电力网潮流电压计算例题与matlab程序

电力网潮流电压计算例题与matlab程序
电力网潮流电压计算例题与matlab程序

电力网潮流电压计算例题与MATLAB程序

编写佘名寰

本文介绍了两个电力网潮流计算例题。一例为5个节点5条支路;另一例有6个节点7条支路,有PQ负荷节点也有PV发电机节点,变压器支路标么变比不为1。本文给出了完整的计算程序和计算结果。程序包括计算网络节点导纳矩阵和潮流电压两部分,程序中引用的M函数见参考文献1。例题选自研究生教材,比较典型,计算结果与教材核对基本一致。本文可供电力专业师生和基层技术人员潮流计算时参考。

【例1.3】如图1-4所示,五个节点三条母线简单系统,系统参数均用标么值(pu.)表示。节点4、5通过变压器与节点2、3相连,变比为1.05:1,节点1、2、3为PQ负荷节点,节点4为PV发电机节点,节点5为参考节点,节点4、5电压均为1.05,图中箭头表示各支路的正方向,各个节点功率如表2.1所示,计算各节点电压、发电机无功功率和系统潮流分布:

图1-4[例1.3]网络接线图

【例1.3】程序说明:

本例题与参考文献2的【例2.3.1】不同之处在于有两个变比不为1的变压器支路,并且引入了PV发电机节点。由于网络结构与例图1-1完全相同,网络节点导纳矩阵已在文献1之1.3节求出不再赘述。潮流计算程序参考【例2.3.1】

节点电压符号矩阵:一共五个节点,独立节点数N1=4,PV节点数N2=1

节点电压幅值符号矩阵为 u=sym('[u1,u2,u3,u4,u5]');

节点电压相角符号矩阵为 delt=sym('[d1,d2,d3,d4,d5]');

节点功率给定值为:三个PQ节点,一个PV 节点

p=[-1.6,-2,-3.7,5];q=[-0.8,-1.0,-1.3];

【例1.3】源程序NU114N.m

%******* NU114N.m , example 2-3-2, fig 2-2 ********

% %The following Program for load flow calculation is based on MATLAB2007 clear

% bus 1,2,3 is PQ bus,bus 4 is PV bus,bus 5 is slack bus

global Np Nb bt p m k

% Np is number of node point,Nb is number of braches,

% p the transformer turns ratio,with off-nominal tap-setting,fig

2-4 ,PSCLF p6,

% bt is two-dimensional array ,line one is point 1,line two is point 2, % m is number of node point, k is number of transformers

Np=5;Nb=5;

bt=[2,3;4,5];p=[1/1.05,1/1.05];m=5;k=2;

% nstart--the start point of branches ,nend -- the end point,

% mm -- network incidence matrix

nstart=[2,2,1,4,5];

nend=[1,3,3,2,3];

mm=ffm(nstart,nend);

% zb1,the series impedances of transmission line

% yb1,the series admittances of transmission line

zb1r=[0.04,0.08,0.1,0.0,0.0];

zb1i=[0.25,0.30,0.35,0.015,0.03];

zb1=zb1r+zb1i*j;

yb1=zb1.^(-1);

yb=diag(conj(yb1'));

y=mm*yb*(mm)';

% yb0 ,the shunt admittances of transmission line

yb0i=[0.25,0.25,0.0,0.0,0.0];

yb0=0+yb0i*j;

y0=diag(conj(yb0'));

yg=mm*y0*(mm)';

yn=diag(diag(yg));

yy=yn-yg;

y=y+yn;

% yn0,the node-admittance of shunt capacitor

%yn0i=[];

%yn0=0+yn0i*j;

%ync=diag(conj(yn0'));

%y=y+ync;

[Y,YY]=fdt1(y,yy);

G=real(Y);B=imag(Y);

% YY is the shund admittances of the line and transformers at each end, % Y is node-admittance matrix for network

