电力系统-潮流计算仿真报告

Beijing Jiaotong University

电力系统潮流计算

仿真报告

…

姓名：TYP

班级：电气0906

学号：

指导老师：吴俊勇

完成日期：一、实验内容

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电

气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。

对于简单系统，可以将其分为开式网络和闭式网络手工计算。对于复杂电力系统，根据定解条件，应用牛顿—拉夫逊法进行计算，在手工计算中，由于涉及大量变量、微分方程、矩阵计算，求解很烦琐，而且容易出错，计算不同系统时需要重新计算。故而我们可以借助计算机来进行潮流计算，方便快捷且准确率高。

二、计算机潮流计算方法

我们常用牛顿—拉夫逊法来进行潮流计算。

牛顿—拉夫逊法(简称牛顿法)在数学上是求解非线性代数方程

式的有效方法，其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程，即通常所称的逐次线性化过程。

1、基本原理

从几何意义上，牛顿—拉夫逊法实质上就是切线法，是一种逐步线性化的方法。

2、牛顿—拉夫逊法潮流求解过程

以下讨论的是用直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法潮流的求解过程。当采用直角坐标时，潮流问题的待求量为各节点电压的实部和虚部两个分量，由于平衡节点的电压向量是给定的，因此待求量共2(n-1)需要2(n-1)个方程式。事实上，除了平衡节点的功率方程式在迭代过程中没有约束作用以外，其余每个节点都可以列出两个方程式。

求解过程大致可以分为以下步骤：

！

(1)形成节点导纳矩阵；

(2)将各节点电压设初值；

(3)将节点初值代入相关求式，求出修正方程式的常数项向量；

(4)将节点电压初值代入求式，求出雅可比矩阵元素；

(5)求解修正方程，求修正向量；

(6)求取节点电压的新值；

(7)检查是否收敛，如不收敛，则以各节点电压的新值作为初值自第3步重新开始进行狭义次迭代，否则转入下一步；

(8)计算支路功率分布，PV节点无功功率和平衡节点功率。

其用程序仿真的过程可以由以下流程图来简单表示出来：

三、Matlab程序

1、原代码

？

%潮流计算

fprintf('开始潮流计算\n');

fprintf('请输入待求网络的相应参数\n');

%参数输入部分

n=input('网络中的节点数:n=');

L=input('网络中的支路数:L=');

ss=input('平衡节点ss=');

pr=input('误差精度:pr=');

X1=input('支路参数:X1=');

X2=input('节点参数:X2=');

…

X=input('节点号和对地参数:X=');

fprintf('参数输入部分结束\n\n');

Y=zeros(n);

%置迭代次数

mm=1;

%创建节点导纳矩阵

for i=1:L

if X1(i,6)==0 %不含变压器的支路

p=X1(i,1);

q=X1(i,2);

Y(p,q)=Y(p,q)-1/X1(i,3);

[

Y(q,p)=Y(p,q);

Y(p,p)=Y(p,p)+1/X1(i,3)+*X1(i,4);

Y(q,q)=Y(q,q)+1/X1(i,3)+*X1(i,4);

else%含有变压器的支路

p=X1(i,1);

q=X1(i,2);

Y(p,q)=Y(p,q)-1/(X1(i,3)*X1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q);

Y(p,p)=Y(p,p)+1/X1(i,3);

Y(q,q)=Y(q,q)+1/(X1(i,5)^2*X1(i,3));

end

OrgS=zeros(2*n-2,1);

DetaS=zeros(2*n-2,1); %将OrgS、DetaS初始化

%创建OrgS，用于存储初始功率参数

h=0;

j=0;

for i=1:n %对PQ节点的处理

if i~=ss&&X2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3)) -imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3) )+imag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-ima g(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))-real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3))+im ag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

end

for i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0 if i~=ss&&X2(i,6)==0

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3)) -imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3) )+imag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-ima g(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))-real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3))+im ag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

end

OrgS;

%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压

PVU=zeros(n-h-1,1);

t=0;

for i=1:n

if X2(i,6)==0

t=t+1;

PVU(t,1)=X2(i,3);

end

PVU;

%创建DetaS，用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量

h=0;

for i=1:n %对PQ节点的处理

if i~=ss&&X2(i,6)==2

h=h+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(X2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=imag(X2(i,2))-OrgS(2*h,1);

end

}

end

t=0;

for i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0 if i~=ss&&X2(i,6)==0

h=h+1;

t=t+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(X2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(X2(i,3))^2-imag(X 2(i,3))^2;

end

DetaS;

