毕业设计论文---基于pscad的配电网潮流计算
配电网络的拓扑分析及潮流计算
在矩阵中第一、二列为支路的父节点与子节点，第三、四列是支路的电阻与电抗(与支 路编号对应)，第五、六列为子节点的有功负荷与无功负荷(与支路编号对应)；最后三行为 连支，其余为树支；连支子节点的负荷功率可以通过树支支路数据得到。 在这种存储方式下，当有连支闭合时，就应有树支打开，此时把连支的数据和树支相应 的数据进行互换得到新的结构数组，但是此时并不能保证连通和辐射。互换后，第一步检查 第二列是否有相同的子节点， 如果两行有相同子节点号，则对这两条支路中某一条支路的正 方向进行调整，保证子节点号不同。第二步是通过从根节点开始，搜索是否能到达所有的子 节点，否则网络不连通。
PL , j jQ L , j U
j
(2-6)
——节点 v 电压的共轭。 式中 PL , j jQL , j ——节点 v j 负荷功率的共轭； U j j
如果支路
bj
的末点
vj
不是末梢点，则支路电流
I j
应为该支路末点
vj
电流和其所有
子支路的电流之和，即
I I I j L, j k
0.8190 0.1872 0.7114 1.03 1.044 0.1966 0.3744 1.468 0.5416 0.5910 0.7463 1.289 0.7320 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.8980 0.8960 0.2030 0.2842 10.59 0.8042 0.5075 0.9744 0.3105 0.3410 2.0 2.0 2.0 0.5 0.5
kd
(2-7)
式中 d 为以节点 v j 为父节点的支路的集合。 显然，根据式(2-5)~式(2-7)，由末梢点向电源点第推就可以得到各支路的电流， 然后根据式(2-3)从电源点向末梢点回推就可以求得各节点电压。 前推回代法计算简单，内存需求少，是辐射网潮流计算的好方法。
如何在CAD中进行电力系统潮流计算与稳定分析
如何在CAD中进行电力系统潮流计算与稳定分析电力系统潮流计算与稳定分析是电力系统设计与运行中非常重要的环节。
CAD软件在电力系统工程中的应用越来越广泛，准确的潮流计算与稳定分析对于系统安全和稳定运行至关重要。
本教程将介绍如何在CAD软件中进行电力系统潮流计算与稳定分析的方法与技巧。
第一步：建立电力系统模型在CAD软件中进行电力系统潮流计算与稳定分析的第一步是建立电力系统模型。
模型包括了电力系统各个元件的连接和参数信息，如发电机、变压器、输电线路等。
在CAD软件中，可以使用相应的工具将各个元件拖拽到画布中，并连接它们。
第二步：设置元件参数在建立电力系统模型后，需要设置每个元件的参数。
参数包括了发电机的额定功率、变压器的变比、输电线路的阻抗等。
在CAD软件中，可以通过双击元件或使用属性编辑器来设置参数。
第三步：设置电力系统运行条件在进行潮流计算与稳定分析之前，需要设置电力系统的运行条件。
运行条件包括了发电机的有功功率和无功功率、负荷的有功功率和无功功率等。
在CAD软件中，可以通过设置元件的功率参数来设置电力系统的运行条件。
第四步：进行潮流计算完成电力系统模型的建立、元件参数的设置和运行条件的设置后，可以进行电力系统的潮流计算了。
在CAD软件中，可以使用相应的工具或命令来执行潮流计算。
潮流计算将会计算各个节点的电压、功率和电流等参数。
第五步：进行稳定分析在完成潮流计算后，可以进行电力系统的稳定分析了。
稳定分析主要包括了暂态稳定分析和静态稳定分析。
暂态稳定分析主要用于评估系统在发生大幅度的故障后的稳定性，而静态稳定分析主要用于评估系统在负荷变化等正常运行条件下的稳定性。
在CAD软件中，可以使用相应的工具或命令来执行稳定分析。
第六步：分析结果与优化完成潮流计算和稳定分析后，可以对结果进行分析和优化。
分析结果可以帮助我们了解系统的运行状态和各个元件的负载情况，优化可以帮助我们改善系统的稳定性和经济性。
在CAD软件中，可以使用相应的工具或命令来查看和分析结果，并根据需要做出相应的调整和优化。
电力系统基于pscad的潮流计算程设计正文
摘要电力系统分析是电气工程及其自动化专业的必修课。
主要通过理论和仿真计算使学生掌握电力系统三大计算（电力系统短路计算、系统稳定计算、潮流计算）的基本方法，深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解，培养学生分析、解决问题的能力和电力系统计算软件的应用能力。
PSCAD/EMTDC仿真软件为我们电力系统分析的学习提供了一个有效的工具，可利用该仿真软件对电力电子电路进行仿真，并以单相交流调压电路为例对其进行了仿真分析，对提高学习质量有重要意义。
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，各元件流过的功率，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。
也就是说，对于电气工程及其自动化专业的学生来说，掌握潮流计算是非常重要和必要的。
关键词：PSCAD/EMTDC仿真；潮流计算；单相交流调压目录摘要………………………………………………………………………1概述………………………………………………………………………1.1电力系统叙述…………………………………………………………1.2设计目的……………………………………………………………1.3设计要求……………………………………………………………2电力系统潮流计算概述及课题……………………………………2.1潮流计算概述………………………………………………………2.2潮流计算的意义及其发展……………………………………………2.3课程设计题目相关技术参数………………………………………3 PSCAD仿真软件简介………………………………………………4课程设计的调试与仿真结果…………………………………………4.1系统仿真图…………………………………………………………4.2 输出端显示图………………………………………………………4.3仿真波形图…………………………………………………………总结…………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………致谢……………………………………………………………………1概述1.1电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。
