电力系统课程设计---潮流计算 (1)
电力系统分析课程设计——电力系统潮流计算
信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业:电气工程及其自动化班级:0310406学号:031040635学生姓名:陈代才指导教师:钟建伟2013年 4 月15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时,为了实时监控电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用离线潮流计算;在电力系统运行状态的实时监控中,则采用在线潮流计算。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据,又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程,现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序,这是一项非常复杂的工作。
电力系统潮流计算
S 0 (GT jBT )U 2
注意单位! (4-29) (4-31)
双绕组变压器功率损耗计算
总的有功损耗:PT PTS P0 总的无功损耗:
QT QTS Q0
(一)电力网的功率损耗 ▪三绕组变压器的功率损耗计算
PT PTS1 PTS 2 PTS 3 P0 QT QTS1 QTS 2 QTS 3 Q0
开式电力网的潮流计算
解:
1)根据已知条件,进行各元件参数计算;
画出计算用等值电路:
已知量
待求量
2) 应用前述阻抗环节的功率、电压计算方法,由 末端往始端逐环节递推计算……
开式电力网的潮流计算
2)已知末端功率及始端电压,
求网络潮流分布
✓ 计算网络元件参数并作等值电路;
✓ 设全网为UN,从末端向始端逐段近似推算各元 件的功率损耗和功率分布;
➢ 给定网络始端(或末端)的功率及电压, 求潮流分布。(两种,但都属于已知为 同侧量)
➢ 给定网络末端功率及始端电压(或始端 功率及末端电压)求潮流分布。(两种, 但都属于已知为异侧量)
开式电力网的潮流计算 1)已知末端功率及电压,作潮流计算:
将电压和功率由末端向始端交替推进 ;
对于110KV及以下网络,可略去电压降落的 横分量,从而使计算简化;
电压的降落、损耗及偏移
输电系统其它相关技术经济指标: 电压损耗率% U1 U2 100 UN
始端电压偏移% U1 U N 100 UN
末端电压偏移% U 2 U N 100 UN
输电效率% P2 100 P1
二、开式电力网的潮流计算
简称”开式网”,可分为: ➢ 同一电压等级的开式网(无变压器) ➢ 多级电压开式网(含变压器)
powergui潮流计算课程设计
powergui潮流计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解潮流计算的基本概念、原理及在电力系统中的应用。
2. 掌握使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作步骤。
3. 了解潮流计算结果的分析方法及其在电力系统运行中的应用。
技能目标:1. 学会使用PowerGUI软件进行电力系统的潮流计算。
2. 能够分析潮流计算结果,判断电力系统的运行状态。
3. 能够运用所学知识解决实际电力系统运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统运行管理的兴趣,激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力。
3. 使学生认识到电力系统安全、稳定运行的重要性,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电力系统自动化专业课程,旨在帮助学生掌握潮流计算的基本方法,提高实际操作能力。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于电力系统运行管理中。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用及其在电力系统中的应用。
教材章节:第二章第一节2. 潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理,包括潮流方程的建立与求解方法。
教材章节:第二章第二节3. PowerGUI软件介绍:介绍PowerGUI软件的功能、特点及其在潮流计算中的应用。
教材章节:第三章第一节4. 潮流计算操作步骤:详细讲解使用PowerGUI软件进行潮流计算的操作流程。
教材章节:第三章第二节5. 潮流计算结果分析:分析潮流计算结果,包括电压、电流、功率等参数,判断电力系统运行状态。
教材章节:第三章第三节6. 实际案例分析:结合实际电力系统案例,分析潮流计算在电力系统运行中的应用。
教材章节:第四章7. 教学进度安排:共8学时,分配如下:- 潮流计算基本概念与原理(2学时)- PowerGUI软件介绍与操作步骤(3学时)- 潮流计算结果分析(2学时)- 实际案例分析及讨论(1学时)三、教学方法1. 讲授法:在讲解潮流计算基本概念、原理及PowerGUI软件操作步骤时,采用讲授法,结合多媒体课件,使抽象的理论知识形象化、具体化,便于学生理解和掌握。
电力系统分析课程设计潮流计算
电力系统分析课程设计成绩评定表设计课题潮流计算学院名称:电气工程学院专业班级:电气F1206班摘要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。