%******************************************************************** *

u=sym('[u1,u2,u3,u4,u5]');delt=sym('[d1,d2,d3,d4,d5]');

% u -- node voltage magnitude,delt -- angle

p=[-1.6,-2,-3.7,5];q=[-0.8,-1.0,-1.3];

k=0;precision=1;

N1=4;%the N1 is the amount of the PQ and PV bus

N2=1;%the N2 is the amount of the PV bus

for m=1:N1

for n=1:N1+1

pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt( n)));

end

pp(m)=p(m)-sum(pt);

end

for m=1:N1-N2

for n=1:N1+1

qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt( n)));

end

qq(m)=q(m)-sum(qt);

end

J1=jacobian(pp,['d1,d2,d3,d4,u1,u2,u3']);

J2=jacobian(qq,['d1,d2,d3,d4,u1,u2,u3']);

J=vertcat(J1,J2);

uu=[1.0,1.0,1.0,1.05,1.05];dd=[0,0,0,0,0];

while precision>0.00001

u1=uu(1);u2=uu(2);u3=uu(3);u4=uu(4);u5=uu(5);

d1=dd(1);d2=dd(2);d3=dd(3);d4=dd(4);d5=dd(5);

for m=1:N1

PP(m)=eval(pp(m));

end

for m=1:N1-N2

PP(N1+m)=eval(qq(m));

end

JJ=eval(J);

du=-inv(JJ)*PP';precision=max(abs(du));

for n=1:N1

dd(n)=dd(n)+du(n);

end

for n=1:N1-N2

uu(n)=uu(n)+du(N1+n);

end

k=k+1;

end

k-1,dd*180/pi,uu

%***********************************************

% the following program is used to calculate the Sm and Smn

for n=1:N1+1

U(n)=uu(n)*(cos(dd(n))+j*sin(dd(n)));

end

Um=conj(U');

I=Y*Um;

Sm=diag(Um)*conj(I)

for m=1:N1+1

for n=1:N1+1

Smn(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n))+U(m)*conj(U(m)*YY (m,n));

end

end

Smn

【例1.3】潮流计算结果:

迭代次数

ans =

4

节点1至5电压相角(度)

ans =

-4.7785 17.8535 -4.2819 21.8433 0

节点1至5电压幅值(pu)

uu =

0.8622 1.0779 1.0364 1.0500 1.0500

节点1至5功率(pu)

Sm =

-1.6000 - 0.8000i

-2.0000 - 1.0000i

-3.7000 - 1.3000i

5.0000 + 1.8131i

2.5794 + 2.2994i

支路功率(行列编号均为节点1至5)

Smn =

0 -1.4662 - 0.4091i -0.1338 - 0.3909i 0 0

1.5845 + 0.6726i 0 1.4155 - 0.2443i -5.0000 - 1.4282i 0

0.1568 + 0.4713i -1.2774 + 0.2032i 0 0 -2.5794 - 1.9745i

0 5.0000 + 1.8131i 0 0 0

0 0 2.5794 + 2.2994i 0 0

【例1.4】如图1-5所示,六个节点网络。节点2、1间和节点4、3间通过变压器相连,变比分别为0.909:1和0.976:1,节点1、2、3、4为PQ负荷节点,节点5为PV发电机节点,节点电压为1.10;节点6为参考节点,节点电压为1.05。输电线路和变压器数据见表2.2,各个节点功率如表2.3所示,计算各节点电压、发电机无功功率和系统潮流分布:

图1-5[例1.4]网络接线图

表1-2 输电线路和变压器数据汇编

线路首端节点编号线路末端

节点编号

充电功率换

算导纳BC/2

线路阻抗换

算电导G

线路阻抗换

算电纳B

变压器变比

6 2 0.0070 0.2791 -1.2910

6 4 0.0090 0.2170 -0.9137

5 1 0.0 0.2224 -0.3230

5 3 0.0 0.2383 -0.6542

2 1 0.0 0.0 -3.7594 0.909 2 4 0.0076 0.2771 -1.1625

4 3 0.0 0.0 -1.6667 0.976

表1-3 各节点功率

【例1.4】程序说明:

本例题计算程序可分为形成节点导纳矩阵和计算节点电压潮流两部分。

计算节点导纳矩阵参考文献1第1.3节。这里有6个节点7条支路,节点编号原则是先PQ节点,后PV节点,平衡节点编号最大,支路序号如图所示。各支路的首末端节点编号用数组nstart和nend表示,各支路导纳用数组yb1r,yb1i表示,各支路两端充电电容导纳为数组yb0i:

Np=6;Nb=7;

nstart=[6,6,2,3,5,5,1];nend=[4,2,4,4,3,1,2];

yb1r=[0.2170,0.2791,0.2771,0.0,0.2383,0.2224,0.0];

yb1i=[-0.9137,-1.2910,-1.1625,-1.6667,-0.6542,-0.3230,-3.7594];

yb0i=[0.0099,0.0070,0.0076,0.0,0.0,0.0,0.0];

两台变压器跨接在节点2-1和4-3之间,参见图1-2,i节点对应2、4,j节点对应1、3,变比为1:1/0.909和1:1/0.976,程序中用数组bt[ ]和p[ ]表示,m=6,k=2表明用6个节点两条变压器支路:

bt=[2,4;1,3];p=[1/0.909,1/0.976];m=6;k=2;

计算潮流电压参照例题[1.3]。这里独立节点数N1=5,PV节点数N2=1,节点电压初始给定值幅值为数组uu,相角为dd,节点有功功率为p,无功功率为q:

uu=[1.000,1.000,1.000,1.000,1.100,1.050];dd=[0,0,0,0,0,0];

p=[-.275,0,-0.150,-0.250,0.250];q=[-0.065,0,-0.090,-0.02

【例1.4】源程序NU117N.m

%*******NU117N.M example 2.3.3, fig 2-3 ************************** % %The following Program for load flow calculation is based on MATLAB R2007 clear

% bus 1,2,3,4 is PQ bus,bus 5 is PV bus,bus 6 is slack bus

u=sym('[u1,u2,u3,u4,u5,u6]');delt=sym('[d1,d2,d3,d4,d5,d6]');

global Np Nb bt p m k

Np=6;Nb=7;

bt=[2,4;1,3];p=[1/0.909,1/0.976];m=6;k=2;

nstart=[6,6,2,3,5,5,1];nend=[4,2,4,4,3,1,2];

mm=ffm(nstart,nend);

% yb1,the series admittance of transmission line

yb1r=[0.2170,0.2791,0.2771,0.0,0.2383,0.2224,0.0];

yb1i=[-0.9137,-1.2910,-1.1625,-1.6667,-0.6542,-0.3230,-3.7594];

yb1=yb1r+yb1i*j;

%yb1=zb1.^(-1);

yb=diag(conj(yb1'));

y=mm*yb*(mm)';

% yb0 ,the shunt admittances of transmission line

yb0i=[0.0099,0.0070,0.0076,0.0,0.0,0.0,0.0];

yb0=0+yb0i*j;

y0=diag(conj(yb0'));

yg=mm*y0*(mm)';

yn=diag(diag(yg));

yy=yn-yg;

y=y+yn;

[Y,YY]=fdt1(y,yy);

%******************************************************************** ******

G=real(Y);B=imag(Y);

p=[-.275,0,-0.150,-0.250,0.250];q=[-0.065,0,-0.090,-0.025];

k=0;precision=1;

N1=5;%the N1 is the amount of the PQ and PV bus

N2=1;%the N2 is the amount of the PV bus

for m=1:N1

for n=1:N1+1

pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m)-delt( n)));

end

pp(m)=p(m)-sum(pt);

end

for m=1:N1-N2

for n=1:N1+1

qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m)-delt( n)));

end

qq(m)=q(m)-sum(qt);

end

J1=jacobian(pp,['d1,d2,d3,d4,d5,u1,u2,u3,u4']);

