潮流计算小结

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1.12 课程总结与例题分析—潮流计算

1.12 课程总结与例题分析—潮流计算



网络分类 1 开式网络(辐射网) 2 环形网络 (环式网络 和 两端供电网络) 电压质量指标: 电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整、 输电效率 运算负荷: 负荷功率、等值负荷功率、运算负荷 运算功率: 电源功率、等值电源功率、运算功率 循环功率 自然功率、经济功率(了解)
基本计算——辐射网
习题:


3-1,3-2**,3-3,3-4(第三问知原理即 可),3-6(若是额定功率的1/x时,该 如何简化计算该变压器损耗?),3-7 4-1,4-2,4-3,4-4,4-5,4-6,4-8
复杂电力系统示意图
动 力 系 统
电 电 力 网 系 统
课程内容结束! 谢谢 !


线路电压降落和功率损耗的计算; 电压降落的横分量和纵分量,及其表达式 (该表达式是否同时适用于相参数和线参 数?) 变压器电压降落和功率损耗的精确计算与 近似计算; 简单辐射网的潮流计算;
已知,末端电压、功率,求首端电压、功率 已知,首端电压、功率,求末端电压、功率 已知,首端电压、末端功率,求首端功率、末端 电压。(注意初始计算时末端电压的取值)

如何形成运算负荷和运算功率所表的简 化等值网络? 电压如何假设?变比如何假设?对地支 路损耗如何处理? 力矩法计算环形网络 确定功率分点
例题3
已知某环形网络如下图,其中各线路参数相同。 求网络中的初步功率分布,并找出功率分点。
100km
40km
20km 70km
70+j25(MVA)
80km
60+j10(MVA) 30+j6(MVA) 30+j10(MVA) 60km
70km
60+j11(MVA)

潮流计算小结

潮流计算小结

潮流计算,顾名思义是用来计算电力系统中各节点以及线路的注入功率和流动功率的。

1、对于节点处来说,要想求得节点处的注入功率,根据功率的计算公式:*∙∙==+I U S jQ P 必须知道各节点的电压和电流值来求得有功和无功功率;对于线路来说,要想求得流动功率,只需要用线路两端节点处的功率相加即可。

2、从上面的分析中可以看出,要想求出功率,必须知道节点电压值。

这就是潮流计算的首要工作。

求节点电压的一半方法从电路中就知道可以用节点电压方程来解,应用到电力系统中,一样可以对网络列解节点电压方程。

节点电压方程是通过系统节点导纳矩阵形成的电压与电流之间关系的方程。

如下:B B B U Y I =其中I B 为各节点注入电流的列向量。

对于在电路中接触到的问题,应用节点电压方程求电压值是因为各节点电流量已知,而在电力系统中我们却无法知道各节点电流,所以要想利用这个方法来求电压,必须用已知量来替代电流,电力系统为我们提供了的就是各节点处的注入功率。

功率与电流的关系在1中已经写明,所以以第i 个节点为例,电压方程就变成了这样一个形式:i i j n j ij i jQ P U Y U +=*=*∑1,电压可以表示成直角坐标形式:i i i jf e U +=,或者极坐标形式:θ∠i U3、由于在电压方程中出现了电压相乘的情况,所以节点电压方程变成了非线性的。

所以要想解出对应的电压或者功率只能采取迭代的方式。

4、电力系统中各个节点都有四个变量:节点注入有功功率和无功功率以及节点电压的大小和相位角。

根据节点类型的不同这些变量可以分为三类:可控变量(主要指电源发出的有功、无功功率),不可控变量或者称为扰动变量(指负荷消耗的有功、无功功率),状态变量(母线或节点电压的大小和相位角,表征系统的状态)。

对于不同的节点上述四个变量的已知情况不尽相同,但是整体来说有意义的划分将节点分成了三类:已知注入功率的PQ 节点;已知注入有功和电压幅值的PV 节点;已知电压的平衡节点。

电力系统潮流计算实验报告

电力系统潮流计算实验报告

电力系统潮流上机计算实验报告11.手算过程已知:节点1:PQ 节点,节点, s(1)= s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2:PV 节点,节点, p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3:平衡节点,:平衡节点,U(3)=1.0000U(3)=1.0000U(3)=1.0000∠∠0.0000 网络的连接图:0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000231)计算节点导纳矩阵由2000.00500.012j Z +=Þ71.418.112j y -=; 2000.00500.013j Z +=Þ71.418.113j y -=;\导纳矩阵中的各元素:42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y -=-+-=+=;71.418.11212jy Y +-=-=; 71.418.11313j y Y +-=-=; =21Y71.418.11212j y Y +-=-=; 71.418.12122j y Y -==; 002323j y Y +=-=;=31Y 71.418.11313j y Y +-=-=; =32Y 002323j y Y +=-=; 71.418.13133j y Y -==;\形成导纳矩阵B Y :úúúûùêêêëé-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2)计算各PQ PQ、、PV 节点功率的不平衡量,及PV 节点电压的不平衡量:取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U +=+=000.0000.1)0(2)0(2)0(2j jf e U +=+=节点3是平衡节点,保持000.0000.1333j jf e U +=+=为定值。

电力系统中潮流计算方法研究

电力系统中潮流计算方法研究

电力系统中潮流计算方法研究随着电力系统的迅速发展和电力需求的不断增长,电力系统的可靠性和稳定性成为了极为重要的问题。

在电力系统中,潮流计算是一项至关重要的技术,它可以帮助我们预测电力负荷和电力流向,有助于电力系统的稳定运行。

本文将探讨电力系统中的潮流计算方法及其研究。

一、潮流计算方法潮流计算是电力系统调度和运行的关键技术之一,其基本原理是根据电网拓扑、输电线路及变电站运行参数等,采用一系列算法求解电力系统中各节点的电压、电流和功率等物理量。

