matlab潮流計算

1、南華大學電氣工程學院畢業(yè)設計前言電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種計算，它根據(jù)給定的運行條件及系統(tǒng)接線情況確定整個電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)：各母線的電壓，各元件中流過的功率，系統(tǒng)的功率損耗等等。在電力系統(tǒng)規(guī)劃的設計和現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行方式的研究中，都需要利用潮流計算來定量地分析比較供電方案或運行方式的合理性。可靠性和經(jīng)濟性。此外，電力系統(tǒng)潮流計算也是計算系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定的基礎。所以潮流計算是研究電力系統(tǒng)的一種很重要和很基礎的計算。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)變得越來越復雜，電氣工程師掌握一種好的能對電力系統(tǒng)進行仿真的軟件是學習和研究的需要。文章簡要介紹了MATLAB發(fā)展歷史、

2、組成和強大的功能，并用簡單例子分別就編程和仿真兩方面分析了MATIAB軟件在電力系統(tǒng)研究中的具體應用。采取等效電路法，能對特殊、復雜地電力系統(tǒng)進行高效仿真研究，因此，掌握編程和仿真是學好MATLAB的基礎。與眾多專門的電力系統(tǒng)仿真軟件相比，MATLAB軟件具有易學、功能強大和開放性好，是電力系統(tǒng)仿真研究的有力工具。1電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)：發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，電能經(jīng)變壓器和電力線路輸送并分配到用戶，在那里經(jīng)電動機、電爐和電燈等設備又將電能轉(zhuǎn)化為機械能、熱能和光能等。這些生產(chǎn)、變換、輸送、分配、消費電能的發(fā)電機、變壓器、變換器、電力線路及各種用電設備等聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體稱為電力系

3、統(tǒng)。電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中除發(fā)電機和用電設備外的部分。動力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)和“動力部分”的總和。2潮流計算2.1潮流計算概述與發(fā)展電力系統(tǒng)潮流計算也分為離線計算和在線計算兩種，前者主要用于系統(tǒng)規(guī)劃設計和安排系統(tǒng)的運行方式，后者則用于正在運行系統(tǒng)的經(jīng)常監(jiān)視及實時控制。利用電子數(shù)字計算機進行電力系統(tǒng)潮流計算從50年代中期就已經(jīng)開始。在這20年內(nèi)，潮流計算曾采用了各種不同的方法，這些方法的發(fā)展主要圍繞著對潮流計算的一些基本要求進行的。對潮流計算的要求可以歸納為下面幾點：1）計算方法的可靠性或收斂性；2）對計算機內(nèi)存量的要求；3）計算速度；4）計算的方便性和靈活性。電力系統(tǒng)潮流計算問題在數(shù)學上是一組多元非線

4、性方程式求解問題，其解法都離不開迭代。因此，對潮流計算方法，首先要求它能可靠地收斂，并給出正確答案。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)的一些特點，并且隨著電力系統(tǒng)不斷擴大，潮流問題的方程式階數(shù)越來越高，對這樣的方程式并不是任何數(shù)學方法都能保證給出正確答案的。這種情況成為促使電力系統(tǒng)計算人員不斷尋求新的更可靠方法的重要因素。在用數(shù)字計算機解電力系統(tǒng)潮流問題的開始階段，普遍采取以節(jié)點導納矩陣為基礎的逐次代入法。這個方法的原理比較簡單，要求的數(shù)字計算機內(nèi)存量比較下，適應50年代電子計算機制造水平和當時電力系統(tǒng)理論水平。但它的收斂性較差，當系統(tǒng)規(guī)模變大時，迭代次數(shù)急劇上升，在計算中往往出現(xiàn)迭代不收斂的情況。這就迫

5、使電力系統(tǒng)計算人員轉(zhuǎn)向以阻抗矩陣為基礎的逐次代入法。60年代初，數(shù)字計算機已發(fā)展到第二代，計算機的內(nèi)存和速度發(fā)生了很大的飛躍，從而為阻抗法的采用創(chuàng)造了條件。阻抗法要求數(shù)字計算機儲存表征系統(tǒng)接線和參數(shù)的阻抗矩陣，這就需要較大的內(nèi)存量。而且阻抗法每迭代一次都要求順次取阻抗矩陣中的每一個元素進行運算，因此，每次迭代的運算量很大。這兩種情況是過去電子管數(shù)字計算機無法適應的。阻抗法改善了系統(tǒng)潮流計算問題的收斂性，解決了導納法無法求解的一些系統(tǒng)的潮流計算，在60年代獲得了廣泛的應用，曾為我國電力系統(tǒng)設計.運行和研究作出了很大的貢獻。目前，我國電力工業(yè)中仍有一些單位采用阻抗法計算潮流。阻抗法的主要缺點是占用

6、計算機內(nèi)存大，每次迭代的計算量大。當系統(tǒng)不斷擴大時，這些缺點就更加突出。一個內(nèi)存16K的計算機在采用阻抗法時只能計算100以下的系統(tǒng)，32K內(nèi)存的計算機也只能計算150個節(jié)點以下的系統(tǒng)。這樣，我國很多電力系統(tǒng)為了采用阻抗法計算潮流就不得不予先對系統(tǒng)進行相當?shù)暮喕ぷ?。為了克服阻抗法在?nèi)存和速度方面的缺點，60年代中期發(fā)展了以阻抗矩陣為基礎的分塊阻抗法。這個方法把一個大系統(tǒng)分割為幾個小的地區(qū)系統(tǒng)，在計算機內(nèi)只需要存儲各個地區(qū)系統(tǒng)的阻抗矩陣及它們之間聯(lián)絡線的阻抗，這樣不僅大幅度地節(jié)省了內(nèi)存容量，同時也提高了計算速度。克服阻抗法缺點的另一途徑是采用牛頓-拉夫遜法。這是數(shù)學中解決非線性方程式的典型方法