J2=jacobian(qq,['d1,d2,d3,d4,d5,u1,u2,u3,u4']);

J=vertcat(J1,J2);

uu=[1.000,1.000,1.000,1.000,1.100,1.050];dd=[0,0,0,0,0,0];

while precision>0.0000001

u1=uu(1);u2=uu(2);u3=uu(3);u4=uu(4);u5=uu(5);u6=uu(6);

d1=dd(1);d2=dd(2);d3=dd(3);d4=dd(4);d5=dd(5);d6=dd(6);

for m=1:N1

PP(m)=eval(pp(m));

end

for m=1:N1-N2

PP(N1+m)=eval(qq(m));

end

JJ=eval(J);

du=-inv(JJ)*PP';precision=max(abs(PP));

for n=1:N1

dd(n)=dd(n)+du(n);

end

for n=1:N1-N2

uu(n)=uu(n)+du(N1+n);

end

k=k+1;

end

k-1,dd*180/pi,uu

%***********************************************

% the following program is used to calculate the Sm and Smn

for n=1:N1+1

U(n)=uu(n)*(cos(dd(n))+j*sin(dd(n)));

end

Um=conj(U');

I=Y*Um;

Sm=diag(Um)*conj(I)

for m=1:N1+1

for n=1:N1+1

Smn(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n))+U(m)*conj(U(m)*YY (m,n));

end

end

Smn

【例1.4】程序计算结果:

ans =

4

节点电压相角(度)

ans =

-12.6740 -9.7623 -12.3814 -12.2420 -2.7721 0

节点电压幅值(pu)

uu =

1.0001 0.9296 0.9220 0.9204 1.1000 1.0500

节点功率(pu)

Sm =

-0.2750 - 0.0650i

0.0000 - 0.0000i

-0.1500 - 0.0900i

-0.2500 - 0.0250i

0.2500 + 0.0958i

0.4744 + 0.2166i

支路功率矩阵(6行6列均对应节点编号)

Smn =

0 -0.1953 - 0.0801i 0 0 -0.0797 + 0.0151i 0

0.1953 + 0.0919i 0 0 0.0456 - 0.0059i 0 -0.2410 - 0.0861i 0 0 0 -0.0035 - 0.0323i -0.1465 - 0.0577i 0

0 -0.0452 - 0.0052i 0.0035 + 0.0330i 0 0 -0.2084 - 0.0529i 0.0892 - 0.0013i 0 0.1608 + 0.0971i 0 0 0

0 0.2529 + 0.1275i 0 0.2215 + 0.0891i 0 0

参考文献:

1电力网节点导纳矩阵计算例题与程序著者佘名寰2016年百度文库

2牛顿-拉夫逊迭代法电力网潮流计算方法与程序著者佘名寰2016年百度文库

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

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仿真

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

matlab电力系统潮流计算

m a t l a b电力系统潮流计 算 Final approval draft on November 22, 2020

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

信息工程学院课程设计成绩评定表

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仿真

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。

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

电力系统潮流计算

第四章 电力系统潮流分析与计算 电力系统潮流计算是电力系统稳态运行分析与控制的基础,同时也是安全性分析、稳定性分析电磁暂态分析的基础(稳定性分析和电磁暂态分析需要首先计算初始状态,而初始状态需要进行潮流计算)。其根本任务是根据给定的运行参数,例如节点的注入功率,计算电网各个节点的电压、相角以及各个支路的有功功率和无功功率的分布及损耗。 潮流计算的本质是求解节点功率方程,系统的节点功率方程是节点电压方程乘以节点电压构成的。要想计算各个支路的功率潮流,首先根据节点的注入功率计算节点电压,即求解节点功率方程。节点功率方程是一组高维的非线性代数方程,需要借助数字迭代的计算方法来完成。简单辐射型网络和环形网络的潮流估算是以单支路的潮流计算为基础的。 本章主要介绍电力系统的节点功率方程的形成,潮流计算的数值计算方法,包括高斯迭代法、牛顿拉夫逊法以及PQ 解藕法等。介绍单电源辐射型网络和双端电源环形网络的潮流估算方法。 4-1 潮流计算方程--节点功率方程 1. 支路潮流 所谓潮流计算就是计算电力系统的功率在各个支路的分布、各个支路的功率损耗以及各个节点的电压和各个支路的电压损耗。由于电力系统可以用等值电路来模拟,从本质上说,电力系统的潮流计算首先是根据各个节点的注入功率求解电力系统各个节点的电压,当各个节点的电压相量已知时,就很容易计算出各个支路的功率损耗和功率分布。 假设支路的两个节点分别为k 和l ,支路导纳为kl y ,两个节点的电压已知,分别为k V 和l V ,如图4-1所示。 图4-1 支路功率及其分布 那么从节点k 流向节点l 的复功率为(变量上面的“-”表示复共扼): )]([l k kl k kl k kl V V y V I V S (4-1) 从节点l 流向节点k 的复功率为: )]([k l kl l lk l lk V V y V I V S (4-2) 功率损耗为: 2)()(kl kl l k kl l k lk kl kl V y V V y V V S S S (4-3)

matlab潮流计算

附录1 使用牛顿拉夫逊法进行潮流计算的Matlab程序代码 % 牛拉法计算潮流程序 %----------------------------------------------------------------------- % B1矩阵:1、支路首端号;2、末端号;3、支路阻抗;4、支路对地电纳 % 5、支路的变比;6、支路首端处于K侧为1,1侧为0 % B2矩阵:1、该节点发电机功率;2、该节点负荷功率;3、节点电压初始值 % 4、PV节点电压V的给定值;5、节点所接的无功补偿设备的容量 % 6、节点分类标号:1为平衡节点(应为1号节点);2为PQ节点;3为PV 节点; %------------------------------------------------------------------------ clear all; format long; n=input('请输入节点数:nodes='); nl=input('请输入支路数:lines='); isb=input('请输入平衡母线节点号:balance='); pr=input('请输入误差精度:precision='); B1=input('请输入由各支路参数形成的矩阵:B1='); B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2='); Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl); %------------------------------------------------------------------ for i=1:nl %支路数 if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左节点处于K侧 p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1、/(B1(i,3)*B1(i,5)); %非对角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非对角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1、/(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4); %对角元K侧 Y(p,p)=Y(p,p)+1、/B1(i,3)+B1(i,4); %对角元1侧 end %求导纳矩阵 disp('导纳矩阵Y='); disp(Y) %------------------------------------------------------------------- G=real(Y);B=imag(Y); %分解出导纳阵的实部与虚部 for i=1:n %给定各节点初始电压的实部与虚部 e(i)=real(B2(i,3)); f(i)=imag(B2(i,3));

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);

基于MATLAB的潮流计算源程序代码(优.选)

