基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算综述
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件Power flow calculation of P-Q mode basedon MATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis. It is based on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic. But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculation procedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computingspeed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue. So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces more humanity.Keywords:power flow calculation;P-Q decomposition mode;MA TLAB software目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2电力系统潮流计算 (6)1.2.1电力系统潮流计算简介 (6)1.2.2电力系统潮流计算的基本要求 (7)1.3潮流计算的意义及其发展 (8)1.4本次毕业设计主要工作 (9)第2章潮流计算的原理及具体算法过程 (11)2.1电力网络的数学模型 (11)2.1.1电力网络的基本方程 (11)2.1.2导纳矩阵的形成 (12)2.1.3电力网络中几种特殊的数学模型 (13)2.2电力系统潮流计算 (16)2.2.1电力系统潮流计算数学模型 (16)2.2.2电力系统节点分类 (17)2.2.3潮流计算的约束条件 (18)2.3牛顿-拉夫逊法求解潮流计算 (18)2.3.1牛顿-拉夫逊法原理 (18)2.3.2 P-Q分解法潮流计算 (20)第3章基于MATLAB软件 P-Q法潮流计算 (25)3.1 P-Q分解法程序框图 (25)3.2计算步骤及实现各部分功能的程序 (26)3.2.1原始数据的输入 (26)3.2.2导纳矩阵及B',B''形成 (28)3.2.3计算不平衡功率ΔP i及修正相角Δθi (30)3.2.4计算不平衡功率ΔQ i及修正相电压ΔV i (31)3.2.5程序运行结果的输出 (32)第4章算例验证与分析 (33)4.1算例说明及分析 (33)4.1.1算例说明 (33)4.1.2算例分析 (33)4.3算例运行结果 (34)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A (41)附录B (51)附录C (68)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
电力系统稳态分析--潮流计算
电力系统稳态分析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重要的分析计算,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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
本文介绍了基于MATLAB软件的牛顿—拉夫逊法和P—Q分解法潮流计算的程序,该程序用于计算中小型电力网络的潮流。
在本文中,采用的是一个5节点的算例进行分析,并对仿真结果进行比较,算例的结果验证了程序的正确性和迭代法的有效性。
关键词:电力系统潮流计算;MATLAB;牛顿—拉夫逊法;P-Q分解法;目次1 绪论 01.1背景及意义 01.2相关理论 01。
3本文的主要工作 (1)2 潮流计算的基本理论 (2)2。
1节点的分类 (2)2。
2基本功率方程式(极坐标下) (2)2.3本章小结 (3)3 潮流计算的两种算法 (4)3。
1牛顿—拉夫逊算法 (4)3.2PQ分解算法 (10)3。
3本章小结 (14)4 算例 (15)4.1系统模型 (15)4.2结果分析 (15)4。
3本章小结 (18)结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)1 绪论1。
1背景及意义电力系统稳态分析是研究电力系统运行和规划方案最重要和最基本的手段。
电力系统稳态分析根据给定的发电运行方式和系统接线方式来确定系统的稳态运行状态,其中潮流计算针对电力系统的各种正常的运行方式进行稳态分析.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.电力系统潮流计算问题在数学上是一组多元非线性方程式求解问题,其解法都离不开迭代.潮流计算方法的改进过程中,经历了高斯-赛德尔迭代法、阻抗法、分块阻抗法、牛顿-拉夫逊法、改进牛顿法、P—Q分解法等。
基于MATLAB的P-Q分解法潮流计算
end
end
end
for i=2:n
O(i)=O(i)-DP(i);
end
kq=1;L=0;
C(i)=0;L=L+1;
for k=1:n
C(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*sin(O(i)-O(k))-BI(i,k)*cos(O(i)-O(k)));
end
kp=1;
K=K+1;
else
kq=0;
if kp~=0
K=K+1;
end
end
end
disp('迭代次数');
disp(K);
disp('每次没有达到精度要求的有功功率个数为');
disp(Np);
end
end
end
end
for i=1:na
if i==na
A(i,i)=1./A(i,i);
else
k=i+1;
for j1=k:na
YI(q,q)=YI(q,q)+1./(B1(i,3));
Y(p,p)=Y(p,p)+1./(B1(i,3))+B1(i,4)./2;
YI(p,p)=YI(p,p)+1./(B1(i,3));
end
%求导纳矩阵
G=real(Y);B=imag(YI);BI=imag(Y);
C(i)=0;
for k=1:n
C(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*cos(O(i)-O(k))+BI(i,k)*sin(O(i)-O(k)));
基于某MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件Power flow calculation of P-Q mode basedon MATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis. It is based on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to bemore complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic. But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculation procedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computing speed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue. So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces