1绪论1.1电力系统负荷短期预测的意义电力系统是由电力生产企业、输电网、电力用户组成，其目的是满足各类电力用户对电力的要求，即满足负荷要水。但是由于电力系统的特殊性，即电力的生产和消费同时完成，不能存储，这样就要求电力系统的电力生产随时跟电力系统负荷变化保持一个动态的平衡，而电力系统负荷预测就是为保证这一平衡而提前做好准备。电力系统负荷预测是利用现有的知识和理论，运用科学的方法和手段对未来电力系统负荷的发展趋势做出科学合理的推断。随着我国国民经济的不断增强，电力需求增长迅猛，电力紧缺的情况越来越严重，尤其是东部沿海经济发达地区，用电高峰期间还存在着拉闸限电的现象，电网的用电负荷屡创新高，这使得电力系统负荷预测的重要性更加突出。特别是近年来由于国际上能源紧张，国内节能降耗国家能源战略方针的实施，电力系统负荷预测受到前所未有重视。而更深入的研究电力系统负荷预测技术的一个原因是:随着我国的电力市场化，竞价上网、分时电价和实时动态电价的实施，电力市场对电力系统负荷预测提出了更高的要求，而电力系统负荷短期预测是电价制定的主要依据，是电力市场重要组成部分。电力系统负荷短期预测的现实意义总结如下:(l)电力系统短期负荷预测是电力系统优化调度的基础工具，如火电厂燃料需求、网间调度、何时停开机组等，是电力部门日常管理的重要组成部分，准确的电力系统负荷短期预测是制定发电计划和电网供需动态平衡的关键，有助于电力系统的工作人员预知电能的生产、传输、销售情况。(2)精确的电力系统负荷短期预测可以提高电力系统的经济运行。对于电力生产企业，电力系统负荷短期预测是制定生产计划、检修任务和报价以及未来发展的重要依据;对于供电部门，电力系统负荷短期预测则为供电方制定购电计划提供依据;对于电力网而言，它是电网规划、拉闸限电和电网安全、可靠、经济运行的基础。(3)准确的电力系统负荷短期预测能促进电力生产、电力销售、电力运输三方的协调，提高电网的运输能力，提高整个电力系统的经济效益。通过电力系统负荷短期预测结果进行有计划的发电、合理调度以及不同电力生产企业之间的合作，提高资源利用率。(4)电价是电力市场的杠杆和核心内容。目前我国是政府制定电价，电力市场没有正式形成，随着电力市场的发展，电价将随市场而变化，不再由国家政府制定，由市场来调节，而电力系统负荷短期预测是电价制定的主要依据。高精度的电力系统负荷短期预测能提高电力企业在电力市场中的竞争力。(5)准确的电力系统负荷短期预测给电力系统的充裕性评估奠定了基础，保证了发电市场的顺利进行以及保证了电力系统的安全。综上所述，随着电力系统的快速发展，特别是电力市场的发展，目前的电力系统负荷短期预测技术已经不能满足电力市场的要求，因此有必要对电力系统负荷短期预测技术进行更深入的研究。针对传统方法需要假设和现代新兴方法的局限性，本文将在金融、资本市场中成熟稳重应用的分形理论应用于电力系统负荷短期预测。分形理论是解决非线性系统的理论，它能很好克服市场对电力系统负荷的影响，且不需要假设和不存在不收敛的情况。1.2电力系统负荷短期预测技术的发展现状电力系统负荷短期预测技术的研究己有较长的历史，是随着电力系统中EMS的逐步发展而发展起来的。七十年代初，对电力系统负荷短期预测的研究开始出现逐步上升的趋势，随着经济、电力工业的发展以及能源的紧张，到了八十年代造成了对电力系统负荷科学管理的迫切要求以及强鲁棒性和准确性的电力系统负荷短期预测模型需求，对电力系统负荷短期预测越来越重视。九十年代，随着电力市场的快速发展，电力系统负荷短期预测已成为一项十分重要的工作，受到了国内外许多专家、学者的广泛重视。至今，许多国内外专家、学者对电力系统负荷预测理论和方法已做了大量的研究。(l)国外学者的主要研究成果国外对电力系统负荷短期预测技术研究较早，特别是西方发达国家随着电力市场的日益成熟稳重，电力供应商为获取最大利润十分重视电力负荷预测工作。