电力系统潮流计算实验报告
实验一电力系统潮流计算
实验一电力系统潮流计算
一、实验背景
潮流计算是电力系统的基础，也是电力系统优化设计的前提。
它是一种求解受非线性条件制约的线性方程组的数值方法，能够求解电力系统的稳态潮流，即电力系统在其中一种操作或运行状态下的电压、电流大小和方向。
潮流计算可以为电力系统的综合分析、可靠性分析、功率调度、故障分析、电压控制、电源接入分析、调节器诊断、可调装置分析等提供重要的输入参数。
二、实验步骤
（1）系统参数设置：确定潮流计算模型中的系统参数，包括拓扑结构、主变参数以及节点馈电和负荷数据。
（2）特性参数选择：确定潮流计算模型中特性参数，包括电抗器、变压器的损耗参数、电容器的补偿方式以及可调节装置参数等。
（3）潮流程序的编制：根据模型结构，以及确定的参数，编制潮流计算程序。
（4）潮流计算的运行：运行潮流计算程序，得到电力系统中的线路电流、电压、有功、无功等参数。
（5）潮流计算结果分析：分析潮流计算结果，验证潮流计算模型和输入参数的准确性，对电力系统的可靠性进行评价和优化设计。
三、实验过程
此次实验采用PSCAD/EMTDC软件。
电力仿真算法实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过电力系统仿真软件对电力系统进行仿真分析，验证电力系统仿真算法的有效性，并进一步了解电力系统在不同运行条件下的稳定性和性能。
实验内容包括电力系统潮流计算、暂态稳定分析、短路电流计算等。
二、实验内容1. 电力系统潮流计算（1）实验背景：以某地区110kV电网为例，分析该电网在不同运行方式下的潮流分布。
（2）实验步骤：① 利用电力系统仿真软件建立110kV电网模型；② 设置电网参数，包括各节点电压、线路参数等；③ 运行潮流计算程序，得到潮流分布结果；④ 分析潮流分布结果，判断电网的稳定性。
2. 电力系统暂态稳定分析（1）实验背景：以某地区110kV电网为例，分析该电网在发生单相接地故障时的暂态稳定性。
（2）实验步骤：① 利用电力系统仿真软件建立110kV电网模型；② 设置电网参数，包括各节点电压、线路参数等；③ 设置故障参数，包括故障类型、故障位置等；④ 运行暂态稳定分析程序，得到暂态稳定结果；⑤ 分析暂态稳定结果，判断电网的稳定性。
3. 电力系统短路电流计算（1）实验背景：以某地区110kV电网为例，计算电网在发生短路故障时的短路电流。
（2）实验步骤：① 利用电力系统仿真软件建立110kV电网模型；② 设置电网参数，包括各节点电压、线路参数等；③ 设置故障参数，包括故障类型、故障位置等；④ 运行短路电流计算程序，得到短路电流结果；⑤ 分析短路电流结果，判断电网的短路容量。
三、实验结果与分析1. 电力系统潮流计算结果通过潮流计算，得到110kV电网在不同运行方式下的潮流分布。
结果表明，在正常运行方式下，电网的潮流分布合理，节点电压满足要求。
在故障运行方式下，电网的潮流分布发生较大变化，部分节点电压超出了允许范围。
2. 电力系统暂态稳定分析结果通过暂态稳定分析，得到110kV电网在发生单相接地故障时的暂态稳定结果。
结果表明，在故障发生初期，电网暂态稳定，但故障持续一段时间后，电网发生暂态失稳。
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：（1） 10kV中压配电网在运行中，负荷节点数多，一般无表计实时记录负荷，无法应用现在传统潮流程序进行配电网的计算分析，要求建立新的数学模型和计算方法。
（2）随着铁道电气化和用户电子设备的大量使用，配电网运行中有大量的谐波源、三相电压不平衡、电压闪变等污染，要求准确测量与计算配电网中的谐波分布，从而采取有效措施抑制配电网运行中的谐波危害。
电力系统潮流计算数字仿真实验实验报告 (PASAP软件的使用)
电力系统潮流计算数字仿真实验实验报告班级姓名学号五节点潮流计算（原图） (3)不同负荷水平时刻的潮流计算——负荷加倍 (6)各节点负荷减半作为谷时 (8)两种不同运行方式的潮流计算 (10)两种不同调度结果的潮流计算 (12)2一、五节点潮流计算（原图）结果导出：①物理母线单位：kA\kV\MW\Mvar区域分区厂站全网全网全网母线名称电压幅值电压相角-------- -------- --------* b 103.48250 -8.0217g 217.28740 -5.1551x 106.31940 -10.2418Ⅰ 242.00000 0Ⅱ 116.39210 -2.35793②发电机单位：kA\kV\MW\Mvar区域分区厂站全网全网全网发电机名称母线名类型有功发电无功发电功率因数---------- ------ ---- -------- -------- -------- Gen_1 Ⅰ Vθ 202.4800 155.9800 0.79220 Gen_2 Ⅱ PQ 40.0000 30.0000 0.80000 Gen_3 g PQ 0.0000 10.0000 0.00000③负荷结果报表单位：kA\kV\MW\Mvar区域分区厂站全网全网全网负荷名称母线名类型有功负荷无功负荷功率因数-------- ------ ---- -------- -------- -------- Load_1 b PQ 50.0000 30.0000 0.85749 Load_3 x PQ 180.0000 100.0000 0.87416④交流线结果报表单位：kA\kV\MW\Mvar区域分区全网全网交流线名称 I侧母线 J侧母线 I侧电压 I侧有功 I侧无功---------- ------- -------- ------- ------- ------- AC_1 Ⅰ g 242.00000 180.4800 162.8100 AC_3 Ⅱ b 116.39210 61.9700 22.1800 AC_9 b x 103.48250 6.7700 -15.8100 J侧电压 J侧有功 J侧无功------- ------- -------217.28740 174.5300 131.0300103.48250 56.7700 14.1900106.31940 6.3200 -16.50004⑤两绕组变压器结果报表单位：kA\kV\MW\Mvar区域分区厂站全网全网全网两绕组变压器名称 I侧母线 J侧母线 I侧有功---------------- ------- ------- -------T2w_1 ⅠⅡ 21.9900 T2w_2 g x 174.5300I侧无功 J侧有功 J侧无功------- ------- --------6.8200 21.9600 -7.8200141.0300 173.6800 116.50005二、不同负荷水平时刻的潮流计算——负荷加倍问题：如果不增加无功功率，负荷在正常运行基础上加倍时潮流计算不成功，因为根据电压损耗公式，负荷加倍后电压损耗变大，部分母线电压过低，所以潮流计算不成功。