%创建I，用于存储节点电流参数

i=zeros(n-1,1);

h=0;

for i=1:n

if i~=ss

h=h+1;

I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(X2(i,3));

end

%创建Jacbi(雅可比矩阵)

Jacbi=zeros(2*n-2);

h=0;

k=0;

for i=1:n %对PQ节点的处理

if X2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

if j~=ss

k=k+1;

if i==j %对角元素的处理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) )+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));

else%非对角元素的处理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) );

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);

end

if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行

k=0;

end

k=0;

for i=1:n %对PV节点的处理

if X2(i,6)==0

h=h+1;

for j=1:n

if j~=ss

k=k+1;

if i==j %对角元素的处理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i

,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) )+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(X2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k)=2*real(X2(i,3));

else%非对角元素的处理

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) );

Jacbi(2*h,2*k-1)=0;

Jacbi(2*h,2*k)=0;

)

end

if k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行

k=0;

end

Jacbi;

%求解修正方程，获取节点电压的不平衡量

DetaU=zeros(2*n-2,1);

，

DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;

DetaU;

%修正节点电压

j=0;

for i=1:n %对PQ节点处理

if X2(i,6)==2

j=j+1;

X2(i,3)=X2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end

for i=1:n %对PV节点的处理

（

if X2(i,6)==0

j=j+1;

X2(i,3)=X2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end

X2;

%开始循环

********************************************************************* *

while abs(max(DetaU))>pr

OrgS=zeros(2*n-2,1); %!!!初始功率参数在迭代过程中是不累加的，所以在这里必须将其初始化为零矩阵

h=0;

j=0;

for i=1:n

if i~=ss&&X2(i,6)==2

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3)) -imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3) )+imag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-ima g(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))-real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3))+im ag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

end

for i=1:n

if i~=ss&&X2(i,6)==0

h=h+1;

for j=1:n

OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3)) -imag(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3) )+imag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(X2(j,3))-ima g(Y(i,j))*imag(X2(j,3)))-real(X2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(X2(j,3))+im ag(Y(i,j))*real(X2(j,3)));

end

OrgS;

%创建DetaS

h=0;

for i=1:n

if i~=ss&&X2(i,6)==2

h=h+1;

DetaS(2*h-1,1)=real(X2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=imag(X2(i,2))-OrgS(2*h,1);

end

t=0;

for i=1:n

if i~=ss&&X2(i,6)==0

h=h+1;

t=t+1;

、

DetaS(2*h-1,1)=real(X2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);

DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(X2(i,3))^2-imag(X 2(i,3))^2;

end

DetaS;

%创建I

i=zeros(n-1,1);

h=0;

for i=1:n

if i~=ss

h=h+1;

I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(X2(i,3));

end

%创建Jacbi

Jacbi=zeros(2*n-2);

h=0;

k=0;

for i=1:n

if X2(i,6)==2

h=h+1;

￥

for j=1:n

if j~=ss

k=k+1;

if i==j

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) )+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));

else

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) );

￥

Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);

Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);

end

if k==(n-1)

k=0;

end

k=0;

}

for i=1:n

if X2(i,6)==0

h=h+1;

for j=1:n

if j~=ss

k=k+1;

if i==j

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3))+imag(I(h,1));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) )+real(I(h,1));

Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(X2(i,3));

Jacbi(2*h,2*k)=2*real(X2(i,3));

、

else

Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(X2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(X2(i ,3));

Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(X2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(X2(i,3) );

Jacbi(2*h,2*k-1)=0;

Jacbi(2*h,2*k)=0;

end

if k==(n-1)

k=0;

end

Jacbi

DetaU=zeros(2*n-2,1);

DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;

DetaU

%修正节点电压

j=0;

for i=1:n

if X2(i,6)==2

j=j+1;

X2(i,3)=X2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end

for i=1:n

if X2(i,6)==0

j=j+1;

X2(i,3)=X2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);

end

mm=mm+1; %迭代次数加1

end

2、数据输入

开始潮流计算

请输入待求网络的相应参数

网络中的节点数:n=22

网络中的支路数:L=40

平衡节点ss=1

；

误差精度:pr=

支路参数:X1=[1,7,+,+,1,; 2,9.,+,+,1,;

