当前位置：文档视界 › 潮流计算课设

潮流计算课设

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，轮流断开环网的三条支路，在新的系统结构下进行次潮流计算，结果亦均满足潮流分布要求。牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。

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

１．问题的重述

1.1题目原始资料 1.1.1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。

图1 系统图

1.1.2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（ 400MW ），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30MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。

变电所1 变电所2

变电所3

变电所4

35kV 母线

10kV 母线

35kV 母线

10kV 母线

一次侧电压220kV

母线1

母

线3

母线2

线路长为100km

线路长为80km

线路长为60km

线路长为80km

线路长为100km

2*QFQ-50-2

2*QFS-50-2

2*TQN-100-2

。。。。。。。。。。。。。

线路长为80km 。。。。。。。。。。。。。

电厂一电厂二

1.1.3变电所资料

1．变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为： 10KV 35KV 10KV 35KV

2．变电所的负荷分别为：

50MW 80MW 30MW 60MW 3．每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85；

4．变电所2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 ，短路电压（%）=16.7；变电所1和变电所3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；

1.1.4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。

1.2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。

1.3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。

２．问题的分析

2.1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，低压侧分别设为节点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。

2.2参数求取

设定基准值MVA S B 100=，KV U B 220=，所以4842

==B

B U S Z Ω根据题目原始资料，计算发电厂、变压器及线路的参数。

2.2.1计算变压器参数

U P R N

10002

U U X N

1002%=

X R Z

T T

2.2.2计算线路参数

L jx r jX R Z )(+=+= , bL B =

其中，km r /17.0Ω=，km x /402.0Ω=，S b 6

1078.2-?=

特殊地，同杆架设双回线计算公式为

jB Y jX R Z ?=+=2)(2

，

2.2.3计算变电所负荷

变电所1 9872.3150j S L += 变电所2 5795.4980j S L += 变电所3 5923.1830j S L += 变电所4 1847.3760j S L +=

2.2.4计算变压器分接头变比

由于该论文中参数是选择的有名值，且参数均折算到220KV 侧，从而相应理想变压器变比应取

2112U

N U U N U

*k =

其中,N N U U 12、分别为硅酸参数时任选的变压器高低侧电压，本题目中，

KV,/N KV,U N

U 351012202==KV

/U %KV .U 35101,5222202=?±=

初始计算时，N U 2将取为220KV ，即变压器分接头均接到主接头，此时

4321====*K *K *K *K

2.3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

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DDRTS 进行潮流分析，将两者进行比较。

３．问题的求解

3.1求解的参数及等值电路图 3.1.1求解参数并整理

对给定的网络查找潮流计算所需的原件等值参数，建立参数表格。

表1 各支路原件参数值

首端号末端号阻抗有名值

阻抗标幺值电纳有名值电纳标幺值 1 3 8.5+j20.1 0.01756+j0.04153 j0.000556 j0.2691 1 4 13.6+j32.16 0.0281+j0.06645 j0.0002224 j0.10764 1 5 13.6+j32.16 0.0281+j0.06645 j0.0002224 j0.10764 4 5 10.2+j24.12 0.02107+j0.04983 j0.0001668 j0.08073 2 6 8.5+j20.1 0.01756+j0.04153 j0.0004448 j0.2691 5 6 6.8+j16.08 0.01405+j0.03322 j0.000556 j0.2153 3 7 1.494+j40.333 0.003086+j0.0833 0 0 4 8 1.781+j53.885 0.00368+j0.11136 0 0 5 9 1.494+j40.333 0.003086+j0.0833 0 0 6 10 1.781+j53.885 0.00368+j0.11136 0 0

3.1.2等值电路图

依据题目要求及原始资料画出等值电路图：

S=80+j49.5795

S=50+j30.9872

S=60+j37.1847

S=30+j18.5923

①

②

③

④

⑤

⑥⑦

⑧

⑨

⑩

8.5+j20.113.6+j32.168.5+j20.16.8+j16.08

1.781 +j 53.8851.494 + j40.333 1.494 +j 40.333

1:k11:k21:k3

1:k4

j0.000278j0.0001112j0.00014

δ=0

U=231KV

U=231KV P=200MW

10.2+j24.12

j0.000083413.6+j32.16

j0.0001112j0.000278

j0.000278

j0.000278j0.0001112

j0.0001112j0.0000834

图2 等值电路图

3.2变电所负荷不变时的求解

利用给定程序对题目所给的系统图进行潮流计算，并对结果进行分析。

3.2.1矩阵B 1、B 2的建立

根据所求参数，以及B 1矩阵的含义，列写B 1矩阵。 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；得到如下B 1矩阵

????????????????

????????

????????=11

53.885i

+1.78110

11040.333i +1.4949511053.885i +1.7818411040.333i +1.49473010.000556i

16.08i

+6.865010.0004448i 20.1i +8.562010.0001668i 24.12i +10.254010.0002224i 32.16i +13.651010.0002224i 32.16i +13.64101

0.000556i 20.1i +8.5311B

由各个变电所负荷功率可以计算出总功率为220MW ，而发电厂一、二的总

装机容量分别为400 MW 和200 MW 。令发电厂二满发，即功率为200MW ，为了减小线路上的损耗，令发电机的电压为额定电压的1.05倍。并且，根据前面叙述的节点分类及B2矩阵的含义，列写B2矩阵。

1．该节点发电机功率； 2．该节点负荷功率； 3．节点电压初始值；

4．PV 节点电压V 的给定值；

5．节点所接的无功补偿设备的容量； 6．节点分类标号。（1代表平衡节点，2代表PQ 节点，3代表PV 节点）

???????????????

????????