潮流计算实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，加深对电力系统潮流计算理论和方法的理解，掌握电力系统潮流计算的基本步骤和常用算法，提高解决实际电力系统运行问题的能力。
二、实训内容1. 实训背景实训选取我国某地区典型电力系统进行潮流计算，该系统包含若干发电厂、变电站、输电线路和负荷，采用双绕组变压器和单相交流系统。
2. 实训步骤（1）建立电力系统模型根据实训提供的系统参数，建立电力系统节点、支路和设备模型，包括节点电压、支路阻抗、变压器变比、负荷等。
（2）选择潮流计算方法本实训采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，该方法适用于大型电力系统计算，收敛速度快，精度高。
（3）编写潮流计算程序利用编程语言（如MATLAB、Python等）编写潮流计算程序，实现牛顿-拉夫逊法的基本步骤，包括计算雅可比矩阵、求解修正方程等。
（4）进行潮流计算运行潮流计算程序，对电力系统进行潮流计算，得到各节点电压、支路电流、功率损耗等数据。
（5）分析计算结果对计算结果进行分析，包括节点电压是否满足要求、支路电流是否越限、功率损耗是否合理等。
3. 实训结果（1）节点电压通过潮流计算，得到各节点电压值，并与设计要求进行比较。
结果显示，大部分节点电压满足要求，但部分节点电压略低于设计值，需进一步分析原因。
（2）支路电流计算各支路电流，并与额定电流进行比较。
结果显示，大部分支路电流未超过额定电流，但部分支路电流接近额定值，需注意运行安全。
（3）功率损耗计算系统总功率损耗，并与设计值进行比较。
结果显示，系统功率损耗略高于设计值，需优化运行方式，降低损耗。
三、实训总结1. 实训收获通过本次实训，我对电力系统潮流计算有了更深入的理解，掌握了牛顿-拉夫逊法的基本原理和编程实现方法。
同时，提高了分析电力系统运行问题的能力。
2. 实训体会（1）电力系统潮流计算是电力系统运行、规划、设计等方面的重要基础，掌握潮流计算方法对电力系统工作人员具有重要意义。
（2）编程能力在电力系统潮流计算中发挥着重要作用，熟练掌握编程语言有助于提高工作效率。
电力系统计算机辅助潮流计算--实验报告(DOC)
（电力系统计算机辅助潮流计算实验报告学 号： 2007学生姓名： 学 院：电力学院 系 别：电力系 专 业：电气工程及其自动化二〇一一年十二月（2011-2012学年第一学期）1、实验目的：了解计算机潮流分析的基本原理、主要步骤；掌握节点导纳矩阵形成和修改的方法，掌握数据处理的基本方法；熟悉Matlab运行环境，了解Matlab基本编程语句和语法；运用潮流分析程序对给定网络的运行方式做潮流分析，并初步分析计算结果2、实验要求：通过预习，对计算机潮流分析基本理论有深入了解；为程序准备必要的、准确的原始数据；熟悉Matlab运行环境，输入潮流程序，上机独立完成程序的调试，给出潮流分析的结果并按要求绘制潮流分布图3、实验内容：输入网络参数，包括节点号、节点导纳矩阵、节点功率等；输入潮流程序、调试并输出结果，绘制潮流分布图4、实验步骤：1、熟悉原始资料：根据计算要求，整理数据，包括：计算网络中线路、变压器的参数、形成节点导纳矩阵；表示各节点的注入功率。
（以上数据均采用有名值计算）2、读通潮流程序：完成程序的解释和说明，必要时附加对应的公式和程序语言的说明3、上机调试：熟悉Matlab的运行环境，准确输入原始数据、节点编号、节点注入功率等信息4、整理计算结果：根据计算结果作电网潮流分布图原始网络：5、实验数据及处理：一、实验程序：clearG(1,1)=;B(1,1)=;G(1,2)=;B(1,2)=;G(1,3)=0;B(1,3)=0;G(1,4)=;B(1,4)=;G(1,5)=0;B(1,5)=0;G(2,1)=;B(2,1)=;G(2,2)=;B(2,2)=;G(2,3)=;B(2,3)=5;G(2,4)=;B(2,4)=5;G(2,5)=-5;B(2,5)=15;G(3,1)=0;B(3,1)=0;G(3,2)=;B(3,2)=5;G(3,3)=;B(3,3)=;G(3,4)=-10;B(3,4)=30;G(3,5)=;B(3,5)=;G(4,1)=;B(4,1)=;G(4,2)=;B(4,2)=5;G(4,3)=-10;B(4,3)=30;G(4,4)=;B(4,4)=;G(4,5)=0;B(4,5)=0;G(5,1)=0;B(5,1)=0;G(5,2)=-5;B(5,2)=15;G(5,3)=;B(5,3)=;G(5,4)=0;B(5,4)=0;G(5,5)=;B(5,5)=;Y=G+j*B %形成节点导纳矩阵delt(1)=0;delt(2)=0;delt(3)=0; delt(4)=0;u(1)=;u(2)=;u(3)=;u(4)=; ps(1)=;qs(1)=;ps(2)=;qs(2)=;ps(3)=;qs(3)=; ps(4)=;qs(4)=; %设迭代初值k=1;precision=1 %设迭代次数和精度N1=4; %PQ节点数while precision> %判断是否满足精度要求delt(5)=0;u(5)=; %给定平衡节点编号for m=1:N1for n=1:N1+1pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m) -delt(n)));qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m) -delt(n)));endpi(m)=sum(pt);qi(m)=sum(qt); %计算PQ节点的注入功率dp(m)=ps(m)-pi(m);dq(m)=qs(m)-qi(m); %计算PQ节点的功率不平衡量endfor