关键词:电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法目录1 设计要求 (2)1.1 原始资料 (2)1.2 设计任务 (2)1.3 该地区电力系统描述 (2)2 潮流计算节点介绍 (3)3 计算方法简介 (4)3.1 牛顿—拉夫逊法的一般原理 (4)3.2 用牛顿法计算潮流时,有以下的步骤 (6)3.3 系统程序框图 (7)4 潮流分布计算 (8)4.1 系统的一次接线图 (8)4.2 参数计算 (8)4.3 丰大及枯大下地潮流分布情况 (12)5 心得体会 (12)参考文献 (13)附件一 (14)附件二 (14)1 设计要求1.1 原始资料(1)系统接线图见附件1。
(2)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。
1.2 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。
潮流计算的课程设计
潮流计算的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生运用电力系统潮流计算解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握电力系统的基本概念、结构和参数。
(2)理解潮流计算的基本原理和方法。
(3)熟悉电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。
(4)了解潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用潮流计算软件进行电力系统潮流计算。
(2)具备分析电力系统潮流计算结果的能力。
(3)能够针对实际问题,运用所学知识进行潮流计算方法的选取和应用。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力系统的兴趣,激发学生学习电力系统潮流计算的积极性。
(2)培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电力系统基本概念、结构和参数。
2.潮流计算基本原理和方法。
3.电力系统中常用的潮流计算算法及其特点。
4.潮流计算在电力系统规划、设计和运行中的应用。
5.潮流计算软件的使用和结果分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:用于传授电力系统基本知识和潮流计算原理。
2.案例分析法:通过实际案例,让学生掌握潮流计算的方法和应用。
3.实验法:引导学生运用潮流计算软件进行实际操作,提高学生的动手能力。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队合作精神和分析问题能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括:1.教材:《电力系统潮流计算》。
2.参考书:相关电力系统潮流计算的学术论文和专著。
3.多媒体资料:电力系统潮流计算的课件、视频等。
4.实验设备:潮流计算软件、计算机等。
教学资源应根据教学内容和教学方法的需求进行选择和准备,以支持教学的顺利进行,提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、回答问题等方式,评价学生的学习态度和积极性。
关于潮流计算的课程设计
关于潮流计算的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解潮流计算的基本概念,掌握电力系统潮流的基本方程和算法;2. 学习并掌握使用相关软件工具进行潮流计算的方法;3. 了解潮流计算在电力系统运行中的应用及其重要性。
技能目标:1. 能够运用所学的潮流计算方法,解决实际的电力系统平衡问题;2. 培养学生运用计算机软件进行电力系统分析的能力;3. 通过团队协作,提高学生的问题分析、数据解读和报告撰写技巧。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统的兴趣,激发他们探索电力科学领域的热情;2. 强化学生的安全意识,认识到电力系统运行安全的重要性;3. 增强学生的环保意识,理解潮流计算在节能减排中的作用;4. 通过团队合作,培养学生的沟通能力和集体荣誉感。
课程性质分析:本课程旨在帮助学生建立电力系统潮流计算的基本理论框架,并通过实践操作,使学生掌握相关技能,为后续专业课程打下坚实基础。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的知识深度,课程设计将结合学生的理论基础和实际应用能力,以引导式教学为主,鼓励学生主动探索和思考。
教学要求:1. 教学内容与课本紧密相关,注重理论与实践相结合;2. 采用案例教学,提高课程的实用性和针对性;3. 教学过程中注重培养学生的创新能力和实际操作能力。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用以及在电力系统运行中的重要性;教材章节:第一章第三节。
2. 潮流计算基本方程:讲解电力系统的基本潮流方程,包括功率方程、电压方程和相角方程;教材章节:第二章第一节。
3. 潮流计算算法:介绍常用的潮流计算算法,如牛顿-拉夫逊法、快速分解法和PQ分解法;教材章节:第二章第二节。
4. 潮流计算软件应用:指导学生使用相关软件(如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等)进行潮流计算;教材章节:第三章。
5. 潮流计算案例分析:分析实际电力系统潮流计算案例,使学生了解潮流计算在实际工程中的应用;教材章节:第四章。
电力系统课程设计牛顿拉夫逊法潮流计算
课程设计说明书题目电力系统分析系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期电力系统分析课程设计任务书系(部):专业:指导教师:目录一、潮流计算基本原理1.1潮流方程的基本模型1.2潮流方程的讨论和节点类型的划分1.3、潮流计算的意义二、牛顿-拉夫逊法2.1牛顿-拉夫逊法基本原理2.2节点功率方程2.3修正方程2.4牛顿法潮流计算主要流程三、收敛性分析四、算例分析总结参考文献电力系统分析潮流计算一、潮流计算基本原理1.1潮流方程的基本模型电力系统是由发电机、变压器、输电线路及负荷等组成,其中发电机及负荷是非线性元件,但在进行潮流计算时,一般可以用接在相应节点上的一个电流注入量来代表。