????????=20

220

184737600

200220592318300200220579549800200220987230500200220002002200020022000200220003023123102001023123100

.+i .+i .+i .+ B

3.2.2编写程序并运行

由于各节点电压不应超过各自的允许范围，以220KV为基准，由题目要求知，发电厂电压标幺值在1到1.05变化时，变压器低压侧电压标幺值变化范围

如下表：

表2：变电所低压母线电压范围标幺值

节点7 8 9 10 电压下限0.95 1 0.95 1

电压上限 1.05 1.03 1.05 1.03

当变比均为1时，运行程序得出结果，从结果中可以观察到各个节点电压标幺值分别为:

表3：各个节点电压标幺值（正常负荷）

节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压 1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 0.95 1.01 0.98

由此观察到节点8、10的电压都较正常范围偏低，因此调节变压器分接头，改变变压器的变比，最终得到合理结果，每次调整和结果如下:

表4：调节电压方法（正常负荷）

调节方法分接头1 分接头2 分接头3 分接头4

调整前 1 1 1 1

调整后 1 0.95 1 0.975

调整程序并运行，得到调节结果：

表5：调节结果（正常负荷）

节点电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 调整前 1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 0.95 1.01 0.98 调整后 1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 1.00 1.01 1.01 由上表观察到，调节后的节点8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的功率损耗的标幺值，记录于下表：

表6：调节前后支路功率损耗比较（标幺值）

由此可以看出，随着变压器分接头的调低有功损耗减小，符合实际情况，而

功率损耗未调整调整后

(1,3)支路0.0048 - 0.2808i 0.0048 - 0.2808i

(1,4)支路0.0081 - 0.0954i 0.0078 - 0.0959i

(1,5)支路0.0106 - 0.0909i 0.0105 - 0.0912i

(4,5)支路0.0086 - 0.0633i 0.0086 - 0.0634i

(2,6)支路0.0641 - 0.0804i 0.0642 - 0.0804i

(5,6)支路0.0269 - 0.2194i 0.0270 - 0.2195i

(3,7)支路0.0011 + 0.0285i 0.0011 + 0.0285i

(4,8)支路0.0036 + 0.1102i 0.0032 + 0.0979i

(5,9)支路0.0004 + 0.0102i 0.0004 + 0.0102i

(6,10)支路0.0019 + 0.0578i 0.0018 + 0.0546i

总损耗0.1301 - 0.6535i 0.1294-0.6400i

最终调节使得电压在规定范围内时，且有功损耗减小到了0.07MW，相对与实际损耗12.94MW小很多，则调整过程合理。调整后具体的潮流分布如下:

表7：调节后支路首端和末端功率

各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj

S(1,3)=50.5807+5.75553i S(3,1)=-50.1056-33.8391i

S(1,4)=16.3601+47.0417i S(4,1)=-15.5766-56.6359i

S(1,5)=-34.0137+48.326i S(5,1)=35.0589-57.4471i

S(4,5)=-64.7468-2.72891i S(5,4)=65.6097-3.60975i

S(2,6)=200-28.78119i S(6,2)=-193.5827+20.74613i S(5,6)=-130.7064+41.44456i S(6,5)=133.4021-63.39539i

S(3,7)=50.1056+33.8391i S(7,3)=-50-30.9872i

S(4,8)=80.3234+59.3649i S(8,4)=-80-49.5795i

S(5,9)=30.0378+19.6122i S(9,5)=-30-18.5923i

S(6,10)=60.1806+42.6493i S(10,6)=-60-37.1847i 各节点的功率S（单位MV）为(节点号从小到大排列)：

1.0e+002 *

0.3293 + 1.0112i 2.0000 - 0.2878i -0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.5000 - 0.3099i -0.8000 - 0.4958i -0.3000 - 0.1859i -0.6000 - 0.3718i 得到的图像如下：

510

1.021.041.06

1.08

节点号

电压标幺值

510

-5

节点号

电压角度

12345678910

-1

012

3节点注入有功

12345678910

-0.5

0.5

支路首端无功

图3 正常负荷时MATLAB 图

3.3 4个变电所负荷同时以2%的比例增大 3.3.1矩阵B1、B2的变化

由于变电所负荷变小，所以各个变电所符合标幺值变为：

变电所1 31.60615j S L += 变电所2 57.506.81j S L += 变电所3 18.9646.03j S L += 变电所4 37.92861.2j S L +=

相应地， B2矩阵变为：

???????????????

????????

????????++++=20

220

928372610

200220964186300200220571506810200220

606315102002200020022000200220002002200030231231020010231231002i ..i ..i ..i

. B 3.3.2编写程序并运行

将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过一次调节后达到

要求，对应的调节方法和结果见下表：

调节方法：

表8 调节电压方法（负荷增大2%）

调节方法电厂1电压电厂2电压分接头1 分接头2 分接头3 分接头4 未调整 1.05 1.05 1 1 1 1 第一次

1.05

0.95

0.975

调节结果：

表9 调节结果（负荷增大2%）

节点电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

未调整 1.05 1.05 1.03 1.01 1.02 1.03 1.00 0.94 1.01 0.98 第一次

1.05 1.05 1.03 1.01 1.02 1.03 1.00 1.00 1.01 1.01

由上表观察到，调节后的节点8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的功率损耗的标幺值，记录于下表：

表10 调节前后支路功率损耗（标幺值）比较（负荷增大2%）

功率损耗未调整第一次

(1,3)支路0.0050 - 0.2802i 0.0050 - 0.2802i

(1,4)支路0.0085 - 0.0943i 0.0082 - 0.0949i

(1,5)支路0.0104 - 0.0913i 0.0103 - 0.0916i

(4,5)支路0.0086 - 0.0632i 0.0086 - 0.0632i

(2,6)支路0.0641 - 0.0804i 0.0641 - 0.0804i

(5,6)支路0.0265 - 0.2202i 0.0265 - 0.2202i

(3,7)支路0.0011 + 0.0297i 0.0011 + 0.0297i

(4,8)支路0.0038 + 0.1153i 0.0034 + 0.1023i

(5,9)支路0.0004 + 0.0106i 0.0004 + 0.0106i

(6,10)支路0.0020 + 0.0604i 0.0019 + 0.0570i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下表：