基于PSSE的电力系统潮流计算及结果分析任务书
5、利用PSSE进行潮流计算，并将其与其他仿真结果进行比对验证；
6、对计算结果数据作出相应分析；
7、附程序源代码；英文中文的毕业设计（论文摘要）；规定数量的英文翻译资料。
毕业设计（论文）任务更改记录
更改原因
更改内容
主要参考文献
[1]陈珩.电力系统稳态分析.中国电力出版社，1995
2、收集一篇有关的英文资料，翻译成中文；
3、了解潮流计算在电力系统中的运用；
5、认真学习电力系统潮流计算相关知识；
6、熟悉PSSE仿真环境及PSSE中各原件模型的数据表达格式；
7、利用PSSE仿真软件进行潮流计算。
8、计算稳态书中的例题及30节点的例题，并与其它仿真的计算结果进行比对，验证。
10、毕业设计说明书撰写、打印，并写出英文摘要；
本科生毕业设计（论文）任务书
年月日至年月日
题目：基于PSSE的电力系统潮流计算及结果分析
姓名：
学号：
学院：电气工程与自动化学院
专业：
年级：
指导教师：张嫣（签名）
系主任（或教研室主任）：（签章）
设计（论文）任务
（包括原始数据、技术要求、工作要求）
一、设计原始资料：
采用传统算例，具体见IEEE30系统相关参数。潮流计算各原始数据包括节点负荷、发电机功率、线路参数、变压器参数等等。可根据传统算例进行数据整理。
二、技术要求
利用PSSE进行电力系统潮流计算，学习PSSE中的数据卡的填写方式，各种原件的数据结构，以及如何利用PSSE进行不同算法的潮流计算。要求能够自己填写数据卡，根据网络实际情况的改变变更数据卡，进行潮流计算。并同软件的潮流计算结果进行比对，验证。
毕业设计论文电力系统潮流计算
毕业设计论文电力系统潮流计算电力系统潮流计算是电力系统规划、运行和控制的重要手段之一、通过潮流计算可以得到电力系统各节点的电压、功率以及潮流分布情况，为电力系统设计、调度和运行提供依据和指导。
本文综述了电力系统潮流计算的基本原理和方法，包括节点电流法、节点电压法和改进的细节模型法，并对其应用进行了分析和总结。
首先，本文介绍了电力系统潮流计算的基本原理。
电力系统潮流计算是对电力系统的网络拓扑、导纳参数和负荷进行建模，以求解电压、功率和电流的分布情况。
潮流计算的基本方程包括潮流方程和功率方程，其中潮流方程描述了节点电压和功率之间的关系，功率方程用于求解节点功率。
然后，本文详细介绍了电力系统潮流计算的三种主要方法。
节点电流法是最早的潮流计算方法之一，基于基尔霍夫电流定律和欧姆定律，通过对节点电压和导纳参数进行迭代求解，得到电力系统的潮流分布情况。
节点电压法是目前应用最广泛的潮流计算方法之一，基于基尔霍夫电压定律和潮流方程，通过对节点电压进行迭代求解，得到电力系统的潮流分布情况。
改进的细节模型法是近年来提出的一种新的潮流计算方法，考虑了电力系统的细节模型，通过对网络细节进行建模，提高了潮流计算的准确性和效率。
最后，本文对电力系统潮流计算的应用进行了总结和分析。
电力系统潮流计算在电力系统设计、规划和运行中扮演着重要的角色，可以用于电力系统的负荷预测、设备选型、线路配置和电压控制等方面。
同时，电力系统潮流计算也面临着一些挑战和问题，如大规模电力系统的计算复杂性、潮流计算的实时性和稳定性等。
因此，今后需要进一步研究和发展基于高性能计算、智能算法和优化方法的电力系统潮流计算技术，提高计算效率和准确性，为电力系统的规划和运行提供更好的支持。
综上所述，电力系统潮流计算是电力系统规划、运行和控制的重要手段之一，具有广泛的应用前景和研究价值。
本文对电力系统潮流计算的基本原理和方法进行了综述，分析了其应用和存在的问题，为电力系统潮流计算的进一步研究和应用提供了参考。
基于PSCAD配电网合环电流仿真与分析
ZHOU Ning1 SHAO Wenquan1 ZHANG Zhihua2 YAO Di1 （1. College of Electronic and Information，Xi'an Polytechnic University，Xi'an 710048） （2. State Grid Electric Power Company Shanxi Electric Power Research Institute，Xi'an 710100）
开关两端会产生较大的冲击电流，稳定后电网中会 存在较大环流，这会导致相连的母线或馈线上的继 电保护误动作［3］，从而造成大面积停电。因此，对 合环电流进行准确的计算分析，模拟现场的合环操 作，找到最佳合环路径，对于减少停电损失，提高供 电可靠性具有很重要的实际意义。
文献［4］对合环冲击电流建立了频域模型，但 拉 普 拉 斯 反 变 化 的 计 算 较 为 繁 杂 ，实 际 效 率 不 太
摘 要 合环冲击电流是引起继电保护误动作的重要原因之一，针对配电网合环操作时产生的合环电流研究其影响因 素对减小合环线路的冲击与提高电网供电可靠性的意义重大。经过对配网合环电流建模，分析合环电流与合环点电压差、 环网总阻抗的关系，可知当选择合环点两端电压向量差较小和两端负荷大小接近的线路时，合环线路冲击最小，有利于提高 合环成功率。通过对三种典型合环模式下 10kV 馈线建立基于 PSCAD 的配电网等效合环模型并仿真分析，验证了该合环最 优路径的正确性和有效性，为配电网的安全稳定运行提供了可靠的合环操作依据。ห้องสมุดไป่ตู้
∗ 收稿日期：2018 年 10 月 14 日，修回日期：2018 年 11 月 27 日 基金项目：陕西省教育厅科研计划项目（编号：17JK0337）资助。 作者简介：周宁，男，硕士研究生，研究方向：电力系统分析与配电自动化。邵文权，男，博士，教授，研究方向：输电线 路的继电保护及自适应重合闸。张志华，男，硕士，工程师，研究方向：配电网及其自动化技术等。姚迪，女，硕士研究 生，研究方向：配电网相间故障检测及其自适应重合闸。
基于PSSE的电力系统仿真计算及分析综述
；
；
带入①式，并将有功、无功功率分列：
(2-2)（2） 变量的分类
由公式(2-2)可知，对于n个节点的网络，共有2n个功率方程，除了 外，共有12个变量。分别为：
扰动变量： ；
控制变量： ；
因变量：