7、，有較好的收斂性。在解決電力系統(tǒng)潮流計算問題時，是以導納矩陣為基礎的，因此，只要我們能在迭代過程中盡可能保持方程式系數(shù)矩陣的稀疏性，就可以大大提高牛頓法潮流程序的效率。自從60年代中期，在牛頓法中利用了最佳順序消去法以后，牛頓法在收斂性.內(nèi)存要求.速度方面都超過了阻抗法，成為60年代末期以后廣泛采用的優(yōu)秀方法。潮流計算靈活性和方便性的要求，對數(shù)字計算機的應用也是一個很關(guān)鍵的問題。過去在很長時間內(nèi)，電力系統(tǒng)潮流計算是借助于交流臺進行的。交流臺模擬了電力系統(tǒng)，因此在交流計算臺上計算潮流時，計算人員可以隨時監(jiān)視系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)是否滿足要求，如發(fā)現(xiàn)某些部分運行不合理，則可以立即進行調(diào)整。這樣，計算的

8、過程就相當于運算人員去系統(tǒng)進行操作.調(diào)整的過程，非常直觀，物理概念也很清楚。當利用數(shù)字計算機進行潮流計算時，就失去了這種直觀性。為了彌補這個缺點，潮流程序的編制必須盡可能使計算人員在計算機計算的過程中加強對計算機過程的監(jiān)視和控制，并便于作各種修改和調(diào)整。電力系統(tǒng)潮流計算問題并不是單純的計算問題，把它當作一個運行方式的調(diào)整問題可能更為確切。為了得到一個合理的運行方式，往往需要不斷根據(jù)計算結(jié)果，修改原始數(shù)據(jù)。在這個意義上，我們在編制潮流計算程序時，對使用的方便性和靈活性必須予以足夠的重視。因此，除了要求計算方法盡可能適應各種修改.調(diào)整以外，還要注意輸入和輸出的方便性和靈活性，加強人機聯(lián)系，以便使計

9、算人員能及時監(jiān)視計算過程并適當?shù)乜刂朴嬎愕倪M行。潮流計算的目標是求取電力系統(tǒng)在給定運行狀態(tài)的計算。即節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷.各點電壓是否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的運行和擴建，對新的電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計以及對電力系統(tǒng)進行靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定分析都是以潮流計算為基礎。潮流計算結(jié)果可用如電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)研究，安全估計或最優(yōu)潮流等對潮流計算的模型和方法有直接影響。實際電力系統(tǒng)的潮流技術(shù)那主要采用牛頓-拉夫遜法。在運行方式管理中，潮流是確定電網(wǎng)運行方式的基本出發(fā)點；在規(guī)劃領域，需要進行潮流分析驗證規(guī)劃方案的合理性；在實時運行環(huán)境，調(diào)度員潮流提供了電

10、完個在預想操作情況下電網(wǎng)的潮流分布以校驗運行可靠性。在電力系統(tǒng)調(diào)度運行的多個領域都涉及到電網(wǎng)潮流計算。潮流是確定電力網(wǎng)絡運行狀態(tài)的基本因素，潮流問題是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)問題的基礎和前提。牛頓-拉夫遜法作為一種實用的，有競爭力的電力系統(tǒng)潮流計算方法，是在應用了稀疏矩陣技巧和高斯消去法求修正方程后。牛頓-拉夫遜法是求解非線性代數(shù)方程有效的迭代計算。2.2復雜電力系統(tǒng)潮流計算電力系統(tǒng)潮流計算是對復雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的計算。潮流計算的目標是求取電力系統(tǒng)在給定運行方式下的節(jié)點電壓和功率分布，用以檢查系統(tǒng)各元件是否過負荷、各點電壓是否滿足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。對現(xiàn)

11、有電力系統(tǒng)的運行和擴建，對新的電力系統(tǒng)進行規(guī)劃設計都是以潮流計算為基礎。潮流計算結(jié)果的用途，例如用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定研究、安全估計或最優(yōu)潮流等也對潮流計算的模型和方法有直接影響。節(jié)點類型：1）PV節(jié)點：柱入有功功率P為給定值，電壓也保持在給定數(shù)值。2）PQ節(jié)點：諸如有功功率和無功功率是給定的。3）平衡節(jié)點：用來平衡全電網(wǎng)的功率。選一容量足夠大的發(fā)電機擔任平衡全電網(wǎng)功率的職責。平衡節(jié)點的電壓大小與相位是給定的，通常以它的相角為參考量，即取其電壓相角為0。一個獨立的電力網(wǎng)中只設一個平衡點?；静襟E：1）形成節(jié)點導納矩陣；2）將各節(jié)點電壓設初值U；3）將節(jié)點初值代入相關(guān)求式，求出修正方程式的常數(shù)項向量；

12、4）將節(jié)點電壓初值代入求式，求出雅可比矩陣元素；5）求解修正方程，求修正向量；6）求取節(jié)點電壓的新值；7）檢查是否收斂，如不收斂，則以各節(jié)點電壓的新值作為初值自第3步重新開始進行狹義次迭代，否則轉(zhuǎn)入下一步；8）計算支路功率分布，PV節(jié)點無功功率和平衡節(jié)點柱入功率。2.3潮流計算的方法及優(yōu)、缺點潮流計算法有，簡化梯度法、二次規(guī)劃法、牛頓-拉夫遜法(Newton-Raphson)等。簡化梯度法是采用梯度法進行搜索，用罰函數(shù)處理違約的不等式約束。該方法程序編制簡便，所需存儲量小，對初始點無特殊要求，曾獲得普遍重視，成為第一種有效的優(yōu)化潮流方法。簡化梯度法的缺點：迭代過程中，尤其是在接近最優(yōu)點附近會出

13、現(xiàn)鋸齒現(xiàn)象，收斂性較差，收斂速度很慢；每次迭代都要重新計算潮流，計算量很大，耗時較多。二次規(guī)劃法是二階的方法，解決最優(yōu)潮流問題收斂精度較好，能很好地解決耦合的最優(yōu)潮流問題，但缺點是計算Lagrange函數(shù)的二階偏導數(shù)，計算量大、計算復雜。2.4潮流計算所用程序語言的發(fā)展以前的潮流計算采用傳統(tǒng)的FORTRAN過程性語言，具有不靈活，不易理解，難于擴展等缺點，不利于發(fā)展。使用C語言，BASIC等這些開發(fā)工具開發(fā)電力系統(tǒng)分析程序，要求開發(fā)者不但要有足夠的對于電力系統(tǒng)分析的知識，還要求開發(fā)人員必須精通編程語言，才能夠編制出合格的程序，這樣就必然提高了電力系統(tǒng)分析程序的編制難度。同時由于忽視了軟件工程的