表11 调节后支路首端和末端功率（负荷增大2%）

各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj

S(1,3)=51.6073+6.56175i S(3,1)=-51.1101-34.5795i

S(1,4)=18.0629+47.9382i S(4,1)=-17.24-57.4282i

S(1,5)=-32.3267+48.672i S(5,1)=33.353-57.83i

S(4,5)=-64.6982-3.37549i S(5,4)=65.5612-2.94858i

S(2,6)=200-27.18329i S(6,2)=-193.5909+19.14323i S(5,6)=-129.5536+40.75121i S(6,5)=132.2024-62.77572i

S(3,7)=51.1101+34.5795i S(7,3)=-51-31.606i

S(4,8)=81.93821+60.8037i S(8,4)=-81.6-50.571i

S(5,9)=30.6394+20.0274i S(9,5)=-30.6-18.964i

S(6,10)=61.3885+43.6325i S(10,6)=-61.2-37.928i 各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：

1.0e+002 *

0.3734 +1.0317i 2.0000 - 0.2718i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i

0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.5100 - 0.3161i -0.8160 - 0.5057i

-0.3060 - 0.1896i -0.6120 - 0.3793i

得到的图像如下：

510

0.9

11.1

1.2

节点号

电压标幺值

510

-10

-505

10节点号

电压角度

12345678910

-101

2节点注入有功

12345678910

-0.5

0.5

支路首端无功

图4 负荷增大2%时MATLAB 图

3.4 4个变电所负荷同时以2%的比例下降 3.

4.1矩阵B1、B2的变化

由于变电所负荷变小，所以各个变电所符合标幺值变为：

变电所1 30.36749j S L += 变电所2 588.484.78j S L += 变电所3 18.2204.29j S L += 变电所4 36.4418.85j S L +=

相应地， B2矩阵变为：

???????????????

????????

????????++++=20

220

441368580

200220220184290200220588484.780200220

367304902002200020022000200220002002200030231231020010231231002i ..i ..i .i

. B 3.3.2编写程序并运行

将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过一次调节后达到

要求，对应的调节方法和结果见下表：

调节方法：

表12 调节电压方法（负荷下降2%）

调节方法电厂1电压电厂2电压分接头1 分接头2 分接头3 分接头4 未调整 1.05 1.05 1 1 1 1 第一次

1.05

0.95

0.975

调节结果：

表13 调节结果（负荷下降2%）

节点电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

未调整 1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 0.95 1.01 0.98 第一次

1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 1.01 1.01 1.01

由上表观察到，调节后的节点8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的功率损耗的标幺值，记录于下表：

表14 调节前后支路功率损耗（标幺值）比较（负荷下降2%）

功率损耗未调整第一次

(1,3)支路0.0050 - 0.2802i 0.0045 - 0.2815i

(1,4)支路0.0082 - 0.0949i 0.0075 - 0.0969i

(1,5)支路0.0103 - 0.0916i 0.0107 - 0.0908i

(4,5)支路0.0086 - 0.0632i 0.0086 - 0.0635i

(2,6)支路0.0641 - 0.0804i 0.0643 - 0.0803i

(5,6)支路0.0265 - 0.2202i 0.0274 - 0.2188i

(3,7)支路0.0011 + 0.0297i 0.0010 + 0.0273i

(4,8)支路0.0034 + 0.1023i 0.0031 + 0.0935i

(5,9)支路0.0004 + 0.0106i 0.0004 + 0.0098i

(6,10)支路0.0019 + 0.0570i 0.0017 + 0.0523i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下表：

表15 调节后支路首端和末端功率

各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj

S(1,3)=49.5548+4.95202i S(3,1)=-49.1012-33.1i

S(1,4)=14.66+46.1582i S(4,1)=-13.9137-55.8512i

S(1,5)=-35.6975+47.988i S(5,1)=36.7633-57.068i

S(4,5)=-64.7954-2.08738i S(5,4)=65.6583-4.26534i

S(2,6)=200-30.36861i S(6,2)=-193.5738+22.34043i S(5,6)=-131.8578+42.13587i S(6,5)=134.6009-64.01205i

S(3,7)=49.1012+33.1i S(7,3)=-49-30.367i

S(4,8)=78.7091+57.9386i S(8,4)=-78.4-48.588i

S(5,9)=29.4362+19.1975i S(9,5)=-29.4-18.22i

S(6,10)=58.9729+41.6716i S(10,6)=-58.8-36.441i 各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：

1.0e+002 *

0.2852 + 0.9910i 2.0000 - 0.3037i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i

0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.4900 - 0.3037i -0.7840 - 0.4859i

-0.2940 - 0.1822i -0.5880 - 0.3644i 得到的图像如下：

510

0.9

11.1

1.2

节点号

电压标幺值

510

-10

-505

10节点号

电压角度

12345678910

-1

012

3节点注入有功

12345678910

-0.5

0.5

支路首端无功

图5 负荷减小2%时MATLAB 图

3.5 1、4变电所负荷以2%的比例下降，而2、3变电所负荷以2%的比例增大

5.1矩阵B1、B2的变化

由于变电所负荷变小，所以各个变电所符合标幺值变为：

变电所1 30.36749j S L += 变电所2 571.506.81j S L += 变电所3 18.9646.03j S L += 变电所4 36.4418.85j S L +=

相应地， B2矩阵变为：

???????????????

????????

