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 <<
对某些状态变量i δ还有如下的约束条件 m a x
j i j i δδδδ-<-
2、节点的分类：
⑴ 第一类称PQ 节点。等值负荷功率Li P 、Li Q 和等值电源功率Gi P 、Gi Q 是给定的，从而注入功率i P 、i Q 是给定的，待求的则是节点电压的大小i U 和相位角i δ。属于这类节点的有按给定有功、无功率发电的发电厂母线和没有其他电源的变电所母线。
⑵ 第二类称PV 节点。等值负荷和等值电源的有功功率Li P 、Gi P 是给定的，从而注入有功功率i P 是给定的。等值负荷的无功功率Li Q 和节点电压的大小i U 也是给定的。待求的则是等值电源的无功功率Gi Q ，从而注入无功功率i Q 和节点电压的相位角i δ。有一定无功功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可以作为PV 节点；
⑶ 第三类平衡节点。潮流计算时一般只设一个平衡节点。等值负荷功率Ls P 、Ls Q 是给定的，节点电压的大小和相位也是给定的。担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作为平衡节点。
二．牛顿—拉夫逊法概要
1．首先对一般的牛顿—拉夫逊法作一简单的说明。 已知一个变量X 函数为：0)(=X f
到此方程时，由适当的近似值)
0(X
出发，根据：
,......)2,1()
()()()()
()
1(='-=+n X f X f X
X
n n n n 反复进行计算，当)
(n X 满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方法
就是所谓的牛顿—拉夫逊法。
这一方法还可以做下面的解释，设第n 次迭代得到的解语真值之差，即)
(n X 的
误差为ε时，则：
0)()(=+εn X f
把)()
(ε+n X
f 在)
(n X
附近对ε用泰勒级数展开
......)(!
2)()()()(2
)
()
()
(=+''+
'+=+n n n n X f X
f X f X f εεε
上式省略去2ε以后部分
0)()()()(≈'+n n X f X f ε
)
(n X 的误差可以近似由上式计算出来。
)
()
()()(n n X f X f '-
≈ε 比较两式，可以看出牛顿—拉夫逊法的休整量和)
(n X 的误差的一次项相等。
用同样的方法考虑，给出n 个变量的n 个方程：
??????
?===0
),,,(0),,,(0),,,(21212211n n n
n X X X f X X X f X X X f 对其近似解1X '得修正量1
X '?可以通过解下边的方程来确定： ??????
???
????????????????
????????????????????????????-=???????
?????????'''''''''n n n n n n n n n n n X X X x f x f x f x f x f x f x f x f x f X X X f X X X f X X X f
212
122212
121
1
1
21212211),,,(),,,(),,,( 式中等号右边的矩阵
n
n
x f ??都是对于n X X X ''',,,2
1 的值。这一矩阵称为雅可比（JACOBI ）矩阵。按上述得到的修正向量n X X X '?'?'?,,,2
1 后，得到如下关系 n n n
X X X ?+'='' 这比n X X X ''',,,21 更接近真实值。这一步在收敛到希望的值以前重复进行，
一般要反复计算满足
{
}ε<---++++++1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
,,,max n n
n n
n n n n X X X X X X
ε为预先规定的小正数，1+n n X 是第n 次迭代n X 的近似值 2．用牛顿法计算潮流时，有以下的步骤：
⑴输入线路，电气元件参数，形成节点导纳矩阵B Y 。 ⑵给这各节点电压初始值)0()0(,f e 。
⑶将以上电压初始值代入式（4—38a ）~式（4—38c ）或式（4—45c ）、（4—45a ），求出修正方程式中的不平衡量)0(2
)
0()
0()(,i i i U Q P ???以及 。
⑷将各节点电压的初值代入式（4-41a ）、式（4-41b ）或式（4-49a ）~式（4-49d ）,求修正方程式的系数矩阵——雅克比矩阵的各个元素
()()()()()()
000000ij
ij ij ij ij ij S R L J N H 、以及、、、。 ⑸解修正方程式，求各节点电压的变化量，即修正量()()00i i f e ??、。 ⑹计算各节点电压的新值，即修正后值
()()()()()()001001;i i i i i i f f f e e e ?+=?+=
⑺运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。
⑻计算平衡节点功率和线路功率。 其中，平衡节点功率为
s s i si n i i s s jQ P U Y U S +=∑=*
*==?1
~
线路功率为
ji
ji i j j j j ji j ji ij ij j i i i i ij i ij jQ P U U y U U I U S jQ P U U y U U I U S +=-+==+=-+==?