14、要求，使得程序雖然對于用戶很友好，但卻使后繼的程序開發(fā)人員難于繼續(xù)工作。2.5 MATLAB概述目前電子計算機已廣泛應用于電力系統(tǒng)的分析計算，潮流計算是其基本應用之一?，F(xiàn)有很多潮流計算方法。對潮流計算方法有五方面的要求：（1）計算速度快；（2）內(nèi)存需要少；（3）計算結(jié)果有良好的可靠性和可信性；（4）適應性好，亦即能處理變壓器變比調(diào)整、系統(tǒng)元件的不同描述和與其它程序配合的能力強；（5）簡單。MATLAB是一種交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言，廣泛應用于工業(yè)界與學術(shù)界，主要用于矩陣運算，同時在數(shù)值分析、自動控制模擬、數(shù)字信號處理、動態(tài)分析、繪圖等方面也具有強大的功能。MATLAB程序設計語言結(jié)構(gòu)完整

15、，且具有優(yōu)良的移植性，它的基本數(shù)據(jù)元素是不需要定義的數(shù)組。它可以高效率地解決工業(yè)計算問題，特別是關(guān)于矩陣和矢量的計算。MATLAB與C語言和FORTRAN語言相比更容易被掌握。通過M語言，可以用類似數(shù)學公式的方式來編寫算法，大大降低了程序所需的難度并節(jié)省了時間，從而可把主要的精力集中在算法的構(gòu)思而不是編程上。另外，MATLAB提供了一種特殊的工具：工具箱（TOOLBOXES）.這些工具箱主要包括：信號處理（SIGNAL PROCESSING）、控制系統(tǒng)（CONTROL SYSTEMS）、神經(jīng)網(wǎng)絡（NEURAL NETWORKS）、模糊邏輯(FUZZY LOGIC)、小波(WAVELETS)和模

16、擬（SIMULATION）等等。不同領域、不同層次的用戶通過相應工具的學習和應用，可以方便地進行計算、分析及設計工作。MATLAB設計中，原始數(shù)據(jù)的填寫格式是很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，它與程序使用的方便性和靈活性有著直接的關(guān)系。原始數(shù)據(jù)輸入格式的設計，主要應從使用的角度出發(fā)，原則是簡單明了，便于修改。2.6牛頓-拉夫遜法原理假設有n個聯(lián)立的非線性代數(shù)方程：假設以給出各變量的初值，令其分別為個變量的修正量，使?jié)M足以上方程，所以：將上式中的n個多元函數(shù)在初始值附近分別展開成泰勒級數(shù)，并略去含有，的二次及以上階次的各項，便得：方程可寫成：以上方程是對于修正量，的線性方程組，稱為牛頓法的修正方程，可解出，。對

17、初始近似解進行修正： （i=1,2,，n）反復迭代，在進行k+1次迭代時，從求解修正方程式：得到修正量,對各量進行修正 （i=1,2,，n）迭代過程一直進行到滿足收斂判據(jù)圖2.1 牛頓法的幾何解釋2.7牛頓-拉夫遜法解決潮流計算問題節(jié)點總數(shù)為n；PQ節(jié)點有m，；PV節(jié)點有n-m-1，平衡節(jié)點有1個，節(jié)點編號按照先PQ節(jié)點，再PV節(jié)點，最后平衡節(jié)點的順序進行編號，即:1，2，m為PQ節(jié)點；m+1，m+2，n-1為PV節(jié)點；n為平衡節(jié)點?？尚纬山Y(jié)點導納矩陣。導納矩陣元素可表示為，本文中節(jié)點電壓以直角坐標形式表示，即。由此下列公式可求出Pi，Qi假設系統(tǒng)中的第1，2，m號節(jié)點為PQ節(jié)點，第i個節(jié)點的

18、給定功率為和，對該節(jié)點可列方程：假設系統(tǒng)中的第m+1，m+2，n-1號節(jié)點為PV節(jié)點，則對其中每一個節(jié)點可列方程:第n號節(jié)點為平衡節(jié)點，其電壓為是給定的，故不參加迭代。修正方程可寫成分塊矩陣的形式：通過反復求解修正方程，解出各節(jié)點的未知量，再通過收斂判據(jù)判定是否已為真值。從而求得PQ節(jié)點的電壓V及相角的真值，PV節(jié)點的Q、真值，平衡節(jié)點的P、Q真值，以上即為牛頓-拉夫遜迭代法的潮流計算過程，其優(yōu)點為計算精確，運行速度快。其中的各個環(huán)節(jié)都可通過MATLAB程序來實現(xiàn)。2.8計算機潮流計算的步驟（1）對電力網(wǎng)絡的所有參數(shù)設初值,包括電壓、相角、有功、無功等。（2）處理非標準變比支路,使其變成標準變

19、比為1的變壓器支路。（3）形成節(jié)點導納矩陣Y。（4）計算有功功率的不平衡量Pi,從而求出。（5）根據(jù)節(jié)點的類型形成J。（6）解修正方程式,求各節(jié)點的電壓的變化量ei(i=1,2,3.n,is)（7）求各節(jié)點相角的新值ei=ei+ei (i=1,2,3. n,is)（8）計算無功功率的不平衡量Qi,從而求出 (i=1,2,3.n,is)（9）解修正方程式,求各節(jié)點的電壓大小的變化量 (i=1,2,3.,n,is)。（10）求各節(jié)點的電壓大小的新值 (i=1,2,3.,n,is)。（11）運用個節(jié)點的電壓的新值自第四步開始下一次迭代。計算平衡節(jié)點的功率和線路功率。其中平衡節(jié)點的功率的計算公式為線路