%*************************电力系统直角坐标系下的牛顿拉夫逊法潮流计算********** clear clc load E:\data\IEEE014_Node.txt Node=IEEE014_Node; weishu=size(Node); nnum=weishu(1,1); %节点总数 load E:\data\IEEE014_Branch.txt branch=IEEE014_Branch; bwei=size(branch); bnum=bwei(1,1); %支路总数 Y=(zeros(nnum)); Sj=100; %********************************节点导纳矩阵******************************* for m=1:bnum; s=branch(m,1); %首节点 e=branch(m,2); %末节点 R=branch(m,3); %支路电阻 X=branch(m,4); %支路电抗 B=branch(m,5); %支路对地电纳 k=branch(m,6); if k==0 %无变压器支路情形 Y(s,e)=-1/(R+j*X); %互导纳 Y(e,s)=Y(s,e); end if k~=0 %有变压器支路情形 Y(s,e)=-(1/((R+j*X)*k)); Y(e,s)=Y(s,e); Y(s,s)=-(1-k)/((R+j*X)*k^2); Y(e,e)=-(k-1)/((R+j*X)*k); %对地导纳 end Y(s,s)=Y(s,s)-j*B/2; Y(e,e)=Y(e,e)-j*B/2; %自导纳的计算情形 end for t=1:nnum; Y(t,t)=-sum(Y(t,:))+Node(t,12)+j*Node(t,13); %求支路自导纳 end G=real(Y); %电导 B=imag(Y); %电纳 %******************节点分类************************************* * pq=0; pv=0; blancenode=0; pqnode=zeros(1,nnum); pvnode=zeros(1,nnum); for m=1:nnum; if Node(m,2)==3 blancenode=m; %平衡节点编号 else if Node(m,2)==0 pq=pq+1; pqnode(1,pq)=m; %PQ 节点编号 else if Node(m,2)==2 pv=pv+1; pvnode(1,pv)=m; %PV 节点编号 end end end end %*****************************设置电压初值********************************** Uoriginal=zeros(1,nnum); %对各节点电压矩阵初始化 for n=1:nnum Uoriginal(1,n)=Node(n,9); %对各点电压赋初值 if Node(n,9)==0;

基于matlab--psat软件的电力系统潮流计算课程设计

东北电力大学课程设计改革试用任务书: 电力系统潮流计算课程设计任务书 设计名称:电力系统潮流计算课程设计 设计性质:理论计算,计算机仿真与验证 计划学时:两周 一、设计目的 1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力; 2.培养学生的工程意识,灵活运用所学知识分析工程问题的能力 3.编制程序或利用电力系统分析计算软件进行电力系统潮流分析。 二、原始资料 1、系统图:IEEE14节点。 2、原始资料:见IEEE14节点标准数据库 三、课程设计基本内容: 1.采用PSAT仿真工具中的潮流计算软件计算系统潮流; 1)熟悉PSAT仿真工具的功能; 2)掌握IEEE标准数据格式内容; 3)将IEEE标准数据转化为PSAT计算数据; 2.分别采用NR法和PQ分解法计算潮流,观察NR法计算潮流中雅可比矩阵的变化情况, 分析两种方法计算潮流的优缺点; 3.分析系统潮流情况,包括电压幅值、相角,线路过载情况以及全网有功损耗情况。

4.选择以下内容之一进行分析: 1)找出系统中有功损耗最大的一条线路,给出减小该线路损耗的措施,比较各种措施 的特点,并仿真验证; 2)找出系统中电压最低的节点,给出调压措施,比较各种措施的特点,并仿真验证; 3)找出系统中流过有功功率最大的一条线路,给出减小该线路有功功率的措施,比较 各种措施的特点,并仿真验证; 5.任选以下内容之一作为深入研究:(不做要求) 1)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路,改变发电机有功出力,分析对该线路有 功功率损耗灵敏度最大的发电机有功功率,并进行有效调整,减小该线路的损耗; 2)找出系统中有功功率损耗最大的一条线路,进行无功功率补偿,分析对该线路有功 功率损耗灵敏度最大的负荷无功功率,并进行有效调整,减小该线路的损耗; 3)找出系统中电压最低的节点,分析对该节点电压幅值灵敏度最大的发电机端电压, 并有效调整发电机端电压,提高该节点电压水平; 四、课程设计成品基本要求: 1.绘制系统潮流图,潮流图应包括: 1)系统网络参数 2)节点电压幅值及相角 3)线路和变压器的首末端有功功率和无功功率 2.撰写设计报告,报告内容应包括以下几点: 1)本次设计的目的和设计的任务; 2)电力系统潮流计算的计算机方法原理,分析NR法和PQ分解法计算潮流的特点; 3)对潮流计算结果进行分析,评价该潮流断面的运行方式安全性和经济性; 4)找出系统中运行的薄弱环节,如电压较低点或负载较大线路,给出调整措施; 5)分析各种调整措施的特点并比较它们之间的差异; 6)结论部分以及设计心得; 五、考核形式 1.纪律考核:学生组织出勤情况和工作态度等; 2.书面考核:设计成品的完成质量、撰写水平等; 3.答辩考核:参照设计成品,对计算机方法进行电力系统潮流计算的相关问题等进行答辩; 4.采用五级评分制:优、良、中、及格、不及格五个等级。