当系统有n个节点时，上述三个变量各有2n个，总共有6n个变量。为了方便求解，给定（n-1）对控制变量 ，留下一对 待定；给定一对 ，求剩下的（n-1）对状态变量 。这样，就可以从2n个方程式中求解2n个未知变量了。
电力系统潮流计算是电力系统运行和规划的基础，对整个电力网络的运行有很大的帮助,比如在电网规划时，可通过潮流计算，设计出无功功率的补偿点、选择合适的补偿方案以达到电网的运行条件；在系统进行检修时，通过潮流计算得知电厂中发电机组的启停情况以及如何分配有功、无功；同时，还可以为预想事故、设备退出等情况作出理想的调整方案[5,9,12]。
第二章 电力系统潮流计算方法介绍
2.1电力系统潮流计算的基本介绍
1956年，Ward等人将电子计算机运用在了电力系统潮流计算中。最初的潮流计算方法是基于导纳的高斯—赛德尔法，随后发展成为了基于阻抗的高斯—赛德尔法。1961年Van Ness等人提出了牛顿法，并随之出现了许多基于该方法的改进方法。80年代Sun DI提出了最优潮流牛顿法，该方法与解耦技术结合，形成了解耦型最优潮流牛顿算法[2,3]。
Power flow calculation of power systems andanalysis ofits results based on PSS/E
Abstract
Power flow calculation is one of the important means to study power system. Through the power flow calculation, we can calculate the voltage of each node and the power distribution, so that we can check whether the voltage of nodes and current distribution satisfy demand or not. At the meantime, we can analyse the reasonable distribution of power flow. In addition, under the normal maintenance and the special operation mode, we can also through power flow calculation to know that the start-up mode of power plants, so we can make good preparations for contingency and the dropping out of equipments.
配电网潮流算法研究
内容摘要配电网的潮流计算是配电网络分析的一项重要内容，它是对配电系统规划设计和运行方式的合理性，可靠性及经济性进行定量分析的重要依据。
配电网潮流计算还是配电系统的电压/无功优化调度，操作模拟和接线变化分析等的基础。
当前已有的电网分析软件大多是针对输电网开发出来的，利用的是牛顿一拉夫逊法和快速解耦法，而配电网络有许多不同于输电网络的特点，如：线路长且分支线多，线径小，使R》X；网络的PQ节点多，PV节点少；多个平衡点等，现有的电网分析方法直接应用到配电网是不合适的。
有关配电网的潮流算法的研究是目前的热门研究课题之一。
鉴于配电潮流计算在配电网运行与管理系统中的基础地位和作用以及当前缺乏完善，本课题的研究具有重要的理论意义和实用价值。
针对配电网潮流计算的现状进行了全面分析，深入讨论了目前各方法的特点，并从收敛性及其他性能指标进行了比较分析；详细研究了以支路电流为状态量的前推回代法，并以广度优先顺序搜索策略作为理论基础。
针对配电网的具体情况，选取10kV的两个配电网子系统进行潮流计算。
利用MATLAB6.5进行了基于前推回代法的配电网的潮流计算程序。
由计算结果可知，该算法具有一定的优越性。
关键词：配电网潮流计算前推回代法AbstractDistribution network computing flow calculation is an important element of Distribution network analysis. It is important evidence to plan the rational，reliability and finance of the program design of distribution systems and moving motion. Distribution power flow is the readjust of voltage magnitude and optimization of reactive power of distribution systems and operate the basic of simulation and analyzing the changes of net. Nowadays most of the analyzing software of power system is exploited from transportation systems and used Newton—Raphson and FDLE And different distribution systems have different factors，SO it is not flexible to be opened up directly. It is one of the hot issues that the method of power flow of distribution systems. According to lack of the basic and action of operation and management of power flow in distribution systems. Effective method of distribution systems load flow shows the theoretical meaning and real practice.The development of methods for load flow solution of distribution network at present