目前常用的潮流计算方法主要有两种:直接法和迭代法。

1.直接法直接法也叫解析法,它采用解析表达式计算电网各节点的电压、电流和功率等物理量。

其主要优点是计算速度较快,计算精度较高,适合用于小型电力系统和对计算精度要求较高的情况。

但是,直接法的缺点在于其计算复杂度极高,在大型电力系统中计算的时间和计算资源都会非常消耗。

2.迭代法迭代法也叫数值法,以牛顿—拉夫逊法(Newton-Raphson method)为代表,采用迭代过程计算电网各节点的电压、电流和功率等物理量。

迭代法主要优点在于其计算复杂度较低,在大型电力系统中计算速度相对较快。

但是,在特殊情况下,如系统存在多重解或松弛现象时,迭代法的收敛性也会受到一定的影响。

二、潮流计算的应用潮流计算在电力系统调度和运行中有着广泛的应用。

具体来讲,潮流计算可以用于下列几个方面:1.电网规划和设计电网规划与设计中潮流计算是必不可少的技术手段。

通过对不同区域、不同负荷的电力需求进行分析和计算,可以预测未来电力需求的变化,进而为电网规划与设计提供可靠的数据和参考。

2.电网运行状态分析潮流计算可以帮助运维人员及时监测电网运行状态,防范潜在安全隐患。

当电网发生故障或负荷变化时,运维人员可以通过潮流计算及时预警,采取有效措施避免电网故障的发生。

3.电网故障诊断与分析电力系统中常常发生各种故障,包括线路短路、设备故障等,这些故障严重影响电力系统的稳定运行。

潮流计算课程设计总结

潮流计算课程设计总结

潮流计算课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握潮流计算的基本理论、方法和应用,培养学生运用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)理解潮流计算的基本概念、原理和公式;(2)掌握潮流计算的方法和步骤;(3)熟悉潮流计算在电力系统中的应用。

2.技能目标:(1)能够独立进行简单潮流计算;(2)能够分析潮流计算结果,判断系统运行状态;(3)能够运用潮流计算解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力系统的兴趣和责任感;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生团队协作、交流分享的合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.潮流计算基本概念:介绍潮流计算的定义、作用和意义;2.潮流计算原理:讲解潮流计算的基本原理和公式;3.潮流计算方法:介绍潮流计算的常用方法和步骤;4.潮流计算应用:分析潮流计算在电力系统中的应用实例;5.潮流计算软件:介绍潮流计算软件的使用方法和技巧。

三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解潮流计算的基本概念、原理和方法;2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解潮流计算的应用;3.实验法:让学生动手进行潮流计算实验,提高实际操作能力;4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队协作和交流分享能力。

四、教学资源为实现教学目标,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的潮流计算教材;2.参考书:提供丰富的潮流计算相关参考书籍;3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体教学资料;4.实验设备:配置潮流计算实验所需的硬件设备;5.网络资源:利用网络资源,了解潮流计算的最新发展动态。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式,全面、客观地评价学生的学习成果。

具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂提问、讨论、实验操作等环节,记录学生的表现,占总成绩的30%;2.作业:布置适量的作业,检查学生对知识的掌握程度,占总成绩的20%;3.考试:进行期中、期末考试,全面检验学生的学习成果,占总成绩的50%;4.实践项目:分组进行潮流计算实践项目,评估学生的实际操作能力。

潮流计算总结[1]1

潮流计算总结[1]1

基本概念④ 运算电源功率、 基本概念④——运算电源功率、运算负荷功率: 运算电源功率 运算负荷功率:
运算电源功率
运算负荷功率
潮流计算分类
同一电压等级 开式网络 不同电压等级
折算
潮 流 计 算
(电压、功率)
同一电压等级 闭式网络 不同电压等级
折算、循环功率
潮流计算——同一电压等级开式网 同一电压等级开式网 潮流计算
两种情形:已知同端 、 : 两种情形:已知同端U、S:递推求解 已知不同端U、 : 已知不同端 、S:迭代求解
同一电压等级 开式网络
折算
潮 流
率 分 点

不同电压等级
计 算
(电压、功率)
同一电压等级 闭式网络 不同电压等级
两个步骤: 两个步骤:初步功率分布 最终功率分布
折算、循环功率
潮流计算——环网 环网 潮流计算
将环网从电源处打开成为一个两端供电网络: ①计算初步功率分布 供载功率+循环功率; 供载功率+循环功率; 找到功率分点; 找到功率分点; 将网络分成两个开式网
在多电压等级 环网中存在
②计算最终功率分布 运用开式网潮流计算方法计算各点电压和功率分布 类似已知一端电压和另一端功率的情况) (类似已知一端电压和另一端功率的情况)
基本概念② 电压降落: 基本概念②——电压降落: 电压降落
两种情况下求电压降落(分别已知首端U、S或已知末端U、S)
Ⅰ:已知首端U、S: U
Ⅱ:已知末端U、S: U
这两种情况下电压降落纵、横分量计算公式相同(用已知端的U、S) ( U
基本概念② 电压降落: 基本概念②——电压降落: 电压降落
例2:求各阻抗元件上电压降落的横、纵分量。 2