more humanity.Keywords:power flow calculation;P-Q decomposition mode;MATLAB software目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................. I I第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 电力系统潮流计算 (1)1.2.1 电力系统潮流计算简介 (1)1.2.2 电力系统潮流计算的基本要求 (2)1.3 潮流计算的意义及其发展 (3)1.4 本次毕业设计主要工作 (4)第2章潮流计算的原理及具体算法过程 (6)2.1 电力网络的数学模型 (6)2.1.1 电力网络的基本方程 (6)2.1.2 导纳矩阵的形成 (7)2.1.3 电力网络中几种特殊的数学模型 (8)2.2 电力系统潮流计算 (11)2.2.1 电力系统潮流计算数学模型 (11)2.2.2 电力系统节点分类 (12)2.2.3 潮流计算的约束条件 (13)2.3 牛顿-拉夫逊法求解潮流计算 (13)2.3.1 牛顿-拉夫逊法原理 (13)2.3.2 P-Q分解法潮流计算 (15)第3章基于MATLAB软件P-Q法潮流计算 (20)3.1 P-Q分解法程序框图 (20)3.2 计算步骤及实现各部分功能的程序 (21)3.2.1 原始数据的输入 (21)3.2.2 导纳矩阵及B',B''形成 (23)3.2.3 计算不平衡功率ΔP i及修正相角Δθi (25)3.2.4 计算不平衡功率ΔQ i及修正相电压ΔV i (26)3.2.5 程序运行结果的输出 (27)第4章算例验证与分析 (28)4.1 算例说明及分析 (28)4.1.1 算例说明 (28)4.1.2 算例分析 (28)4.2 根据算例输入相应节点线路参数 (28)4.3 算例运行结果 (29)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A (36)附录B (46)附录C (63)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
基于MATLAB的PQ分解法电力系统潮流计算毕业设计
基于MATLAB的PQ分解法电力系统潮流计算毕业设计电力系统潮流计算是电力系统运行和规划的基础工作之一,它可以用于估计和预测电力系统中各节点的电压、功率、电流等参数,有助于确保电力系统的稳定运行。
PQ分解法是一种经典的潮流计算方法之一,主要用于解决电力系统中节点电压和功率的计算问题。
PQ分解法是基于节点改进法的一种数学模型求解方法,其核心思想是将电力系统中的节点分为P节点和Q节点两种不同类型的节点。
P节点是已知节点,其电压和功率都是已知的。
Q节点是未知节点,其电压和功率需要通过潮流计算来求解。
PQ分解法的基本求解步骤如下:1.建立节点电压方程和功率方程。
根据电力系统的节点连接关系和支路参数,可以建立节点电压方程和功率方程。
节点电压方程是基于节点电压相位角的相量形式表示,而功率方程是基于功率平衡原则的。
节点电压方程和功率方程构成了潮流计算的数学模型。
2.将节点电压方程和功率方程进行线性化处理。
将非线性的节点电压方程和功率方程进行线性化,可以得到一个包含未知节点电压和功率的线性方程组。
3.制定潮流计算的算法。
根据线性方程组,制定潮流计算的算法,以求解未知节点电压和功率的值。
PQ分解法通常采用迭代的方式进行求解,通过多次迭代来逐步逼近最终的解。
4.进行潮流计算并输出结果。
根据潮流计算的算法,进行多次迭代计算,获得节点电压和功率的最终解。
将潮流计算结果输出,可以得到电力系统中各节点的电压、功率等参数。
PQ分解法的优点是计算速度快,计算精度较高。
它适用于小型和中型电力系统,解决电力系统潮流计算问题的能力较强。
但是,PQ分解法对于大型复杂电力系统的求解效率比较低。
在MATLAB中,可以利用其强大的数学计算和仿真功能,实现对电力系统的潮流计算。
可以使用MATLAB提供的矩阵运算功能,编写程序实现PQ分解法的数学模型和求解算法。
通过调用相关的函数,将节点电压方程和功率方程转化为线性方程组,并通过迭代计算,得到电力系统潮流计算的结果。
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算 (1)
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件Power flow calculation of P-Q mode basedon MATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis. It is based on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic. But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculation procedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computingspeed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue. So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces more humanity.Keywords:power flow calculation;P-Q decomposition mode;MA TLAB software目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2电力系统潮流计算 (6)1.2.1电力系统潮流计算简介 (6)1.2.2电力系统潮流计算的基本要求 (7)1.3潮流计算的意义及其发展 (8)1.4本次毕业设计主要工作 (9)第2章潮流计算的原理及具体算法过程 (11)2.1电力网络的数学模型 (11)2.1.1电力网络的基本方程 (11)2.1.2导纳矩阵的形成 (12)2.1.3电力网络中几种特殊的数学模型 (13)2.2电力系统潮流计算 (16)2.2.1电力系统潮流计算数学模型 (16)2.2.2电力系统节点分类 (17)2.2.3潮流计算的约束条件 (18)2.3牛顿-拉夫逊法求解潮流计算 (18)2.3.1牛顿-拉夫逊法原理 (18)2.3.2 P-Q分解法潮流计算 (20)第3章基于MATLAB软件 P-Q法潮流计算 (25)3.1 P-Q分解法程序框图 (25)3.2计算步骤及实现各部分功能的程序 (26)3.2.1原始数据的输入 (26)3.2.2导纳矩阵及B',B''形成 (28)3.2.3计算不平衡功率ΔP i及修正相角Δθi (30)3.2.4计算不平衡功率ΔQ i及修正相电压ΔV i (31)3.2.5程序运行结果的输出 (32)第4章算例验证与分析 (33)4.1算例说明及分析 (33)4.1.1算例说明 (33)4.1.2算例分析 (33)4.3算例运行结果 (34)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A (41)附录B (51)附录C (68)。
基于MATLAB的PQ分解法电力系统潮流计算毕业设计
基于P-Q分解法的电力系统潮流计算摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行情况的一种重要的计算,在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中,都需要利用它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。
本文主要介绍了电力系统潮流计算的基本原理(包括电力网络的数学模型和潮流计算的数学模型)及潮流计算常用的几种方法,着重介绍了P-Q分解法。
