电力系统潮流计算课设论文 精品
电力系统分析课程设计——牛顿拉夫逊潮流计算
电力系统编程潮流计算1 设计任务及初步分析1.1 设计任务条件：节点数：3 支路数：3 计算精度：0.00010支路1： 0.0300+j0.09001┠—————□—————┨2支路2： 0.0200+j0.09002┠—————□—————┨3支路3： 0.0300+j0.09003┠—————□—————┨1节点1：PQ 节点，S （1）=-0.5000-j0.2000 节点2：PQ 节点，S （2）=-0.6000-j0.2500 节点3：平衡节点，U （3）=1.0000∠0.0000 要求：编写程序计算潮流1.2 初步分析潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组，其数学模型简写如下：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅0)(0)(0)(21212211n n n n x x x f x x x f x x x f ，，，，，，，，，2 牛顿-拉夫逊法简介2.1概述牛顿－拉夫逊法是目前求解非线性方程最好的一种方法。
这种方法的特点就是把对非线性方程的求解过程变成反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程，就是牛顿－拉夫逊法的核心。
牛顿-拉夫逊法的基本原理是在解的某一邻域内的某一初始点出发，沿着该点的一阶偏导数——雅可比矩阵，朝减小方程的残差的方向前进一步，在新的点上再计算残差和雅可矩阵继续前进，重复这一过程直到残差达到收敛标准，即得到了非线性方程组的解。
因为越靠近解，偏导数的方向越准，收敛速度也越快，所以牛顿法具有二阶收敛特性。
而所谓“某一邻域”是指雅可比方向均指向解的范围，否则可能走向非线性函数的其它极值点，一般来说潮流由平电压即各母线电压(相角为0，幅值为1)启动即在此邻域内。
2．2 一般概念对于非线性代数方程组()0=x f即 ()0,,,21=n i x x x f ()n i ,2,1= (2－1)在待求量x 的某一个初始计算值()0x 附件，将上式展开泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的线性化的方程组()()()()()0000=∆'+x x f x f (2－2)上式称之为牛顿法的修正方程式。
电力系统分析课程设计——电力系统潮流计算
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：0310406学号：031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年 4 月15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算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。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
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。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力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依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。
电力系统中的潮流计算与分析
电力系统中的潮流计算与分析摘要本文介绍了电力系统中的潮流计算与分析，潮流计算是电力系统计算的基础，通过对电力系统中的电流、电压和功率进行计算和分析，可以有效地评估电力系统的稳定性和安全性。
在本文中，我们讨论了潮流计算的原理和方法，并介绍了一种基于改进的高斯-赛德尔迭代算法的潮流计算方法。
同时，我们还介绍了一种基于Python语言的潮流计算程序的设计和实现，该程序可以对电力系统进行潮流计算和分析，并生成相关的报告和图表。
最后，我们利用该程序对IEEE 14节点测试系统进行了潮流计算和分析，并分析了系统的稳定性和安全性。
关键词：电力系统；潮流计算；高斯-赛德尔迭代算法；Python语言AbstractThis paper introduces the load flow calculation and analysis in power system. Load flow calculation is the basis of power system calculation. By calculating and analyzing the current, voltage and power in the power system, the stability and safety of the power system can be effectively evaluated. In this paper, we discuss the principles and methods of load flow calculation, and introduce an improved Gauss-Seidel iterative algorithm based load flow calculation method. At the same time, we also introduce the design and implementation of a load flow calculation program based on the Python language. The program can perform load flow calculation and analysis on the power system, and generate relevant reports and charts. Finally, we use the program to perform load flow calculation and analysis on the IEEE 14-bus test system, and analyze the stability and safety of the system.Keywords: power system; load flow calculation; Gauss-Seidel iterative algorithm; Python language一、引言电力系统是现代工业和生活的基础设施之一，它承担着输送和分配电能的重要任务。