20、上的功率為:從而線路上的損耗的功率為:2.9計算機程序的實現(xiàn)導納矩陣的形成節(jié)點導納矩陣是方陣,其階數(shù)等于網(wǎng)絡中出參考節(jié)點外的節(jié)點數(shù)n。節(jié)點導納矩陣是稀疏矩陣,其各行非零非對角元數(shù)就等于該行相對應節(jié)點所連接的不接地支路數(shù)。節(jié)點導納矩陣的對角元就等于各該節(jié)點所連接導納的總和。節(jié)點導納矩陣的非對角元等于連接節(jié)點i,j支路導納的負值。點導納矩陣一般是對稱矩陣。對于支路中有非標準變比變壓器的支路來說,利用下面的公式來計算它的導納。變壓器的變比,假如已知非標準變比支路i,j上的阻抗(以下沒有特殊說明所有的參數(shù)都用標幺值)為,則線路導納為,線路上的對地半導納為。J的形成Y是由最終形成的導納矩陣的虛部組成的,

21、但是pv節(jié)點以及平衡節(jié)點不參加QV迭代,因此Y中不包含與這些節(jié)點有關(guān)的元素。迭代條件和約束方程迭代條件就是如果Q時就停止迭代。對節(jié)點的約束條件分為三類:即對節(jié)點注入功率的約束、對節(jié)點電壓大小的約束和對相角的約束。其中對節(jié)點注入功率的約束,主要是對電源注入功率的約束條件不能滿足時,將威脅到發(fā)電機的安全運行。對電壓大小的約束不能滿足時,將影響電能的質(zhì)量,嚴重時將影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。對相對相角的約束條件不能滿足時,也將危及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。圖2.2 程序流程圖其中計算P;Q;V程序如下k=1;while k=mP=P(k)-e(k)*(dot G(k,:)*e-dot B(k,:)*f)-f(k)

22、dot G(k,:)*f+dot b(k,:)*e);Q=Q(k)-f(k)*(dot G(k,:)*e-dot B(k,:)*f)+e(k)dot G(k,:)*f+dot b(k,:)*e);W(k)=P Q'k=k+1;endwhile k=nL=P(k)-e(k)*(dot G(k,:)*e-dot B(k,:)*f)-f(k)dot G(k,:)*f+dot b(k,:)*e);V=v(k)v(k)-(e(k)e(k)+f(k)f(k);W(k)=L(k) v(k)'V(k)=L V'k=k+1;end計算雅克比矩陣的程序如下：i=1 j=1while i=m

23、+1if j=ni=i+1elseif i=jJ(i,j)=-(dot G(i,:)*e-dot B(i,:)*f)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i) -(dot G(i,:)*f+dot B(i,:)*e)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);dot G(i,:)*f+dot B(i,:)*e+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i) -(dot G(i,:)*e-dot B(i,:)*f)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);j=j+1elseJ(i,j)=-(G(i,j)*e(i)+B(i,j)f(i) B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f

24、(i);B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f(i) G(i,j)*e(i)+B(i,j)f(i)j=j+1endendwhile i=nif j=ni=i+1elseif i=jJ(i,j)=-(dot G(i,:)*e-dot B(i,:)*f)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i) -(dot G(i,:)*f+dot B(i,:)*e)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);-2*e(i) -2*f(i);j=j+1elseJ(i,j)=-(G(i,j)*e(i)+B(i,j)f(i) B(i,j)*e(i)-G(i,j)*f(i);0 0;j=j+1endend

25、2.10計算過程及數(shù)據(jù)分析本文用MATLAB結(jié)合牛頓-拉夫遜法，牛頓-拉夫遜法是求解非線性方程有效的迭代計算方法，在牛頓-拉夫遜法的每一次迭代過程中，非線性問題通過線性化逐步近似，可提高其精確度。潮流計算中復雜矩陣的輸入問題可通過創(chuàng)建M 文件來解決；MATLAB 稱為矩陣實驗室，其能進行潮流計算中的各種矩陣運算， 程序的編寫因MATLAB 提供了許多功能函數(shù)而變得簡單易行。并且MATLAB提供了可視化技術(shù)，使圖形和數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。以IEEE-6BUS標準試驗系統(tǒng)的潮流計算進行仿真,具體計算中系統(tǒng)節(jié)點分三類:(1)PQ節(jié)點,即節(jié)點的有功功率P和無功功率Q已知,節(jié)點電壓(V,)未知;(2)PV節(jié)點,

26、即節(jié)點的有功功率P和電壓幅值V已知,節(jié)點的無功功率Q和電壓的相位未知;(3)平衡節(jié)點,即節(jié)點的電壓幅值V和相位已知,節(jié)點的有功功率P和無功功率Q未知.圖1所示的算例中,節(jié)點總數(shù)為6(n=6);PQ節(jié)點有4個(m=4),如節(jié)點14;PV節(jié)點有1個(n-m-1=1),如節(jié)點5;平衡節(jié)點有1個,如節(jié)點6.節(jié)點編號按照先PQ節(jié)點,再PV節(jié)點,最后平衡節(jié)點的順序進行編號,即:1,2,m為PQ節(jié)點;m+1,m+2,n-1為PV節(jié)點;n為平衡節(jié)點.參數(shù)如表1.1所示表2.1 系統(tǒng)參數(shù)表LineNumberBusFromNumberToRXTapRatio1120.0000.3000.0252140.0970

27、.4073160.1230.5184250.8280.6405350.7231.0506430.0000.1331.1007460.0800.370供電網(wǎng)絡化簡并作出等值電路如圖2.3所示網(wǎng)絡參數(shù)：負荷參數(shù)圖2.3 IEE6系統(tǒng)圖節(jié)點導納矩陣數(shù)據(jù)如表3.2表2.2 節(jié)點導納矩陣0.9880 - 7.3251i 0 + 3.2520i 0 -0.5541 + 2.3249i 0 -0.4339 + 1.8275i 0 + 3.2520i 0.5765 - 4.6418i 0 0 -0.5765 + 1.3085i 0 0 0 0.4449 - 8.1649i 0 + 6.8353i -0.444