????????++++=20

220

441368580

20022018.9646.030200220571.506.810200220

367304902002200020022000200220002002200030231231020010231231002i ..i i i

. B 3.5.2编写程序并运行

将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过一次调节后达到

要求，对应的调节方法和结果见下表：

调节方法：

表16 调节电压方法（负荷下降和增大2%）

调节方法电厂1电压电厂2电压分接头1 分接头2 分接头3 分接头4 未调整 1.05 1.05 1 1 1 1 第一次

1.05

0.95

0.975

调节结果：

表17 调节结果（负荷下降和增大2%）

节点电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

未调整 1.05 1.05 1.03 1.01 1.02 1.03 1.01 0.94 1.01 0.98 第一次

1.05 1.05 1.03 1.01 1.03 1.03 1.01 1.00 1.01 1.01

由上表观察到，调节后的节点8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的功率损耗的标幺值，记录于下表：

表18 调节前后支路功率损耗（标幺值）比较（负荷下降和增大2%）

功率损耗未调整第一次

(1,3)支路0.0045 - 0.2815i 0.0045 - 0.2815i

(1,4)支路0.0084 - 0.0945i 0.0082 - 0.0951i

(1,5)支路0.0106 - 0.0907i 0.0105 - 0.0910i

(4,5)支路0.0089 - 0.0627i 0.0088 - 0.0628i

(2,6)支路0.0642 - 0.0804i 0.0642 - 0.0803i

(5,6)支路0.0273 - 0.2186i 0.0273 - 0.2187i

(3,7)支路0.0010 + 0.0273i 0.0010 + 0.0273i

(4,8)支路0.0038 + 0.1153i 0.0034 + 0.1023i

(5,9)支路0.0004 + 0.0106i 0.0004 + 0.0106i

(6,10)支路0.0018 + 0.0554i 0.0017 + 0.0524i 由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下表：

表19 调节后支路首端和末端功率

各条支路的首端功率Si 各条支路的末端功率Sj

S(1,3)=49.5548+4.95202i S(3,1)=-49.1012-33.1i

S(1,4)=17.2341+47.9492i S(4,1)=-16.4184-57.4585i

S(1,5)=-33.7838+48.7401i S(5,1)=34.8366-57.8398i

S(4,5)=-65.5196-3.34022i S(5,4)=66.4043-2.93748i

S(2,6)=200-28.97413i S(6,2)=-193.5817+20.93981i S(5,6)=-131.8803+40.7507i S(6,5)=134.6086-62.61779i

S(3,7)=49.1012+33.1i S(7,3)=-49-30.367i

S(4,8)=81.93804+60.79869i S(8,4)=-81.6-50.571i

S(5,9)=30.6394+20.0266i S(9,5)=-30.6-18.964i

S(6,10)=58.9731+41.678i S(10,6)=-58.8-36.441i 各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：

1.0e+002 *

0.3301 + 1.0164i 2.0000 - 0.2897i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i

-0.0000 - 0.0000i 0.0000 - 0.0000i -0.4900 - 0.3037i -0.8160 - 0.5057i

-0.3060 - 0.1896i -0.5880 - 0.3644i 得到的图像如下：

510

1.021.041.06

1.08

节点号

电压标幺值

510

-5

节点号

电压角度

12345678910

-1

012

3节点注入有功

12345678910

-0.5

0.5

支路首端无功

图6 负荷下降和增大时MATLAB 图

3.6轮流断开环网一回线 3.6.1支路14断开

此时支路的数目为9，相应地， B1矩阵变为：

?????????????

??????????????

?=11

053.885i +1.78110611040.333i +1.4949511053.885i +1.7818411040.333i +1.49473010.000556i 16.08i +6.865

010.0004448i 20.1i +8.562010.0001668i 24.12i +10.254010.0002224i 32.16i +13.65101

0.000556i 20.1i +8.5311B 将程序中的B1矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过一次调节后达到

要求，对应的调节方法和结果见下表：

调节方法：

表20 调节电压方法（支路14断开）

调节方法电厂1电压电厂2电压分接头1 分接头2 分接头3 分接头4 未调整 1.05 1.05 1 1 1 1 第一次

1.05

0.95

调节结果：

表21 调节结果（支路14断开）

节点电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

未调整 1.05 1.05 1.03 0.95 1.00 1.01 1.01 0.88 0.98 0.96 第一次

1.05 1.05 1.03 0.95 1.00 1.01 1.01 0.93 0.98

1.02

由电压的标幺值可以观察到，变比调到极限后仍然不符合题目要求，但我们可以调节无功功率来达到题目要求。

此时各节点的功率S 为(节点号从小到大排列)：

1.0e+002 *

0.3426 + 0.8562i 2.0000 + 0.0489i -0.0000 - 0.0000i 0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.0000 - 0.0000i -0.5000 - 0.3099i -0.8000 - 0.4958i -0.3000 - 0.1859i -0.6000 - 0.3718i 得到的图像如下：

5100.9

11.1

1.2节点号

电压标幺值

510

-10

-50510节点号

电压角

度

12345678910-1

0123节点注入

有功

123456789

-1

-0.500.51支路首端无功

图7 支路14断开时MATLAB 图

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

潮流计算系统

潮流计算系统是根据电网的结构和参数以及系统的运行状态，运用负荷点吸收和电源点发出的有功和无功功率(PQ节点)、电压控制点的电压幅值和有功功率(PV节点)、平衡点的电压幅值和相角(Vq节点)值，来计算电网中的功率、电压、电流的分布以及各元件的功率损耗、电压损耗的过程。潮流计算主要用于研究系统运行中：负荷变化和网络结构改变会不会危及系统安全，系统各母线电压是否在允许范围之内，系统各元件(线路、变压器等)是否过负荷，对可能出现的过负荷，事先应采取哪些预防措施，检验所提的规划方案是否满足各种运行方式的要求。另外潮流计算是系统分析计算的基础，为稳定计算提供初始运行方式。短路计算也需要以不同的潮流方式做支持。本系统可以很直观的将电网中的潮流流向，各元件的损耗在图形中显示出来，还可以输出全网损耗表、潮流计算结果表、各元件潮流损失明细表以及各种分析报表，为我们的日常工作提供可靠的理论依据。