have been fully analyzed and evaluated in the aspect of convergence. A current flow based back/forward sweep algorithm is studied in detail; the breath-first paradigm is as the theoretical basis. According to the specific situation, two sub-networks of distribution network are elected to calculate power flow. MATLAB 6.5 accomplishes the power flow program of distribution network, which based on back/forward sweep algorithm. The results show that this algorithm has superiority and exploited software has practicability.Key Words：distribution systems power flow back/forward sweep algorithm目录内容摘要 (I)Abstract 01 绪论 (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3本人所做的工作 (4)2 配电网潮流算法比较研究 (5)2．1 引言 (5)2．2 配电网特点及对算法的要求 (5)2.2.1 配电网的特点 (5)2.2.2 配电网潮流算法的要求 (6)2.3 配电网潮流计算数学模型 (6)2.3.1 配电网的负荷模型 (6)2.3.2 电力线路的数学模型 (6)2.3.3 变压器的等值电路 (8)2.4 配电网潮流计算常用求解算法 (9)2.4.1 Z b u s方法 (9)2.4.2 回路阻抗法 (10)2.4.3 前推回代法 (12)2.4.4 牛顿-拉夫逊法 (12)2.4.5 快速解耦法 (14)2.5 配电网潮流计算的比较 (17)2.5.1 收敛能力 (17)2.5.2 算法的稳定性 (17)2.5.3 分支线的处理能力 (18)2.5.4 双电源的处理能力 (18)3 基于前推回代法的配电网潮流计算 (19)3.1 引言 (19)3.2辐射状配电网的结构特点 (22)3.3 基于支路电流的前推回代法 (23)3.4基于前推回代法的辐射状配电网潮流计算 (24)4 前推回代法的潮流计算分析 (28)4.1 20节点算例及分析 (38)4.2 38节点算例及其分析 (31)4.3 结论 (37)5 结论与展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论1.1 本课题研究的目的和意义随着国民经济的高速发展以及人民生活水平的日益提高，电力的供应和消耗已渗透到社会生产、人民生活的各个角落，社会对电力的需求量也越来越大。
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太原理工大学毕业设计（论文）任务书第1页第2页第3页基于PSCAD/EMTDC的配电网稳态潮流分析与仿真摘要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。
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。
随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经基本完善，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。
EMTDC/PSCAD仿真作为一种高效的电力系统仿真分析软件，可以较为简单地模拟复杂电力系统, 包括直流输电系统和其相关的控制系统。
可利用该仿真软件对电力电子电路进行仿真，本文以电力系统分析为基础以电力系统配电网电路为例对其进行仿真分析，从而进一步熟悉配电网潮流计算的基本知识。
关键词：潮流计算， EMTDC/PSCAD仿真, 电力系统Analysis and Simulation of the steady state power flow in distribution network based on PSCAD/EMTDCAbstractIn the normal operation of the power system, with the change of the mode of operation and system load changes, loss in the network will also change. To ensure strict voltage are rated all users at any time is impossible, so the system is running in a node voltage offset is inevitable. In order to ensure the stable operation of power system, for power flow regulation. Power flow calculation is the realization of power system security and economy of power supply of the necessary and important work segment, so the load flow calculation in power system planning and design, operation, management and scientific research have a wide range of applications.With the development of power system and online application, the computer network has been basically perfect, provides