?*??*??
?*??*?)([)]([0~0~
从而，线路上损耗的功率为
ij ij ji ij ij Q j P S S S ?+?=+=?~
~
~
3．程序框图如下：
|ΔP(r),ΔQ(r)＜ε
计算雅克比矩阵各元素
根据牛顿法，用MATLAB软件进行编程如下：——————————————程——序————————————————%本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算
function y
clear;
clc;
n=input('请输入节点数：n=');
nl=input('请输入支路数:nl=')
isb=input('请输入平衡母线节点号isb=')
pr=input('请输入误差精度pr=')
b=input('请输入由之路参数形成的矩阵B1=')
V=input('请输入各节点参数形成的矩阵B2=')
S=[0+0i;-3.7-1.3i;-2-1i;-1.6-0.8i;5];
%各节点的注入功率
%S=[0+0i;-3.7-1.3i;-7-5i;-1.6-0.8i;5];%各节点的注入功率
w1=zeros(2*n-2,1);
P=real(S);Q=imag(S);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);E=zeros(1,n);
Y=zeros(n);
for i=1:nl%导纳矩阵生成
p=b(i,1);q=b(i,2);
Y(p,q)=Y(p,q)-1./(b(i,3)*b(i,5));
Y(q,p)=Y(p,q);
Y(q,q)=Y(q,q)+1./b(i,3)+b(i,4)./2;
Y(p,p)=Y(p,p)+1./(b(i,3)*b(i,5)^2)+b(i,4)./2;
end
disp('导纳矩阵Y：')
disp(Y)
U=zeros(1,n);
G=real(Y);B=imag(Y);
for i=1:n
e(i)=real(V(i,1));f(i)=imag(V(i,1));
U(i)=V(i,3);B(i,i)=B(i,i)+V(i,3);
end
T=0;co=0;d=0;
while T==0
A=0;co=co+1;
for i=2:n %生成雅可比矩阵和功率修正量
for j=2:n
x=0;x1=0;
if V(i,2)==2
for r=1:n
x=x+(e(i)*(G(i,r)*e(r)-B(i,r)*f(r))+f(i)*(G(i,r)*f(r)+B(i,r)*e(r))); x1=x1+(f(i)*(G(i,r)*e(r)-B(i,r)*f(r))-e(i)*(G(i,r)*f(r)+B(i,r)*e(r)));
end
w(2*i-1)=P(i)-x;
w(2*i)=Q(i)-x1;
else if V(i,2)==3
for r=1:n
x=x+(e(i)*(G(i,r)*e(r)-B(i,r)*f(r))+f(i)*(G(i,r)*f(r)+B(i,r)*e(r)));
end
w(2*i-1)=P(i)-x;
w(2*i)=U(i)^2-(e(i)^2+f(i)^2);
end
end
h=0;h1=0;
if V(i,2)==2
if i==j
for r=1:n
if r==i
continue
end
h=h+(G(i,r)*f(r)+B(i,r)*e(r));
h1=h1+(G(i,r)*e(r)-B(i,r)*f(r));
end
J(2*i-1,2*j-1)=2*G(i,i)*f(i)+h;
J(2*i-1,2*j)=2*G(i,i)*e(i)+h1;
J(2*i,2*j-1)=-2*B(i,i)*f(i)+h1;
J(2*i,2*j)=-2*B(i,i)*e(i)-h;
else
J(2*i-1,2*j-1)=-B(i,j)*e(i)+G(i,j)*f(i);
J(2*i-1,2*j)=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);
J(2*i,2*j-1)=-G(i,j)*e(i)-B(i,j)*f(i);
J(2*i,2*j)=-B(i,j)*e(i)+G(i,j)*f(i);
end
else if V(i,2)==3
if i==j
for r=1:n
if r==i
continue
end
h=h+(G(i,r)*f(r)+B(i,r)*e(r));
h1=h1+(G(i,r)*e(r)-B(i,r)*f(r));
end
J(2*i-1,2*j-1)=2*G(i,i)*f(i)+h;
