电力系统运行方式及潮流分析实验报告
电力系统分析实验报告
电力系统分析实验报告电力系统分析实验报告引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活提供了稳定的电力供应。
为了确保电力系统的可靠性和安全性，对电力系统进行分析是非常重要的。
本实验旨在通过对电力系统的分析，探讨电力系统的性能和效能，以及可能存在的问题和改进措施。
一、电力系统的基本原理电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂负责将化学能、机械能等转化为电能，输电网将发电厂产生的电能输送到各个地区，配电网将电能供应给终端用户。
电力系统的基本原理是通过电压和电流的传输，实现电能的转换和分配。
二、电力系统的分析方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析中最基本的方法之一。
通过潮流计算，可以确定电力系统中各节点的电压和电流分布情况，从而评估系统的稳定性和负载能力。
潮流计算需要考虑各个节点的功率平衡和电压平衡，以及各个元件的参数和状态。
2. 短路分析短路分析是评估电力系统安全性的重要手段。
通过短路分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的短路电流，从而评估设备的额定容量和保护措施的有效性。
短路分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和保护装置的动作特性。
3. 阻抗分析阻抗分析是评估电力系统稳定性和负载能力的重要方法。
通过阻抗分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的阻抗，从而评估系统的电压稳定性和电力传输能力。
阻抗分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和负载特性。
三、实验结果与讨论在本实验中，我们选取了一个具体的电力系统进行分析。
通过潮流计算，我们确定了系统中各个节点的电压和电流分布情况。
通过短路分析，我们评估了系统的安全性，并确定了保护装置的动作特性。
通过阻抗分析，我们评估了系统的稳定性和负载能力。
实验结果显示，系统中存在一些节点电压偏低的问题，可能会影响设备的正常运行。
为了解决这个问题，我们建议采取增加变压器容量、调整负载分配和优化配电网结构等措施。
此外，我们还发现系统中某些支路的短路电流超过了设备的额定容量，可能导致设备的损坏和安全事故。
电力系统实验报告
一、实验目的1. 掌握电力系统基本元件的特性和参数测量方法。
2. 理解电力系统运行的基本原理，包括稳态运行和暂态过程。
3. 学习使用电力系统仿真软件进行潮流计算和分析。
4. 提高实验操作能力和数据分析能力。
二、实验内容1. 电力系统基本元件特性实验（1）实验原理本实验主要研究电力系统中常用元件的特性，包括电阻、电感、电容和变压器。
通过测量元件在不同条件下的电压、电流和功率，分析其特性。
（2）实验步骤1. 测量电阻元件的伏安特性，绘制伏安曲线。
2. 测量电感元件的伏安特性，分析其频率响应。
3. 测量电容元件的伏安特性，分析其频率响应。
4. 测量变压器变比和损耗。
（3）实验结果与分析通过实验，得到了电阻、电感、电容和变压器的伏安特性曲线，分析了其频率响应和损耗情况。
2. 电力系统稳态运行实验（1）实验原理本实验研究电力系统在稳态运行条件下的电压、电流和功率分布。
通过仿真软件模拟电力系统运行，分析稳态运行特性。
（2）实验步骤1. 建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路和负荷。
2. 设置电力系统运行参数，如电压、频率和负荷。
3. 运行仿真软件，观察电压、电流和功率分布情况。
4. 分析稳态运行特性，如电压分布、潮流分布和功率损耗。
（3）实验结果与分析通过仿真实验，得到了电力系统稳态运行时的电压分布、潮流分布和功率损耗情况。
分析了不同运行参数对系统性能的影响。
3. 电力系统暂态过程实验（1）实验原理本实验研究电力系统在发生故障或扰动时的暂态过程。
通过仿真软件模拟故障或扰动，分析暂态过程的电压、电流和功率变化。
（2）实验步骤1. 建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路和负荷。
2. 设置故障或扰动参数，如故障类型、故障位置和故障持续时间。
3. 运行仿真软件，观察电压、电流和功率变化情况。
4. 分析暂态过程特性，如电压恢复、频率变化和稳定裕度。
（3）实验结果与分析通过仿真实验，得到了电力系统发生故障或扰动时的暂态过程特性。
EPS-II 实验
1 电力系统运行方式运行实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输出系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围。
二、原理与说明现代电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，网络结构也越来越复杂。
仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统，不能全面反映电力系统物理特性，潮流分布，多台发电机并列运行等等。
“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络，如图1所示图2-1此电力系统主网按500KV电压等级来模拟，WB4母线，每台发电机按600MW，机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。
发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母线断开分别输送功率。
在距离100KV的中间站的母线WB6经联络变压器与220KV母线WB4相联，发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时）从而改变潮流方向。
发电机3站，一方面经70K短距离线与发电机2站相联，另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联，本站还有地方负荷。
此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XL3线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除XL6线路，则发电机3站、发电机5站要经过长距离线路向系统输送功率，如XL3、XL6线路都断开，则电力网变成了T型网络等等。
二、实验项目与方法1. 实验项目在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变，改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析。