the material basis for the power system load flow calculation. Power flow calculation is the basic content of power system analysis, design and operation of power system is an essential tool. EMTDC/PSCAD simulation for power system simulation is an efficient analysis software, can be a relatively simple simulation of complex power system, including the DC transmission system and its related control system. For simulation of power electronic circuit by using the simulation software, based on the analysis of power system based on the circuit of power system distribution network as an example simulation analysis on the basic knowledge, thus further familiar with the distribution network power flow calculation.Keywords: power flow calculation, EMTDC/PSCAD simulation, power system目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论.. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 潮流计算的意义及发展趋势 (1)1.3 本文的主要研究内容.................................................................................... 错误!未定义书签。
第二章电力系统潮流计算的基本原理....................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 配电网的数学模型........................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 电力网络的基本方程式..................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 自导纳和互导纳的确定方法............................................................. 错误!未定义书签。
2.1.3 节点导纳矩阵的性质及意义............................................................. 错误!未定义书签。
2.1.4 等值电路............................................................................................. 错误!未定义书签。
2.2 潮流计算的数学模型.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 潮流计算的节点类型......................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.2 潮流计算的基本方程......................................................................... 错误!未定义书签。
2.3 潮流计算的约束条件.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4 潮流计算方法.................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.4.1 牛顿拉夫逊算法................................................................................. 错误!未定义书签。
2.4.2 P-Q分解法 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4.2 前推回代法......................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4.3 算法比较............................................................................................. 错误!未定义书签。
2.5 PSCAD简介.................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.5.1 PSCAD概述....................................................................................... 错误!未定义书签。
2.5.2 PSCAD的基本操作........................................................................... 错误!未定义书签。
第三章前推回代法潮流计算理论分析..................................................................... 错误!未定义书签。