P-Q 分解法是潮流计算的常用方法之一,派生于用极坐标表示的牛顿-拉夫逊法,是牛顿-拉夫逊法的一种简化计算方法,可以提高运算的速度。
其中比较详细地讲述了P-Q分解法的形成过程及计算流程,而且结合一个具有代表性的算例,用P-Q分解法进行潮流计算,其计算过程是通过MATLAB软件实现的,并对计算结果进行了简要的分析。
关键词:电力系统潮流计算,P-Q分解法,MATLAB软件Based on P - Q Decomposition Method of The Power SystemFlow CalculationABSTRACTPower System Flow Calculation is an important analysis and calculation of power system steady-state operation,. In the study of power system design and the current operation mode are required Power Flow Calculation to quantitatively analyzed and compared to the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy or not.This article mainly introduced the basic principles of Power System Flow Calculation (including the mathematical model of electric power network and the mathematical model of power flow calculation) and the main methods of power flow calculation, introduces the P - Q Decomposition Method. P - Q Decomposition Method is one of the commonly used method to compute the tidal current, derived from Newton - Ralph expressed in polar coordinate method, Newton - Ralph Method, a simplified calculation method can improve the speed of operation. One more detail tells the story of the formation process of P - Q Decomposition Method and calculation process, and combined with a typical example, using P - Q Decomposition Method for power flow calculation, the calculation process is implemented by MATLAB software, and the calculation results are analyzed in brief.KEY WORDS:Power System Flow Calculation,P - Q Decomposition Method,MATLAB software目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 潮流计算简介 (2)1.2 潮流计算的意义及其发展 (2)1.2.1 潮流计算的意义 (2)1.2.2 潮流计算的现状及其发展 (3)1.3 本毕业设计的主要内容 (3)第2章电力系统潮流计算的基本原理 (4)2.1 电力网络的数学模型 (5)2.1.1 电力网络的基本方程式 (5)2.1.2 节点导纳矩阵及其性质 (6)2.2 潮流计算的数学模型 (8)2.2.1 潮流计算的节点分类 (8)2.2.2 潮流计算的基本方程 (9)2.2.3 潮流计算的约束条件 (10)第3章潮流计算的方法 (11)3.1 高斯-赛德尔法 (11)3.1.1 高斯-赛德尔法的基本原理 (12)3.1.2 高斯-赛德尔法的潮流计算过程 (12)3.2 牛顿-拉夫逊法 (13)3.2.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理 (13)3.2.2 牛顿-拉夫逊法的潮流计算过程 (14)3.3 P-Q分解法 (14)第4章P-Q分解法潮流计算 (15)4.1 极坐标下的潮流计算模型 (15)4.2 P-Q分解法潮流计算 (18)4.3 P-Q分解法潮流计算的基本步骤 (20)第5章算例验证与分析 (21)5.1 MATLAB软件 (22)5.2 算例 (22)5.2.1 算例说明 (22)5.2.2 潮流计算过程 (22)5.3 算例结果分析 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (30)外文资料翻译 (39)前言电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等各方面不可或缺的能源和动力。
pq分解法matlab程序,matlab应求PQ分解法进行潮流计算
pq分解法matlab程序,matlab应求PQ分解法进⾏潮流计算%本程序的功能是利⽤PQ分解法进⾏潮流计算clearclcn=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=');disp('请输⼊由⽀路参数形成的矩阵:B1=');%输⼊B1[fname, pname]= uigetfile('*.xls');file=[pname fname];x=xlsread(file);B1=[x(:,1),x(:,2),(x(:,3)+x(:,4)*i),x(:,5)*i,x(:,6),x(:,7)];disp('请输⼊由节点参数形成的矩阵:B2=');%输⼊B2[fname, pname]= uigetfile('*.xls');file=[pname fname];y=xlsread(file);B2=[(y(:,1)+y(:,2)*i),(y(:,3)+y(:,4)*i),y(:,5),y(:,6),y(:,7),y(:,8)];disp('请输⼊由节点号及其对地阻抗形成的矩阵:X=');%输⼊X[fname, pname]= uigetfile('*.xls');file=[pname fname];z=xlsread(file);X=z;na=input('请输⼊PQ节点数na=');Y=zeros(n);YI=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);O=zeros(1,n);for i=1:nif X(i,2)~=0;p=X(i,1);Y(p,p)=1./X(i,2);for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));YI(p,q)=YI(p,q)-1./B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);YI(q,p)=YI(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; YI(q,q)=YI(q,q)+1./B1(i,3);Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;YI(p,p)=YI(p,p)+1./B1(i,3);end %求导纳矩阵G=real(Y);B=imag(YI);BI=imag(Y);for