m=1:N1for n=1:N1if m==nH(m,m)=-qi(m)-u(m)^2*B(m,m); N(m,m)=pi(m)+u(m)^2*G(m,m);J(m,m)=pi(m)-u(m)^2*G(m,m); L(m,m)=qi(m)-u(m)^2*B(m,m);JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m); JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m); JJ(2*m,2*m)=L(m,m);elseH(m,n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m )-delt(n)));J(m,n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt( m)-delt(n)));N(m,n)=-J(m,n);L(m,n)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n); JJ(2*m,2*n)=L(m,n);Endendend %计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中，对JJ下标统一编号JJfor m=1:N1PP(2*m-1)=dp(m);PP(2*m)=dq(m);End %按统一矩阵形成功率不平衡uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu)); %判断是否收敛for n=1:N1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);u(n)=u(n)+uu(2*n)*u(n); %将结果分解为电压幅值和角度end %求解修正方程，得电压幅值变化量（标幺值）和角度变化量k=k+1;endfor n=1:N1+1U(n)=u(n)*(cos(delt(n))+j*sin(delt(n)));endfor m=1:N1+1I(m)=Y(5,m)*U(m); %求平衡节点的注入电流5551j j i I Y U ==∑endS5=U(5)*sum(conj(I)) %求平衡节点的注入功率*555S V I =for m=1:N1+1for n=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n));% endendend %求节点i,j 节点之间的功率，方向为由i 指向j, *ij ij i S V I S %显示支路功率二、实验结果：1、节点导纳矩阵Y =+ 0 + 0+ + + +0 + + ++ + + 00 + + 0节点导纳矩阵特点：1.节点导纳矩阵的对角元就等于各该节点所连接导纳的总和2.节点导纳矩阵是稀疏矩阵3.节点导纳矩阵一般是对称矩阵4.节点导纳矩阵的非对角元Yij等于连接节点i、j支路导纳的负值5. 节点导纳矩阵是方阵2、迭代过程数据：电压变化量du = - - - -du = - - - -du = - - - -du = - + - -功率不平衡量dS = - + + -dS = - - - -dS= * - - - -dS = * - - - -雅可比矩阵JJ =0 0 0 00 00 0JJ =0 0 0 00 00 0JJ =0 00 00 00 0JJ =0 0 0 00 0 0 03、收敛后数据：支路功率S =0 - 0 - 0 + 0 + + -0 - 0 - - + - + 0 00 + + 0 0平衡节点功率 S5 = +潮流分布图GG++++++++++++++++。
电力系统直潮流计算标准实验报告
南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验项目名称直流潮流计算实验二、实验目的与要求：目的：电力系统分析的潮流计算是电力系统分析的一个重要的部分。
通过对电力系统潮流分布的分析和计算，可进一步对系统运行的安全性，经济性进行分析、评估，提出改进措施。
电力系统潮流的计算和分析是电力系统运行和规划工作的基础。
潮流计算是指对电力系统正常运行状况的分析和计算。
通常需要已知系统参数和条件，给定一些初始条件，从而计算出系统运行的电压和功率等；潮流计算方法很多：高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊法演变的各种潮流计算方法。
本实验采用直流潮流算法进行电力系统分析的潮流计算程序的编制与调试，获得电力系统中各个支路的有功分布，为进一步进行电力系统分析作准备。
通过实验教学加深学生对电力系统潮流计算原理的理解和计算，初步学会运用计算机知识解决电力系统的问题，掌握潮流计算的过程及其特点。
熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
要求：编制调试电力系统潮流计算的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，完成该电力系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。
三、实验基本原理（一）、直流潮流的介绍在电力系统稳态分析课程中，我们已经学习过有关高斯-塞德尔和牛顿-拉夫逊等潮流计算方法，它们所面对的是个非线性方程组求解问题。
虽然这些方法都具有一定的精度，但计算量较大，这显然不适应形成电网规划方案时多次而反复的潮流计算要求。
直流潮流模型是把非线性电力潮流问题简化为线形电路问题，从而使分析计算非常方便，直流潮流专门用于研究电网中有功潮流的分布。
（二）、直流潮流算法的形成过程对下图所示等值电路图，对于之路（i,j ），如果忽略其并联支路，例如忽略线路的充电电容。
潮流计算实验
PSASP 潮流计算一、实验目的理解电力系统分析中潮流计算的相关概念，掌握用PSASP 软件对系统潮流进行计算的过程。
学会在文本方式下和图形方式下的对潮流计算结果进行分析。