简单电力系统的潮流计算

简单电力系统的潮流计算

简单电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算是电力系统规划和运行中非常重要的一环。

潮流计算的目的是通过计算各节点的电压幅值和相角来确定电力系统中各分支的有功功率和无功功率的分配情况,以便评估系统的稳态运行。

首先,需要建立电力系统的拓扑结构。

拓扑结构描述了电力系统中各组分之间的连接关系。

可以使用节点法或支路法来表示电力系统的拓扑结构。

节点法将电力系统抽象为节点和支路的组成,而支路法则将电力系统抽象为支路和节点的组成。

建立电力系统的拓扑结构后,可以将电力系统表示为节点间的导纳矩阵。

接下来,需要确定各组分的参数。

电力系统中的各组分包括发电机、变压器和负荷。

发电机的参数包括发电机的等值电路参数、有功功率和无功功率等。

变压器的参数包括变压器的等值电路参数、变压器的变压比等。

负荷的参数包括负荷的有功功率和无功功率等。

然后,可以进行潮流计算。

潮流计算的基本原理是根据电力系统的拓扑结构和组分的参数来计算各节点的电压幅值和相角。

计算公式基于功率平衡方程和电流平衡方程。

功率平衡方程表示电力系统中有功功率和无功功率的平衡情况,即输入功率等于输出功率。

电流平衡方程表示电力系统中潮流经过节点和支路的平衡情况。

通过求解这些方程组可以得到电力系统各节点的电压幅值和相角。

最后,可以对潮流计算结果进行分析和评估。

分析和评估的目的是判断系统的稳态运行情况,包括节点电压的稳定性、线路的过载情况等。

根据分析和评估的结果,可以采取相应的措施来改善系统的稳态运行情况,如增加发电容量、改造变压器等。

综上所述,简单电力系统的潮流计算是一个基于电力系统的拓扑结构和组分参数的计算过程,通过计算各节点的电压幅值和相角来确定电力系统中各分支的有功功率和无功功率的分配情况,以评估系统的稳态运行情况。

潮流计算对于电力系统的规划和运行具有重要的意义。

电力系统潮流计算课程设计总结

电力系统潮流计算课程设计总结

电力系统潮流计算课程设计总结
电力系统潮流计算课程设计是电力系统相关专业的一门重要课程。

通过本次课程设计,我深入学习了电力系统潮流计算的原理、方法和技术,在实践中提高了自己的动手能力和问题解决能力。

首先,本次课程设计中我学习了电力系统潮流计算的基本原理。

潮流计算是电力系统运行和规划的基础,通过对系统中每个节点的功率和电压进行计算,可以判断系统的运行状态和潜在问题。

我了解了功率平衡方程的推导过程,掌握了优化潮流计算的目标和方法。

这些基本原理为后续的潮流计算提供了理论支持。

其次,本次课程设计中我学习了潮流计算的具体方法和技术。

我学会了使用潮流方程和节点电流方程进行潮流计算,掌握了潮流计算中的迭代算法和收敛准则。

我还学习了如何利用潮流计算结果进行系统状态估计和故障分析。

通过实践操作,我熟练掌握了潮流计算软件的使用,能够进行系统数据的输入和结果的分析。

最后,本次课程设计中我还学习了潮流计算在电力系统规划和运行中的应用。

潮流计算可以用于电力系统的负荷分配、可靠性评估、输电能力计算等方面。

我了解了潮流计算在电力系统规划和运行中的重要性,以及其与其他工程的关联和协作。

通过实际案例的分析,我感受到了潮流计算在电力系统实际工程中的应用和意义。

总的来说,本次课程设计让我对电力系统潮流计算有了深入的了解,并提高了我的实践能力。

我通过理论学习和实验操作,掌握了潮流计算的原理、方法和技术,并对其在电力系统规划和运行中的应用有了清晰的认识。

我相信这些知识和能力将对我今后的专业发展产生积极的影响。

潮流计算的主要方法

潮流计算的主要方法

潮流计算的主要方法
最近几年,随着计算机仿真技术和复杂系统全面发展,潮流计算也受到越来越多的重视。

潮流计算是研究不同电力网络的物理特性和操作规律的一项重要工作。

针对潮流计算的主要方法,总结如下:
一、基于动力学的方法
1. 碰撞模型:根据动力学方法,计算电力系统的运行稳定性。

基于动力学的碰撞模型能够快速而精确地预测两个潮流的变化情况。

2. 时变快速收敛:在碰撞模型的基础上,为快速求解电力系统潮流,提出了时变快速收敛算法。

可以更快地获得潮流解。

二、基于牛顿迭代法的方法
1.牛顿迭代潮流计算方法:根据牛顿迭代法,采用迭代算法,求解电力系统潮流运行状态。

2. 功率流计算方法:计算机基于牛顿迭代法,快速求解节点电能的功率流公式。

可以有效的缩短潮流计算的时间,提高计算效率。

三、基于模糊聚类算法的方法
1. 基于模糊聚类的潮流计算方法:采用模糊聚类算法,对潮流计算进行多维度分析,可以得出最优的潮流结果。

2. 基于模糊划分的多目标模糊控制:根据模糊聚类理论,对潮流算法进行最佳控制,以满足电力网不同优化目标。

四、基于期望最大化的方法
1、基于粒子群优化的潮流计算方法:采用粒子群优化算法,将电力网潮流计算定义为多目标最优化问题,以期望最大化来求解潮流值,提高计算效率。

2、基于遗传算法的潮流计算方法:遗传算法利用进化过程来搜索全局最优解,使用遗传变异原则来改变候选解,以期望最大化来求解潮流计算问题。

潮流计算实训报告

潮流计算实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,加深对电力系统潮流计算理论和方法的理解,掌握电力系统潮流计算的基本步骤和常用算法,提高解决实际电力系统运行问题的能力。

二、实训内容1. 实训背景实训选取我国某地区典型电力系统进行潮流计算,该系统包含若干发电厂、变电站、输电线路和负荷,采用双绕组变压器和单相交流系统。

2. 实训步骤(1)建立电力系统模型根据实训提供的系统参数,建立电力系统节点、支路和设备模型,包括节点电压、支路阻抗、变压器变比、负荷等。

(2)选择潮流计算方法本实训采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算,该方法适用于大型电力系统计算,收敛速度快,精度高。