i=1:nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);BI(i,i)=BI(i,i)+B2(i,5);endP=real(S);Q=imag(S);for i=1:ne(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);endfor i=1:nif B2(i,6)==2V(i)=sqrt(e(i)^2+f(i)^2);O(i)=atan(f(i)./e(i));endendfor i=2:nelse IC1=i+1;for j1=IC1:nB(i,j1)=B(i,j1)./B(i,i);endB(i,i)=1./B(i,i);for k=i+1:nfor j1=i+1:nB(k,j1)=B(k,j1)-B(k,i)*B(i,j1); endendendendp=0;q=0;for i=1:nif B2(i,6)==2p=p+1;k=0;for j1=1:nif B2(j1,6)==2k=k+1;A(p,k)=BI(i,j1);endendendendfor i=1:naif i==naA(i,i)=1./A(i,i);else k=i+1;for j1=k:naA(i,j1)=A(i,j1)./A(i,i);endA(i,i)=1./A(i,i);A(k,j1)=A(k,j1)-A(k,i)*A(i,j1);endendendendICT2=1;ICT1=0;kp=1;kq=1;K=1;DET=0;ICT3=1;while ICT2~=0|ICT3~=0ICT2=0;ICT3=0;for i=1:nif i~=isbC(i)=0;for k=1:nC(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*cos(O(i)-O(k))+BI(i,k)*sin(O(i)-O(k))); endDP1(i)=P(i)-V(i)*C(i);DP(i)=DP1(i)./V(i);DET=abs(DP1(i));if DET>=prICT2=ICT2+1;endendendNp(K)=ICT2;if ICT2~=0for i=2:nDP(i)=B(i,i)*DP(i);if i~=nIC1=i+1;for k=IC1:nDP(k)=DP(k)-B(k,i)*DP(i);endelseIC4=L-1;for MZ=2:IC4I=IC4+2-MZ;DP(I)=DP(I)-B(I,L)*DP(L);endendendendfor i=2:nO(i)=O(i)-DP(i);endkq=1;L=0;for i=1:nif B2(i,6)==2C(i)=0;L=L+1;for k=1:nC(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*sin(O(i)-O(k))-BI(i,k)*cos(O(i)-O(k))); endDQ1(i)=Q(i)-V(i)*C(i);DQ(L)=DQ1(i)./V(i);DET=abs(DQ1(i));if DET >=prICT3=ICT3+1;endendendelse kp=0;if kq~=0;L=0;for i=1:nif B2(i,6)==2C(i)=0;L=L+1;DQ1(i)=Q(i)-V(i)*C(i);DQ(L)=DQ1(i)./V(i);DET=abs(DQ1(i));endendendendNq(K)=ICT3;if ICT3~=0L=0;for i=1:naDQ(i)=A(i,i)*DQ(i);if i==nafor LZ=2:iL=i+2-LZ;IC4=L-1;for MZ=1:IC4I=IC4+1-MZ;DQ(I)=DQ(I)-A(I,L)*DQ(L); endendelseIC1=i+1;for k=IC1:naDQ(k)=DQ(k)-A(k,i)*DQ(i); endendendL=0;for i=1:nif B2(i,6)==2endkp=1;K=K+1;elsekq=0;if kp~=0K=K+1;endendfor i=1:nDy(K-1,i)=V(i);endenddisp('迭代次数');disp(K);disp('每次没有达到精度要求的有功功率个数为');disp(Np);disp('每次没有达到精度要求的⽆功功率个数为');disp(Nq);for k=1:nE(k)=V(k)*cos(O(k))+V(k)*sin(O(k))*j;O(k)=O(k)*180./pi;enddisp('各节点的电压标⼳值E为(节点号从⼩到⼤排):'); disp(E);disp('各节点的电压V⼤⼩(节点号从⼩到⼤排)为:'); disp(V);disp('各节点的电压相⾓O(节点号从⼩到⼤排)为:'); disp(O);for p=1:nC(p)=0;S(p)=E(p)*C(p);enddisp('各节点的功率S(节点号从⼩到⼤排)为:');disp(S);disp('各条⽀路的⾸端功率Sj(顺序同您输⼊B1时⼀样)为:');for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5)))); disp(Si(p,q));enddisp('各条⽀路的末端功率Sj(顺序同您输⼊B1时⼀样)为:');for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5)))); disp(Sj(q,p));enddisp('各条⽀路的功率损耗DS(顺序同您输⼊B1时⼀样)为:');for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endDS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));endfor j=1:nDy(K,j)=Dy(K-1,j);endenddisp('以下是每次迭代后各节点的电压值(如图所⽰)');plot(Cs,Dy),xlabel('迭代次数'),ylabel('电压'),title('电压迭代次数曲线');。
根据MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件Power flow calculation of P-Q mode basedon MATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis. It is based on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to bemore complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic. But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculation procedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computing speed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue. So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces more humanity.Keywords:power flow calculation;P-Q decomposition mode;MATLAB software目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................. I I第1章绪论 (6)1.1 课题背景 (6)1.2 电力系统潮流计算 (7)1.2.1 电力系统潮流计算简介 (7)1.2.2 