二、预习要求复习《电力系统分析》中有关潮流计算的内容，了解有关潮流计算的功能，理解常用潮流计算方法，了解PQ、PV和Vθ（平衡节点，在PSASP中称为Slack节点）的设置。
三、实验内容（一） PSASP 潮流计算概述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。
PSASP 潮流计算的流程和结构如下图所示：潮流计算各种计算公共部分文本方式图形方式结果的编辑和输出计算结果库执行计算图形方式文本方式计算作业的定义(运行方式和计算控制)方案定义(电网结构)文本方式图形方式用户自定义模型库电网基础数据库图形方式文本方式数据录入和编辑以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。
规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。
（二） 数据准备1. 指定数据目录及基准容量双击PSASP图标，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：在该画面中，要完成的工作如下：(1) 指定数据目录第一次可通过“创建数据目录” 按钮，建立新目录，如：C:\CLJS。
以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。
(2) 给定系统基准容量系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。
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１1． 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+j0.2000231）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。
()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；２()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=)0.142.90.036.2(0.0)0.042.90.136.2(0.1)0(1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯+ )0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯+ 0.0=；)0.142.90.036.2(0.1)0.042.90.136.2(0.0)0(1⨯-⨯⨯-⨯+⨯⨯=Q)0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+ )0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+ 0.0=；)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1)0(2⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯=P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+ )0.00.00.00.0(0.0)0.10.00.10.0(0.1⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯+ 0.0=；101)(222)0(22)0(22)0(2=+=+=f e U ；于是：;)0()0(i i i P P P -=∆ ;)0()0(i i i Q Q Q -=∆ );(2)0(2)0(22)0(i i i i f e U U +-=∆5.00.05.0)0(11)0(1-=--=-=∆P P P ;35.00.035.0)0(11)0(1-=--=-=∆Q Q Q ;4.00.04.0)0(22)0(2=-=-=∆P P P ;1025.0)01(05.1)(2222)0(22)0(2222)0(2-=+-=+-=∆f e U U3）计算雅可比矩阵中各元素雅可比矩阵的各个元素分别为：３⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij e U S f U R e Q L f Q J e P N f P H 22;;;又：()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=∴ =)0(1P ()())0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1e B f G f f B e G e ++-+()())0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G f f B e G e ++- +()()313313)0(1313313)0(1e B f G f f B e G e ++-； )()()0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1)0(1e B f G e f B e G f Q +--=)()()0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G e f B e G f +--+ )()(313313)0(1313313)0(1e B f G e f B e G f +--+；=)0(2P ()())0(121)0(121)0(2)0(121)0(121)0(2e B f G f f B e G e ++-+()())0(222)0(222)0(2)0(222)0(222)0(2e Bf G f f B e G e ++- +()()323323)0(2323323)0(2e Bf G f f B e G e ++-； )(2)0(22)0(22)0(2f e U +=∴42.90.171.40.171.4313)0(212)0(1)0(1)0(11=⨯+⨯=+=∂∂=e B