(3)编写潮流计算程序利用编程语言(如MATLAB、Python等)编写潮流计算程序,实现牛顿-拉夫逊法的基本步骤,包括计算雅可比矩阵、求解修正方程等。

(4)进行潮流计算运行潮流计算程序,对电力系统进行潮流计算,得到各节点电压、支路电流、功率损耗等数据。

(5)分析计算结果对计算结果进行分析,包括节点电压是否满足要求、支路电流是否越限、功率损耗是否合理等。

3. 实训结果(1)节点电压通过潮流计算,得到各节点电压值,并与设计要求进行比较。

结果显示,大部分节点电压满足要求,但部分节点电压略低于设计值,需进一步分析原因。

(2)支路电流计算各支路电流,并与额定电流进行比较。

结果显示,大部分支路电流未超过额定电流,但部分支路电流接近额定值,需注意运行安全。

(3)功率损耗计算系统总功率损耗,并与设计值进行比较。

结果显示,系统功率损耗略高于设计值,需优化运行方式,降低损耗。

三、实训总结1. 实训收获通过本次实训,我对电力系统潮流计算有了更深入的理解,掌握了牛顿-拉夫逊法的基本原理和编程实现方法。

同时,提高了分析电力系统运行问题的能力。

2. 实训体会(1)电力系统潮流计算是电力系统运行、规划、设计等方面的重要基础,掌握潮流计算方法对电力系统工作人员具有重要意义。

(2)编程能力在电力系统潮流计算中发挥着重要作用,熟练掌握编程语言有助于提高工作效率。

潮流计算总结

潮流计算总结

潮流计算总结引言潮流计算是电力系统分析中的一项重要技术,用于确定电力系统各节点的电压幅值和相角。

随着电网规模的扩大和电力负荷的增加,潮流计算在电力系统的运行与规划中起到了至关重要的作用。

本文将对潮流计算相关的概念、方法和应用进行总结。

潮流计算的概念潮流计算,又称为电力网络潮流计算,是一种用于计算电力系统的电压幅值和相角的方法。

在潮流计算过程中,需要考虑各种电力设备的物理特性以及电力负荷的消耗。

潮流计算的目的是为了找到使得电网达到平衡和稳定的电压幅值和相角。

潮流计算的方法潮流计算可以通过不同的方法和算法进行,常用的方法包括牛顿-拉夫逊法(Newton-Raphson method)、高斯-赛德尔方法(Gauss-Seidel method)和快速潮流方法(Fast Decoupled Power Flow method)等。

牛顿-拉夫逊法牛顿-拉夫逊法是一种迭代的数学方法,用于求解非线性方程组。

在潮流计算中,通过将电力系统的节点电压幅值和相角作为未知数,建立电力系统的节点潮流方程,然后利用牛顿-拉夫逊法求解节点潮流方程的解。

该方法收敛速度较快,但对于特定的电力系统可能会出现发散的情况。

高斯-赛德尔方法高斯-赛德尔方法也是一种迭代的数学方法,通过不断更新节点电压幅值和相角的估计值,直至满足节点潮流方程的要求。

与牛顿-拉夫逊法相比,高斯-赛德尔方法的收敛速度较慢,但对于特定的电力系统往往能够保持稳定的收敛性。

快速潮流方法快速潮流方法是一种基于快速潮流方程的近似求解方法,该方法通过简化节点潮流方程,提高潮流计算的效率。

快速潮流方法在实际中广泛应用,能够满足大规模电力系统潮流计算的要求。

潮流计算的应用潮流计算在电力系统的运行与规划中具有广泛的应用价值。

网络规划和设计潮流计算可以用于电力系统的网络规划和设计,通过计算不同负荷条件下的电网潮流情况,为电网的扩建和优化提供科学依据。

电力系统运行与控制潮流计算可以用于电力系统的运行与控制,通过实时计算电网潮流情况,判断电力系统的稳定性和安全性,为运行人员提供决策支持。

潮流计算的三种方法

潮流计算的三种方法

潮流计算的三种方法
以下是 8 条关于“潮流计算的三种方法”的内容:
1. 潮流计算的第一种方法呀,就像是在茫茫人海中找到你的那个专属伙伴一样重要!比如说我们在规划城市电网的时候,通过这种方法能精准地掌握电力潮流的走向呢。

2. 第二种方法呢,可以类比成搭积木,一块一块地稳稳搭建起来,才能构建出稳固的潮流计算模型呀!就像在复杂的电路系统中,这种方法能让一切都清晰明了起来,厉害吧?
3. 嘿,第三种方法可是个厉害的角色哦!它就像一位超级侦探,能够把潮流中的各种细节都侦查得一清二楚!比如在分析大型工厂的能源分配时,这方法可立下了大功哟!
4. 哎呀呀,第一种方法真的很关键呢!想想看,如果没有它,不就像在黑暗中摸索一样迷茫吗?我们在研究交通流量的时候不也得靠它呀!
5. 第二种方法简直就是神来之笔呀!没有它,怎么能像指挥家一样精准地控制潮流的节奏呢?比如在设计智能电网时,它的作用可大了去啦!
6. 哇塞,第三种方法那可是不能小瞧的呀!这不就是像指南针一样给我们指引方向嘛!在优化能源布局时没有它可不行呢!
7. 瞧瞧这第一种方法,多厉害呀!难道不是相当于为潮流计算打开了一扇明亮的窗吗?在解决能源传输问题时它可太重要啦!
8. 第二种方法绝对是不可或缺的呀!就好像是为潮流计算这艘大船扬起了风帆一样!在构建高效能源系统时,它就是那关键的一环呐!
我的观点结论:这三种潮流计算方法都各有其独特之处和重要性,在不同的领域和情境中都发挥着极为关键的作用呢!。