3,2.,+,+,1,;

4,19,+,+,1,;

5,18,+,+,1,;

6,17,+,+,1,1;

7,8,+,+,1,1;

7,9,+,+,1,1;

8,9,+,+,1,1;

)

8,22,+,+,1,1;

8,22,+,+,1,0;

9,10,+,+,1,1;

9,22,+,+,1,1;

9,22,+,+,1,0;

10,11,+,+,1,1;

11,11,节点参数:X2=[0, + ,,,0,1; 0,+,,,0,2;

0,+,,,0,0;

0,+,,,0,2;

）

0,+,,,0,0;

0,+,,,0,2;

0,+,,,0, 2;

0,,,,0, 2;

0,+,,,0, 2;

0, 2;

【

0, 2]

节点号和对地参数:

X=[1,0;2,0;3,0;4,0;5,0;6,0;7,0;8,0;9,0;10,0;11,0;12,0;13,0;14,0;15,0; 16,0;17,0;18,0;19,0;20,0;21,0;22,0]

参数输入部分结束

四、仿真结果

由于结果太长，粘入后一部分。

…

DetaU =

+152 *

。

X2 =

+152 *

Columns 1 through 3

0 0 、

0 + +

0 -

0 + +

0 +

0 0 +

0 - +

0 -

0 0 +

0 0 -

0 0 +

0 0 -

0 - +

0 0 +

0 - +

0 - -

《

Columns 4 through 6

0 0

0 0 0 0 0

0 0

Jacbi =

+155 *

Columns 1 through 6

0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 [

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Columns 7 through 12

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

—

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0》

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 %

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

Columns 13 through 18

【

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 $

matlab电力系统潮流计算

华中科技大学信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师： 2015年 11 月 10 日

2015年11月12日

信息工程学院课程设计成绩评定表

Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation

电力系统分析课程设计-潮流计算

目录摘要 (1) 1.任务及题目要求 (2) 2.计算原理 (3) 2.1牛顿—拉夫逊法简介 (3) 2.2牛顿—拉夫逊法的几何意义 (7) 3计算步骤 (7) 4.结果分析 (9) 小结 (11) 参考文献 (12) 附录：源程序 (13) 本科生课程设计成绩评定表 (32)

摘要电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生率第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法

电力系统分析课后作业题及练习题

第一章电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。试求：习题1-5图习题1-6图习题1-4图

⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么第二章电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，水平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示：各元件参数如下：变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图

电力系统潮流计算课程设计报告

课程设计报告学生姓名:学号：学院:电气工程学院班级: 题目: 电力系统潮流计算职称: 副教授指导教师：李翠萍职称: 副教授 2014年 01月10日

1 潮流计算的目的与意义潮流计算的目的：已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。潮流计算的意义： (1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 (2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。 (3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。 (4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。 2 潮流计算数学模型 1.变压器的数学模型：变压器忽略对地支路等值电路：

2.输电线的数学模型： π型等值电路： 3 数值方法与计算流程利用牛顿拉夫逊法进行求解，用MATLAB 软件编程，可以求解系统潮流分布根据题目的不同要求对参数进行调整，通过调节变压器变比和发电厂的电压，求解出合理的潮流分布，最后用matpower 进行潮流分析，将两者进行比较。牛顿—拉夫逊法 1、牛顿—拉夫逊法概要首先对一般的牛顿—拉夫逊法作一简单的说明。已知一个变量X 函数为： 0)(=X f 到此方程时，由适当的近似值) 0(X 出发，根据： ,......)2,1() ()() ()() () 1(='-=+n X f X f X X n n n n 反复进行计算，当) (n X 满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方法就是所谓的牛顿—拉夫逊法。这一方法还可以做下面的解释，设第n 次迭代得到的解语真值之差，即) (n X 的误差为ε时，则： 0)()(=+εn X f 把)() (ε+n X f 在) (n X 附近对ε用泰勒级数展开 0......)(! 2)()()()(2 )() () (=+''+ '+=+n n n n X f X f X f X f εεε 上式省略去2ε以后部分 0)()()()(≈'+n n X f X f ε