发电机组组网后的线路潮流值问题 论文
对于发电机组组网后的线路潮流值问题的分析与预测摘要准确预测我国发电力组组网后的线路潮流值的科学发展至关重要。
电力系统的潮流分布是描述系统正常运行状态的技术术语，它表明电力系统在某一确定的运行方式和接线方式下，系统从电源到负荷各处的电压、电流的大小和方向以及功率的分布情况。
随着我国用电紧张的缓解，电力市场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。
所以本文我们主要通过多元线性回归对其数据进行不同程度对复测定系数、拟合优度等因素的分析，使得其从而尽量最大可能的与所给数据吻合。
对此通过精确的模型，根据拟合优度等具体数值，对模型进行检验，从而在科学预测的基础上再次确定有益方案，推动该模型能尽大可能的被实践和发展。
关键字：预测多元线性拟合优度一、问题的提出设某电网有若干台发电机组和若干条主要线路，每条线路上的有功潮流（输电功率和方向）取决于电网结构和各发电机组的出力。
电网每条线路上的有功潮流的绝对值有一定的安全限值，限值还具有一定的相对安全裕度（即在应急情况下潮流绝对值可以超过限值的百分比的上限）。
如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值，称为输电阻塞。
当发生输电阻塞时，需要研究如何制订既安全又经济的调度计划。
二、模型的假设从表中数据，可以发现某台发电机在几组特定的方案上的有功潮流值都有或增或减的变动，其余为稳定值，我们可以初步断定该数据存在某种线性函数关系。
那么对于模型的拟合优度，我们从最基本的入手，即线性函数，非线性函数，三角函数等等。
最终我们通过多方面的综合分析，决定采用多元线性函数进行拟合。
三、符号说明i Y ：第i 条线路上的潮流值（i =1,2,3,4,5,6）； j X ：第j 个机组当前出力（j =1,2,3,4,5,6,7,8）； C ：模型的常数项；W ：当j X 每增加（或减少）一个单位，i Y 所变化的量；四、建立模型i Y =W *i X C五、模型求解及分析利用SPSS 以及EXCEL 软件对数据进行多元回归分析，求出6条主要路线对8台发电机所对应的有功潮流值相互之间的关系 ，得出以下结果：对1Y 进行分析 表1-1X1 .083 .001 .494 94.484 .000 X2 .048 .002 .126 24.134 .000 X3 .053 .001 .415 79.541 .000 X4 .120 .002 .371 76.740 .000 X5 -.026 .001 -.140 -26.686 .000 X6 .122 .001 .490 93.186 .000 X7 .122 .002 .424 80.688 .000 X8-.002.001-.008-1.431.165a Dependent Variable: Y1112345678110.4780.0830.0480.0530.1200.0260.1220.1220.002Y X X X X X X X X =++++-++-对2Y 进行分析表1-2212345678131.3520.0550.12800.0330.0870.1130.0190.099Y X X X X X X X X =-++++---对3Y 进行分析表1-3X1 -.069 .001 -.233 -89.673 .000 X2 .062 .002 .091 35.387 .000 X3 -.156 .001 -.691 -266.417 .000 X4 -.010 .001 -.017 -7.141 .000 X5 .125 .001 .381 146.241 .000 X6 .002 .001 .005 2.039 .053 X7 -.003 .001 -.005 -2.083 .048 X8-.201.001-.559-214.391.000a Dependent Variable: Y3312345678108.9930.0690.0620.1560.0100.1250.0020.0030.201Y X X X X X X X X =--+--++--对4Y 进行分析表1-4a Dependent Variable: Y441234567877.6120.0350.1030.2050.0120.0060.0020.1450.076Y X X X X X X X X =--+-++++对5Y 进行分析 表1-5X3 -.065 .001 -.514 -107.664 .000 X4 -.041 .001 -.129 -29.131 .000 X5 -.065 .001 -.360 -75.038 .000 X6 .070 .001 .285 59.236 .000 X7 -.004 .001 -.014 -2.846 .009 X8-.009.001-.046-9.550.000a Dependent Variable: Y5512345678133.1330*0.2430.0650.0410.0650.0700.0040.009Y X X X X X X X X =++---+--对6Y 进行分析 表1-6Model Unstandardized CoefficientsStandardized Coefficientst Sig. B Std. ErrorBeta1(Constant ) 120.848.469 257.852 .000 X1 .238 .001 .796 262.769 .000 X2 -.061 .002 -.089 -29.655 .000 X3 -.078 .001 -.344 -113.723 .000 