电力系统潮流计算的基本要求 (7)1.3 潮流计算的意义及其发展 (9)1.4 本次毕业设计主要工作 (10)第2章潮流计算的原理及具体算法过程 (12)2.1 电力网络的数学模型 (12)2.1.1 电力网络的基本方程 (12)2.1.2 导纳矩阵的形成 (13)2.1.3 电力网络中几种特殊的数学模型 (14)2.2 电力系统潮流计算 (18)2.2.1 电力系统潮流计算数学模型 (18)2.2.2 电力系统节点分类 (19)2.2.3 潮流计算的约束条件 (20)2.3 牛顿-拉夫逊法求解潮流计算 (21)2.3.1 牛顿-拉夫逊法原理 (21)2.3.2 P-Q分解法潮流计算 (22)第3章基于MATLAB软件P-Q法潮流计算 (28)3.1 P-Q分解法程序框图 (28)3.2 计算步骤及实现各部分功能的程序 (29)3.2.1 原始数据的输入 (29)3.2.2 导纳矩阵及B',B''形成 (32)3.2.3 计算不平衡功率ΔP i及修正相角Δθi (35)3.2.4 计算不平衡功率ΔQ i及修正相电压ΔV i (36)3.2.5 程序运行结果的输出 (37)第4章算例验证与分析 (39)4.1 算例说明及分析 (39)4.1.1 算例说明 (39)4.1.2 算例分析 (39)4.2 根据算例输入相应节点线路参数 (39)4.3 算例运行结果 (40)结论 (44)致谢 (46)参考文献 (48)附录A (51)附录B (73)附录C (96)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
基于matlab的pq分解法电力系统潮流计算
基于P-Q分解法的电力系统潮流计算摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行情况的一种重要的计算,在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中,都需要利用它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。
本文主要介绍了电力系统潮流计算的基本原理(包括电力网络的数学模型和潮流计算的数学模型)及潮流计算常用的几种方法,着重介绍了P-Q分解法。
P-Q 分解法是潮流计算的常用方法之一,派生于用极坐标表示的牛顿-拉夫逊法,是牛顿-拉夫逊法的一种简化计算方法,可以提高运算的速度。
其中比较详细地讲述了P-Q分解法的形成过程及计算流程,而且结合一个具有代表性的算例,用P-Q分解法进行潮流计算,其计算过程是通过MATLAB软件实现的,并对计算结果进行了简要的分析。
关键词:电力系统潮流计算,P-Q分解法,MATLAB软件Based on P - Q Decomposition Method of The Power SystemFlow CalculationABSTRACTPower System Flow Calculation is an important analysis and calculation of power system steady-state operation,. In the study of power system design and the current operation mode are required Power Flow Calculation to quantitatively analyzed and compared to the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy or not.This article mainly introduced the basic principles of Power System Flow Calculation (including the mathematical model of electric power network and the mathematical model of power flow calculation) and the main methods of power flow calculation, introduces the P - Q Decomposition Method. P - Q Decomposition Method is one of the commonly used method to compute the tidal current, derived from Newton - Ralph expressed in polar coordinate method, Newton - Ralph Method, a simplified calculation method can improve the speed of operation. One more detail tells the story of the formation process of P - Q Decomposition Method and calculation process, and combined with a typical example, using P - Q Decomposition Method for power flow calculation, the calculation process is implemented by MATLAB software, and the calculation results are analyzed in brief.KEY WORDS:Power System Flow Calculation,P - Q Decomposition Method,MATLAB software目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 潮流计算简介 (2)1.2 潮流计算的意义及其发展 (2)1.2.1 潮流计算的意义 (2)1.2.2 潮流计算的现状及其发展 (3)1.3 本毕业设计的主要内容 (3)第2章电力系统潮流计算的基本原理 (5)2.1 电力网络的数学模型 (5)2.1.1 电力网络的基本方程式 (5)2.1.2 节点导纳矩阵及其性质 (7)2.2 潮流计算的数学模型 (8)2.2.1 潮流计算的节点分类 (8)2.2.2 潮流计算的基本方程 (9)2.2.3 潮流计算的约束条件 (10)第3章潮流计算的方法 (12)3.1 高斯-赛德尔法 (12)3.1.1 高斯-赛德尔法的基本原理 (12)3.1.2 高斯-赛德尔法的潮流计算过程 (12)3.2 牛顿-拉夫逊法 (14)3.2.1 牛顿-拉夫逊法的基本原理 (14)3.2.2 牛顿-拉夫逊法的潮流计算过程 (14)3.3 P-Q分解法 (15)第4章P-Q分解法潮流计算 (16)4.1 极坐标下的潮流计算模型 (16)4.2 P-Q分解法潮流计算 (18)4.3 P-Q分解法潮流计算的基本步骤 (20)第5章算例验证与分析 (22)5.1 MATLAB软件 (22)5.2 算例 (22)5.2.1 算例说明 (22)5.2.2 潮流计算过程 (23)5.3 算例结果分析 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (31)外文资料翻译 (40)前言电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等各方面不可或缺的能源和动力。
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算之欧阳家百创编
基于MATLAB软件的PQ分化法潮流计算欧阳家百(2021.03.07)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重要的阐发计算,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。