因此潮流计算所用的电力网络系由变压器、输电线路、电容器、电抗器等静止线性元件所构成,并用集中参数表示的串联或并联等值支路来模拟。
结合电力系统的特点,对这样的线性网络进行分析,普通采用的是节点法,节点电压与节点电流之间的关系V Y I= (1-1)其展开式为j nj ij i V Y I ∑==1),,3,2,1(n i = (1-2)在工程实际中,已经的节点注入量往往不是节点电流而是节点功率,为此必须应用联系节点电流和节点功率的关系式ii i i V jQ P I *-= ),,3,2,1(n i = (1-3) 将式(1-3)代入式(1-2)得到jnj ij iii V Y V jQ P ∑=*=-1),,3,2,1(n i = (1-4)交流电力系统中的复数电压变量可以用两种极坐标来表示i j ii e V V θ= (1-5)或 ii i jf e V += (1-6)而复数导纳为ij ij ij jB G Y +=(1-7)将式(1-6)、式(1-7)代入以导纳矩阵为基础的式(1-4),并将实部与虚部分开,可以得到以下两种形式的潮流方程。
潮流方程的直角坐标形式为∑∑∈∈++-=ij j ij i ij i ij j ij j ij i i e B f G f f B e G e P )()( ),,3,2,1(n i = (1-8) ∑∑∈∈+--=ij j ij i ij i ij j ij j ij i i e B f G e f B e G f Q )()(),,3,2,1(n i = (1-9)潮流方程的极坐标形式为∑∈+=ij ij ij ij ij i i i B G V V P )sin cos (θθ ),,3,2,1(n i = (1-10) ∑∈-=ij ij ij ij ij i i i B G V V Q )cos sin (θθ ),,3,2,1(n i =(1-11)以上各式中,i j ∈表示∑号后的标号j 的节点必须直接和节点i 相联,并包括i j =的情况。
电力系统课程设计
摘要电力系统分析是电气工程及其自动化专业的必修课。
主要通过理论和仿真计算使学生掌握电力系统三大计算(电力系统短路计算、系统稳定计算、潮流计算的基本方法,深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解,培养学生分析、解决问题的能力和电力系统计算软件的应用能力。
PSCAD仿真软件为我们电力系统分析的学习提供了一个有效的工具,可利用该仿真软件对电力电子电路进行仿真,并以单相交流调压电路为例对其进行了仿真分析对提高学习质量有重要意义。
潮流计算是电力系统最基本最常见的计算。
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。
也就是说,对于电气工程及其自动化专业的学生来说,掌握潮流计算是非常重要和必要的。
关键词:PSCAD仿真软件;仿真;潮流计算目录摘要 (1)1设计目的与要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)2课题分析 (2)2.1课题要求 (2)2.2课题解析 (3)3概述 (4)3.1电力系统简介 (4)3.2潮流计算简介 (4)3.3 PSCAD/EMTDC软件简介 (5)3.4 PSCAD基本操作步骤 (6)4 仿真结果 (8)4.1仿真结果波形图 (8)5课程设计自我总结 (13)参考文献 (14)1设计目的与要求1.1 设计目的(1)掌握潮流计算的基本原理。
(2)掌握并能熟练运用PSCAD/MATLAB仿真软件。
(3)采用PSCAD/MATLAB软件,做出系统接线图的潮流计算仿真结果。
1.2 设计要求(1)熟悉PSCAD/MATLAB软件。
(2)编写潮流计算流程图。
(3)建立系统接线图的仿真过程。
(4)得出仿真结果。
(5)按照要求书写课程设计报告。
2课题分析2.1 课题要求设计原始材料:基准功率一般选取S B =100MVA ,基准电压V B 等于各级平均额定电压。
电力系统分析(潮流计算)
电力系统分析(一):电力系统的基本概念No.1电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件:发电机、变压器、电力线路、负荷。
2、动力系统包括动力部分(火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机)和电力系统。
3、电力网包括变压器和电力线路。
4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。
No.2电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有:①重要性、②快速性、③同时性。
2、电力系统运行的基本要求:①安全可靠持续供电(首要要求)、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度(供电可靠性)将负荷分为三级。
4、电压质量分为:①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标:①电压、②频率、③波形(电压畸变率)6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。
7、抑制谐波的主要措施:①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标:①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括:①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法:①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压(也称电力网的额定电压)与用电设备的额定电压相同。