28、9 + 0.6461i 0 -0.5541 + 2.3249i 0 0 + 6.8353i 1.1124 -11.1208i 0 -0.5583 + 2.5820i 0 -0.5765 + 1.3085i -0.4449 + 0.6461i 0 1.0214 - 1.9545i 0 -0.4339 + 1.8275i 0 0 -0.5583 + 2.5820i 0 0.9922 - 4.4095i用公式：計算,用公式：計算,形成雅克比矩陣：解之可得由可得第一次迭代誤差繼續(xù)以上計算，直到滿足條件。計算全線功率和平衡節(jié)點功率。2.11 MATLAB潮流計算程序潮流計算程序如下：clearclcZ1

29、2=0.3j;R12=real(Z12);X12=imag(Z12);R14=0.097;X14=0.407;R16=0.123;X16=0.518;R25=0.282;X25=0.640;R35=0.723;X35=1.050;R43=0;X43=0.133;R46=0.080;X46=0.370;K1=1.025;K2=1.1;y12=1/(R12+X12*j);y14=1/(R14+X14*j);y16=1/(R16+X16*j);y25=1/(R25+X25*j);y35=1/(R35+X35*j);y43=1/(R43+X43*j);y46=1/(R46+X46*j);Y(1,1)=

30、y16+y14+y12/(K1*K1);Y(2,1)=-y12/K1;Y(1,2)=Y(2,1);Y(4,1)=-y14;Y(1,4)=Y(4,1);Y(6,1)=-y16;Y(1,6)=Y(6,1);Y(2,2)=y12+y25;Y(5,2)=-y25;Y(2,5)=Y(5,2);Y(3,3)=y35+y43;Y(4,3)=-y43/K2;Y(3,4)=Y(4,3);Y(5,3)=-y35;Y(3,5)=Y(5,3);Y(4,4)=y14+y46+y43/(K2*K2);Y(6,4)=-y46;Y(4,6)=Y(6,4);Y(5,5)=y35+y25;Y(6,6)=y16+y46;G=rea

31、l(Y);B=imag(Y);S1=input('節(jié)點1功率=')S2=input('節(jié)點2功率=')S3=input('節(jié)點3功率=')S4=input('節(jié)點4功率=')P(5)=input('節(jié)點5有功=')e(5)=input('節(jié)點5電壓=')e(6)=input('節(jié)點6電壓=')x=input('誤差允許范圍')P(1)=0.5;Q(1)=0.05;P(2)=0.3;Q(2)=0.18;P(3)=0.55;Q(3)=0.13;P(4)=0.5;Q(4)=

32、0.05;P(5)=0.501;m=4;n=6;V1=1;e(1)=real(V1);f(1)=imag(V1);e(2)=1;e(3)=1;e(4)=1;f(2)=0;f(3)=0;f(4)=0;f(5)=0;f(6)=0;v(n-1)=e(n-1);k=0 while 3<5 h=1;while h=m+1P1(h)=P(h)-e(h)*(dot(G(h,:),e)-dot(B(h,:),f)-f(h)*(dot(G(h,:),f)+dot(B(h,:),e);Q1(h)=Q(h)-f(h)*(dot(G(h,:),e)-dot(B(h,:),f)+e(h)*(dot(G(h,:),

33、f)+dot(B(h,:),e);W(2*h-1)=P1(h);W(2*h)=Q1(h);h=h+1;endwhile h=nP1(h)=P(h)-e(h)*(dot(G(h,:),e)-dot(B(h,:),f)-f(h)*(dot(G(h,:),f)+dot(B(h,:),e);V1(h)=v(h)*v(h)-(e(h)*e(h)+f(h)*f(h);W(2*h-1)=P1(h);W(2*h)=V1(h);h=h+1;end plot(k,P1(1),'*')hold onplot(k,Q1(1),'+')hold onXlabel('k')

34、Ylabel('P(*) Q(+)') if abs(W(1)>x|abs(W(2)>x|abs(W(3)>x|abs(W(4)>x|abs(W(5)>x|abs(W(6)>x|abs(W(7)>x|abs(W(8)>x|abs(W(9)>x|abs(W(10)>xi=1;y=1while i=m+1if y=ni=i+1y=1elseif i=yJ(2*i-1,2*y-1)=-(dot(G(i,:),e)-dot(B(i,:),f)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i)J(2*i-1,2*y)=-(dot(

35、G(i,:),f)+dot(B(i,:),e)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)J(2*i,2*y-1)=dot(G(i,:),f)+dot(B(i,:),e)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)J(2*i,2*y)=-(dot(G(i,:),e)-dot(B(i,:),f)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i)y=y+1elseJ(2*i-1,2*y-1)=-(G(i,y)*e(i)+B(i,y)*f(i)J(2*i-1,2*y)=B(i,y)*e(i)-G(i,y)*f(i)J(2*i,2*y-1)=B(i,y)*e(i)-G(i,y)*f(i)J(2*

36、i,2*y)=G(i,y)*e(i)+B(i,y)*f(i)y=y+1endendwhile i=nif y=ni=i+1y=1elseif i=yJ(2*i-1,2*y-1)=-(dot(G(i,:),e)-dot(B(i,:),f)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i)J(2*i-1,2*y)=-(dot(G(i,:),f)+dot(B(i,:),e)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i)J(2*i,2*y-1)=-2*e(i)J(2*i,2*y)=-2*f(i)y=y+1elseJ(2*i-1,2*y-1)=-(G(i,y)*e(i)+B(i,y)*f(i)J(2*i

37、-1,2*y)=B(i,y)*e(i)-G(i,y)*f(i)J(2*i,2*y-1)=0J(2*i,2*y)=0y=y+1endendE=W'V=inv(-J)*Eh=1while h=ne1(h)=V(2*h-1)f1(h)=V(2*h)e(h)=e(h)+e1(h)f(h)=f(h)+f1(h)h=h+1;end else break end k=k+1 end V=e+j*f S6=V(6)*dot(Y(6,:),V) S12=V(1)*(V(1)-V(2)*y12S14=V(1)*(V(1)-V(4)*y14S16=V(1)*(V(1)-V(6)*y16S25=V(2)*(V