电力系统的潮流计算

电力系统的潮流计算

电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算是电力系统分析中的基础工作,主要用于计算电力系统中各节点的电压和功率流动情况。

通过潮流计算可以得到电力系统的电压、功率、功率因数等关键参数,为电力系统的运行和规划提供有效的参考依据。

本文将介绍电力系统潮流计算的基本原理、计算方法和应用。

一、电力系统潮流计算的基本原理电力系统潮流计算基于电力系统的能量守恒原理和基尔霍夫电流定律,通过建立电力系统的节点电压和功率平衡方程组来描述系统中各节点间的电压和功率流动关系。

潮流计算的基本原理可简述为以下三个步骤:1.建立节点电压方程:根据基尔霍夫电流定律,将电力系统中各节点的电流状况表达为节点电压和导纳矩阵之间的乘积关系。

2.建立功率平衡方程:根据能量守恒原理,将电力系统中各支路的功率流动表达为节点电压和导纳矩阵之间的乘积关系。

3.解算节点电压:通过求解节点电压方程组,得到系统中各节点的电压值。

二、电力系统潮流计算的常用方法电力系统潮流计算常用的方法有高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法和快速潮流法等。

其中,高斯-赛德尔迭代法是一种基于节点电压的迭代算法,通过在每一次迭代中更新节点电压值来逐步逼近系统潮流平衡状态。

牛顿-拉夫逊迭代法是一种基于节点电压和节点功率的迭代算法,通过在每一次迭代中同时更新节点电压和节点功率值来逼近系统潮流平衡状态。

快速潮流法则是一种通过行列式运算直接求解节点电压的方法,对于大规模复杂的电力系统具有较高的计算效率和精度。

三、电力系统潮流计算的应用电力系统潮流计算在电力系统的规划和运行中有广泛应用。

具体应用包括:1.电力系统规划:通过潮流计算可以预测系统中各节点的电压和功率流动情况,为电力系统的设计和扩建提供参考依据。

2.电力系统稳定性分析:潮流计算可以帮助分析系统中节点电压偏差、功率瓶颈等问题,为系统的稳态和暂态稳定性分析提供基础数据。

3.运行状态分析:潮流计算可以实时监测系统中各节点的电压和功率流动情况,为电力系统的运行调度提供参考。

电力系统潮流计算方法分析报告

电力系统潮流计算方法分析报告

实用标准精彩文档电力系统潮流分析—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1.1 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。

1.1.1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 ijV 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)除了平衡节点以外的所有2(1)n -个节点是需要求解的量。