在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方法的研究中,都需要利用潮流计算来定量地阐发比较供电计划或运行方法的合理性,可靠性和经济性。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电呵护整定,平安阐发的需要工具。
随着电力系统网络的急剧扩年夜和不竭庞杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
可是,陪伴着计算机技术的飞速成长,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的阐发成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的成长,介绍了基于MATLAB软件PQ分化法潮流计算的法度,该法度用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的阐发。
本文所设计的法度,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该法度采取了GUI 人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB法度紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;PQ分化法;MATLAB 软件Power flow calculation of PQ mode based onMATLABsoftwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis.It isbased on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic.But ,with the celerity development in computer technology, computerbased power flow calculation has also emerged. In this way, It ispossible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculationprocedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computing speed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI manmachine dialogue.So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces morehumanity.Keywords:power flow calculation;PQ decomposition mode;MATLAB software目录摘要IAbstractII第1章绪论71.1 课题布景71.2 电力系统潮流计算81.2.1 电力系统潮流计算简介81.2.2 电力系统潮流计算的基本要求81.3 潮流计算的意义及其成长101.4 本次结业设计主要工作11第2章潮流计算的原理及具体算法过程122.1 电力网络的数学模型122.1.1 电力网络的基本方程122.1.2 导纳矩阵的形成132.1.3 电力网络中几种特殊的数学模型142.2 电力系统潮流计算172.2.1 电力系统潮流计算数学模型172.2.2 电力系统节点分类182.2.3 潮流计算的约束条件192.3 牛顿拉夫逊法求解潮流计算202.3.1 牛顿拉夫逊法原理202.3.2 PQ分化法潮流计算21第3章基于MATLAB软件 PQ法潮流计算263.1 PQ分化法法度框图263.2 计算步调及实现各部分功能的法度273.2.1 原始数据的输入273.2.2 导纳矩阵及B',B''形成303.2.3 计算不服衡功率ΔPi及修正相角Δθi323.2.4 计算不服衡功率ΔQi及修正相电压ΔVi333.2.5 法度运行结果的输出34第4章算例验证与阐发354.1 算例说明及阐发354.1.1 算例说明354.1.2 算例阐发354.2 根据算例输入相应节点线路参数35 4.3 算例运行结果36结论39致谢40参考文献41附录A43附录B53附录C71第1章绪论1.1课题布景电力是衡量一个国家经济成长的主要指标,也是反应人民生活水平的重要标记,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不成或缺的能源和动力。
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算之欧阳法创编
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是2021.03.09 欧阳法创编进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件2021.03.09 欧阳法创编Power flow calculation of P-Q mode basedonMATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis.It isbased on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to2021.03.09 欧阳法创编quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic.But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the2021.03.09 欧阳法创编development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculationprocedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computing speed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue.So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces morehumanity.Keywords:power flow calculation;P-Q 2021.03.09 欧阳法创编decomposition mode;MATLAB software 2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09目录摘要IAbstract II第1章绪论11.1 课题背景11.2 电力系统潮流计算11.2.1 电力系统潮流计算简介11.2.2 电力系统潮流计算的基本要求21.3 潮流计算的意义及其发展31.4 本次毕业设计主要工作4第2章潮流计算的原理及具体算法过程62.1 电力网络的数学模型62.1.1 电力网络的基本方程62.1.2 导纳矩阵的形成72.1.3 电力网络中几种特殊的数学模型82.2 电力系统潮流计算112.2.1 电力系统潮流计算数学模型112.2.2 电力系统节点分类122.2.3 潮流计算的约束条件132.3 牛顿-拉夫逊法求解潮流计算132.3.1 牛顿-拉夫逊法原理132.3.2 P-Q分解法潮流计算15第3章基于MATLAB软件 P-Q法潮流计算203.1 P-Q分解法程序框图203.2 计算步骤及实现各部分功能的程序213.2.1 原始数据的输入213.2.2 导纳矩阵及,形成233.2.3 计算不平衡功率ΔPi及修正相角Δθi253.2.4 计算不平衡功率ΔQi及修正相电压ΔVi263.2.5 程序运行结果的输出272021.03.09 欧阳法创编2021.03.09第4章算例验证与分析284.1 算例说明及分析284.1.1 算例说明284.1.2 算例分析284.2 根据算例输入相应节点线路参数28 4.3 算例运行结果29结论32致谢33参考文献34附录A36附录B46附录C632021.03.09 欧阳法创编第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算之欧阳主创编