38、(2)-V(5)*y25S35=V(3)*(V(3)-V(5)*y35S43=V(4)*(V(4)-V(3)*y43S46=V(4)*(V(4)-V(6)*y46S21=V(2)*(V(2)-V(1)*y12S41=V(4)*(V(4)-V(1)*y14S61=V(6)*(V(6)-V(1)*y16S52=V(5)*(V(5)-V(2)*y25S53=V(5)*(V(5)-V(3)*y35S34=V(3)*(V(3)-V(4)*y43S64=V(6)*(V(6)-V(4)*y46各變量隨迭代次數(shù)的變化如下圖： a 節(jié)點1中P(*),Q(+)隨迭代次數(shù)k的變化 b 節(jié)點2中P(*),Q(+)隨迭

39、代次數(shù)k的變化 c 節(jié)點3中P(*),Q(+)隨迭代次數(shù)k的變化 d 節(jié)點4中P(*),Q(+)隨迭代次數(shù)k的變化e 節(jié)點5中P(*),V(+)隨迭代次數(shù)k的變化圖2.4 各個量隨迭代次數(shù)的變化圖3電力系統(tǒng)仿真概述3.1仿真發(fā)展仿真建模的發(fā)展 仿真是基于模型的活動，模型建立、實現(xiàn)、驗證、應用是仿真過程不變的主題。隨著時代的發(fā)展，仿真模型包含的內(nèi)容大大擴展，建模方法日益多樣，模型交互性和重用性變得越來越重要，模型的校核與驗證的成為仿真中必要的步驟。 3.1.1仿真模型的分類仿真模型的種類隨著被仿真對象的豐富而日益廣泛。從最簡單運動方程描述的模型到描述復雜大系統(tǒng)發(fā)展變化規(guī)律的仿真模型，仿真模型的種

40、類涵蓋了仿真所涉及的各個領域。如此之多的仿真模型，需要研究科學的分類方法，使各種仿真模型能夠歸屬到一定類別中，對建模和驗模方法的選擇、仿真模型的管理變得非常重要。仿真模型可以按照其模擬的對象不同而加以分類，如飛機模型、核反應堆模型，也可以根據(jù)仿真模型建立的方法進行分類，又可以依據(jù)其仿真中不同階段加以分類，如概念模型、數(shù)學模型、計算機實現(xiàn)模型等。隨著仿真研究對象的擴展，對仿真模型的分類研究應成為仿真概念研究的一個重要課題，這是進一步發(fā)展仿真理論的需要。 3.1.2建模方法 面對新世紀科學技術(shù)發(fā)展對仿真技術(shù)的需求，對建模方法論提出新的要求，包括但不限于： 1）仿真研究對象越來越復雜，需要研究復雜系

41、統(tǒng)建模的方法； 2）仿真的精度和可信度要求越來越高，需要研究提高所建立模型的精度方法； 3）同樣的仿真研究對象，在不同仿真系統(tǒng)中要反映出不同的屬性，需要在建模時考慮具體的要求，并研究仿真模型簡化、細化、聚合、解聚的方法； 4）仿真模型建立要反映仿真工程性越來越強的變化趨勢，強調(diào)仿真建模及其使用工具的標準化； 5）仿真建模人員不僅要考慮建立模型本身的要求，同樣需要考慮驗模的要求； 6）建模過程應反映對仿真系統(tǒng)全面的配置、質(zhì)量管理要求的變化，建立完備的模型檔案，對模型的屬性及其建立過程加以記載和科學管理。 總之，仿真技術(shù)的發(fā)展變化對作為基礎的建模方法學提出了更高要求，這種變化既反映在建模方法的技術(shù)

42、層面，同樣更高地反映到對建模過程和模型配置管理的要求。 3.1.3仿真模型互操作性 通過建立相對簡單的仿真模型集，并通過一定的交互性協(xié)議，來構(gòu)建相對復雜的仿真系統(tǒng)實現(xiàn)對復雜的過程或現(xiàn)象進行研究，這是一種比較經(jīng)濟有效的開發(fā)仿真系統(tǒng)的方法，這種思想已經(jīng)被眾多分布交互仿真系統(tǒng)的成功應用所證明。仿真模型互操作性已經(jīng)成為仿真設計和實現(xiàn)時必須考慮因素，美國國防部已經(jīng)要求其管轄范圍內(nèi)的仿真項目都要符合高層體系結(jié)構(gòu)（HLA）的要求。仿真模型互操作成為新的仿真系統(tǒng)設計開發(fā)中關(guān)鍵性的問題，“互操作建?！保↖nteroperability Modeling）實際成為建模過程中一部分，要反映真實世界實體交互過程和實體

43、之間的相互影響。仿真模型互操作性要考慮兩個主要問題： 1）模型之間互操作性的權(quán)威描述 模型之間互操作性的權(quán)威描述是真實實體之間相互影響和作用過程在仿真世界中的客觀描述，由于不同設計人員對這種過程的認識存在著一定的區(qū)別，為了保證模型之間互操作的一致性，必須建立模型之間互操作性的權(quán)威描述，如任務空間功能描述（FDMS）、仿真參考聯(lián)邦模型都是為實現(xiàn)這一目標而產(chǎn)生研究課題； 2）仿真模型互操作性實現(xiàn) 仿真模型互操作性的實現(xiàn)需要遵循一定標準，HLA標準定義了對象模型模板（OMT）、聯(lián)邦對象模型（FOM）、仿真對象模型（SOM）等建立互操作性仿真模型參考的規(guī)則；在仿真模型互操作性實現(xiàn)的編碼過程中，同樣要遵

44、守分布式對象開發(fā)的標準，如CORBA、DCOM等；由于采用標準性建模規(guī)則和編碼標準，使仿真模型互操作性實現(xiàn)的自動化程度可以大大提高。 仿真模型互操作性是近十年逐漸發(fā)展起來研究課題，目前還沒有全球性的統(tǒng)一標準，很難滿足仿真技術(shù)飛速發(fā)展的需要。仿真互操作全球性標準將是未來努力的方向。 3.1.4仿真模型重用性 仿真模型重用性是仿真系統(tǒng)開發(fā)中越來越重要的一個問題。以往的仿真模型開發(fā)很少考慮仿真型未來應用，使仿真模型在使用一段時間后就越來越難以滿足仿真應用的需要，必須根據(jù)新的仿真應用需求重新設計和開發(fā)，這對越來越多的仿真應用開發(fā)而言是很不利的。而且隨著復雜系統(tǒng)仿真的發(fā)展，仿真需求變化越來越快，對仿真模