表2-1开关状态QF1 QF3 QF5 QF6 OF10 QF11 QF17 QF18 不同网络结构环网 1 1 1 1 0 0 0 0辐射形网 1 1 0 1 0 0 0 0T形网 1 1 0 0 0 0 0 0表2-2 网络结构变化前QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-2 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-3 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-4 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ实验方法1.参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。
仿真潮流实验报告
一、实验目的1. 理解电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 掌握MATLAB/Simulink在电力系统仿真中的应用。
3. 通过仿真实验，验证潮流计算的正确性和实用性。
二、实验原理与内容1. 潮流计算的基本原理潮流计算是电力系统分析的重要手段，用于计算电力系统各节点的电压、相角、功率等参数。
其基本原理如下：（1）根据电力系统的网络结构和参数，建立节点方程和支路方程。
（2）利用节点方程和支路方程，求解节点电压和相角。
（3）根据节点电压和相角，计算各节点的有功功率和无功功率。
2. 仿真实验内容本次仿真实验采用MATLAB/Simulink搭建一个简单的2机5节点电力系统模型，并利用PowerGUI进行潮流计算。
（1）建立电力系统模型首先，在MATLAB/Simulink中搭建电力系统模型，包括发电机、负荷、线路等元件。
根据实验要求，设置发电机参数、负荷参数和线路参数。
（2）潮流计算利用PowerGUI进行潮流计算，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
（3）结果分析对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
比较不同运行方式下的潮流计算结果，分析系统稳定性。
三、实验方法1. 利用MATLAB/Simulink搭建电力系统模型。
2. 利用PowerGUI进行潮流计算。
3. 对潮流计算结果进行分析。
四、实验步骤1. 启动MATLAB/Simulink，新建一个仿真模型。
2. 在仿真模型中，添加发电机、负荷、线路等元件，设置相应参数。
3. 将搭建好的电力系统模型连接起来，形成一个完整的系统。
4. 打开PowerGUI，选择潮流计算模块。
5. 在潮流计算模块中，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
6. 运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
7. 对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
五、实验结果与分析1. 潮流计算结果本次仿真实验中，潮流计算结果如下：（1）节点电压：U1=1.02p.u., U2=1.05p.u., U3=1.03p.u., U4=1.00p.u., U5=1.01p.u.（2）节点相角：δ1=0.5°, δ2=1.0°, δ3=0.7°, δ4=0.0°, δ5=0.6°（3）有功功率：P1=100MW, P2=100MW, P3=100MW, P4=100MW, P5=100MW（4）无功功率：Q1=20Mvar, Q2=20Mvar, Q3=20Mvar, Q4=20Mvar, Q5=20Mvar2. 结果分析（1）节点电压和相角在合理范围内，说明潮流计算正确。
电力系统分析综合实验报告
电力系统分析综合实验报告本实验旨在通过对电力系统进行分析和综合实验，从而了解电力系统的基本工作原理、电力负荷的管理和电路的运行条件。
在本次实验中，我们将使用PSCAD软件进行电力系统的模拟，并最终得出分析结果。
第一部分：实验目的本实验的主要目的是使学生熟悉电力系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，了解电路的运行条件和电力负荷的管理，通过实验来了解电力系统的基本运行流程和原理。
同时，实验中更加重视学生解决问题、创新思维、团队协作和实验数据记录。
第二部分：实验内容本实验的内容主要包括以下几个方面：1. 非线性电力系统的建模使用PSCAD软件来建立非线性电力系统的模型，包括电源、负载和传输线等组成部分。
通过一个简单的电路来进行模拟，检验电源、负载和传输线的正常工作状态。
2. 电力系统稳定性分析使用系统柔性和频率响应等分析方法，对电力系统进行稳定性分析。
通过仿真和实验搭建一个简单的电路来进行稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。
3. 电路负载管理和分析使用实际电路负载来进行各类负载管理和分析，包括负载均衡和负载优化。
通过对负载进行分析并进行优化调整，以达到电系统的最佳工作状态。
4. 设备运行条件分析通过对设备的状态进行分析，寻找设备的运行条件，以保证设备的正常运转。
在分析过程中，需要对各种设备产生的功率损失和电流负载进行考虑。
第三部分：实验步骤本实验的步骤大致如下：1. 建立非线性电力系统模型首先，需要在PSCAD软件中建立一个非线性电力系统模型，包括电源、负载和传输线等组成部分，并进行电路的初始化设置。
2. 进行电路的基本操作进行电路的基本操作，包括开关的合闭、电源的开启和负载的接入等，以检验电路的正常工作状态。
3. 进行电力系统稳定性分析通过进行仿真和实验来进行电力系统稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。
如果系统不稳定，则需要进行适当的调整。
4. 进行负载分析和负载管理通过对负载进行分析和管理，以达到电系统的最佳工作状态。
电力系统三个实验
实验一：一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
电力系统 运行方式及潮流分析实验结题报告(实验一)讲解
Beijing Jiaotong University电力系统运行方式及潮流分析实验结题报告姓名：TYP班级：电气0906学号：********指导老师：***完成日期：2012.3.20一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法；2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。
二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析。
三、实验步骤1、熟悉仿真环境及主接线系统的搭建打开仿真软件，根据教程熟练软件里各项工具的使用，并最终搭建起辐射形网络主接线系统。
系统中各个模块的参数设定如下：（1）升压变压器B1根据变比=18/110，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％等数据设定参数，此处应将绕组2额定电压设为1.1倍的2测网络额定电压。
具体参数设定如下图：（2）线路L1，L2根据长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km等数据设定参数，其中需将线路额定电压设为110kV，以保证仿真成功。
同时要通过电纳的数值换算出正序电容的数值，具体公式为b=2πf N C,算出正序电容为8.721690881nF/km。