X4 .093 .002 .161 57.517 .000 X5 .047 .001 .142 46.818 .000 X6 .000 .001 -.001 -.216 .831 X7 .166 .002 .324 106.404.000 X8.000.001.001.354.726a Dependent Variable: Y6612345678120.8480.2380.610.0780.0930.0470*0.1660*Y X X X X X X X X =+--+++++综上：112345678110.4780.0830.0480.0530.1200.0260.1220.1220.002Y X X X X X X X X =++++-++-212345678131.3520.0550.1280*0.0330.0870.1130.0190.099Y X X X X X X X X =-++++---312345678108.9930.0690.0620.1560.0100.1250.0020.0030.201Y X X X X X X X X =--+--++--41234567877.6120.0350.1030.2050.0120.0060.0020.1450.076Y X X X X X X X X =--+-++++512345678133.1330*0.2430.0650.0410.0650.0700.0040.009Y X X X X X X X X =++---+--612345678120.8480.2380.610.0780.0930.0470*0.1660*Y X X X X X X X X =+--+++++进一步简化得到关系式：1234560.083 0.048 0.053 0.120 -0.026 0.122 0.122 -0.002-0.055 0.128 -0.000 0.033 0.087 -0.113 -0.019 0.099-0.069 0.062 -0.156 -0.010 0.125 0.00Y Y Y Y Y Y ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎭ 2 -0.003 -0.201-0.035 -0.103 0.205 -0.021 -0.012 0.006 0.145 0.0760.000 0.243 -0.065 -0.041 -0.065 0.070 -0.004 -0.0090.238 -0.061 -0.078 0.093 0.047 0.000 0.166 0.012345678110.478 131.352 -108.993* 77.612 133.13300 120.848X X X X X X X X ⎧⎫⎪⎪⎧⎫⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪+⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎩⎭⎪⎪⎩⎪⎪⎩⎭*i j Y W X C =+从EXCEL 中截取相关因素进一步进行分析：表2线路 R Square Adjusted R Square 标准误差 y1 0.999441746 0.999255661 0.037641316 y2 0.999569968 0.999426624 0.032405949 y3 0.999862218 0.99981629 0.033308845 y4 0.999877172 0.99983623 0.032346908 y5 0.999533213 0.999377617 0.034093839 y6 0.999812945 0.9997505940.038896528此案例中的y1为例R Square ：复测定系数，上述复相关系数R 的平方。
电力系统潮流计算课设
电力系统潮流计算课设课程设计报告学生姓名:学号：学院:电气工程学院班级:电自1012题目:电力系统潮流计算指导教师：职称：副教授2022年1月9日1.题目分析1.1节点设置及分类根据系统图可知此系统为两端供电网路，将母线1，2设为节点1，2，将变电所1、2、3、4的高压侧分别设为节点3、4、5、6，低压侧为7、8、9、10。
并且，将节点1设为平衡节点，将节点2设为PV节点，其余节点设为PQ节点。
参数求取（1）运用下列公式计算变压器参数：采用变压器参数为折算至高压侧的数值，其变比K1，其中：2PkUNU%URT2某100S1000SN2KNTNZTRT某TZT计算变压器分接头变比变压器有5个抽头，电压调节范围为UN122.5%，UN对应的分接头开始时设为变压器高压侧接主接头。
（2）计算线路参数：ZRj某(rj某)LYjbLZZTB将参数整理，见下表：表1支路首端号1114223456支路末端号34555678910各支路阻抗即及对地电纳标幺值支路对地电纳标幺值（3）变电所负荷分别为：变电所1：变电所2：1.2求解方法利用牛顿-拉夫逊法进行求解，用MATLAB软件编程，可以求解系统潮流分S10.7j0.434S20.4j0.248变电所3：变电所4：S30.5j0.31S40.6j0.372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PSAT进行潮流分析，将两者进行比较。
2.题目求解对题目中所给定的电力系统接线图，画出如下等值电路图。
其中的数据参数已在问题分析中给出。
379524681012.2牛顿-拉夫逊法的流程图232.3根据题目所给变电所负荷数据求解2.3.1B1、B2矩阵的生成及约束条件根据所求参数，以及B1矩阵的含义，列写B1矩阵如下（以下数据均为标幺值）：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。
电力系统潮流计算课程设计
YG=YG+sparse(branch(i,1),branch(i,2),-yg(i,1),n,n)+sparse(branch(i,2),branch(i,1),-yg(i,1),n,n); %互电导
YG=YG+sparse(branch(i,1),branch(i,1),yg(i,1),n,n)+sparse(branch(i,2),branch(i,2),yg(i,1),n,n); %自电导