2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%,末端电压为额定电压。
3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。
4、变压器的一次绕组相当于用电设备,其额定电压与电力线路的额定电压相同;但变压器直接与发电机相连时,其额定电压与发电机额定电压相同,即为该电压级额定电压的105%。
5、变压器的二次绕组相当于电源,其输出电压应较额定电压高5%,但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%,所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。
6、降压变压器二次侧连接10kV线路,当短路电压百分比小于7.5%(变压器本身漏抗的电压损耗较小)时,比线路额定电压高5%。
电力系统潮流计算课程设计报告
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图:两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息:1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为(300MW ),母线3为机压母线。
机压母线装机容量为(100MW ),最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为(200MW )。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息:(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为:35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为:60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85;(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器,短路损耗为414KW ,短路电压(%)=16.7;变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器,短路损耗为245KW ,短路电压(%)=10.5;4、输电线路信息:电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示,Ω17.0单位长度电阻为 ,单位长度电抗Ω0.402为 ,单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容:1. 给定网络,并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据,在变电站一定负荷条件下,通过给定程序计算各节点数据,并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化,进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%; 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%,2、3号变电站负荷同时上升2%; 4. 在不同的负载条件下,分析潮流计算的结果,如果每条母线的电压不符合要求,则调整电压。
(变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整;35KV 电压需要在35-36之间调整)5. 断开支路双回线路之一,分析潮流分布。
(好几根树枝断了好几次)6. 使用DDRTS 软件,绘制系统图,分析上述各种情况的流程,并比较结果。
现代电力系统分析-潮流计算1
具有无功补偿 装置的节点
发电机节点
库
=
G G 110kV G 10kV 热负荷 锅炉 锅炉
G
发电机 调相机 电动机 电灯
汽、水轮机 双绕组变压器 自藕变压器 三绕组变压器
380/220V
35kV
= M X
M
X
X
6kV
G
锅炉
380/220V
M
M
X
潮流计算模型
潮流方程的定解条件
调频电厂
PQ节点:m PV节点:n-m-1 平衡节点:1 已知: Vi ,δi 未知: Pi, Qi 系统潮流未知时, 网损不确定,至少 有一个节点P不能 给定; 需要基准节点:电 压相位参考,一般 幅值给定。
j 1 j 1
节点注入功率与节点电压之间的关系,非线性代数方程;
N节点系统,2n个方程,4n个变量:Pi,Qi,ei,fi
潮流计算模型
节点功率方程式——节点电压用极坐标表示
ji V V cos j sin V e i i i i Pi jQi Vi YijV j Vi Gij jBij V j i
库 水
G 110kV G G G 220kV 110kV 锅炉
=
G G 110kV G 10kV 热负荷 锅炉 锅炉
G
发电机 调相机 电动机 电灯
汽、水轮机 双绕组变压器 自藕变压器 三绕组变压器
380/220V
35kV
= M X
M
X
X
6kV
G
锅炉
380/220V
M
M
X
潮流计算模型
潮流计算的数学模型 节点功率方程式(直角坐标形式)
电力系统稳态课程设计--潮流计算