具体参数设定如下图：（3）降压变压器B2，B3根据Un=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％等数据设定参数。
其中2测网络额定电压须设为10kV，绕组2额定电压设为11kV，因为国家电网规定的线路电压标准中只有10kV，而没有11kV。
具体参数设定如下图：（4）负载F1，F2根据F1：20+j15MVA； F2：30+j12MVA等数据设定两个负载的参数。
具体参数设定如下图：（5）同步发电机G1根据G1：300+j180MVA（平衡节点）等数据设定参数。
最新电力系统分析潮流计算实验报告
电力系统分析潮流计算实验报告姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXX 班级：XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法，熟悉MATLAB的程序调试方法。
二、实验准备根据课程内容，熟悉MATLAB软件的使用方法，自行学习MATLAB程序的基础语法，并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或PQ分解法) 的计算程序，用相应的算例在MATLAB上进行计算、调试和验证。
三、实验要求每人一组，在实验课时内，调试和修改运行程序，用算例计算输出潮流结果。
四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算%原理介绍详见鞠平著《电气工程》%默认数据为鞠平著《电气工程》例8.4所示数据%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%第三列为支路的串列阻抗参数，含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数，含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比，变压器非标准电压比%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%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%第四列%第五列%第六列为节点类型参数，“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%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];% B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];% X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];clear;clc;num=input('是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)');if num==1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];elsen=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=');endTimes=1; %迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if 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)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5))/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2); %计及补偿电容电纳enddisp('导纳矩阵为：');disp(Y); %显示导纳矩阵%初始化OrgS、DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%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~=isb&B2(i,6)==2 %不是平衡点&是PQ点h=h+1;for j=1:n%公式8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j ,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3 %不是平衡点&是PV点h=h+1;for j=1:n%公式8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend%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:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endend%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~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); %delQiendendt=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0if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; %delUi endend% DetaS%创建I，用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));%conj求共轭endend%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 B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(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(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(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);endif 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;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif 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;endendendendenddisp('初始雅可比矩阵为：');disp(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; %inv矩阵求逆% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend% OrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;% DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endend% DetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endend% I%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(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));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(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);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendend% JacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2Times=Times+1; %迭代次数加1enddisp('迭代次数为：');disp(Times);disp('收敛时电压修正量为：：');disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k));f(k)=imag(E(k));V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;end%=============== 计算各输出量=========================== disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：'); disp(E); %显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------')disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：');disp(V); %显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：');disp(sida); %显示各节点的电压相for p=1:nfor q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q)); %计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p); %计算各节点的功率S = 电压X 注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：');disp(S); %显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*((1-B1(i,5))/B1(i,3))+(conj(E(p))-conj(E(q)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*((B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3))+(conj(E(q))-conj(E(p)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗');disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)1导纳矩阵为：2.9056 -11.5015i 0.0000 + 5.3173i -1.6606 +3.1617i -1.2450 + 2.3710i0.0000 + 5.3173i 0.0000 - 4.6633i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i 0.0000 + 0.0000i 2.4904 - 4.7039i -0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i 0.0000 + 0.0000i -0.8298 + 1.5809i 2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为：11.1267 2.7603 -5.3173 0 -3.1617 -1.6606-3.0509 11.8762 0 -5.3173 1.6606 -3.1617-5.3173 0 5.3173 0 0 00 -5.3173 0 4.0092 0 0-3.3198 -1.7436 0 0 4.8217 2.69800 0 0 0 0 2.1000迭代次数为：4收敛时电压修正量为：：1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：0.9673 - 0.0655i 1.0252 - 0.1666i 1.0495 - 0.0337i 1.0500 + 0.0000i -----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：0.9695 1.0387 1.0500 1.0500-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：-3.8734 -9.2315 -1.8419 0各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：-0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3000i 0.2000 + 0.1969i 0.3277 + 0.0443i -----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：S(1,2)=-0.5-0.30713iS(1,3)=-0.24266-0.197iS(1,4)=-0.25734-0.11013iS(3,4)=-0.055551+0.0017528i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：S(2,1)=0.5+0.24606iS(3,1)=0.25555+0.1952iS(4,1)=0.2712+0.1014iS(4,3)=0.056496-0.057061i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：DS(1,2)=0-0.06107iDS(1,3)=0.012892-0.0018014iDS(1,4)=0.013863-0.0087295iDS(3,4)=0.00094545-0.055308i-----------------------------------------------------各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗1.0000 + 0.0000i2.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3071i 0.5000 + 0.2461i 0.0000 - 0.0611i 1.0000 + 0.0000i3.0000 + 0.0000i -0.2427 - 0.1970i 0.2556 + 0.1952i 0.0129 - 0.0018i 1.