%% 计算功率不平衡量
%计算ΔPi有功的不平衡量
Pi=sparse(1,n);
Qi=sparse(1,n);
dP=sparse(P(1:n-1)-Pi(1:n-1)); %dP有n-1个
%计算ΔQi无功的不平衡量
for i=1:n
Qn=sparse(1,n);
for ii=1:size(xy,1)
if xy(ii,1)==i
break;
end
k=k+1; %若不满足继续迭代，迭代次数+1
%% 计算雅克比矩阵
H=sparse(n-1,n-1);
N=sparse(n-1,nPQ);
function Newton(cases)
%% 读取数据参数
bus=cases.bus; %读取母线参数
branch=cases.branch; %读取支路参数
gen=cases.gen; %读取发电机参数
n=size(bus,1); %获得结点数,即bus矩阵行数
baseMVA=cases.baseMVA; %功率基准值
P(i)=bus(i,3)/baseMVA;
Q(i)=bus(i,4)/baseMVA;
电力系统潮流分析与计算设计
电力系统潮流分析与计算设计电力系统潮流分析是电力系统运行和规划的重要工具之一，用于计算和分析电力系统中各个节点的电压幅值和相角。
潮流分析可以帮助我们了解电力系统中电流、功率等重要变量的分布和流动情况，进而指导电力系统的运行和调度，提高电力系统的稳定性和经济性。
在潮流分析中，我们常常使用P-Q分解法来计算电力系统中各个节点的电压幅值和相角。
P-Q分解法是一种迭代的方法，可以逐步计算出节点的电压幅值和相角，并满足节点的功率平衡条件。
首先，我们需要列出发电机节点和负荷节点的功率平衡方程。
对于发电机节点，功率平衡方程可以表示为：P_g-P_d-P_l=0其中，P_g表示发电机的有功出力，P_d表示发电机的有功损耗，P_l 表示节点的有功负荷。
对于负荷节点，功率平衡方程可以表示为：-P_l+P_g-2BVL=0其中，B表示节点的导纳，V表示节点的电压幅值，L表示节点的电流幅值。
然后，我们需要列出节点的电压-相角方程。
对于每个节点，电压-相角方程可以表示为：V_i ∠θi = Vj ∠θj - (Rij + Xij)Iij其中，V_i和θ_i表示节点i的电压幅值和相角，V_j和θ_j表示节点j的电压幅值和相角，R_ij和X_ij表示节点i和节点j之间的电阻和电抗，I_i_j表示节点i到节点j的电流。
在实际计算中，我们通常从平衡节点开始，逐步计算各个节点的电压幅值和相角，直到所有节点的电压幅值和相角满足要求。
在进行计算前，我们需要先给定节点的电压幅值和相角的初值。
对于平衡节点，我们可以直接给定其电压幅值和相角的固定值，而对于其他节点，我们可以先给定其电压幅值的初值，然后通过P-Q分解法来计算其相角。
在每一步计算中，我们首先根据电压-相角方程计算出节点之间的电流，然后再根据功率平衡方程计算出节点的有功出力和有功负荷，最后根据节点的有功出力和有功负荷来更新节点的电压幅值和相角。
通过多次迭代计算，直到节点的电压幅值和相角满足要求，我们就可以得到电力系统的潮流分析结果。
电力系统潮流计算课程设计报告
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图：两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息：1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为（300MW ），母线3为机压母线。
机压母线装机容量为（100MW ），最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为（200MW ）。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息：(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为：60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85；(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗为414KW ，短路电压（%）=16.7；变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；4、输电线路信息：电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示，Ω17.0单位长度电阻为 ，单位长度电抗Ω0.402为 ，单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容：1. 给定网络，并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据，在变电站一定负荷条件下，通过给定程序计算各节点数据，并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化，进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%； 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%，2、3号变电站负荷同时上升2%； 4. 在不同的负载条件下，分析潮流计算的结果，如果每条母线的电压不符合要求，则调整电压。
（变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整；35KV 电压需要在35-36之间调整）5. 断开支路双回线路之一，分析潮流分布。
（好几根树枝断了好几次）6. 使用DDRTS 软件，绘制系统图，分析上述各种情况的流程，并比较结果。
电力系统分析课程设计——电力系统潮流计算