J(2*i-1,2*j)=2*G(i,i)*e(i)+h1;
J(2*i,2*j-1)=2*f(i);
J(2*i,2*j)=2*e(i);
else
J(2*i-1,2*j-1)=-B(i,j)*e(i)+G(i,j)*f(i);
J(2*i-1,2*j)=G(i,j)*e(i)+B(i,j)*f(i);
J(2*i,2*j-1)=0;
J(2*i,2*j)=0;
end
end
end
end
end
%disp(J)
%disp(w)
for i=3:2*n%高斯消去法求电压修正量
for j=3:2*n
J1(i-2,j-2)=J(i,j);
end
end
for i=3:2*n
w1(i-2)=w(i);
end
u=zeros(2*n-2,1);
N=2*n-2;
for k=1:N
m=0;
for i=k+1:N
m=J1(i,k)./J1(k,k);
w1(i)=w1(i)-m*w1(k);
for j=k+1:N
J1(i,j)=J1(i,j)-m*J1(k,j);
end
end
end
u(N)=w1(N)./J1(N,N);
for i=N-1:-1:1
c=0;
for k=i+1:N
c=c+J1(i,k)*u(k);
u(i)=(w1(i)-c)./J1(i,i);
end
end
%disp(u)
for i=1:2*n-2
Jd=abs(u(i));
if Jd>pr
A=A+1;
end
end
bm(co)=A;
if A==0
T=1;
else
for i=1:n-1
f(i+1)=f(i+1)+u(2*i-1);
e(i+1)=e(i+1)+u(2*i);
end
d=d+1;
end
end
disp('迭代次数=')
disp(d)
disp('每次不满足个数=')
disp(bm)
for i=1:n
V1(i)=sqrt(e(i)^2+f(i)^2);
O(i)=atan(f(i)./e(i))*180./pi;
end
disp('各节点电压大小=')
disp(V1)
disp('各节点电压相角=')
disp(O)
E=complex(e,f);
disp('节点电压=')
disp(E)
for i=1:n%各节点功率
o1=0;
for j=1:n
o1=o1+conj(Y(i,j))*conj(E(j));
end
S1(i)=E(i)*o1;
end
disp('各节点功率=')
disp(S1)
for i=1:nl%各支路首末端功率
p=b(i,1);q=b(i,2);
if b(i,5)==1
S2(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(b(i,4)./2)+(conj(E(p))-conj(E(q)))*conj(1./b(i,
3)));
S2(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(b(i,4)./2)+(conj(E(q))-conj(E(p)))*conj(1./b(i,3)));
else
S2(q,p)=-E(q)*conj(((E(p)./b(i,5))-E(q))./b(i,3));
S2(p,q)=E(p)*conj((E(p)./b(i,5)-E(q))*(1./(b(i,5)*b(i,3)))); end end
disp('各支路首端功率=') for i=1:nl
p=b(i,1);q=b(i,2); disp(S2(p,q)) end
disp('各支路末端功率=') for i=1:nl
p=b(i,1);q=b(i,2); disp(S2(q,p)) end
disp('各支路功率损耗=') for i=1:nl%网络总损耗 p=b(i,1);q=b(i,2);
DS(p,q)=S2(p,q)+S2(q,p); disp(DS(p,q)) end
disp('网络总损耗=') D=0;
for i=1:n
D=D+S1(i); end
disp(D)
——————————————程——序————————————————
三 . 算例
1．题目所给条件及要求： 题目所给条件
①变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10kv 10kv 10kv 10kv ；变电所负荷分别为：60Mw 50Mw 60Mw 60Mw 。功率因数85.0cos =φ，变电所分别配有两台容量为75WV A 的变压器，短路损耗414KW,短路电压7.16%=k U 。 ②发电厂和变电所之间的输电线路，单位长度的电阻是Ω17.0，单位长度的