基于MATLAB软件的PQ分化法潮流计算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重要的阐发计算,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。
在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方法的研究中,都需要利用潮流计算来定量地阐发比较供电计划或运行方法的合理性,可靠性和经济性。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电呵护整定,平安阐发的需要工具。
随着电力系统网络的急剧扩年夜和不竭庞杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
可是,陪伴着计算机技术的飞速成长,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的阐发成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的成长,介绍了基于MATLAB软件PQ分化法潮流计算的法度,该法度用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的阐发。
本文所设计的法度,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该法度采取了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB法度紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;PQ分化法;MATLAB软件Power flow calculation of PQ mode basedonMATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis.It isbased on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation toquantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic.But ,with the celerity development in computer technology, computerbased power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introducesthe PQ mode power flow calculationprocedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computing speed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI manmachine dialogue.So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces morehumanity.Keywords:power flow calculation;PQ decomposition mode;MATLAB software目录摘要IAbstractII第1章绪论81.1 课题布景81.2 电力系统潮流计算91.2.1 电力系统潮流计算简介91.2.2 电力系统潮流计算的基本要求91.3 潮流计算的意义及其成长111.4 本次结业设计主要工作12第2章潮流计算的原理及具体算法过程142.1 电力网络的数学模型142.1.1 电力网络的基本方程142.1.2 导纳矩阵的形成152.1.3 电力网络中几种特殊的数学模型162.2 电力系统潮流计算192.2.1 电力系统潮流计算数学模型192.2.2 电力系统节点分类202.2.3 潮流计算的约束条件212.3 牛顿拉夫逊法求解潮流计算222.3.1 牛顿拉夫逊法原理222.3.2 PQ分化法潮流计算23第3章基于MATLAB软件 PQ法潮流计算283.1 PQ分化法法度框图283.2 计算步调及实现各部分功能的法度293.2.1 原始数据的输入293.2.2 导纳矩阵及B',B''形成323.2.3 计算不服衡功率ΔPi及修正相角Δθi343.2.4 计算不服衡功率ΔQi及修正相电压ΔVi353.2.5 法度运行结果的输出36第4章算例验证与阐发374.1 算例说明及阐发374.1.1 算例说明374.1.2 算例阐发374.2 根据算例输入相应节点线路参数37 4.3 算例运行结果38结论41致谢42参考文献43附录A45附录B56附录C75第1章绪论1.1课题布景电力是衡量一个国家经济成长的主要指标,也是反应人民生活水平的重要标记,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不成或缺的能源和动力。
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基于MATLAB软件的P-Q分解法潮流计算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重要的分析计算,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。
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。
所以,电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。
随着电力系统网络的急剧扩大和不断复杂,运用手算进行潮流计算已经不现实。
但是,伴随着计算机技术的飞速发展,基于计算机的潮流计算也就应运而生了。
这样,通过潮流计算,实现对系统的分析成为可能。
本文结合潮流计算的三个基本要求,紧跟该领域的发展,介绍了基于MATLAB软件P-Q分解法潮流计算的程序,该程序用于粗略的计算中小型电力网络的潮流,实现对其的分析。
本文所设计的程序,在计算中,所用的算法通俗易懂并对以往的主流算法做了一些改进,提高了计算速度。
同时,该程序采用了GUI人机对话,将Excel表格、TXT文档与MATLAB程序紧密联系起来,使输入输出界面更加人性化。