45、型重用性提出了迫切的需求。 仿真模型實現(xiàn)中采用模塊化和面向?qū)ο蟮脑O計與實現(xiàn)，使新的仿真應用開發(fā)可以部分地應用前面研究開發(fā)的成果，一定程度上減輕了新的仿真應用開發(fā)的壓力，但這種較低層次上的重用性帶有很大的隨意性和不確定性。為了真正實現(xiàn)仿真模型的可重用性，必須對模型設計、實現(xiàn)、驗證和管理的各個角度建立相應標準，來保證仿真模型重用性的實現(xiàn)。仿真是針對不同的應用目標的，應用目標的不同直接反映到仿真模型的設計和實現(xiàn)中，因此為一個仿真應用所開發(fā)的仿真模型很難原封不動地放到另一個仿真應用中，必須認真考慮被重用的仿真模型與新的仿真應用目標的一致性程度，這種比較是仿真模型重用性研究需要解決的關(guān)鍵問題。 3.1.

46、5仿真模型與可信度評估 近十年來，建模與仿真方法研究的另一個重要特點是仿真模型VV&A與可信度評估的重要性日益為仿真系統(tǒng)的開發(fā)者和使用者所重視。仿真模型VV&A不是要評價模型本身的好與壞，它關(guān)注的是仿真模型是否符合設計和是否滿足仿真模型應用目標的要求。仿真模型VV&A也不等同于對仿真模型軟件實現(xiàn)所進行的功能測試和性能測試，它是伴隨仿真模型的整個生命周期的活動。仿真模型VV&A過程、方法、指標以及協(xié)調(diào)管理問題是其發(fā)展應用中必須解決的一些問題。 仿真系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，復雜程度越來越大，開發(fā)工程性越來越強。仿真系統(tǒng)的可信度評估越來越需要開展全系統(tǒng)、全生命周期的VV&

47、amp;A，并通過提供盡可能多的自動化工具來提高仿真模型VV&A的效率，降低仿真模型VV&A的耗費。仿真模型VV&A工具是提高其工作效率和準確性的重要保障。仿真模型VV&A標準是確立其在仿真系統(tǒng)開發(fā)和應用中的重要作用的標志。仿真模型VV&A工作應與仿真系統(tǒng)開發(fā)中各種相關(guān)工作建立密切協(xié)調(diào)的關(guān)系，最終目標是用有限的在模型VV&A方面的投入換取最嚴格的仿真可信度方面的保障。在仿真模型VV&A概念和方法研究的基礎上，仿真模型VV&A人員正不斷地推動VV&A在實際仿真系統(tǒng)的應用，近年來，仿真模型VV&A已經(jīng)開始應用于若干仿真

48、系統(tǒng)的開發(fā)中，特別是對復雜仿真系統(tǒng)VV&A與可信度評估研究，使仿真模型校核與驗證技術(shù)研究向一個新的高度發(fā)展。 仿真模型VV&A已經(jīng)成為仿真系統(tǒng)研究和應用重要支柱，仿真模型VV&A只有在正確宏觀政策指導下，通過制訂有效方案、依靠充分的權(quán)威數(shù)據(jù)和文檔、建立集成化的VV&A支撐工具、充分發(fā)揮領域?qū)＜业闹С郑拍軓睦碚撗芯恐鸩阶呦驊冒l(fā)展，美國等發(fā)展仿真系統(tǒng)VV&A的經(jīng)驗值得我國借鑒。為了使我國仿真系統(tǒng)VV&A不斷走向成熟，建議國家仿真規(guī)劃、管理部門抓緊制定我國仿真系統(tǒng)VV&A宏觀政策，對仿真系統(tǒng)VV&A發(fā)展必須解決的幾個關(guān)鍵問題進行攻關(guān)

49、，提出有效的解決方案。與此同時，分階段逐步推動VV&A在仿真系統(tǒng)研究開發(fā)中的應用，對廣大仿真系統(tǒng)的管理人員、開發(fā)人員、使用人員開展VV&A方面的技術(shù)培訓，使VV&A成為仿真系統(tǒng)向規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化和標準化發(fā)展過程中的重要推動力。 3.1.6仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展 分布交互仿真技術(shù)的發(fā)展打破了傳統(tǒng)仿真應用開發(fā)的封閉局面，使仿真應用間的互操作成為可能。在新世紀，仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將進一步向著標準化、層次化、網(wǎng)絡化、協(xié)同化和網(wǎng)格化的方向發(fā)展，這是一個難以逆轉(zhuǎn)的潮流。由此帶來的仿真系統(tǒng)重用（Reuse）和可配置管理方面的好處，將大大降低仿真應用開發(fā)的成本，更加有利于仿真向更廣闊的應用領

50、域的擴展。 3.1.7仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標準化 從上個世紀80年代初開始的SIMNET計劃，標志著分布交互仿真時代的來臨，分布交互仿真技術(shù)的快速發(fā)展一方面是得益于分布式計算技術(shù)和通信網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展，另一方面則應歸功于仿真標準化工作的深入開展。從上個世紀90年代開始的分布交互仿真標準制定工作，主要完成了IEEE1278系列標準，包括了對體系結(jié)構(gòu)、仿真應用交互協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）和編碼、網(wǎng)絡要求、仿真工程管理、校核驗證與驗收、精度描述等幾個方面定義，該系列標準大大方便了異構(gòu)的仿真系統(tǒng)互聯(lián)構(gòu)造大規(guī)模分布交互仿真系統(tǒng)工作。與分布交互仿真標準（IEEE1278）同時發(fā)展的聚合級仿真協(xié)議（ALSP）定義