电力系统通用潮流计算C语言程序

电力系统通用潮流计算C语言程序 #include#includeusing namespace std; //节点号类型负荷有功负荷无功母线数据 (类型1=PV节点,2=PQ节点,3=平衡节点)struct BUS {int busno;int type;float Pd;float Qd;};//发电机数据节点号有功发电电压幅值struct Generator{int busno;float Pg;float Vg;};//支路信息节点I 节点J R X B/2 kstruct Line{int busi;int busj;float R;float X;float B;float k;};//deltaP deltaQ deltaV^2//void fun1(double YG[][50],double YB[][50],double e[],double f[],int type[],int N,double W[],double P[],double Q[],double V[]){double dP=0,dQ=0,dV=0;int i,j;for(i=0;i

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)

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 <<

MATLAB下的潮流计算实现-稀疏技术毕业设计

毕业设计(论文)MATLAB下的潮流计算实现-稀疏技术

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

摘要 电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态:各母线的电压,各元件中流过的功率,系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中,都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。因此潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。由于电力系统结构及参数的一些特点,并且随着电力系统不断扩大,潮流问题的方程式阶数越来越高,对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况成为促使电力系统计算人员不断寻求新的更可靠方法的重要因素。 本文旨在于研究潮流计算的牛顿—拉夫逊法的基本原理,在Matlab环境中实现牛顿—拉夫逊法潮流计算的数学模型,程序流程以及编制相应程序,并在程序中融合了节点优化编号和稀疏技术,以提高计算效率。最后用IEEE-3O节点标准测试系统验证所编程序。 关键词:潮流计算Newtom-Raphson法节点优化稀疏技术Matlab ABSTRACT Power flow calculation is fundanmental of analysis. Network reconfiguration,fault management,state estimator etc also need the data of electrial system power flow.There is important significance to develop power flow calculation in allusion to traits of distribution network. This paper introduces the principle of Newtom-Raphson algorithm, which is developed for calculation of power flow calculation ,where zero sequence network is open.With this algorithm,the three-phase load is resolved into positive/negative sequence power and coupling power,thus,decoupling three phase power flow into sequencet component power flow.The power flow can be obtained by just finding the positive sequence power flow and then finding the negative sequent component from the coupling https://www.360docs.net/doc/3011350894.html,pared with the existing methods,the jacobian matrix with the proposed algorithm is of much lower order,thus substantially reducing the computation burden.The proposed algorithm,together with a reference algorithm,has been simulated on an actual IEEE-30 system using statistic load date.And then it will

电力系统潮流计算

信息工程学系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计 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:钟建伟 2012年3月10日

信息工程学院课程设计任务书

目录 1 任务提出与方案论证 (4) 1.1潮流计算的定义、用途和意义 (4) 1.2 运用软件仿真计算 (5) 2 总体设计 (7) 2.1潮流计算设计原始数据 (7) 2.2总体电路设计 (8) 3 详细设计 (10)

3.1数据计算 (10) 3.2 软件仿真 (14) 4 总结 (24) 5参考文献 (25)

1任务提出与方案论证 1.1潮流计算的定义、用途和意义 1.1.1潮流计算的定义 潮流计算,指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下,计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件,确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角,以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。 1.1.2潮流计算的用途 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。