软件功能及特点 1. 软件功能实现智能化。图形分层显示。只需输入变电站名称，变压器及母线名称自动生成，如有多台变压器，系统将自动给出其编号。导线名称根据变电站名称自动生成；变电站内最高电压等级母线的颜色自动赋予该变电站；母线颜色自动赋予与其相连的导线。图形中各设备的参数自动和图形保存在一起，方便在多台计算机上操作。图形从一台计算机复制到另外一台计算机时，如果本系统数据库中没有某型号设备的名牌参数，系统自动从图形中提取该型号设备的名牌参数，并保存到本系统数据库中，保证计算能顺利进行。变压器能够自动分辨与其三侧相连母线的电压等级。根据导线和变压器开关、刀闸的开、闭状态，系统自动分析此设备是否带电并给出相应的状态，并用相应的颜色标识。 1.智能动态显示有功和无功的真实潮流流向。 2. 可实现大图的分页打印，可以把全网图、变电站结构图打印成册，打印效果精确细腻。 3. 元件库和程序分离，操作者可以根据习惯自行定义。 4. 增加单独绘制图形模板功能，可绘制出变电站、母线、间隔等结构图形模板，再次增加此类图形时，可直接从模板中提取，大大提高工作效率。 5. 采用热点吸附技术。绘图时能够自动寻找热点并与其连接。 6．方便高效的图形输入平台，自动拓扑分析，图模自动转换。 7．可以输入名牌值、有名值或标幺值，也可以混合输入。 8．可以分片、分组进行计算，分片、分组显示计算结果潮流图，可通过打印机、绘图仪输出。 9.数据可以通过图形直接录入。也可以通过电子表格到入数据库。 10. 计算结果可以进行分压、分片、分组统计，可以得到变压器、导线、等元器件的详细损失情况。 11.各种输出报表均可导出Excel格式文件，方便进行数据的二次处理。 12．图形导航功能，便于整图的查找和定位。

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。

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)

基于MATLAB的电力系统潮流计算

基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下： %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，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %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，其中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；第六列为节点类型参数，其中 %“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。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地%参数。 n=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='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if 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)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);

电力系统潮流计算

电力系统潮流计算 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电力系统课程设计题目: 电力系统潮流计算院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1206班学生姓名：学号：指导教师：张孝远 1 2 节点的分类 (5) 3 计算方法简介 (6) 牛顿—拉夫逊法原理 (6) 牛顿—拉夫逊法概要 (6) 牛顿法的框图及求解过程 (8) MATLAB简介 (9) 4 潮流分布计算 (10)

系统的一次接线图 (10) 参数计算 (10) 丰大及枯大下地潮流分布情况 (14) 该地区变压器的有功潮流分布数据 (15) 重、过载负荷元件统计表 (17) 5 设计心得 (17) 参考文献 (18) 附录:程序 (19) 原始资料一、系统接线图见附件1。二、系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。各元件的参数见附件2。设计任务 1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。 2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用Matlab表格核算出各元件的参数。 3、潮流计算 1）对两种不同运行方式进行潮流计算，注意110kV电网开环运行。 2）注意将电压调整到合理的范围 110kV母线电压控制在106kV～117kV之间; 220kV母线电压控制在220 kV～242kV之间。附件一：

72 水电站2 水电站1 30 3x40 C 20+8 B 2x8 A 2x31.5 D 4x7.5 水电站5 E 2x10 90+120 H 12.5+31.5 F G 1x31.5 水电站3 24 L 2x150 火电厂 1x50 M 110kV线路220kV线路课程设计地理接线示意图 110kV变电站220kV变电站牵引站火电厂水电站500kV变电站

交直流混合电力系统潮流计算

交直流电力系统潮流计算摘要：由于我国能源分布与经济发达地区的不均衡性，今后能源大规模、远距离流动成为必然。特高压直流输电具有送电容量大、送电距离远等优点，在今后的能源流动中具有不可替代的地位。本文首先阐述了高压直流输电系统的发展及运行特点，总结已有的交直流电力系统潮流计算的一般方法，提出一种实用新型交直流电力系统潮流计算方法。同时对大规模交直流互联系统，提出了分区并行潮流算法的思路。关键词：电力系统，交直流互联，潮流计算 1. 引言我国地域辽阔，水能、煤炭资源较丰富，油、气资源相对贫乏，发电能源资源的分布和用电负荷的分布极不均衡。一方面，全国可开发的水电资源有近2/3 分布在西部的四川、云南、西藏三省区，煤炭保有储量的2/3分布在山西、陕西、内蒙古三省区；另一方面，东部沿海和京广铁路沿线以东地区经济发达，用电负荷约占全国的 2/3。今后我国水能和煤炭资源的开发多集中在西南、西北和晋、陕、蒙地区，并逐步西移和北移，而东部沿海和京广铁路沿线东地区国民经济持续快速发展，导致能源产地与能源消费地区之间的距离越来越远，使得我国能源配置的距离、特点和方式都发生了巨大变化，因此必然引起能源和电力的跨区域大规模流动。直流输电一般定位于一定距离、一定规模的电力外送，在今后的电网发展中将日益受到重视。随着电力大规模流动的距离逐渐加大，现有的±500kV直流输电将无法满足要求，客观上需要采用更高一级的直流输电电压等级。根据对我国西南水电外送输电方案的多次滚动规划研究成果并结合国外的相关研究结论，±800kV 直流输电在技术上是可行的，比较适合我国的实际情况。随着高压直流输电的应用越来越广泛，交直流混合电力系统将越来越普遍存在，其潮流算法也应当相应的有所发展，以适应实际的需求。交直流互联电力系统潮流算法主要分为联合求解法和交替求解法。联合求解法的收敛性好，但破坏了交流潮流算法中雅可比矩阵的结构，计算效率会随着直流系统的增加而降低；

