最新电力系统稳态分析课程设计

内蒙古科技大学

本科生课程设计说明书

题目：基于Matlab的电力系统潮流仿

真计算

Subject：The Power Flow Simulation of

Power System Based on

MATLAB

学生姓名：

学生学号：

学院：信息工程学院

专业：电气工程及其自动化

指导老师：李子剑

完成日期：2010-12-27

目录

一、内蒙古科技大学课程设计任务书 (2)

二、中英文摘要 (4)

第一章电力系统潮流计算 (5)

第一节潮流计算简介 (5)

第二节潮流计算的意义及其发展 (5)

第二章潮流计算的数学模型 (6)

第一节导纳矩阵的原理及计算方法 (6)

第二节潮流计算的基本方程 (8)

第三节电力系统节点分类 (11)

第四节潮流计算的约束条件 (11)

第三章牛顿－拉夫逊法概述 (12)

第一节牛顿-拉夫逊法基本原理 (12)

第二节牛顿-拉夫逊法求解过程 (13)

第四章Matlab简介 (15)

第一节Matlab简介 (15)

第二节矩阵的简单基本运算 (16)

第五章牛顿—拉夫逊法潮流具体计算 (17)

第一节牛顿—拉夫逊直角坐标法潮流计算Matlab程序及运行结果 (17)

第二节本程序的符号说明 (26)

总结及感想 (27)

参考文献及资料 (28)

内蒙古科技大学课程设计任务书

系统接线图

其中节点1为平衡节点，节点2、3、4、5为PQ 节点。 摘 要 电力系统潮流计算是电网分析的基础应用，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件，，确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。 PQ 分解法是极坐标形式牛顿-拉潮流计算的一种简化计算方法，。P —Q 分解法通过对电力系统具体特点的分析，对牛顿法修正方程式的雅可比矩阵进行了有效的简化和改进。由于这些简化只涉及修正方程式的系数矩阵，并未改变节点功率平衡方程和收敛判据，因不会降低计算结果的精度。 MATLAB 是一种交互式、面向对象的程序设计语言，广泛应用于工业界与学术界，主要用于矩阵运算．采用迭代法，通过建立矩阵的修正方程来依次迭代，逐步逼近真值来计算出电力网的电压，功率分布。 用手算和计算机算法对其进行设计。使用MATLAB 软件进行编程，在很大程度上节省了内存，减少了计算量。通过对本题计算我们了解了一些工程计算和解决工程问题的方法。 Based on MATLAB electrical power system complex tidal current analysis Abstract Power Flow Analysis Grid computing is the basis of applications, the complex power system under normal and fault conditions for the calculation of steady state operation. Given the power system network structure, parameters and decisions operation of the power system boundary conditions, to determine the method of operation of the power system is one of North Korea flow calculation. PQ decomposition method is the form of polar coordinates Newton - the widening trend of a

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simplified calculation method. P-Q decomposition method adopted by the specific characteristics of the power system analysis, Newton’s Law of the Jacobian matrix formula has effectively simplified and improved. As a result of these simplified formula that involves only the coefficient matrix, the balance of power has not changed node equations and the convergence criterion, because the results will not reduce the accuracy.

MATLAB is an interactive, object-oriented programming language, widely used in industry and academia, mainly for matrix calculation. Using iteration, the amendment through the establishment of matrix iterative equation to turn, gradually moving towards a true value to calculate the voltage electricity grid, power distribution.

Use MA TLAB software programming, saving memory to a large extent, reduce the amount of computation. By this calculation we understand that a number of engineering calculation and solve engineering problems

关键词：电力系统潮流计算；牛顿—拉夫逊法潮流计算；潮流计算的数学模型MATLAB；程序；牛顿—拉夫逊直角坐标法潮流计算。

Key words： Electrical power system tidal current computation.Newton - Rough abdicates the law tidal current computation.Tidal current computation mathematical model.ProcedureNewton - Rough abdicates the rectangular coordinates law tidal current computation.

第一章电力系统潮流计算概述

第一节潮流计算简介

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。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。

利用电子数字计算机进行电力系统潮流计算从50年代中期就已经开始。在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：

（1）计算方法的可靠性或收敛性；

（2）对计算机内存量的要求；

（3）计算速度；

（4）计算的方便性和灵活性。

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。因此，对潮流计算方法，首先要求它能可靠地收敛，并给出正确答案。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，潮流计算的方程式阶数也越来越高，