课程设计(论文)题目名称潮流计算课程名称电力系统稳态分析学生姓名学号 10412010 系、专业电气工程系指导教师2013年 1月3 日邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名冯莉学号 1041201073 系电气工程及其自动化专业班级 10电力二班题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统分析二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录第1章潮流计算概述及课题 (1)1.1 潮流计算概述 (1)1.2课程设计题目 (1)1.3课题与分析思路 (2)第2章 PSCAD软件介绍及应用 (3)2.1 PSCAD简介 (4)2.2 PSCAD应用 (4)2.2.1流程图 (4)2.2.2电气接线图流程图 (4)2.2.3 输出显示图 (5)2.2.4仿真波形图 (5)总结 (9)参考文献 (10)1 潮流计算简介及课题1.1 潮流计算简介潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,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。
在电力系统运行和规划中,都需要研究电力系统稳定运行情况,确定电力系统的稳态运行状态。
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。
电力系统潮流计算1-概念方程及计算方法
电力网络—电路网络 节点电压方程 YU I
问题:公式里的电压和电流分别是 什么电压和电流?
ˆ 节点功率平衡方程: S UI
将其代入可得: 即:
ˆ ˆ S UYU
ˆ Pi jQi U i (Gij jBij )U j
ji
i 1, 2, N
一个N个节点的电力网络,若选第N个节点为 平衡节点,则剩下n(n=N-1)中有r个节点是 PV节点,则PQ节点个数为n-r个。 已知量为:平衡节点的电压;除平衡节点外所 有节点的有功注入量;PQ节点的无功注入量; PV节点的电压辐值 直角坐标下和极坐标下有不同的处理方法
10
直角坐标下潮流方程
3 输出计算结果
22
牛顿-拉夫逊法潮流计算
牛顿法可写成如下简单迭代格式
x( k 1) x( k ) ( J ( x( k ) ))1 f ( x ( k ) ) ( x (k ) )
( x) J 1 J 1 1 f ( x) ( x) I T f ( x) J T f ( x) T T x x x x
令 则有
Yn Vn I n YsVs
Yn L + D + U
Vn = D-1 (I n - Ys Vs - LVn - UVn )
1 Yii ˆ i 1 n S (k ) (k ) i YisVs YijV j YijV j ˆ V (k ) j 1 j i 1 i i 1, 2, , n
i 1, 2, N
ai (Gij e j Bij f j ) ji bi (Gij f j Bij e j ) ji i 1, 2, N Pi ei ai f i bi i 1, 2, N Qi f i ai ei bi
潮流计算课程设计
潮流计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握潮流计算的基本概念,包括电压、电流、功率的计算与相互关系;2. 学会运用牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法进行潮流计算;3. 了解电力系统中常用的调整电压和无功补偿方法,并理解其原理。
技能目标:1. 能够运用所学知识,正确建立电力系统的潮流计算模型;2. 掌握使用计算工具(如MATLAB)进行潮流计算的方法;3. 能够分析计算结果,提出改进电力系统运行的建议。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统运行优化问题的关注和责任感;2. 增强学生的团队协作能力,通过小组讨论和问题解决,培养合作精神;3. 提高学生对电力工程实践的认识,激发学习兴趣,培养勇于探索和创新的科学态度。
课程性质分析:本课程为电力系统分析领域的基础课程,旨在帮助学生建立电力系统运行的基本理论框架,为后续专业课程打下基础。
学生特点分析:考虑到学生处于本科二年级阶段,具备一定的电力系统基础知识,但尚未接触过深入的潮流计算内容,因此课程设计注重由浅入深,理论与实践相结合。
教学要求:1. 确保学生掌握潮流计算的基本理论和方法;2. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力;3. 结合实际案例,提高学生的学习兴趣,培养其情感态度价值观。
二、教学内容1. 潮流计算基本概念:电压、电流、功率的计算与相互关系,介绍电力系统潮流的基本特性。
(对应教材第二章)2. 潮流计算方法:- 牛顿-拉夫逊法:原理、计算步骤、收敛性分析;- P-Q分解法:原理、计算步骤、与牛顿-拉夫逊法的比较。
(对应教材第三章)3. 潮流计算模型的建立:节点类型划分,系统参数的确定,建立潮流计算数学模型。
(对应教材第四章)4. 潮流计算案例分析:分析实际电力系统潮流计算案例,让学生学会运用所学方法解决问题。
(对应教材第五章)5. 电压调整与无功补偿:- 常用电压调整方法:调压器、电容器、电抗器等;- 无功补偿原理及方法:静止无功发生器、并联电容器、串联电抗器等。
电力系统潮流计算毕业论文