电力系统潮流计算方法分析

电力系统潮流分析 —基于牛拉法和保留非线性的随机潮流，姓名：*** 学号：***

1 潮流算法简介常规潮流计算常规的潮流计算是在确定的状态下。即：通过已知运行条件（比如节点功率或网络结构等）得到系统的运行状态（比如所有节点的电压值与相角、所有支路上的功率分布和损耗等）。常规潮流算法中的一种普遍采用的方法是牛顿-拉夫逊法。当初始值和方程的精确解足够接近时，该方法可以在很短时间内收敛。下面简要介绍该方法。牛顿拉夫逊方法原理对于非线性代数方程组式（1-1），在待求量x 初次的估计值(0)x 附近，用泰勒级数（忽略二阶和以上的高阶项）表示它，可获得如式（1-2）的线性化变换后的方程组，该方程组被称为修正方程组。'()f x 是()f x 对于x 的一阶偏导数矩阵，这个矩阵便是重要的雅可比矩阵J 。 12(,,,)01,2, ,i n f x x x i n == （1-1） (0)'(0)(0)()()0f x f x x +?= （1-2） ' 由修正方程式可求出经过第一次迭代之后的修正量(0)x ?，并用修正量(0)x ?与估计值(0) x 之和，表示修正后的估计值(1)x ，表示如下（1-4）。 (0)'(0)1(0)[()]()x f x f x -?=- （1-3） (1)(0)(0)x x x =+? （1-4）重复上述步骤。第k 次的迭代公式为： '()()()()()k k k f x x f x ?=- （1-5） (1)()()k k k x x x +=+? （1-6）当采用直角坐标系解决潮流方程，此时待解电压和导纳如下式： i i i ij ij ij V e jf Y G jB =+=+ （1-7）假设系统的网络中一共设有n 个节点，平衡节点的电压是已知的，平衡节点表示如下。 n n n V e jf =+ （1-8） }

第三章简单电力系统的潮流计算汇总

第一章简单电力系统的分析和计算一、基本要求掌握电力线路中的电压降落和功率损耗的计算、变压器中的电压降落和功率损耗的计算；掌握辐射形网络的潮流分布计算；掌握简单环形网络的潮流分布计算；了解电力网络的简化。二、重点内容 1、电力线路中的电压降落和功率损耗图3-1中，设线路末端电压为2U 、末端功率为222~jQ P S +=，则（1）计算电力线路中的功率损耗 ① 线路末端导纳支路的功率损耗： 222 2* 222~U B j U Y S Y -=?? ? ??=? ……………（3-1）则阻抗支路末端的功率为： 222~~~Y S S S ?+=' ② 线路阻抗支路中的功率损耗： ()jX R U Q P Z I S Z +'+'==?2 2 22222 ~ ……（3-2）则阻抗支路始端的功率为： Z S S S ~ ~~21?+'=' ③ 线路始端导纳支路的功率损耗： 2121* 122~U B j U Y S Y -=?? ? ??=? …………（3-3）则线路始端的功率为： 111~ ~~Y S S S ?+'= ~~~图3-3 变压器的电压和功率 ~2 ? U （2）计算电力线路中的电压降落选取2U 为参考向量，如图3-2。线路始端电压 U j U U U δ+?+=2 1 其中 2 2 2U X Q R P U '+'= ? ； 222U R Q X P U '-'=δ ……………（3-4）则线路始端电压的大小： ()()2 221U U U U δ+?+= ………………（3-5）一般可采用近似计算： 2 2 2221U X Q R P U U U U '+'+ =?+≈ ………………（3-6）

含VSC的交直流混联系统最优潮流及其损耗分析

含VSC的交直流混联系统最优潮流及其损耗分析近年来,电力电子技术飞速发展,加上PWM控制技术的运用,以IGBT为主的全控型电力电子变换器占据了电流变换器的主导地位,其中IGBT为基础的电压源型变换器VSC的快速发展,使得两端柔性直流输电VSC-HVDC及多端柔性直流输电VSC-MTDC技术得以实现。VSC-MTDC系统可实现多端供受电,相比于VSC-HVDC系统更具安全可靠性、运行方式更具灵活性及分布式电源消纳能力更好。因此,研究含VSC-MTDC交直流混联系统最优潮流及其损耗问题,可为电力系统安全运行、系统方案规划、建设拓展方案等提供强有力依据,具有重要的价值及意义。含VSC-MTDC的交直流混联系统潮流计算方法有别于传统纯交流系统计算,其计算更为复杂。论文针对含VSC-MTDC交直流混联系统运用交替迭代法计算潮流时,Newton-Raphson产生的雅可比矩阵元素在每次迭代时需重新计算,影响潮流计算收敛速度的问题,提出考虑换流站损耗及其容量约束,改进交流部分迭代的雅可比矩阵元素,即将交流侧有功无功与电压偏导与换流站损耗计算式结合,形成交替迭代法的改进算法。含VSC的网格式拓扑的交直流混联系统中,各VSC功率双向流通,其参考量对潮流及损耗的影响较常用的辐射式拓扑结构更大。论文提出将Newton-Raphson法与改进遗传算法相结合,以曲线拟合理论计算的换流站损耗及直流电压偏移量为目标函数的最优潮流算法,通过优化VSC参考电压及参考功率,合理分配潮流,从而提高换流效率,降低换流站损耗。针对含VSC交直流混联系统多区域互联的最优潮流问题,论文考虑了由VSC-MTDC系统互联后各区域市场经济性与损耗分摊的问题。以社会福利最大及损耗分摊最小为目标函数,考虑相应潮流约束,采用

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 <<

第3章作业答案电力系统潮流计算(已修订)