潮流计算心得体会

潮流计算心得体会

潮流计算心得体会潮流计算,作为电力系统分析中的一项重要工具,对于我来说,从初次接触到逐渐深入理解,再到能够实际应用,这一过程充满了挑战与收获。

还记得刚开始学习潮流计算时,面对那些复杂的公式和繁多的变量,我感到十分迷茫。

潮流计算涉及到电力系统中众多的元件和参数,如发电机、变压器、线路等等,每个元件都有其特定的数学模型和运行特性,要将它们综合起来进行计算,难度可想而知。

在学习的过程中,我逐渐认识到,理解潮流计算的基本原理是至关重要的。

它的本质是根据给定的电力系统网络结构、参数和运行条件,求解出各节点的电压幅值和相角,以及各支路的功率分布。

这看似简单的描述,背后却蕴含着深厚的电学理论和数学知识。

为了更好地掌握潮流计算,我花费了大量的时间和精力去钻研相关的理论知识。

我认真学习了节点导纳矩阵的形成方法,明白了如何通过系统的拓扑结构和元件参数来构建这个矩阵。

同时,对于各种潮流计算方法,如牛顿拉夫逊法、PQ 分解法等,我也进行了深入的对比和分析。

牛顿拉夫逊法是一种精确但计算量较大的方法,它通过反复迭代求解非线性方程组来得到潮流结果。

而 PQ 分解法则是在一定假设条件下对牛顿拉夫逊法的简化,计算速度较快,但适用范围相对较窄。

在实际应用中,需要根据具体的系统规模和要求选择合适的方法。

通过实际的案例分析和计算练习,我更加深刻地体会到了潮流计算的重要性和实用性。

例如,在规划一个新的电力系统网络时,通过潮流计算可以评估不同方案的可行性和优劣,为决策提供有力的支持。

在系统运行中,潮流计算可以帮助调度人员了解系统的实时状态,及时发现潜在的问题,保障系统的安全稳定运行。

在进行潮流计算的过程中,数据的准确性和完整性是至关重要的。

哪怕是一个小小的参数错误,都可能导致计算结果的巨大偏差。

因此,在输入数据时,必须要认真仔细,反复核对。

同时,我也意识到了编程实现潮流计算的重要性。

手动计算潮流对于简单的系统或许还可行,但对于复杂的大规模电力系统,借助计算机编程来实现是必不可少的。

潮流计算实验报告

潮流计算实验报告

潮流计算实验报告潮流计算实验报告潮流计算是电力系统运行中的重要工具,用于分析电力系统中各节点的电压、功率等参数,以确保电力系统的稳定运行。

本次实验旨在通过潮流计算方法,对一个简化的电力系统进行分析,探讨电力系统的稳定性和可靠性。

1. 实验背景电力系统是一个复杂的网络,由发电厂、输电线路、变电站和用户组成。

在电力系统中,电流和电压的分布是非常重要的,因为它们直接影响到电力系统的稳定性和可靠性。

潮流计算是一种基于电力系统的拓扑结构和电气参数,通过求解节点电压和功率的方程组,来分析电力系统中各节点的电压、功率等参数的方法。

2. 实验目的本次实验的目的是通过潮流计算方法,对一个简化的电力系统进行分析,了解电力系统的稳定性和可靠性。

具体目标包括:- 分析电力系统中各节点的电压、功率等参数;- 研究电力系统中负荷变化对电压和功率的影响;- 探讨电力系统中的潮流分布情况。

3. 实验过程本次实验采用Matlab软件进行潮流计算。

首先,根据给定的电力系统拓扑结构和电气参数,建立电力系统的节点电压和功率方程组。

然后,通过求解该方程组,得到电力系统中各节点的电压和功率等参数。

最后,根据求解结果,分析电力系统中的潮流分布情况。

4. 实验结果通过潮流计算,得到了电力系统中各节点的电压和功率等参数。

根据实验结果,可以得出以下结论:- 在电力系统中,电压和功率的分布是不均匀的,不同节点的电压和功率存在差异;- 负荷变化会对电力系统中的电压和功率产生影响,负荷增加会导致电压下降,功率增加;- 电力系统中存在潮流集中的现象,即部分节点的潮流较大,而其他节点的潮流较小。

5. 实验分析通过对实验结果的分析,可以得出以下结论:- 电力系统中的电压和功率分布不均匀,这是由于电力系统中各节点的拓扑结构和电气参数的差异所导致的;- 负荷变化对电力系统的稳定性和可靠性具有重要影响,负荷增加会导致电力系统中的电压下降,功率增加,从而可能引发电力系统的故障;- 电力系统中的潮流集中现象可能会导致部分节点的负荷过载,从而影响电力系统的稳定运行。