关键词:电力系统潮流计算;P-Q分解法;MATLAB软件Power flow calculation of P-Q mode basedon MATLAB softwareAbstractPower flow calculation is one of the important calculations which are to study the operation of power system steady state analysis. It is based on the given operating conditions and system wiring to identify the various parts of the power system operating state: the buses voltage, the stream components power, system power loss. both power system planning design and operation of existing power system mode of study are need to use the power flow calculation to quantitatively compare the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy. Therefore, the power flow calculation is an essential tool for a calculation of power system faults, protection setting, security analysis. with the rapid expansion of power system network and continuing to be more complex, using hand calculation for flow calculation has been unrealistic. But ,with the celerity development in computer technology, computer-based power flow calculation has also emerged. In this way, It is possible to analysis power system through the power flow calculation.Based on the three basic requirements of power flow calculation and followed by the development of the field, This paper introduces the PQ mode power flow calculation procedure based on MATLAB software .It is used for a rough calculation of the small and medium power network to achieve its analysis. The algorithm used in the procedure mentioned in this paper is more easy to understand and made some improvements to enhance the computingspeed rather than the past. At the same time, the program uses the GUI man-machine dialogue. So Excel table, TXT documents is closely linked with the MATLAB program to make the input and output interfaces more humanity.Keywords:power flow calculation;P-Q decomposition mode;MA TLAB software目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2电力系统潮流计算 (6)1.2.1电力系统潮流计算简介 (6)1.2.2电力系统潮流计算的基本要求 (7)1.3潮流计算的意义及其发展 (8)1.4本次毕业设计主要工作 (9)第2章潮流计算的原理及具体算法过程 (11)2.1电力网络的数学模型 (11)2.1.1电力网络的基本方程 (11)2.1.2导纳矩阵的形成 (12)2.1.3电力网络中几种特殊的数学模型 (13)2.2电力系统潮流计算 (16)2.2.1电力系统潮流计算数学模型 (16)2.2.2电力系统节点分类 (17)2.2.3潮流计算的约束条件 (18)2.3牛顿-拉夫逊法求解潮流计算 (18)2.3.1牛顿-拉夫逊法原理 (18)2.3.2 P-Q分解法潮流计算 (20)第3章基于MATLAB软件 P-Q法潮流计算 (25)3.1 P-Q分解法程序框图 (25)3.2计算步骤及实现各部分功能的程序 (26)3.2.1原始数据的输入 (26)3.2.2导纳矩阵及B',B''形成 (28)3.2.3计算不平衡功率ΔP i及修正相角Δθi (30)3.2.4计算不平衡功率ΔQ i及修正相电压ΔV i (31)3.2.5程序运行结果的输出 (32)第4章算例验证与分析 (33)4.1算例说明及分析 (33)4.1.1算例说明 (33)4.1.2算例分析 (33)4.3算例运行结果 (34)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A (41)附录B (51)附录C (68)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。
电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能如图1-1所示。
图1-1 电力系统示意图电力系统的出现,使电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,出现了近代史上的第二次技术革命。
20世纪以来,电力系统的发展使动力资源得到更充分的开发,工业布局也更为合理,使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面,也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。
电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。
1.2电力系统潮流计算1.2.1电力系统潮流计算简介电力系统潮流计算[1]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。
此外,电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。
所以,潮流计算是研究电力系统的一种很重要和基础的计算。
电力系统潮流计算也分为离线计算和在线计算两种,前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式,后者则用于正在运行系统的经常监视及实时控制。
1.2.2电力系统潮流计算的基本要求对潮流计算的要求可以归纳为下面三点:计算方法的可靠性或收敛性;占用内存少,计算速度快;计算的方便性和灵活性。
1.2.2.1收敛性一直以来,为了解决潮流计算中的收敛问题,人们做了各种努力,首先要保证输入正确的数据,这样才可以使潮流收敛[2]。
有不少研究是对基本的牛顿拉夫逊法和P-Q分解法的改进。
在牛顿拉夫逊算法中,应用矩阵分块求逆方法对阶数较高的雅可比阵求逆计算进行改进,使阶数较高的雅可比矩阵的求逆变为阶数较低的四个子阵的求逆[3],可以提高收敛速度。
也有文章讨论通过对雅克比矩阵的简化[4-5],提高计算速度。
在P-Q分解法中,B'和B''的不同组合形式会直接影响潮流的收敛性,文献[6]详细分析了对地并联支路导纳在形成B''时的作用,并且通过多个系统的潮流计算结果验证了:在形成B'时考虑支路电阻,在形成B''时忽略支路电阻,并且将节点的并联电纳和线路的并联电纳做二倍处理时,P-Q分解法收敛最快。
针对病态系统,出现了最优乘子[7]和线性规划法[8],有些文章还讨论了潮流计算中对负荷电压静特性的考虑,迭代中PV节点无功越限问题,以及不平衡功率的分配等问题[9]。
1.2.2.2减少内存占用量自1967年美国学者WF.Tinney将稀疏矩阵技术引入电力系统潮流计算,用于牛顿潮流计算中,不仅减少了内存占用量,还大大提高了潮流计算的速度。