e B f P H； 36.20.118.10.118.10.136.222313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11=⨯-⨯-⨯⨯=++=∂∂=e G e G e G e P N36.20.118.10.118.1313)0(212)0(1)0(1)0(11-=⨯-+⨯-=+=∂∂=e G e G f Q J４()42.90.171.40.171.40.142.922313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11=⨯-⨯-⨯-⨯-=---=∂∂=e B e B e B e Q L71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-=-=∂∂=e B f P H； 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-==∂∂=e G e P N； ()18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12=⨯--=-=∂∂=e G f Q J； 71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12-=⨯-=-=∂∂=e B e Q L； 71.40.171.4)0(221)0(1)0(2)0(21-=⨯-=-=∂∂=e B f P H； 11.40.111.4)0(221)0(1)0(2)0(21-=⨯-==∂∂=e G e P N； 0)0(12)0(2)0(21=∂∂=f U R ； 0)0(12)0(2)0(21=∂∂=e U S ； 71.40.10.00.171.4323)0(121)0(2)0(2)0(22=⨯+⨯=+=∂∂=e B e B f P H； 18.10.10.00.118.10.118.122323)0(121)0(222)0(2)0(2)0(22=⨯+⨯-⨯⨯=++=∂∂=e G e G e G e P N；02)0(2)0(22)0(2)0(22==∂∂=f f U R ； 0.20.122)0(2)0(22)0(2)0(22=⨯==∂∂=e e U S ； 得到K=0时的雅可比矩阵：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=0.200018.171.418.171.471.418.142.936.218.171.436.242.9)0(J4）建立修正方程组：５⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---)0(2)0(2)0(1)0(10.200011.4959.1011.4959.10959.1011.4918.2122.811.4959.1022.8918.210975.04.035.08.0e f e f 解得：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆04875.001828.00504.00176.0)0(2)0(2)0(1)0(1e f e f因为 )0()0()1(i i i e e e ∆+=； )0()0()1(i i i f f f ∆+=； 所以 9782.00218.00.1)0(1)0(1)1(1=-=∆+=e e e ；0158.00158.00)0(1)0(1)1(1-=-=∆+=f f f ；05125.105125.00.1)0(2)0(2)1(2=+=∆+=e e e ；05085.005085.00)0(2)0(2)1(2=+=∆+=f f f ；5）运用各节点电压的新值进行下一次迭代： 即取: 0158.09782.0)1(1)1(1)1(1j jf e U -=+=05085.005125.1)1(2)1(2)1(2j jf e U +=+=节点3时平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。
6）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：()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)1()1()1()1()1()1()1(；()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)1()1()1()1()1()1()1(；);(2)1(2)1(2)1(i i i f e U +=)9782.042.90158.036.2(0158.0)0158.042.99782.036.2(9782.0)1(1⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯=P )05125.171.405085.018.1(0158.0)05085.071.405125.118.1(9782.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+4949.0)0.171.40.018.1(0158.0)0.071.40.118.1(9782.0-=⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+６)9782.042.90158.036.2(9782.0)0158.042.99782.036.2(0158.0)1(1⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯-=Q )05125.171.405085.018.1(9782.0)05085.071.405125.118.1(0158.0⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-3339.0)0.171.40.018.1(9782.0)0.071.40.118.1(0158.0-=⨯+⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-; )9782.071.40158.018.1(05085.0)0158.071.49782.018.1(05125.1)1(2⨯+⨯⨯+⨯+⨯-⨯=P )05125.171.405085.018.1(05085.0)05085.071.405125.118.1(05125.1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+4092.0)0.10.00.00.0(05085.0)0.00.00.10.0(05125.1=⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯+;222)1(22)1(22)1(205085.005125.1)(+=+=f e U 1077.1=;于是：;)1()1(i i i P P P -=∆ ;)1()1(i i i Q Q Q -=∆ );(2)1(2)1(22)1(i i i i f e U U +-=∆;0051.04949.05.0)1(11)1(1-=+-=-=∆P P P;0161.03339.035.0)1(11)1(1-=+-=-=∆Q Q Q ;0092.04092.04.0)1(22)1(2-=-=-=∆P P P ;0052.01077.105.1)(22)1(22)1(2222)1(2-=-=+-=∆f e U U7）计算雅可比矩阵中各元素：雅可比矩阵的各个元素分别为：⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij j i ij e U S f U R e Q L f Q J e P N f P H 22;;;又：()()[]∑==++-=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)1()1()1()1()1()1()1(；()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)1()1()1()1()1()1()1(；);(2)1(2)1(2)1(i i i f e U +=７∴ =)1(1P ()())1(111)1(111)1(1)1(111)1(111)1(1e B f G f f B e G e ++-+()())1(212)1(212)1(1)1(212)1(212)1(1e B f G f f B e G e ++- +()()313313)1(1313313)1(1e B f G f f B e G e ++-； )()()1(111)1(111)1(1)1(111)1(111)1(1)1(1e B f G e f B e G f Q +--=)()()1(212)1(212)1(1)1(212)1(212)1(1e B f G e f B e G f +--+ )()(313313)1(1313313)1(1e B f G e f B e G f +--+； =)1(2P ()())1(121)1(121)1(2)1(121)1(121)1(2e B f G f f B e G e ++-+()())1(222)1(222)1(2)1(222)1(222)1(2e Bf G f f B e G e ++- +()()323323)1(2323323)1(2e Bf G f f B e G e ++-； )(2)1(22)1(22)1(2f e U +=313313)1(212)1(212)1(111)1(1)1(1)1(112e B f G e B f G f G f P H++++=∂∂=53.90.171.40.018.105125.171.405085.018.1)0158.0(36.22=⨯+⨯-⨯+⨯--⨯⨯=313313)1(212)1(212)1(111)1(1)1(1)1(112f B e G f B e G e G e P N-+-+=∂∂= 96.10.071.40.118.105085.071.405125.118.19782.036.22=⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯=313313)1(212)1(212)1(111)1(1)1(1)1(112e B e G f B e G f B f Q J-+-+-=∂∂= 96.20.071.40.118.105085.071.405125.118.10158.042.92-=⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯-=313313)1(212)1(212)1(111)1(1)1(1)1(112e B f G e B f G e B e Q L -----=∂∂=83.80.171.40.018.105125.171.405085.018.19782.042.92=⨯-⨯+⨯-⨯+⨯⨯=55.40158.018.19782.071.4)1(112)1(112)1(2)1(1)1(12-=⨯+⨯-=+-=∂∂=f G e B f P H23.10158.071.49782.018.1)1(112)1(112)1(2)1(1)1(12-=⨯-⨯-=+=∂∂=f B e G e P N８23.10158.071.49782.018.1B )1(112)1(112)1(2)1(1)1(12=⨯+⨯=--=∂∂=f e G f Q J59.49782.071.40158.018.1)1(112)1(112)1(2)1(1)1(12-=⨯-⨯=-=∂∂=e B f G e Q L01.505085.018.105125.171.4)1(221)1(221)1(1)1(2)1(21-=⨯-⨯-=+-=∂∂=f G e B f P H00.105085.071.405125.118.1)1(221)1(221)1(1)1(2)1(21-=⨯+⨯-=+=∂∂=f B e G e P N0)1(12)1(2)1(21=∂∂=f U R ； 0)1(12)1(2)1(21=∂∂=e U S ； 323323)1(222)1(121)1(121)1(2)1(2)1(222e B f G f G e B f G f P