用matlab电力系统潮流计算

题目：潮流计算与matlab 教学单位电气信息学院姓名学号年级专业电气工程及其自动化指导教师职称副教授

摘要电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。本文主要运用的事潮流计算，潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。本位就是运用潮流计算具体分析，并有MATLAB仿真。关键词：电力系统潮流计算 MATLAB Abstract Electric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation. Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation

电力系统分析(本)网上作业二及答案

练习二：单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是（）。 A 10 B 10.5 C11 （答案：B） 2、根据用户对（）的不同要求，目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性（答案：C） 3、为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的（）上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组（答案：A） 4、采用分裂导线可（）输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变（答案：B） 5、在有名单位制中，功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I （答案：A） 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C （答案：D）

7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() （答案：D） 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时，需要用到（）。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗（答案：C） 9、冲击电流是短路电流（）。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值（答案：A） 10、短路电流周期分量的标么值与（）有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间（答案：C） 11、在系统发生短路时，异步电动机（）向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时（答案：C） 12、对于静止元件来说，其（）。 A 正序电抗＝负序电抗 B正序电抗＝零序电抗 C负序电抗＝零序电抗（答案：A） 13、有架空地线的输电线的零序电抗（）无架空地线的输电线的零序电抗。

基于MATLAB的电力系统潮流计算

基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下： %B1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点%编号，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，%“0”为不含有变压器。 %B2为节点参数矩阵，其中第一列为节点注入发电功率参数；第二列为节点%负荷功率参数；第三列为节点电压参数；第六列为节点类型参数，其中 %“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数。 %X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地%参数。 n=input('请输入节点数:n='); n1=input('请输入支路数:n1='); isb=input('请输入平衡节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入支路参数:B1='); B2=input('请输入节点参数:B2='); X=input('节点号和对地参数:X='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);

电力系统潮流计算详解

首先声明一下，这些是从网站上转载的，不是本人上编写的基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下： %B1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点%编号，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，%“0”为不含有变压器。 %B2为节点参数矩阵，其中第一列为节点注入发电功率参数；第二列为节点%负荷功率参数；第三列为节点电压参数；第六列为节点类型参数，其中 %“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数。 %X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地%参数。 n=input('请输入节点数:n='); n1=input('请输入支路数:n1='); isb=input('请输入平衡节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入支路参数:B1='); B2=input('请输入节点参数:B2='); X=input('节点号和对地参数:X='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3); Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,5)^2*B1(i,3)); end

电力系统潮流计算课程设计

课程设计电力系统潮流计算学院：电气工程学院班级：学号：姓名：

电力系统潮流计算课程设计任务书一 .题目原始资料 1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 2、发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为40MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。 3、变电所资料： (一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10kV 10kV 35kV 35kV (二) 变电所的负荷分别为：（4）50MW 50MW 60MW 70MW （三）每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；（四）变电所3和变电所4分别配有两台容量为75MV A 的变压器，短路损耗414kW ，变电所1 变电所2 母线电厂一电厂二

短路电压（%）=16.7；变电所1和变电所2分别配有两台容量为63MV A 的变压器，短路损耗为245kW ，短路电压（%）=10.5； 4、输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为 Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。二、课程设计基本内容： 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整范围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整范围在35-36之间） 5. 轮流断开环网一回线，分析潮流的分布。 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。三、课程设计成品基本要求： 1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。 5. 打印利用DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

电力系统潮流计算课程设计报告

课程设计报告学生:学号：学院: 班级: 题目: 电力系统潮流计算课程设计

课设题目及要求一 .题目原始资料 1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 2、发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。 3、变电所资料： (一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二) 变电所的负荷分别为： 60MW 40MW 40MW 50MW (三) 每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；变电所1 变电所母线电厂一电厂二

(四) 变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5； 4、输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。二、课程设计基本容： 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整围在9.5-10.5 之间；电压35KV 要求调整围在35-36之间） 5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。三、课程设计成品基本要求： 1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。 5. 打印利用DDRTS 进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

电力系统分析潮流计算

电力系统分析潮流计算报告

目录一．配电网概述 (3) 1.1 配电网的分类 (3) 1.2 配电网运行的特点及要求 (3) 1.3 配电网潮流计算的意义 (4) 二．计算原理及计算流程 (4) 2.1 前推回代法计算原理 (4) 2.2 前推回代法计算流程 (7) 2.3主程序清单： (9) 2.4 输入文件清单： (11) 2.5计算结果清单： (12) 三．前推回代法计算流程图 (13) 参考文献 (14)