潮流计算报告

潮流计算报告

潮流计算报告一、系统结构图:二、网络参数:1、支路参数:网络类型支路编号电压等级(kV)装机容量(MW)导线的技术参数1r(Ω)1x(Ω)1b()环网1-222010013.6 125.5 67.85 1-3 8.321 130.5 52.24 3-5 10.2 128.8 74.99 2-3 8.5 105.4 28.36 1-4 7.579 129.6 51.45 4-5 13.84 125.31 2.78辐射网1-2————2 4——2-3 3 63-4 4 82-5 1 25-6 4 42、节点参数:节点类型节点编号发电功率(MW)负荷视在功率环网1 0 未知(平衡节点)2 100 0(PV节点)3 0 15+9.4i4 0 27+6i5 0 35.5+25.5i辐射网1 0 未知(平衡节点)2 0 4+2i3 0 6+3.2i4 0 3+1.44i5 0 4+3.2i6 0 2+1.1i三、潮流计算流程图:Un 2 1.1];FT=[%首端末端4 33 26 55 22 1];RX=[% R X4 83 64 41 22 4];NN=size(PQ,1); %节点数NB=size(FT,1); %支路数数V=PQ(:,1); %V初始电压相量maxd=1k=1while maxd>0.0001k=k+1;PQ2=PQ; %每一次迭代各节点的注入有功和无功相同PL=0.0;for i=1:NBkf=FT(i,1); %前推始节点号kt=FT(i,2); %前推终节点号x=(PQ2(kf,2)^2+PQ2(kf,3)^2)/V(kf)/V(kf);%计算沿线电流 /平方Alosss(i,1)=RX(i,1)*x; %计算线路有功损耗 /MWlosss(i,2)=RX(i,2)*x; %计算线路无功损耗/MWPQ1(i,1)=PQ2(kf,2)+RX(i,1)*x; %计算支路首端有功/MW RX(i,1)*RPQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+RX(i,2)*x; %计算沿支路的无功/MW RX(i,2)*XPQ2(kt,2)= PQ2(kt,2)+PQ1(i,1); %用PQ1去修正支路末端节点的有功P 单位MWPQ2(kt,3)= PQ2(kt,3)+PQ1(i,2); %用PQ1去修正支路末端节点的有功Q 单位Mvarendangle(1)=0.0;for i=NB:-1:1kf=FT(i,2); %回代始节点号kt=FT(i,1); %回代终节点号dv1=(PQ1(i,1)*RX(i,1)+PQ1(i,2)*RX(i,2))/V(kf); %计算支路电压损耗的纵分量dv1dv2=(PQ1(i,1)*RX(i,2)-PQ1(i,2)*RX(i,1))/V(kf); %计算支路电压损耗的横分量dv2V2(kt)=sqrt((V(kf)-dv1)^2+dv2^2); %计算支路末端电压/kV angle(kt)=angle(kf)+atand(dv2/(V(kf)-dv1)); %计算支路endmaxd=abs(V2(2)-V(2));V2(1)=V(1);for i=3:1:NNif abs(V2(i)-V(i))>maxd;maxd=abs(V2(i)-V(i));endendfullloss(1,1)=0;%计算线路总损耗fullloss(1,2)=0;finalPQ=max(PQ1);for i=1:NBfullloss(1,1)=fullloss(1,1)+losss(i,1);fullloss(1,2)=fullloss(1,2)+losss(i,2);enddisp('辐射网迭代次数:')kdisp('辐射网系统电压差精度:')maxddisp('辐射网系统末端节点有功和无功:')finalPQ %潮流分布即支路首端潮流MVAdisp('辐射网系统总功率损耗:')fullloss %线路总损耗MVAdisp('辐射网系统各支路功率损耗:')losss %各支路损耗MVAdisp('辐射网系统各节点电压幅值:')V=V2 %节点电压模计算结果kVdisp('辐射网系统各节点电压相角:')angle %节点电压角度计算结果单位度endclcdisp('辐射网迭代次数:')kdisp('辐射网系统电压差精度:')maxddisp('辐射网系统末端节点有功和无功/MVA:')FinPQ=finalPQ(1,1)+finalPQ(1,2)*j %潮流分布即支路首端潮流MVA disp('辐射网系统总功率损耗/MVA:')Fulloss=fullloss (1,1)+fullloss(1,2)*j %线路总损耗MVA disp('辐射网系统各支路功率损耗/MVA:')for(a=1:5)LOSS=losss (a,1)+losss(a,2)*j %各支路损耗MVAenddisp('辐射网系统各节点电压幅值/KV:')V=V2 %节点电压模计算结果kVdisp('辐射网系统各节点电压相角:')angle %节点电压角度计算结果单位度n=5; %input('节点数');nl=6; %input('支路数');isb=1; %input('平衡母线节点号');pr=0.000001; %input('误差精度:pr=');B1=[1,2,13.6+125.5i,0.00006785i,1,0;1,3,8.321+130.5i,0.00005224i,1,0;3,5,10.2+128.8i,0.00007499i,1,0;2,3,8.5+105.4i,0.00002836i,1,0;1,4,7.579+129.6i,0.00005145i,1,0;4,5,13.84+125.31i,0.0000278i,1,0]; %input('由支路参数形成的矩阵');B2=[-FinPQ,0,Un,0,0,1;100,0,Un,Un,0,3;0,15+9.4i,Un,0,0,2;0,27+6i,Un,0,0,2;0,35.5+25.5i,Un,0,0,2]; %input('各节点参数形成的矩阵');Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1= zeros(nl);%对各矩阵置零%-------修改部分------------ym=1;SB=100;UB=Un; %定义视在功率和电压基值if ym~=0 %若不是标幺值YB=SB./UB./UB; %定义导纳标幺值BB1=B1;BB2=B2;for i=1:nlB1(i,3)=B1(i,3)*YB; %切换为阻抗标幺值B1(i,4)=B1(i,4)./YB; %切换为导纳标幺值enddisp('支路矩阵B1=');sparseB1=sparse(B1);disp(sparseB1) %输出标幺值稀疏矩阵B1disp('-----------------------------------------------------');for i=1:nB2(i,1)=B2(i,1)./SB; %切换为视在功率标幺值B2(i,2)=B2(i,2)./SB; %切换为视在功率标幺值B2(i,3)=B2(i,3)./UB; %切换为电压标幺值B2(i,4)=B2(i,4)./UB; %切换为电压标幺值B2(i,5)=B2(i,5)./SB; %切换为视在功率标幺值enddisp('节点矩阵B2=');sparseB2=sparse(B2);disp(sparseB2) %输出标幺值稀疏矩阵B2enddisp('-----------------------------------------------------');% % %---------------------------------------------------for i=1:nl %支路数if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧p=B1(i,1);q=B1(i,2);elsep=B1(i,2);q=B1(i,1); %使左节点处于低压侧endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); %求解非对角元导纳Y(q,p)=Y(p,q); %对角元两侧对称Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; %对角元K侧Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; %对角元1侧end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵 Y=');sparseY=sparse(Y);disp(sparseY) %输出导纳稀疏矩阵disp('-----------------------------------------------------');%----------------------------------------------------------G=real(Y);B=imag(Y); %分解出导纳阵的实部和虚部for i=1:ne(i)=real(B2(i,3)); %给定i节点初始电压的实部f(i)=imag(B2(i,3)); %给定i节点初始电压的虚部V(i)=B2(i,4); %PV节点电压给定模值endfor i=1:n %给定各节点注入功率S(i)=B2(i,1)-B2(i,2); %i节点注入功率SG-SLB(i,i)=B(i,i)+B2(i,5); %i节点无功补偿量end%=================================================================== P=real(S);Q=imag(S); %定义有功功率和无功功率ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0; %定义迭代次数ICT1和不满足精度要求的节点个数IT2while IT2~=0 %仍有不满足精度要求的节点IT2=0;a=a+1; %IT2置零for i=1:nif i~=isb %非平衡节点C(i)=0;D(i)=0;for j1=1:nC(i)=C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);%Σ(Gij*ej-Bij*fj)D(i)=D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);%Σ(Gij*fj+Bij*ej)endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);%节点功率P计算eiΣ(Gij*ej-Bij*fj)+fi Σ(Gij*fj+Bij*ej)Q1=C(i)*f(i)-e(i)*D(i);%节点功率Q计算fiΣ(Gij*ej-Bij*fj)-ei Σ(Gij*fj+Bij*ej)%求P',Q'V2=e(i)^2+f(i)^2; %电压模平方%========= 以下针对非PV节点来求取功率差及Jacobi矩阵元素 =========if B2(i,6)~=3 %非PV节点DP=P(i)-P1; %节点有功功率差DQ=Q(i)-Q1; %节点无功功率差%=============== 以上为除平衡节点外其它节点的功率计算 =================%================= 求取Jacobi矩阵 ===================for j1=1:nif j1~=isb&j1~=i %非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)X3=X2; %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)=X3=M(i,j1)=dDQ(i)/de(j1)X4=-X1; %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)=-X4=-L(i,j1)=-dDQ(i)/df(j1)p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;%扩展列△QJ(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;%扩展列△PJ(p,q)=X4;J(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值elseif