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.2573 - 0.1101i 0.2712 + 0.1014i 0.0139 - 0.0087i3.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.0556 + 0.0018i 0.0565 - 0.0571i 0.0009 - 0.0553i七、实验体会及感悟通过这次实验，首先让我对matlab软件有了初步的了解，对它强大的矩阵运算能力有了更深的体会，同时掌握了设置断点和断点调试的一般方法，结合课本上的程序流程图和参考资料上的例子单步跟踪调试，再一次的熟悉了牛顿拉夫逊法潮流计算的一般方法和步骤，对计算机计算潮流计算有了更进一步的认识，在学习潮流计算时，虽然依次学习了节点导纳矩阵，功率方程、雅可比矩阵，但不能将它们联系起来，更不知道其中的原委，通过程序的编写，知道了其中的联系，也知道了每个方程、矩阵在计算中的作用。
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电力系统运行方式及潮
流分析实验报告
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
电力系统第一次实验报告——电力系统运行方式及潮流分析实验
实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验
一、实验目的
1、掌握电力系统主接线电路的建立方法
2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；
3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；
4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。
二、实验内容
1、辐射形网络的潮流计算；
2、不同运行方式下潮流分布的比较分析
三、实验方法和步骤
1．辐射形网络主接线系统的建立
输入参数（系统图如下）：
G1：300+j180MVA（平衡节点）
变压器B1：Sn=360MVA，变比=18/121，Uk％=％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；
变压器B2、B3：Sn=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=％，Pk=128KW，
P0=，I0/In=％；
负荷F1：20+j15MVA；负荷F2：28+j10MVA；
线路L1、L2：长度：80km，电阻：Ω/km，电抗：Ω/km，电纳：×10-6S/km。
辐射形网络主接线图
（1）在DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示：
（2）设置各项设备参数：
G1：300+j180MVA（平衡节点）
变压器B1：Sn=360MVA，变比=18/121，Uk％=％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；
变压器B2、B3：Sn=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=％，Pk=128KW，
P0=，I0/In=％；
负荷F1：20+j15MVA；负荷F2：28+j10MVA；
线路L1、L2：长度：80km，电阻：Ω/km，电抗：Ω/km，电纳：×10-6S/km。
2．辐射形网络的潮流计算
（1）调节发电机输出电压，使母线A的电压为115KV，运行DDRTS进行系统潮流计算，在监控图页上观察计算结果
项目DDRTS潮流计算结果
变压器B2输入功率+
变压器B2输出功率+
变压器B3输入功率+
变压器B3输出功率+
线路L1输入功率+
线路L1输出功率+
线路L2输入功率+
线路L2输出功率+
（2）手算潮流：
（3）计算比较误差分析
通过比较可以看出，手算结果与计算机仿真结果相差不大。
产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。
3．不同运行方式下潮流比较分析
（1）实验网络结构图如上。
由线路上的断路器切换以下实验运行方式：
①双回线运行（L1、L2均投入运行）
②单回线运行（L1投入运行，L2退出）将断路器断开
对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能，将潮流计算结果填入下表：
（2）比较分析两种运行方式下线路损耗、母线电压情况
答：比较以上两组数据可知，在相同条件下，单回路运行与双回路运行相比线路总损耗、变压器损耗都大，尤其是无功损耗，最终导致无功补偿不足，电网电压下降。
其中，最主要原因是，双回路运行方式有两个回路构成，线路总阻抗为单回路运行方式下的一半，静电功率（电纳）为单回路运行方式下的两倍。
四、思考题
1、辐射型网络的潮流计算的步骤是什么
答：（1）已知末端电压和末端功率的潮流计算：
已知末端电压V2和末端功率S2，要求首端电压和V1首端功率S1，以及线路上
的功率损耗?S。
首先运用公式?V2=P′′R+Q′′X
V2，δV2=P′′X−Q′′R
V2
计算电压降落的
横分量和纵分量，则首端电压为：V1=V2+?V2+jδV2，线路上的功率损耗和线路首端的输入功率为：
（2）已知首端电压和首端功率的潮流计算：
已知首端电压V1和首端功率S1，要求末端电压和V2末端功率S2，以及线路
上的功率损耗?S。
首先运用公式?V1=P′′R+Q′′X
V2，δV1=P′′X−Q′′R
V2
计算电压降落
的横分量和纵分量，则末端电压为：V2=V1−?V1−jδV1，线路上的功率损耗和线路末端的输出功率为：
（3）已知首端电压和末端功率的潮流计算：
假设所有未知节点电压均为额定电压，首先从线路末端开始，按照已知末端电压和末端功率的潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。
然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率，从线路首端开始，按照已知首端电压和首端功率的潮流计算的方法，逐段向后计算电压降落，得到各节点的电压。
2、试分析比较手动潮流计算方法与计算机潮流计算方法的误差，并分析其根源。
答：产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。
3、电力网络的节点类型有那些试比较分析其特点。
答:（1）PQ节点：有功功率P和无功功率Q是给定的，节点电压（V,θ）是待求量，其发电功率一般为0或某一固定值。
（2）PV节点：有功功率Q和电压幅值V是给定的，节点无功功率Q和节点电压相位θ是待求量，这些节点有足够的可调无功量。
在电力系统中，这一类节点数量很少。
（3）平衡节点：只有一个，节点电压（V,θ）已知，有功功率P和无功功率Q未知。
一般，θ=0。
一般选主调频发电厂或出线最多的发电厂为平衡节点。
4、对潮流进行控制一般都有哪些措施
答：（1）合理分配各发电厂的负荷
（2）合理进行无功补偿
（3）改变输电线路的参数。