电抗为Ω402.0，单位长度的电纳为S 61078.2-?。
③发电厂一总装机容量为400MW ，发电厂二总装机容量为145MW 。 课程设计的基本要求
①对给定的元件参数，画等值电路图。
②输入各支路数据，利用所给的程序，进行潮流计算，并对结果进行分析。
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10-10.7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。
2. 等值电路的计算过程
电压是衡量电力系统电能质量的标准之一。电压过高或过低，都将对人身及其用电设备产生重大的影响。保证用户的电压接近额定值是电力系统调度的基本任务之一。当系统的电压偏离允许值时，电力系统必须应用电压调节技术调节系统电压的大小，使其维持在允许值范围内。本文经过手算形成了等值电路图，并编写好了程序得出节点电压标幺值，使其满足所要求的调整范围。
⑴ 系统的等值电路图：
我们首先对给定的程序输入部分作了简要的分析，程序开始需要我们确定输入节点数、支路数、平衡母线号、支路参数矩阵、节点参数矩阵。
⑵为了保证整个系统潮流计算的完整性，我们把凡具有母线处均选作节点，这样，共有10条母线即选定10个节点，我们确定发电厂一母线为平衡节点，节点号为①，发电厂二母线为PV 节点，节点号为②，其余节点均为PQ 节点，节点号见等值电路图。
⑶ 确定完节点及编号后，各条支路也相应确定了，网络中总计有10条支路，我们对各支路参数进行了计算。根据所给实际电路图和题中的已知条件，有以下公式计算各输电线路的阻抗和对地支路电容的标幺值和变压器的阻抗标幺值。选择电压基准值为
KV U
B
230= 和功率基准值
MVA S
B
100=，所以
S U S Y B
B
B B
B B S
U
Z 32
2
1089.1529-?==
Ω==， 。
⑷ 计算各线路参数： 支路阻抗
B
Z Z Z jX R Z L X L R =+===*，，，402.017.0
支路对地电容
B Y Y Y jB Y L B ==?=*-，，6
1078.2 ①②支路60km 输电线路：
Ω+=+=12.242.10j jX R Z
电变所1
变电所2
变电所3
变电所4
S j L j jB Y 4610668.11078.2--?=?==
0046.0019.0529
12.242.10j j Z Z Z B +=+==
* 044.0j Y Y
Y B
==
*
②③支路50km 输电线路：
074
.0,1039.1038.016.01.205.84
j Y S j Y j Z j Z =?=+=Ω+=*-*，
③①支路70km 输电线路：
102
.010946.1053.0022.04.289.114
j Y S j Y j Z j Z =?=+=Ω+=*-*，，
③④支路60km 同杆架设双回线：
176.010336.32023.00096.006.121.5)(2
1
4j Y S j jB Y j Z j jX R Z =?=?=+=Ω+=+=
*-*，，
④⑤支路70km 同杆架设双回线：
206
.010892.3027.0011.007.1495.54
=?=+=Ω+=*-*Y S j Y j Z j Z ，，
⑤⑥支路70km 铜杆架设双回线：
206
.010892.3027.0011.007.1495.54
=?=+=Ω+=*-*Y S j Y j Z j Z ，，
⑸ 计算各变器参数：
221000N N K T S U P R = N N K T S U U X 2
100%= T T T jX R Z += B
T
T Z Z Z =* 75MV A 的变压器： 2
2414100
0.00741000100075
K B T N P S R S *=
=?= %16.7100
0.22310010075
K B T N U S X S *=
=?=
两台变压器并联，得阻抗
*'
0.00740.2230.00370.111522T T
Z j Z j +===+
⑹ 假设我们所采用的变压器有5个抽头，电压调节范围为N U ±2*2.5%，
N U 对应的分接头开始时设变压器高压侧主分接头,设四个变电所变压器的非标
准变比 1.05k *=，降压变压器5个分接头的非标准变比*k 如下，以备调压时选用
的分接头
对应高压侧的分接头对应高压侧的分接头对应高压侧的分接头对应高压侧N N N N U k U k U k U k 95.0~1025.105.105.1975.0~07625.1025.105.1025.1~02375.1975.005.105.1~9975.095.005.15432=?==?==?==?=****