一．配电网概述 1.1 配电网的分类在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用。配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV的电压等级的配电网。 1.2 配电网运行的特点及要求配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：

华南理工2019秋电力系统分析下作业

一．选择题（每题4分） 1. 电力系统的有功功率电源是（B ） A ．调相机 B ．发电机 C ．电容 D ．变压器 2. 电力系统的短路类型中，属于对称短路的是（D ） A ．单相短路； B ．两相短路； C ．两相短路接地； D ．三相短路。 3. 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（A ） A ．单相接地短路； B ．两相短路； C ．两相接地短路； D ．三相短路。 4. 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的（D ） A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 5. 两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（D ） A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ+Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 6. 电力系统的频率主要决定于（A ） A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 7. 若AC 两相发生短路，则基准相选择为（B ） A ．A 相 B ．B 相 C ．C 相 D ．A 相和C 相

8. 电压和电流的各序对称分量由Y，d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时，正序系统的相位发生的变化是（A） A．逆时针方向转过300 B．顺时针方向转过300 C．不变 D．不确定二．简答题（每题5分） 1. 简述电力系统静态稳定的定义，其稳定的标志是什么？答：静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态，则系统是静态稳定的，否则就是静态不稳定的； 2. 简述电力系统暂态稳定的定义，其稳定的标志是什么？答：暂态稳定是指系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3. 什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？答：电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，就称电力系统发生了短路故障。短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。 4. 什么是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？答：对称分量法是指三相电路中，任意一组不对称的三相量Fa、Fb、Fc,可以分解为三组三相对称的分量，（1）正序分量（Fa1、Fb1、Fc1）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相同，正序分量为一平衡三相系统。（2）负序分量（Fa2、Fb2、Fc2）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相反，负序分量也为一平衡三相系统。（3）零序分量（Fa0、Fb0、Fc0）：三相量大小相等，相位一致。 5. 简述电力系统短路故障的类型，并指出哪些为对称短路，哪些为不对称短路。答：短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。

电力系统潮流计算课程设计论文

课程设计论文基于MATLAB的电力系统潮流计算学院:电气工程学院专业:电气工程及自动化班级:电自0710班学号:0703110304 姓名: 马银莎

内容摘要潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压（幅值和相角），各支路流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。运用电子计算机计算一般要完成以下几个步骤：建立数学模型，确定解算方法，制订计算流程，编制计算程序。关键词牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson）变压器及非标准变比无功调节高斯消去法潮流计算Mtlab

一 .电力系统潮流计算的概述在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经形成，为电力系统的潮流计算提供了物质基础。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容，也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节，因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。它的发展主要围绕这样几个方面：计算方法的收敛性、可靠性；计算速度的快速性；对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQ 、PV 及平衡节点。一个节点有四个变量，即注入有功功率、注入无功功率，电压大小及相角。常规的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ 节点（注入有功功率及无功功率），PV 节点（注入有功功率及电压的大小），平衡节点（电压的大小及相角）。 1、变量的分类：负荷消耗的有功、无功功率——1L P 、1L Q 、2L P 、2L Q 电源发出的有功、无功功率——1G P 、1G Q 、2G P 、2G Q 母线或节点的电压大小和相位——1U 、2U 、1δ、2δ 在这十二个变量中，负荷消耗的有功和无功功率无法控制，因它们取决于用户，它们就称为不可控变量或是扰动变量。电源发出的有功无功功率是可以控制的自变量，因此它们就称为控制变量。母线或节点电压的大小和相位角——是受控制变量控制的因变量。其中, 1U 、2U 主要受1G Q 、2G Q 的控制, 1δ、2δ主要受 1G P 、2G P 的控制。这四个变量就是简单系统的状态变量。为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件：对控制变量 max min max min ;Gi Gi Gi Gi Gi Gi Q Q Q P P P <<<< 对没有电源的节点则为 0;0==Gi Gi Q P 对状态变量i U 的约束条件则是 m a x m i n i i i U U U <<