第三章电力系统的潮流计算 3-1 电力系统潮流计算就是对给定的系统运行条件确定系统的运行状态。系统运行条件是指发电机组发出的有功功率和无功功率（或极端电压），负荷的有功功率和无功功率等。运行状态是指系统中所有母线（或称节点）电压的幅值和相位，所有线路的功率分布和功率损耗等。 3-2 电压降落是指元件首末端两点电压的相量差。电压损耗是两点间电压绝对值之差。当两点电压之间的相角差不大时，可以近似地认为电压损耗等于电压降落的纵分量。电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差。电压偏移可以用kV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。电压偏移= %100?-N N V V V 功率损耗包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压施加于元件的对地等值导纳时产生的损耗。输电效率是是线路末端输出的有功功率2P 与线路首端输入的有功功率 1P 之比。输电效率= %1001 2 ?P P 3-3 网络元件的电压降落可以表示为 ()? ? ? ? ? +=+=-2221V V I jX R V V δ? 式中，?2V ?和? 2V δ分别称为电压降落的纵分量和横分量。从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要有电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量决定。在高压输电线路中，电抗要远远大于电阻，即R X ??，作为极端的情况，令0=R ，便得 V QX V /=?，V PX V /=δ 上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生的，而电压降落的横分量则是因为传送有功功率产生的。换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。 3-4 求解已知首端电压和末端功率潮流计算问题的思路是，将该问题转化成已知同侧电压和功率的潮流计算问题。

(完整word版)9节点电力系统潮流计算

电力系统分析课程设计设计题目9节点电力网络潮流计算指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期

电气工程系课程设计标准评分模板

目录 1 PSASP软件简介 (1) 1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (1) 1.2 PSASP的平台组成 (2) 2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (3) 2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (3) 2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (5) 2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6) 3 九节点系统单线图及元件数据 (7) 3.1 九节点系统单线图 (7) 3.2 系统各项元件的数据 (8) 4 潮流计算的结果 (10) 4.1 潮流计算后的单线图 (10) 4.2 潮流计算结果输出表格 (10) 5 结论 (14)

电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下：基本数据如下：

表3 两绕组变压器数据负荷数据

1 PSASP软件简介 “电力系统分析综合程序”（Power System Analysis Software Package,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析，目前包括十多个计算机模块，PSASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。为了便于用户使用以及程序功能扩充，在PSASP7.0中设计和开发了图模一体化支持平台，应用该平台可以方便地建立电网分析的各种数据，绘制所需要的各种电网图形（单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等）；该平台服务于PSASP 的各种计算，在此之外可以进行各种分析计算，并输出各种计算结果。 1.1PSASP平台的主要功能和特点 PSASP图模一体化支持平台的主要功能和特点可概括为： 1. 图模支持平台具备MDI多文档操作界面，是一个单线图图形绘制、元件数据录入编辑、各种计算功能、结果显示、报表和曲线输出的集成环境。用户可以方便地建立电网数据、绘制电网图形、惊醒各种分析计算。人机交互界面全部汉化，界面良好，操作方便。 2. 真正的实现了图模一体化。可边绘图边建数据，也可以在数据已知的情况下进行图形自动快速绘制；图形、数据自动对应，所见即所得。 3. 应用该平台可以绘制各种电网图形，包括单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等。 ●所有图形独立于各种分析计算，并为各计算模块所共享； ●可在图形上进行各种计算操作，并在图上显示各种计算结果； ●同一系统可对应多套单线图，多层子图嵌套； ●单线图上可细化到厂站主接线结构；

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 -

简单环网潮流计算算例

简单环网潮流计算算例图中所示为110kV 闭式电力网，A 为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV 。网络各元件的参数如下：线路每公里的参数为线路I 、II r 0 = 0.27 Ω， x 0 = 0.423 Ω， b 0 = 2.69×10-6S Ω III r 0 = 0.45 Ω， x 0 = 0.44 Ω， b 0 = 2.58×10-6S Ω 线路I 的长度为60km ，线路II 为50km ，线路III 为40km 。各变电所每台变压器的额定容量、励磁功率和归算到110kV 电压级的阻抗分别为变电所b S N =20MV A ，ΔS 0=0.05+j0.6MV A ，R T =4.84Ω，X T =63.5Ω 变电所c S N =10MV A ，ΔS 0=0.03+j0.35MV A ，R T =11.4Ω，X T =127Ω 负荷功率 S LDb =24+j18MV A ，S LDc =12+j9MV A 试求电力网的功率分布及最大电压损耗。解： 1．计算网络参数及制订等值电路线路I ： var M 975.0var M 1101061.12 1Q S 1061.1S 60102.6938.25j 2.1660)423.0j 27.0(24BI 46I I -=???-=??=??=Ω +=Ω?+=---B Z 线路II ： var M 815.0var M 1101035.12 1Q S 1035.1S 50102.6915.21j 5.1350)423.0j 27.0(24BII 46II II -=???-=??=??=Ω +=Ω?+=---B Z 图（a ）

电力系统潮流计算

信息工程学系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计题目: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：钟建伟 2012年3月10日

信息工程学院课程设计任务书

目录 1 任务提出与方案论证 (4) 1.1潮流计算的定义、用途和意义 (4) 1.2 运用软件仿真计算 (5) 2 总体设计 (7) 2.1潮流计算设计原始数据 (7) 2.2总体电路设计 (8) 3 详细设计 (10)

3.1数据计算 (10) 3.2 软件仿真 (14) 4 总结 (24) 5参考文献 (25)

1任务提出与方案论证 1.1潮流计算的定义、用途和意义 1.1.1潮流计算的定义潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。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。 1.1.2潮流计算的用途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。

电力系统潮流计算发展史

电力系统潮流计算发展史对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：（1）算法的可靠性或收敛性（2）计算速度和内存占用量（3）计算的方便性和灵活性电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。因此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程。非线性代数方程组的解法离不开迭代，因此，潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。随着电力系统规模的不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，目前已达到几千阶甚至上万阶，对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的。这种情况促使电力系统的研究人员不断寻求新的更可靠的计算方法。在用数字计算机求解电力系统潮流问题的开始阶段，人们普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-赛德尔迭代法（一下简称导纳法）。这个方法的原理比较简单，要求的数字计算机的内存量也比较小，适应当时的电子数字计算机制作水平和电力系统理论水平，于是电力系统计算人员转向以阻抗矩阵为主的逐次代入法（以下简称阻抗法）。 20世纪60年代初，数字计算机已经发展到第二代，计算机的内存和计算速度发生了很大的飞跃，从而为阻抗法的采用创造了条件。阻抗矩阵是满矩阵，阻抗法要求计算机储存表征系统接线和参数的阻抗矩阵。这就需要较大的内存量。而且阻抗法每迭代一次都要求顺次取阻抗矩阵中的每一个元素进行计算，因此，每次迭代的计算量很大。阻抗法改善了电力系统潮流计算问题的收敛性，解决了导纳法无法解决的一些系统的潮流计算，在当时获得了广泛的应用，曾为我国电力系统设计、运行和研究作出了很大的贡献。但是，阻抗法的主要缺点就是占用计算机的内存很大，每次迭代的计算量很大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出。为了克服阻抗法在内存和速度方面的缺点，后来发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。这个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在计算机内只需存储各个地区系