目前基于混沌理论的电力系统负荷短期预测方法是国际上的热点领域。混沌系统是由确定性系统产生的，对初始条件有敏感的依赖性的非周期运动。混沌是一种处于完全随机运动和完全规则运动之间的运动行为，其长期运动趋势是无法预测的。但是，由于混沌运动是确定性系统的固有随机性产生的，具有某种确定的统计特性。因此，混沌运动在短期内是可以确定的，可预测的。所以电力系统负荷短期预测可以与混沌理论结合，对电力系统负荷进行研究和预测。(2)国内学者主要研究成果我国电力系统负荷预测技术研究比国外慢，其主要原因在我国对电力系统负荷统计晚，没有规范、完整的统计资料。我国的邓聚龙教授提出了灰色系统理论，用来解决信息不完整系统的一种方法。他把控制理论的观点与运筹学的方法相结合，研究自然界中具有灰色性的问题。一部分信息已知、一部分信息未知的系统称为灰色系统。灰色系统理论认为，随机过程是在一定区域中变化的，且和时间关于的灰色过程，对灰色量常用累减生成、累加生成方法，不寻找统计规律，将无序复杂的数据整理成具有一定规律性的数据，再进行电力系统负荷预测建模。2分形预测的基本理论分形理论和混沌理论是二十世纪交叉学科研究中的两个重大发现。分形是研究系统所表现的几何结构，是结构的深化，而混沌是研究系统现象的变化，是现象的深化。这两个理论的发现使人类对社会现象和自然规律的认识发生了革命性的变化，提高到一个新的阶段。随着电子计算机的迅速发展和普及，处理数据的能力有了很大的提高。分形的思想和方法在模式识别、金融市场、自然图像的模拟、图像处理、图形生成以及智能信息处理等方面取得了巨大的成功。由于分形具有极强的应用背景、广泛而又巨大的使用价值和理论价值，尤其是在八十年代初在物理化学、工程及经济等领域中取得重大突破。因此，近年来发展十分迅速，不断地向社会科学和自然科学的各个领域渗透，形成了新的研究领域。2.1分形的基本概念2.1.1分形的定义分形是由美国IBM公司研究中心物理部研究员暨哈佛大学数学教授曼德勃罗特在1975年首次提出的，其原义是不规则的，分数的，支离破碎的物体。分形几何学是一门以不光滑、不可微的几何图形为研究对象。其研究对象在自然界中是随处可见的，分形几何创立不久，就引起许多学科相关学者的广泛关注，这是由于分形几何能很好描述大自然中很多现有理论无能为力的现象，在实际应用上有重要的现实意义。分形理论是现代非线性系统理论中十分活跃的一个分支，非线性系统中产生的几何形体是分形理论研究的主要内容。分形理论认为，分形内部任何部分，经过一定的尺度变化后在某种意义上都是整体的缩影或重现。也就是说，系统的部分与整体具有信息同构，从而找到了由部分过度到整体的纽带，将系统模型由高阶降为低阶，由多变量转化为单变量，这在实际工程应用上具有重要意义。分形是没有特征长度图形的总称。至今，分形还没有一个确切的定义。曼德勃罗特曾经为分形下过两个定义:一是集合的分形维数大于其拓扑维数，称该集合为分形集;二是部分与整体以某种形式相似的形态，称为分形。第三章 短路电抗在线监测数学模型的构建.................... 36-46 3.1 变压器短路阻抗在线监测方法................... 36-39 3.1.1 等效电路简化法 ...................36-37 3.1.2 等值回路平衡方程法................... 37-39 3.2 短路电抗在线监测数学模型的构建................... 39-45 3.3 本章小结................... 45-46第四章 短路电抗在线监测数学模型................... 46-60 4.1 变压器试验数据................... 