变压器非标准变比按照上面数据输入后到得到各个接点电压标幺值，具体检
验过程如下：
*
?==k U U U U k N
N 2121变压器二次侧实际电压变压器一次侧实际电压实
*??=
k U U U U N N
1212
可得出变压器二次侧的实际电压：
*
*?=
k U U 10
2 形成节点参数矩阵时，还需要我们计算出各节点所接发电机功率G S ，节点负荷功率L S （可根据负荷有功功率，发电机有功功率及已知的功率因数计算）
变电所1 372.06.0j S L += 变电所2 310.05.0j S L += 变电所3 372.06.0j S L += 变电所4 372.06.0j S L +=
平衡节点为①节点，所设节点电压的初始值为005.1j +，给定值为1.05 PV 节点为⑥节点，给定电压值为1.05，45.1100
145
==
G P
四. 用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算分析
与DDRTS 潮流计算比较
在进行潮流计算前先规定三个矩阵
① V 矩阵：各节点电压初始值、节点分类号('1'为平衡节点，'2'为PQ 节点，'3'为PV 节点)、节点电压给定值，节点所接的无功补偿设备容量 故其V 矩阵为
?????
???
???????
?????????????????=0 0 2 1.000 0 2 1.000 0
2 1.000 0 2 1.000 1.05
3 1.050 0 2 1.000 0 2 1.000 0 2 1.000 0 2 1.000 1.05 1
1.05V ② b 矩阵：支路始端号、支路末端号、支路阻抗、线路电容、支路变比
故b 矩阵为
?????
???
???????
?
????????????????++++++++++++++++= 1.0500 0 0.1115i 0.0037 5.0000 10.0000 1.0500 0 0.1115i 0.0037 4.0000 9.0000 1.0500 0 0.1115i 0.0037
3.0000 8.0000 1.0500 0 0.1115i 0.0037 2.0000 7.0000 1.0000 0.2060i 0 0.0270i 0.0110 6.0000 5.0000 1.0000 0.2060i 0 0.0270i 0.0110 5.0000
4.0000 1.0000 0.1760i 0 0.0230i 0.0096 4.0000 3.0000 1.0000 0.0740i 0 0.0380i 0.0160 3.0000 2.0000 1.0000 0.1020i 0 0.0530i 0.0220 3.0000 1.0000 1.0000 0.0880i 0 0.0460i 0.0190 2.0000 1.0000b
③ S 矩阵：节点的注入功率为正，输出功率为负 故S 矩阵为
1.对给定负荷的潮流计算分析（程序见附录） 取pr=0.00001等条件按要求输入后，可得到 迭代次数= 3
每次不满足个数=
17 18 13 0 各节点电压大小=
1.0500 1.0231 1.0229 1.0196 1.0284 1.0500 1.0251
1.0337 1.0213 1.0311
各节点电压相角=
0 -0.8624 -0.6357 -0.2351 0.9790 2.8982 -4.6241
-3.7439 -4.0241 -2.7416
节点电压=
Columns 1 through 8
1.0500 1.0229 - 0.0154i 1.0229 - 0.0113i 1.0196 - 0.0042i 1.0283 + 0.0176i 1.0487 + 0.0531i 1.0218 - 0.0826i 1.0315 - 0.0675i
Columns 9 through 10
1.0188 - 0.0717i 1.0299 - 0.0493i 各节点功率=
Columns 1 through 8 0.9002 + 0.6776i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i 1.4500 + 0.1580i -0.6000 - 0.3700i -0.5000 - 0.3100i
Columns 9 through 10
-0.6000 - 0.3700i -0.6000 - 0.3700i
??