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： 0310406学号： 031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年 4 月 15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算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。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
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。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力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依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。
电力系统分析课程设计五节点潮流计算
电力系统分析综合实训报告课题名称：基于N-R法的电力系统潮流计算小组成员：王劲凯、周李、唐天赐、周镇、胡永健、徐再祥专业班级：电气工程及其自动化161***师：**实习时间：2018年12月课题：《基于N-R 法的电力系统潮流计算》如图所示，一个5节点系统，已知节点5为平衡节点，节点1为PV 节点，其余为PQ 节点。
以100MVA 为基准的标幺值支路数据如表1所示。
1123°450.20 1.10.450.15,0.400.050.60j0.10=1.050P V S j S j S V ===+=+=+∠，，， 给定电压的初始值如表2所示，收敛系数=0.00001ε，请利用牛顿-拉夫逊法计算图中网络的潮流分布。
任务分配目录摘要 (1)关键词：N-R法潮流计算；雅克比矩阵；MA TLAB;节点；仿真 (1)一、研究背景及意义 (1)二、潮流计算方法分析 (1)2.1高斯-赛德尔迭代法: (1)2.2 P-Q 分解法: (2)2.3 N-R法： (2)三、总体方案 (2)3.1 N-R法基本原理 (2)3.2 N-R法潮流求解过程 (3)3.3求解过程 (4)四、算法流程图及仿真结果 (7)4.1 MA TLAB的功能特点及算法流程 (7)4.2 仿真结果分析 (9)五、总结 (10)六、参考文献 (10)附录 (11)摘要：本文针对复杂电力系统潮流的分析问题，分别介绍了几种常用的潮流计算方法：牛顿-拉夫逊法、高斯-赛德尔法和PQ分解法。
也分别对比这三种方法的优缺点以及算法原理，其中，本文对N-R法进行重点探讨，详述了其基本原理以及算法过程。
在这项设计中，我们选用了MATLAB开发潮流计算设计程序，通过对五节点电力系统进行仿真，得出了N-R法收敛速度快，误差小的特点。
关键词：N-R法潮流计算；雅克比矩阵；MATLAB;节点；仿真一、研究背景及意义原先电力系统潮流计算是通过人工计算的。
后来为了适应电力系统日益发展的需要，采用了交流计算台.随着电子数字计算机的出现,1956年Ward等人编制了实际可行的计算机潮流计算程序。
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变电所1 变电所2
变电所3 变电所4
35kV母线 35kV母线 35kV母线 10kV母线
一次侧电压220kV 一次侧电压220kV
母线1 母线3 母线2
线路长为100km 线路长为90km 线路长为80km 线路长为100km 线路长为80km
2*QFQ-50-2 3*QFs-50-2 TQN-100-2
2*TQN-100-2
。。。。。。。。。。。。。
线路长为70km 。。。。。。。。。。。。。 线路长为70km
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350MW，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25MW；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 35KV 35KV 10KV (二) 变电所的负荷分别为： （1）50MW 50MW 70MW 60MW （2）60MW 70MW 50MW 45MW （3）50MW 40MW 50MW 70MW
电厂一 电厂二 （4）70MW 50MW 60MW 60MW （5）70MW 60MW 50MW 50MW （6）45MW 55MW 60MW 70MW （7）70MW 45MW 50MW 60MW （8）50MW 40MW 50MW 60MW （9）40MW 40MW 50MW 60MW （10）50MW 40MW 40MW 60MW (三) 每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85； (四) 变电所1和变电所2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3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17.0，单位长度的电抗为0.402，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。 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，包括电压的幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗等一系列数据。 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。将N-R法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称性，稀疏性及节点编号顺序优划等技巧，使N-R法在收敛性，占用内存，计算速度等方面的优点都超过了阻抗法。 本文运用MATLAB软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，并应用了电力系统潮流计算仿真软件DDTR与利用程序计算的结果进行比较，使计算的结果更加准确。利用成形的程序对系统中出现的各种情况，例如负荷的变化以及线路上所发生的变化进行计算，并对母线上不满足范围的数据进行调控，最终进行合理的系统潮流。