46 4.2 PSASP软件概述................... 46-47 4.3 变压器的仿真分析................... 47-59 4.4 本章小结................... 59-60第五章 短路电抗在线监测误差................... 60-68 5.1 概述................... 60 5.2 互感器误差分析................... 60-66 5.3 数学模型误差分析................... 66-675.4 本章小结................... 67-68结论本文首先详细介绍了分形的基础理论，主要包括分形的基本概念、分形的特征以及分形特性的判别方法，这些都是研究基于分形理论的电力系统负荷短期预测技术的理论基础。然后详细分析了电力系统负荷变化的特点，证明电力系统负荷变化具有随机性;通过分析电力系统负荷曲线特性，证明其变化具有周期性规律;利用分形维数和olmogorov嫡分析电力系统负荷特性，验证其具有分形特性。最后根据分形理论建立了基于分形理论的电力系统负荷短期预测模型，进行实例预测，并与非线性理论中的神经网络预测模型进行实例预测比较，结果证明将分形理论用于电力系统负荷短期预测是可行的，并且预测的精度和可靠性较高，同时具有很好的普适性。本文研究取得成果如下:(1)对C-C方法计算电力系统短期负荷的时间延迟时存在的不确定性进行修正。选取△S，(t)的第一个局部最小点作为最佳时间延迟，并且不采用平均分块策略。实验结果表明，修正后的方法对时间延迟的判断更加准确。(2)电力系统短期负荷曲线进行深入的研究，分析了电力系统负荷的日变化规律、周变化规律和年变化规律。通过比较得出电力系统负荷变化既是随机的，同时也是有一定的周期性规律的;运用分形理论，计算电力系统短期负荷的分维数，验证了电力系统短期负荷在具有分形性，即电力系统负荷时间序列具有自相似性和标度不变性。计算电力系统短期负荷的olmogorov，说明电力系统负荷是介于规则运动和随机运动之间的，是有序与无序、确定性与随机性相统一的非线性系统，同时也表明一该电力系统短期负荷是可预测的。(3)根据分形理论建立了基于分形理论的电力系统负荷短期预测模型。该方法以南方某地区2009年9月电力系统短期负荷数据为依据进行实例预测，并与非线性理论中的神经网络预测模型进行比较，结果表明，基于分形理论的电力系统负荷短期预测是可行的，具有较好的预测精度。参考文献1张昊，吴捷.应用模糊神经网络进行负荷预测的研究[M].自动化学报，1999，25(1):60-97.2牛东晓，邢棉，孟明.基于联合数据挖掘技术的神经网络负荷预测模型研究[M].电工技术学报，2004，19(9):62一68.3肖国泉，王春，张福伟.电力负荷预测[M].(第一版).北京:中国电力出版社，2001.4刘晨晖.电力系统负荷预报理论与方法[M].(第一版).哈尔滨:哈尔滨工业大学出版，1987.5于尔铿，韩放，谢开等.电力负荷预测[M].(第一版).北京:中国电力出版社，1999.6吉国力，程军，米红.应用混沌相空间线性回归模型研究短期负荷预报[M].系统工程理论与实践，2001，7曾鸣，刘宝华，徐智勇等.基于混沌模糊神经网络方法的短期负荷预测[M].湖南大学学报(自然科学版)，2008，35(1):8-61.8邓聚龙.灰色系统基本方法[M].(第一版).武汉:华中工学院出版社，1987.9王文莉，魏晓云.负荷预测的灰色系统方法[M].东北电力学院学报，1997，17(2):37-43.10牛东晓，张彤彤，陈立荣等.基于关联分析的多因素电力负荷预测灰色模型群研究[M].河北电力大学学报，2006，5(33):90-92.2002, 17(4): 1108-1115.