??????????????????????????????=0.3720i - 0.6000-0.3720i -0.6000-0.3100i -0.5000-0.3720i - 0.6000-1.450000000S
利用DDRTS比较结果：
U之结果分析：本题中要求,变电所的低压母线电压要求调整范围在 1.0-1.07
N 间。接下来根据当前的电压情况进行调整：因为四个节点电压都满足电压质量的要求，所以，在该种负荷下可以不用进行电压的调整。和DDRTS潮流计算的结果比较，电压相差也非常的小。
2.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析
⑴ 4个变电所的负荷同时以2%比例增大；
各节点电压大小=
1.0500 1.0221 1.0219 1.0184 1.0276 1.0500 1.0227 1.0312 1.0186 1.0288 各节点电压相角=
0 -0.9035 -0.6966 -0.3283 0.8594 2.7618 -4.7529 -3.8772 -4.2073 -2.9467
节点电压=
Columns 1 through 7
1.0500 1.0220 - 0.0161i 1.0218 - 0.0124i 1.0184 - 0.0058i 1.0275 + 0.0154i 1.0488 + 0.0506i 1.0192 - 0.0847i
Columns 8 through 10
1.0288 - 0.0697i 1.0158 - 0.0747i 1.0274 - 0.0529i
各节点功率=
Columns 1 through 7
0.9476 + 0.7009i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 - 0.0000i -0.0000 + 0.0000i 1.4500 + 0.1892i -0.6120 - 0.3800i
Columns 8 through 10
-0.5100 - 0.3200i -0.6120 - 0.3800i -0.6120 - 0.3800i
结果分析：变电所的低压母线电压要求调整范围在1.0-1.07U
之间。接下来
N
据当前的电压情况进行调整：
7节点电压标么值为1.0227，
8节点电压标么值为1.0312，
9节点电压标么值为1.0186，
10节点电压标么值为1.0288；
与DDRTS比较：
因为四个节点电压都满足电压质量的要求，所以，在该种负荷下可以不用进行电压的调整。和DDRTS潮流计算的结果比较，电压相差也非常的小。
⑵四个变电所的负荷同时以2%的比例下降；
各节点电压大小=
1.0500 1.0240 1.0240 1.0207 1.0292 1.0500 1.0276 1.0361 1.0240 1.0333
各节点电压相角=
0 -0.8213 -0.5748 -0.1422 1.0981 3.0339 -4.4960 -3.6113 -3.8419 -2.5376
结果分析：负荷按2%比例下降时，各母线电压变化不大，基本符合电压质量的要求。
与DDRTS比较：
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
电力系统分析课程设计-潮流计算
目录 摘要 (1) 1.任务及题目要求 (2) 2.计算原理 (3) 2.1牛顿—拉夫逊法简介 (3) 2.2牛顿—拉夫逊法的几何意义 (7) 3计算步骤 (7) 4.结果分析 (9) 小结 (11) 参考文献 (12) 附录：源程序 (13) 本科生课程设计成绩评定表 (32)
摘要 电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生率第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。 电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。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。 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。 关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法
电力系统潮流计算课程设计报告
课程设计报告 学生姓名:学号： 学院:电气工程学院 班级: 题目: 电力系统潮流计算 职称: 副教授 指导教师：李翠萍职称: 副教授 2014年 01月10日
1 潮流计算的目的与意义 潮流计算的目的：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。 潮流计算的意义： (1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 (2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。 (3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。 (4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。 2 潮流计算数学模型 1.变压器的数学模型： 变压器忽略对地支路等值电路：
2.输电线的数学模型： π型等值电路： 3 数值方法与计算流程 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 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matpower 进行潮流分析，将两者进行比较。 牛顿—拉夫逊法 1、牛顿—拉夫逊法概要 首先对一般的牛顿—拉夫逊法作一简单的说明。已知一个变量X 函数为： 0)(=X f 到此方程时，由适当的近似值) 0(X 出发，根据： ,......)2,1() ()() ()() () 1(='-=+n X f X f X X n n n n 反复进行计算，当) (n X 满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方 法就是所谓的牛顿—拉夫逊法。 这一方法还可以做下面的解释，设第n 次迭代得到的解语真值之差，即) (n X 的误差为ε时，则： 0)()(=+εn X f 把)() (ε+n X f 在) (n X 附近对ε用泰勒级数展开 0......)(! 2)()()()(2 )() () (=+''+ '+=+n n n n X f X f X f X f εεε 上式省略去2ε以后部分 0)()()()(≈'+n n X f X f ε
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
PSA_SP在电力系统潮流计算中的应用研究毕业论文
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）：
年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
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)
电力系统潮流计算课程设计
课程设计 电力系统潮流计算 学院：电气工程学院 班级： 学号： 姓名：