电力系统潮流计算毕业论文目录一、............. 电力系统潮流计算概述 (1)二、..................... 节点导纳矩阵 (1)1.节点导纳矩阵及其各元素的物理意义 (1)2.节点导纳矩阵的特点 (1)3.算法推导 (2)3.1 励磁支路 (2)3.2 线路支路 (2)3.3 变压器支路 (3)4.程序实现方法和技巧 (3)4.1 变量说明 (3)4.2 支路参数设置技巧 (4)5.程序框图 (5)6.矩阵输出格式控制 (6)三、......... 潮流计算的原理及实现方法 (6)1.牛顿—拉夫逊法(直角、极坐标) (6)1.1 牛顿—拉夫逊法简介 (6)1.2 算法推导 (8)a. 直角坐标 (8)b. 极坐标 (11)1.3 程序实现方法和技巧 (12)1.4 直角坐标和极坐标的比较 (13)1.5 程序框图 (14)2.高斯—塞得尔法 (15)2.1 高斯—塞得尔法简介 (15)2.2 算法推导 (15)2.3 程序框图 (17)3.P-Q分解法 (18)3.1 P-Q分解法简介 (18)3.2 算法推导 (18)3.3 程序框图 (21)4.节点功率、功率分布及网损计算 (22)4.1 节点功率 (22)4.2 支路功率 (22)a. 变压器支路 (23)b. 线路支路 (24)c. 励磁支路 (24)4.3 网络损耗 (24)四、..................... 主程序结构图 .. (25)五、.........................程序清单 .. (26)六、..................... 程序计算实例 .. (47)1.实例容 (47)2.程序初值 (48)3.运行结果 (48)3.1 节点导纳矩阵 (48)3.2 牛顿极坐标 (49)3.3 牛顿直角坐标 (50)3.4 高斯塞得尔 (51)3.5 P-Q分解法 (51)4.运行界面 (52)七、....... 毕业设计的成果、经验和不足 .. (56)1.程序设计的优点 (56)2.程序中的不足 (56)3.毕业设计成果 (57)4.毕业设计体会 (57)参考书目 (58)电力系统潮流计算一、 电力系统潮流计算概述潮流计算是电力系统中最基本的计算,它在给定电网结构、参数及决定电力系统运行状态的边界条件的情况下,通过计算来确定电力系统的运行状态。
电网潮流计算课程设计
电网潮流计算课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电网潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生分析和解决电力系统中潮流计算问题的能力。
1.理解电网潮流计算的基本概念、原理和方法。
2.掌握电网潮流计算的基本公式和计算步骤。
3.了解电网潮流计算在电力系统中的应用。
4.能够运用电网潮流计算方法分析和解决实际问题。
5.具备利用相关软件进行电网潮流计算的能力。
6.能够阅读和理解相关电力系统的技术文献。
情感态度价值观目标:1.培养学生对电力系统的兴趣和热情,提高学生学习电力系统的积极性。
2.培养学生严谨的科学态度,提高学生分析和解决问题的能力。
3.培养学生团队合作意识,提高学生沟通与协作的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电网潮流计算的基本理论、方法和应用。
1.电网潮流计算的基本概念、原理和方法。
2.电网潮流计算的基本公式和计算步骤。
3.电网潮流计算在电力系统中的应用。
4.相关软件的使用和操作方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电网潮流计算的基本理论、方法和应用。
2.讨论法:引导学生进行自主学习和思考,提高学生分析和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握电网潮流计算的方法和技巧。
4.实验法:让学生亲自动手进行实验,培养学生的实践能力和团队合作意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的电网潮流计算教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的电力系统、电网潮流计算等方面的参考书,拓展学生的知识面。
3.多媒体资料:制作精美的课件、教学视频等,提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备:准备相应的实验设备,让学生能够亲自动手进行实验,增强实践能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,包括平时表现、作业、考试等,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
电力系统课程设计___潮流计算
6.1 潮流计算流程图..................................................18 6.2 潮流计算源程序图................................................19 6.3 运行计算结果....................................................27
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。灵活交流输电技 术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功 率以及电路的通断进行实时闭环控制,从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统 的稳态水平。新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果,改善和简化变 流站的造价等。
五 Matlab 概述..................................................13
5.1 Matlab 简介................................................... 14 5.2 Matlab 的应用..................................................14 5.3 矩阵的运算.................................................... 14
点功率; 6. 上机编程调试; 7. 计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析; 8. 书写课程设计说明书。