关键词 牛顿-拉夫逊法（Newton-Raphson） 潮流计算与DDRTS仿真
潮流计算结果分析与调控 利用MATLAB程序运行的结果 1、未调整时各节点电压的标么值如下：
图像如下：
由调压范围可知，变电所1、2、3、4的节点电压均不满足电压范围。 电压调节方法：通过改变发电机极端电压、变压器变比或增加无功功率补偿来调整电压。 调节方 法 发电厂1机端电压 发电厂2机端电压 变电所1变比 变电所2变比 变电所3变比 变电所4变比
未调整 1.05 1.05 1 1 1 1 调整后 1.03 1.03 1.05 1.05 1.05 1.025 调整后的输出结果： B1=[1 3 0.0351+0.0831i 0.135i 1 0; 1 4 0.0316+0.0748i 0.121i 1 0;
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.0500 1.0500 1.0193 1.0231 1.0204 1.0133 1.0866 1.0982 1.0970 1.0780 2 5 0.0351+0.0831i 0.135i 1 0; 2 6 0.0281+0.0664i 0.108i 1 0; 3 4 0.0246+0.0581i 0.0942i 1 0; 3 7 0.00368+0.112i 0 0.955 1; 4 5 0.0140+0.0332i 0.216i 1 0; 4 8 0.00368+0.112i 0 0.955 1; 5 6 0.0246+0.0581i 0.0942i 1 0; 5 9 0.00309+0.0833i 0 0.955 1; 6 10 0.00309+0.0833i 0 0.932 1]; B2=[0 0 1.03 1.05 0 1; 1.1 0 1.05 1.03 0 3 0 0 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0.5+0.310i 1 0 0 2; 0 0.4+0.248i 1 0 0 2; 0 0.5+0.310i 1 0 0 2; 0 0.7+0.434i 1 0 0 2]; 各节点电压的标么值如下：
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.0300 1.0300 0.9977 1.0016 0.9988 0.9917 1.0079 1.0192 1.0183 1.0252 图像如下： 各支路的功率损耗如下表： 功率损耗 未调整 调整后 （1,3）支路 0.898398-12.3282i 0.952498-11.6255i （1,4）支路 0.923107-10.8175i 0.977769-10.1728i （2,5）支路 0.78193-12.6193i 0.827695-11.936i (2,6) 支路 1.3011-8.4238i 1.377-7.786i (3,4) 支路 0.0091292-9.8021i 0.0094404-9.3911i (3,7) 支路 0.10788+3.2832i 0.12559+3.8224i (4,5) 支路 0.0217488-22.4985i 0.0231945-21.5538i (4,8) 支路 0.067593+2.0572i 0.078476+2.3884i (5,6) 支路 0.033802-9.6609i 0.034362-9.2503i (5,9) 支路 0.088864+2.3956i 0.10314+2.7805i (6,10) 支路 0.18039+4.8629i 0.19942+5.3758i 各节点的功率S为(节点号从小到大排列)： 1.0471 + 0.2287i 1.1000 + 0.3998i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i 0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3100i -0.4000 - 0.2480i -0.5000 - 0.3100i 调整后的具体潮流分布 各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj S(1,3)=49.9508+12.4311i S(3,1)=-48.9983-24.0566i
S(1,4)=54.7578+10.4406i S(4,1)=-53.78-20.6134i S(2,5)=45.9417+12.6146i S(5,2)=-45.114-24.5506i S(2,6)=64.0583+27.3655i S(6,2)=-62.6813-35.1514i S(3,4)=-1.12732-10.7658i S(4,3)=1.1368+1.3747i S(3,7)=50.1256+34.8224i S(7,3)=-50-31i S(4,5)=12.5648-7.94979i S(5,4)=-12.5416-13.604i S(4,8)=40.0785+27.1884i S(8,4)=-40-24.8i S(5,6)=7.5524+4.3741i S(6,5)=-7.51807-13.6244i
S(5,9)=50.1031+33.7805i S(9,5)=-50-31i S(6,10)=70.1994+48.7758i S(10,6)=-70-43.4i
2、4个变电所的负荷同时以2%的比例增大 各变电负荷所变化后的标幺值： 变电所1: 0.510+0.316i 变电所2: 0.408+0.253i 变电所3: 0.510+0.316i 变电所4: 0.714+0.442i B1矩阵不变，B2矩阵变为： B2=[0 0 1.05 1.05 0 1; 1.1 0 1.05 1.05 0 3 0 0 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2; 0 0 1 0 0 2;