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（ 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40MW 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：10kV 10kV 35kV 35kV (二) 变电所的负荷分别为： （4）50MW 50MW 60MW 70MW （三）每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； （四）变电所3和变电所4分别配有两台容量为75MV A 的变压器，短路损耗414kW ， 变电所1 变电所2 母线 电厂一 电厂二
短路电压（%）=16.7；变电所1和变电所2分别配有两台容量为63MV A 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。
毕业设计论文---基于pscad的配电网潮流计算
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/EMTDC Abstract In 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
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：
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 <<
潮流计算论文_本科论文
目录 1．摘要 (3) 2．题目原始资料 (4) 3．题目分析 (6) 4.题目求解 (7) 1）根据题意要求画出等值电路 (7) 2）读程序画出拉夫逊法的流程图 (8) 3）变电所负荷为题目所给数据进行求解 (8) 4)编写程序并运行 (10) 5）具体调压调损耗过程 (10) 1.改变变压器变比调压 (10) 2.改变发电机机端电压调压 (12) 3.负荷按照一定比例变化的潮流计算分析 (15) 4.轮流断开支路双回线中的一条的潮流计算 (19) 5.仿真并比较 (28) 6.设计心得 (30) 7.参考文献 (31)
摘要 本文运用MATLAB软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS软件，构建系统图进行仿真，最终得到合理的系统潮流。 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。 首先，画出系统的等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算，经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。 其次，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上述计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。根据运算结果，分析各支路损耗和系统总损耗。 最后，应用DDRTS软件，构建系统图，对给定负荷重新进行分析，潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。 关键词：牛顿-拉夫逊法 MATLAB DDRTS 潮流计算
用Matlab计算潮流计算电力系统分析
《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系：电气工程学院 班级：电088班 学号： 0812002221 学生姓名：刘东昇 指导教师：张新松 设计周数：两周 日期：2010年 12 月 25 日
一、课程设计的目的与要求 目的：培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识 要求：基本要求： 1.编写潮流计算程序； 2.在计算机上调试通过； 3.运行程序并计算出正确结果； 4.写出课程设计报告 二、设计步骤： 1.根据给定的参数或工程具体要求（如图），收集和查阅资料；学习相关软件（软件自选：本设计选择Matlab进行设计）。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1．牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后，在这个基础上，找到比x0 更接近的方程的跟，一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点外）可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为
额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤： （1）形成各节点导纳矩阵Y。 （2）设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 （3）计算各个节点的功率不平衡量。 （4）根据收敛条件判断是否满足，若不满足则向下进行。 （5）计算雅可比矩阵中的各元素。 （6）修正方程式个节点电压 （7）利用新值自第（3）步开始进入下一次迭代，直至达到精度退出循环。 （8）计算平衡节点输出功率和各线路功率 2．网络节点的优化 １）静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数，然后，按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时，则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中，出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也２）动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中，各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的，在编号过程中认为固定不变的，事实上，在节点消去过程中，每消去一个节点以后，与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加，减少或保持不变)。因此，如果每消去一个节点后，立即修正尚未编号节点的出线支路数，然后选其中支路数最少的一个节点进行编号，就可以预期得到更好的效果，动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3．MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，主要包括：一般数值分析，矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习高级语言那样难于掌握，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝，所以它的确为一高效的科研助手。 四、设计内容
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 -
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.docsj.com/doc/2f3171821.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