2Leabharlann 对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力通根保1据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决,机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配,料置而试时且卷,可调需保控要障试在各验最类;大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安,与全要过,加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高;料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高,核中或对资者定料对值试某,卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试,置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置,线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高,方中要案资求,料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高,技料课中并术3试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术,、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方方高式案中,;资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资,中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置,作调合并试理且技利进术用行,管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵:导活在。。分对对线于于盒调差处试动,过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调,问试应题技采,术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行,变隔需压开要器处在组理事在;前发同掌生一握内线图部槽纸故内资障,料时强、,电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料,试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采,相用要关高进技中行术资检资料查料试和,卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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目录
一、概述
1.1设计目的与要求 (3)
1.1.1 设计目的 (3)
1.1.2 设计要求 (3)
1.2 设计题目 (3)
1.3 设计内容 (3)
二电力系统潮流计算概述 (4)
2.1 电力系统简介 (4)
2.2 潮流计算简介 (4)
2.3 潮流计算的意义及其发展..................... . (5)
三潮流计算设计题目 (6)
3.1 潮流计算题目 (6)
3.2 对课题的分析及求解思路 (7)
四潮流计算算法及手工计算 (7)
4.1 极坐标下P-Q法的算法 (7)
4.2 节点电压方程 (8)
4.3节点导纳矩阵 (9)
4.4 导纳矩阵在潮流计算 (10)
4.5 潮流计算的手工计算 (12)
五 Matlab概述 (13)
5.1 Matlab简介 (14)
5.2 Matlab的应用 (14)
5.3 矩阵的运算 (14)
5.3.1 与常数的运算 (14)
5.3.2 基本数学运算 (14)
5.3.3 逻辑关系运算 (14)
5.4 Matlab中的一些命令 (15)
六潮流计算流程图及源程序 (18)
6.1 潮流计算流程图 (18)
6.2 潮流计算源程序图 (19)
6.3 运行计算结果 (27)
七总结 (29)
八参考文献 (29)
第一章系统概述
1.1 设计目的与要求
1.1.1 设计目的
1.掌握电力系统潮流计算的基本原理;
2.掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB语言或C语言或C++语言);
3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程。
1.1.2 设计要求
1. 程序源代码;
2. 给定题目的输入,输出文件;
3. 程序说明;
4. 给定系统的程序计算过程;
5. 给定系统的手算过程(至少迭代2次)。
1.1设计题目
电力系统潮流计算(牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法)
1.2设计内容
1.根据电力系统网络推导电力网络数学模型,写出节点导纳矩阵;
2.赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量;
3.形成雅可比矩阵;
4.求解修正量后,重新修改初值,从2开始重新循环计算;
5.求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节
点功率;
6.上机编程调试;
7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析;
8.书写课程设计说明书。
第二章电力系统潮流计算概述
2.1电力系统叙述