H++++=∂∂=75.40.10.00.00.005085.018.129782.071.40158.018.1=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯=323)1(121323)1(121)1(222)1(2)1(2)1(222f B f B e G e G e G e P N--++=∂∂=25.10.00.00158.071.40.10.09782.018.105125.118.12=⨯-⨯-⨯+⨯-⨯⨯= 1017.005085.022)1(2)1(22)1(2)1(22=⨯==∂∂=f f U R； 1025.205125.122)1(2)1(22)1(2)1(22=⨯==∂∂=e e U S ； 得到K=1时的雅可比矩阵：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=1025.21017.00025.175.400.101.559.423.183.896.223.155.496.153.9)1(J 8）建立修正方程组如下：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----)1(2)1(2)1(1)1(11025.21017.00025.175.400.101.559.423.183.896.223.155.496.153.90052.00092.00161.00051.0e f e f９解得：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆00226.000442.000315.000229.0)1(2)1(2)1(1)1(1e f e f因为 )1()1()2(i i i e e e ∆+=； )1()1()2(i i i f f f ∆+=； 所以 97505.000315.09782.0)1(1)1(1)2(1=-=∆+=e e e ；01809.000229.00158.0)1(1)1(1)2(1-=--=∆+=f f f ；04899.100226.005125.1)1(2)1(2)2(2=-=∆+=e e e ；04643.000442.005085.0)1(2)1(2)2(2=-=∆+=f f f ；9）运用各节点电压的新值进行下一次迭代：………………………2. 程序流程图１０3. 源程序见电子版程序：余越.c4．输入数据3,2,0,1,1,0.000101,1,-0.5000,-0.3500,1.0000,0.00002,2,0.4000,1.0500,1.0000,0.00003,3,1.0000,0.00001,1,2,0.0500,0.20002,1,3,0.0500,0.20005．输出数据潮流上机实习华北电力大学电自031 余越 200301030127********** 原始数据 **********=================================================================== 节点数: 3 支路数: 2 对地支路数: 0 PQ节点数: 1 PV节点数: 1 精度:0.000100------------------------------------------------------------------- PQ节点节点 1 P[1]=-0.500000 Q[1]=-0.350000PV节点节点 2 P[2]=0.400000 V[2]=1.050000平衡节点节点 3 e[3]=1.000000 f[3]=0.000000------------------------------------------------------------------- 支路 1 相关节点: 1, 2 R=0.050000 X=0.200000支路 2 相关节点: 1, 3 R=0.050000 X=0.200000=================================================================== ********* 计算结果 *********节点导纳矩阵为:2.35294+j-9.41177 -1.17647+j 4.70588 -1.17647+j 4.70588 -1.17647+j 4.70588 1.17647+j-4.70588 0.00000+j 0.00000 -1.17647+j 4.70588 0.00000+j 0.00000 1.17647+j-4.70588 =============================================================================================================================--------------------输出雅可比矩阵和迭代次数---------------------迭代的次数为 19.41177 2.35294 -4.70588 -1.17647 -0.50000-2.35294 9.41177 1.17647 -4.70588 -0.35000-4.70588 -1.17647 4.70588 1.17647 0.400000.00000 0.00000 0.00000 2.00000 0.10250================================================================================================================================== --------------------------输出 df,de-------------------------------- 节点为 1 df=-0.01578 de=-0.02188节点为 2 df= 0.05094 de= 0.05125--------------------------------------------------------------------- ----------------输出迭代过程中的电压值------------------------------- 