(完整word版)9节点电力系统潮流计算

电力系统分析课程设计 设计题目9节点电力网络潮流计算 指导教师 院(系、部)电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期

电气工程系课程设计标准评分模板

目录 1 PSASP软件简介 (1) 1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (1) 1.2 PSASP的平台组成 (2) 2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (3) 2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (3) 2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (5) 2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6) 3 九节点系统单线图及元件数据 (7) 3.1 九节点系统单线图 (7) 3.2 系统各项元件的数据 (8) 4 潮流计算的结果 (10) 4.1 潮流计算后的单线图 (10) 4.2 潮流计算结果输出表格 (10) 5 结论 (14)

电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下: 基本数据如下:

表3 两绕组变压器数据 负荷数据

1 PSASP软件简介 “电力系统分析综合程序”(Power System Analysis Software Package,PSASP)是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序,是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。 基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持,PSASP可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种计算分析,目前包括十多个计算机模块,PSASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。 为了便于用户使用以及程序功能扩充,在PSASP7.0中设计和开发了图模一体化支持平台,应用该平台可以方便地建立电网分析的各种数据,绘制所需要的各种电网图形(单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等);该平台服务于PSASP 的各种计算,在此之外可以进行各种分析计算,并输出各种计算结果。 1.1PSASP平台的主要功能和特点 PSASP图模一体化支持平台的主要功能和特点可概括为: 1. 图模支持平台具备MDI多文档操作界面,是一个单线图图形绘制、元件数据录入编辑、各种计算功能、结果显示、报表和曲线输出的集成环境。用户可以方便地建立电网数据、绘制电网图形、惊醒各种分析计算。人机交互界面全部汉化,界面良好,操作方便。 2. 真正的实现了图模一体化。可边绘图边建数据,也可以在数据已知的情况下进行图形自动快速绘制;图形、数据自动对应,所见即所得。 3. 应用该平台可以绘制各种电网图形,包括单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等。 ●所有图形独立于各种分析计算,并为各计算模块所共享; ●可在图形上进行各种计算操作,并在图上显示各种计算结果; ●同一系统可对应多套单线图,多层子图嵌套; ●单线图上可细化到厂站主接线结构;

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 -

电力系统潮流计算

电力系统潮流计算 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电力系统 课程设计题目: 电力系统潮流计算 院系名称:电气工程学院 专业班级:电气F1206班 学生姓名: 学号: 指导教师:张孝远 1 2 节点的分类 (5) 3 计算方法简介 (6) 牛顿—拉夫逊法原理 (6) 牛顿—拉夫逊法概要 (6) 牛顿法的框图及求解过程 (8) MATLAB简介 (9) 4 潮流分布计算 (10)

系统的一次接线图 (10) 参数计算 (10) 丰大及枯大下地潮流分布情况 (14) 该地区变压器的有功潮流分布数据 (15) 重、过载负荷元件统计表 (17) 5 设计心得 (17) 参考文献 (18) 附录:程序 (19) 原始资料 一、系统接线图见附件1。 二、系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。各元件的参数见附件2。 设计任务 1、手动画出该系统的电气一次接线图,建立实际网络和模拟网络之间的联系。 2、根据已有资料,先手算出各元件的参数,后再用Matlab表格核算出各元件的参数。 3、潮流计算 1)对两种不同运行方式进行潮流计算,注意110kV电网开环运行。 2)注意将电压调整到合理的范围 110kV母线电压控制在106kV~117kV之间; 220kV母线电压控制在220 kV~242kV之间。 附件一:

72 水电站2 水电站1 30 3x40 C 20+8 B 2x8 A 2x31.5 D 4x7.5 水电站5 E 2x10 90+120 H 12.5+31.5 F G 1x31.5 水电站3 24 L 2x150 火电厂 1x50 M 110kV线路220kV线路课程设计地理接线示意图 110kV变电站220kV变电站牵引站火电厂水电站500kV变电站

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