电力工业发展初期,电能是直接在用户附近的发电站(或称发电厂)中生产的,各发电站孤立运行。
随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加,而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区,为了解决这个矛盾,就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户。
同时,为了提高供电的可靠性以及资源利用的综合经济性,又把许多分散的各种形式的发电站,通过送电线路和变电所联系起来。
这种由发电机、升压和降压变电所,送电线路以及用电设备有机连接起来的整体,即称为电力系统。
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。
灵活交流输电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功率以及电路的通断进行实时闭环控制,从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统的稳态水平。
新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果,改善和简化变流站的造价等。
运营方式管理中,潮流是确定电网运行方式的基本出发点:在规划领域,需要进行潮流分析验证规划方案的合理性;在实时运行环境,调度员潮流提供了电网在预想操作预想下的电网的潮流分布以及校验运行的可靠性。
在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。
潮流是确定电力网咯运行状态的基本因素,潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
2.2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的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,电力系统的潮流计算也是计算机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和重要和基础的计算。
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潮流计算从50年代中期就已经开始了。
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以下几点:
(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。
2.3潮流计算的意义及其发展
电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,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。
潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算,即节点电压和功率分布,用以检查系统各元件是否过负荷。
各点电压是否满足要求,功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。
对现有的电力系统的运行和扩建,对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和稳态分析都是以潮流计算为基础。
潮流计算结果可用如电力系统稳态研究,安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。
实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿—拉夫逊法。
运行方式管理中,潮流是确定电网运行方式的基本出发点;在规划领域,需要进行潮流分析验证规划方案的合理性;在实时运行环境,调度员潮流提供了多个在预想操作情况下电网的潮流分布以及校验运行可靠性。
在电力系统调度运行的多个领域问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
在用数字解算计算机解电力系统潮流问题的开始阶段,普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。
这个方法的原理比较简单,要求的数字计算机内存量比较差下,适应50年代电子计算机制造水平和当时电力系统理论水平,但它的收敛性较差,当系统规模变大时,迭代次数急剧上升,在计算中往往出现迭代不收敛的情况。
这就迫使电力系统的计算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。
阻抗法改善了系统潮流计算问题的收敛性,解决了导纳无法求解的一些系统的潮流计算,在60年代获得了广泛的应用,阻抗法德主要缺点是占用计算机内存大,每次迭代的计算量大。
当系统不断扩大时,这些缺点就更加突出,为了克服这些缺点,60年代中期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,在计算机内只需要存储各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间联络的阻抗,这样不仅大幅度的节省了内存容量,同时
也提高了计算速度。
克服阻抗法缺点是另一个途径是采用牛顿-拉夫逊法。
这是数学中解决非线性方程式的典型方法,有较好的收敛性。
在解决电力系统潮流计算问题时,是以导纳矩阵为基础的,因此,只要我们能在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性,就可以大大提高牛顿法潮流程序的效率。
自从60年代中期,牛顿法中利用了最佳顺序消去法以后,牛顿法在收敛性。
内存要求。
速度方面都超过了阻抗法,成为了60年代末期以后广泛采用的优秀方法。