节点为 1 f=-0.01578 e= 0.97812节点为 2 f= 0.05094 e= 1.05125====================================================================================================================================--------------------输出雅可比矩阵和迭代次数---------------------迭代的次数为 29.51875 1.95000 -4.58437 -1.22500 -0.00541-2.95000 8.81875 1.22500 -4.58437 -0.01555-5.00699 -0.99706 4.74136 1.39706 -0.006970.00000 0.00000 0.10188 2.10250 -0.00522================================================================================================================================== --------------------------输出 df,de-------------------------------- 节点为 1 df=-0.00188 de=-0.00312节点为 2 df=-0.00343 de=-0.00232--------------------------------------------------------------------- ----------------输出迭代过程中的电压值-------------------------------节点为 1 f=-0.01766 e= 0.97501节点为 2 f= 0.04751 e= 1.04893====================================================================================================================================--------------------输出雅可比矩阵和迭代次数---------------------迭代的次数为 39.50304 1.95417 -4.56748 -1.23017 0.00001-2.96650 8.76690 1.23017 -4.56748 -0.00007-4.99205 -1.01046 4.72083 1.40412 -0.000030.00000 0.00000 0.09502 2.09787 -0.00002================================================================================================================================== --------------------------输出 df,de-------------------------------- 节点为 1 df=-0.00000 de=-0.00001节点为 2 df=-0.00001 de=-0.00001--------------------------------------------------------------------- ----------------输出迭代过程中的电压值------------------------------- 节点为 1 f=-0.01766 e= 0.97499节点为 2 f= 0.04750 e= 1.04892=====================================================================各节点电压为:U[1]=0.974994 + j -0.017661U[2]=1.048925 + j 0.047502U[3]=1.000000 + j 0.000000===================================================================平衡节点功率为:S[3]=0.112528+j 0.096897===================================================================线路功率如下:线路1-2的功率: -0.388574 + j -0.257513线路2-1的功率: 0.400000 + j 0.303216线路1-3的功率: -0.111426 + j -0.092487线路3-1的功率: 0.112528 + j 0.096897==================================================================线路上损耗的功率为:线路1-2上的功率损耗: 0.011426 + j 0.045703线路1-3上的功率损耗: 0.001103 + j 0.004410==================================================================== 网络总损耗: 0.012528 + j 0.050114************************结束************************6．程序说明1．输入文件为 input.txt2．输出文件为 output.txt3．本程序采用直角坐标系,牛顿-拉夫逊法；4．在输入文件中：1）节点数，总的支路数（包括对地支路）,对地支路数，PQ节点数，PV节点数，精度；用逗号隔开2）节点编号，节点类型：1表示PQ节点：有功，无功，电压初值；2表示PV节点：有功，电压，电压初值；3表示平衡节点：电压值；用逗号隔开；3）支路编号，支路相关节点p1,p2;电阻和电抗;用逗号隔开；(有平行支路要连续输入)（对地支路要放在最后，若要输出对地支路的潮流则子程序还需适当的修改）；5．在输出文件中输出了本程序计算的原始数据、迭代过程及结果。