电力系统潮流计算实验报告

1．手算过程已知：节点1：PQ 节点， s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2：PV 节点， p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3：平衡节点，U(3)=1.0000∠0.0000 网络的连接图： 0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000 2 3 1）计算节点导纳矩阵由2000.00500.012j Z += ? 71.418.112j y -=; 2000.00500.013j Z += ? 71.418.113j y -=; ∴导纳矩阵中的各元素： 42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y -=-+-=+=; 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.11313j y Y +-=-=; =21Y 71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.12122j y Y -==; 002323j y Y +=-=; =31Y 71.418.11313j y Y +-=-=; =32Y 002323j y Y +=-=; 71.418.13133j y Y -==; ∴形成导纳矩阵B Y ： ?? ?? ? ?????-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2）计算各PQ 、PV 节点功率的不平衡量，及PV 节点电压的不平衡量：取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U +=+= 000.0000.1)0(2) 0(2)0(2j jf e U +=+= 节点3是平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。 ()()[] ∑==++-=n j j j ij j ij i j ij j ij i i e B f G f f B e G e P 1 )0()0()0()0()0()0() 0(；

用Matlab计算潮流计算电力系统分析

《电力系统潮流上机》课程设计报告院系：电气工程学院班级：电088班学号： 0812002221 学生姓名：刘东昇指导教师：张新松设计周数：两周日期：2010年 12 月 25 日

一、课程设计的目的与要求目的：培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识要求：基本要求： 1.编写潮流计算程序； 2.在计算机上调试通过； 3.运行程序并计算出正确结果； 4.写出课程设计报告二、设计步骤： 1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。三、设计原理 1．牛顿-拉夫逊原理牛顿迭代法是取x0 之后，在这个基础上，找到比x0 更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为

额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤：（1）形成各节点导纳矩阵Y。（2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。（3）计算各个节点的功率不平衡量。（4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。（5）计算雅可比矩阵中的各元素。（6）修正方程式个节点电压（7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。（8）计算平衡节点输出功率和各线路功率 2．网络节点的优化１）静态地按最少出线支路数编号这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3．MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。四、设计内容

电力系统潮流计算课程设计终极版

目录摘要................................................. - 1 - 1.设计意义与要求..................................... - 2 - 1.1设计意义 ...................................... - 2 - 1.2设计要求（具体题目）........................... - 2 - 2.题目解析........................................... - 3 - 2.1设计思路 ...................................... - 3 - 2.2详细设计 ...................................... - 4 - 2.2.1节点类型.................................. - 4 - 2.2.2待求量 ................................... - 4 - 2.2.3导纳矩阵.................................. - 4 - 2.2.4潮流方程.................................. - 5 - 2.2.5牛顿—拉夫逊算法.......................... - 6 - 2.2.5.1牛顿算法数学原理：................... - 6 - 2.2.5.2修正方程............................. - 7 - 2.2.5.3收敛条件............................. - 9 - 3.结果分析.......................................... - 10 - 4.小结.............................................. - 11 - 参考文献............................................ - 12 -

第三章简单电力系统的潮流计算汇总

第一章简单电力系统的分析和计算一、基本要求掌握电力线路中的电压降落和功率损耗的计算、变压器中的电压降落和功率损耗的计算；掌握辐射形网络的潮流分布计算；掌握简单环形网络的潮流分布计算；了解电力网络的简化。二、重点内容 1、电力线路中的电压降落和功率损耗图3-1中，设线路末端电压为2U 、末端功率为222~jQ P S +=，则（1）计算电力线路中的功率损耗 ① 线路末端导纳支路的功率损耗： 222 2* 222~U B j U Y S Y -=?? ? ??=? ……………（3-1）则阻抗支路末端的功率为： 222~~~Y S S S ?+=' ② 线路阻抗支路中的功率损耗： ()jX R U Q P Z I S Z +'+'==?2 2 22222 ~ ……（3-2）则阻抗支路始端的功率为： Z S S S ~ ~~21?+'=' ③ 线路始端导纳支路的功率损耗： 2121* 122~U B j U Y S Y -=?? ? ??=? …………（3-3）则线路始端的功率为： 111~ ~~Y S S S ?+'= ~~~图3-3 变压器的电压和功率 ~2 ? U （2）计算电力线路中的电压降落选取2U 为参考向量，如图3-2。线路始端电压 U j U U U δ+?+=2 1 其中 2 2 2U X Q R P U '+'= ? ； 222U R Q X P U '-'=δ ……………（3-4）则线路始端电压的大小： ()()2 221U U U U δ+?+= ………………（3-5）一般可采用近似计算： 2 2 2221U X Q R P U U U U '+'+ =?+≈ ………………（3-6）

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