交直流电力系统BPA与PSS_E潮流数据转换分析

万方数据

交直流电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换分析作者：马龙义， MA Long-yi 作者单位：广东电网公司惠州供电局,广东惠州,516003 刊名：华中电力英文刊名：Central China Electric Power 年，卷(期)：2012,25(1) 被引用次数：3次参考文献(13条) 1.郑宝森,郭日彩中国互联电网的发展[期刊论文]-电网技术 2003(2) 2.柳勇军,闵勇,梁旭电力系统数字混合仿真技术综述[期刊论文]-电网技术 2006(13) 3.徐政,蔡晔,刘国平大规模交直流电力系统仿真计算的相关问题[期刊论文]-电力系统自动化 2002(15) 4.祝瑞金,傅业盛电力系统高级仿真软件PSS/E的消化与应用[期刊论文]-华东电力 2001(2) 5.祝瑞金PSS/E通用发电机模型的应用研究[期刊论文]-华东电力 2004(3) 6.杨茹BPA—PSS/E模型对比计算研究及数据接口程序开发[学位论文] 2006 7.徐蔚,任雷,徐政电力系统潮流图自动生成软件的设计与实现[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2008(4) 8.中国版BPA潮流程序用户手册(4.0版) 2007 9.Program Operation Manual of PSS/E-30 2004 10.Program Application Guide of PSS/E-30 2004 https://www.docsj.com/doc/7b11670954.html,er Manual of PSS/E30 2004 12.马龙义,武志刚,侯冠基,张尧,钟庆BPA与PSS/E的暂稳态模型比较和数据转换[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2010(5) 13.王锡凡;方万良;杜正春现代电力系统分析 2003 引证文献(2条) 1.张松涛,宁庆,曹国云BPA向PSS/E的数据转换及暂态稳定比较研究[期刊论文]-电气自动化 2013(04) 2.刘庆,张东英,刘燕华,许晓艳,黄越辉BPA电网模型自动导入DIgSILENT的研究和开发[期刊论文]-电力系统保护与控制 2014(16)引用本文格式：马龙义.MA Long-yi交直流电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换分析[期刊论文]-华中电力 2012(1)

电力系统潮流计算代码

附录程序的主要代码： n=input('请输入节点数n='); na=input('请输入支路数na='); isb=input('请输入平衡节点母线号isb='); jd=input('请输入误差精度jd='); B1=input('请输入由支路参数形成的矩阵B1='); B2=input('请输入由节点参数形成的矩阵B2='); L=input('请输入由节点号及其对地阻抗形成的矩阵L='); nb=input('请输入P-Q节点数nb='); Y=zeros(n);Z=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n); O=zeros(1,n); for i=1:na if B1(i,6)==0 a=B1(i,1);b=B1(i,2); else a=B1(i,2);b=B1(i,1); end Y(a,b)=Y(a,b)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); Z(a,b)=Z(a,b)-1./(B1(i,3)); Y(b,a)=Y(a,b); Z(b,a)=Z(a,b); Y(b,b)=Y(b,b)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; Z(b,b)=Z(b,b)+1./(B1(i,3)); Y(a,a)=Y(a,a)+1./(B1(i,3))+B1(i,4)./2; Z(a,a)=Z(a,a)+1./(B1(i,3)); end G=real(Y);B=imag(Z);CI=imag(Y); for i=1:n S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); CI(i,i)=CI(i,i)+B2(i,5); end P=real(S);Q=imag(S); for i=1:n e(i)=real(B2(i,3)); f(i)=imag(B2(i,3)); V(i)=B2(i,4); end for i=1:n if B2(i,6)==2 V(i)=sqrt(e(i)^2+f(i)^2); O(i)=atan(f(i)./e(i)); end

简单环形网络的潮流计算

银川能源学院课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：简单环形网络的潮流计算学院：电力学院专业：电气工程及其自动化班级：电气（本）1202班姓名：罗通学号：1210240073 成绩：指导教师：李莉、张彦迪日期：2014年12月8日—2014年12月19日

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络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。

前言------------------------------------------------------------------------------------------2 第一章：简单环形网络的潮流计算原理--------------------------------------4 1.1 电力线路和变压器上的功率损耗、电压降落及电能损耗--------------- 4 1.2电压降落、电压损耗、电压偏移及电压调整的概念---------------------- 5 1.3闭环网的潮流计算步骤---------------------------------------------------------- 6第二章：简单环形网络的潮流计算过程-------------------------------------- 7 2.1参数整理---------------------------------------------------------------------------- 7 2.2计算网络参数及等效电路------------------------------------------------------- 8 2.3电力系统潮流计算的运用------------------------------------------------------- 10 2.4注意事项---------------------------------------------------------------------------- 10 第三章：P-Q分解法的基本潮流算法-------------------------------------------11 3.1 P-Q分解法的原理----------------------------------------------------------------11 3.2 P-Q分解法的特点 ------------------------------------------ 13 3.3 P-Q分解法的潮流计算步骤 --------------------------------- 14 总结-------------------------------------------------------------------------------------------16谢辞-------------------------------------------------------------------------------------------17参考文献------------------------------------------------------------------------------------18