51、了聚合級仿真應用之間互聯(lián)進行大規(guī)模作戰(zhàn)仿真的所應遵循的體系結(jié)構(gòu)、事件調(diào)度、交互協(xié)議等方面的要求。在分布交互仿真標準和聚合級仿真協(xié)議的基礎上，結(jié)合其他分布式仿真的經(jīng)驗，美國國防部1995年公布了向高層體系結(jié)構(gòu)（HLA）轉(zhuǎn)變的計劃。HLA標準化工作包括了HLA的基本規(guī)則的定義、對象模型模板的格式和信息接口的規(guī)定，IEEE于2000年9月通過了關(guān)于HLA的1IEEE1516系列標準，使其成為工業(yè)標準。 分布交互仿真標準化工作在新世紀的開始將進一步深入地開展，并將繼續(xù)成為推動仿真向更大規(guī)模、更復雜的方向發(fā)展。仿真標準化工作應覆蓋與仿真應用開發(fā)有關(guān)的所有方面，包括仿真工程的管理、模型的校核驗證、仿真資源

52、的管理等等。仿真標準化工作需要進一步擴大參與的組織的范圍，真正起到推動全球仿真技術(shù)共同發(fā)展的作用。 3.1.8仿真系統(tǒng)層次化 仿真系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)層次化是隨著仿真應用復雜化而出現(xiàn)并發(fā)展的。這同一般的軟件系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律是一致的。仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的層次化有利于仿真設計和開發(fā)工作，同時大大提高了仿真系統(tǒng)開放性、擴展性和可管理性。 一般地，仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)包括基本的四個層次： 1）資源層 提供仿真應用所需的各種標準化數(shù)據(jù)，如地理數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等方面的參數(shù)，還應當包括仿真應用管理所需的各類信息； 2）支撐環(huán)境層 包括建模支撐環(huán)境和運行支撐環(huán)境，作為仿真應用的“操作系統(tǒng)”，可以提供仿真應用過程中所

53、需的各種接口和標準處理流程的調(diào)用，運行支撐環(huán)境的典型代表是HLA中的RTI； 3）仿真模型層 包括完成仿真應用所需的各種仿真模型設計及其實現(xiàn)，仿真模型的互操作應在這個層次中加以定義，在中，HLA仿真模型層中的工作應包括按照的要求聯(lián)邦對象模型OMT（FOM）和仿真對象模型（SOM）； 4）分析評估層 對仿真的過程和結(jié)果加以分析評估已經(jīng)成為仿真系統(tǒng)內(nèi)含的重要功能，因此在仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中應當包括分析評估層，提供對仿真過程的監(jiān)控和仿真結(jié)果的評估等高層次任務的支持。 3.1.9仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡化 計算機通信網(wǎng)絡成為信息化社會重要的基礎，同樣成為未來仿真系統(tǒng)重要的底層基礎。美國國防部上個世紀就已經(jīng)建立的仿真

54、互聯(lián)網(wǎng)（）已經(jīng)成為Defense Simulation Internet聯(lián)接美國國內(nèi)和海外軍事基地重要仿真資源的基礎設施。仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡化成為不可逆轉(zhuǎn)潮流，利用互聯(lián)網(wǎng)提供的廣闊的互聯(lián)性，可以大大降低仿真應用之間進行互操作的成本，加快仿真開發(fā)和應用的速度。網(wǎng)絡對仿真系統(tǒng)的影響不僅僅體現(xiàn)在體系結(jié)構(gòu)的變化下，同樣反映在開發(fā)方式的變化上，網(wǎng)絡使異地的開發(fā)團隊共同開發(fā)仿真系統(tǒng)成為可能。下一代網(wǎng)絡技術(shù)的成熟將為仿真系統(tǒng)提供更加安全、可靠、有效的開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境。 WEB應用技術(shù)的成熟也為仿真應用開發(fā)提供了更加經(jīng)濟有效統(tǒng)一的環(huán)境?；赪EB仿真已經(jīng)成為當前分布式仿真發(fā)展的重要方向。基于公共互聯(lián)網(wǎng)的仿真必須解

55、決實時性、可靠性、安全性和管理等多方面的問題。 3.1.10仿真系統(tǒng)協(xié)同化 人-機協(xié)同的問題一直是仿真系統(tǒng)關(guān)注的重要問題。分布交互仿真系統(tǒng)的發(fā)展大大擴大了這個問題研究的領域。協(xié)同化已經(jīng)成為新一代仿真系統(tǒng)重要的特征，協(xié)同化問題既包括了異地的參與仿真的人員和設備在虛擬的、網(wǎng)絡化的仿真環(huán)境中，通過互相配合完成必要的任務，又包括了仿真系統(tǒng)整個生命周期的開發(fā)工作中所需的各類人員的協(xié)同工作。協(xié)同化將是使下一代仿真系統(tǒng)能夠有效地開發(fā)和應用的重要保證。深入研究仿真系統(tǒng)中的協(xié)同化問題同樣應當成為仿真體系結(jié)構(gòu)研究中的重要課題。 3.1.11仿真系統(tǒng)網(wǎng)格化 網(wǎng)格的總體目標是在當前日益發(fā)達的網(wǎng)格傳輸基礎設施的基礎上建

56、立信息處理基礎設施，將分散在網(wǎng)絡上的各種設備和各種信息以合理的方式“粘合”起來，形成高度集成的有機整體，向普通用戶提供強大的計算能力、存貯能力、設備訪問能力及前所未有的信息融合和共享能力。網(wǎng)格是當今的研究熱點，國際上已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批網(wǎng)格研究項目，例如，美國有Globus、Legion、Condo、IPG等，歐洲有CERN DataGrid、UNICORE、MOL等，澳大利亞有Nimrod/G、EcoGrid等，日本有Ninf、Bricks等。我國也有中科院、清華大學等多個單位在進行網(wǎng)格方面研究。 基于網(wǎng)格的仿真可以充分利用網(wǎng)格提供的計算能力、存儲能力、資源調(diào)度能力，大大提高仿真系統(tǒng)可用性。目前仿真網(wǎng)格研究在國際與國內(nèi)都已取得一定的進展，國外比較典型的例子是是由美國國防部下屬的國防先進研究計劃署DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)資助SF Express項目，1998年3月，SF Express 集合13臺并行計算機之力，使用了1,386個處理器，終于成功模擬了100,298個戰(zhàn)斗實體，實現(xiàn)了歷史上最大規(guī)模的戰(zhàn)爭模擬。國內(nèi)由航天二院、清華大學等單位合作進行仿真網(wǎng)格研究。仿真系統(tǒng)網(wǎng)格