j1==i&j1~=isb %非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%X1=N(i,i)=dDP(i)/de(i)X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%X2=H(i,i)=dDP(i)/df(i)X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i); %X3=M(i,i)=dDQ(i)/de(i)X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);%X4=L(i,i)=dDQ(i)/df(i)p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;%扩展列△Q m=p+1;J(m,q)=X1;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,N)=DP;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值endendelse%=============== 下面是针对PV节点来求取Jacobi矩阵的元素 ===========DP=P(i)-P1; % PV节点有功误差DV=V(i)^2-V2; % PV节点电压误差for j1=1:nif j1~=isb&j1~=i %非平衡节点&非对角元X1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i); %X1=N(i,j1)=dDP(i)/de(j1)X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i); %X2=H(i,j1)=dDP(i)/df(j1)X5=0;X6=0; %X5=R(i,j1)=X6=S(i,j1)=0p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%扩展列△V m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值elseif j1==i&j1~=isb %非平衡节点&对角元X1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);%X1=N(i,i)=dDP(i)/de(i)X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);%X2=H(i,i)=dDP(i)/df(i)X5=-2*e(i); % X5=R(i,i)=-2e(i) X6=-2*f(i); % X6=F(i,i)=-2f(i) p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;%扩展列△V m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;%扩展列△PJ(m,q)=X2; %对Jacobi矩阵赋值endendendendend%========= 以上为求雅可比矩阵的各个元素 =====================for k=3:N0 % N0=2*n (从第三行开始,第一、二行是平衡节点)k1=k+1;N1=N; % N=N0+1 即 N=2*n+1扩展列△P、△Qfor k2=k1:N1 % 扩展列△P、△QJ(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k); % 非对角元规格化endJ(k,k)=1; % 对角元规格化if k~=3 % 不是第三行%========================================================== ==k4=k-1;for k3=3:k4 % 用k3行从第三行开始到当前行前的k4行消去for k2=k1:N1 % k3行后各行下三角元素J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endif k==N0break;end%==========================================for k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endelsefor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);%消去运算endJ(k3,k)=0;endendend%====上面是用线性变换方式将Jacobi矩阵化成单位矩阵(利用线性代数求解电压实部与虚部)=====for k=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N); %修改节点电压实部k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N); %修改节点电压虚部end%------修改节点电压-----------for k=3:N0DET=abs(J(k,N));if DET>=pr %电压偏差量是否满足要求IT2=IT2+1; %不满足要求的节点数加1endendICT2(a)=IT2;ICT1=ICT1+1;end%用高斯消去法解"w=-J*V"disp('迭代次数');disp(ICT1);disp('没有达到精度要求的个数');disp(ICT2);disp('-----------------------------------------------------'); for k=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2); %计算实际电压大小sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;%计算实际电压相角E(k)=e(k)+f(k)*j; %计算实际电压相量end%=============== 计算各输出量 ===========================disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列):');sparseE=sparse(E);disp(sparseE);EE=E*UB;disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的实际电压EE为(节点号从小到大排列):');disp(sparseEE);disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的电压标幺值幅值V为(节点号从小到大排列):');sparseV=sparse(V);disp(sparseV);disp('-----------------------------------------------------'); VV=V*UB;disp('各节点的电压幅值VV为(节点号从小到大排列):');sparseVV=sparse(VV);disp(sparseVV);disp('-----------------------------------------------------'); disp('各节点的电压相角为(节点号从小到大排列):');sparsesida=sparse(sida);disp(sparsesida)disp('-----------------------------------------------------'); for p=1:nC(p)=0;for q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));%计算电流的共轭endS(p)=E(p)*C(p);%计算节点的视在功率enddisp('各节点的功率标幺值S为(节点号从小到大排列):');disp(sparseS);disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的功率实际值SS为(节点号从小到大排列):');SS=S*SB;sparseSS=sparse(SS);disp(sparseSS);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗S标幺值和实际值SS为(顺序支路参数矩阵顺序一致):'); HDDS=0;for i=1:nlp=B1(i,1);q=B1(i,2);Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(E(p)-E(q))*(conj(E(p))-con j(E(q)))*conj(1./(B1(i,3))))+E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2));ZF1=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(Si(p,q))];disp(ZF1);SSi(p,q)=Si(p,q)*SB;%计算各条支路的消耗功率实际值SSiHDDS=HDDS+SSi(p,q);ZF=['SS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('环网总网损为;');ZH=['HDDS=',num2str(HDDS)];disp(ZH);%环网总网耗ZSS=HDDS+Fulloss;disp('总网损为:');ZSS五、额定电压不同时对系统参数的分析:(1)额定电压为240V:辐射网:环网:(2)额定电压为220V:辐射网:环网:(3)额定电压为200V:辐射网:环网:结果分析:240V时总损耗为0.8856KVA 220V时为0.95KVA 200V时为0.9828KVA电压等级越高,损耗越小。

MATpower潮流计算使用总结

MATpower潮流计算使用总结

Matpower学习总结和优化本人所编写的程序一、Matpower用法总结(潮流计算)应用Matpower计算潮流技巧的核心在于输入好三个矩阵和部分参数,清晰的知道输入参数、矩阵中每一个元素的含义。

下列以case(‘5’)为例子说明:↓参数一%% MATPOWER Case Format : Version 2mpc.version = '2';解释:目前普遍采用2 形式的算法。

↓参数二%% system MVA basempc.baseMVA = 100;解释:采用有铭值mpc.baseMVA = 100;(Matpower只能计算有铭值得网络)↓矩阵一%% bus data% bus_i type Pd Qd Gs Bs area Vm Va baseKV zone Vmax Vmin 解释:bus data母线参数也就是我们所说的节点参数,下面逐条注释:1 bus number (positive integer) :第一列表示节点的编号(括号里面注释正整数);2 bus type :第二列表示节点的类型,一般只用得到1、2、3三种节点类型,4类型的节点目前没有接触到;PQ bus = 1PV bus = 2reference bus = 3isolated bus = 43 Pd, real power demand (MW):表示负荷所需要的有功功率(所有数据都是正数);(有铭值)4 Qd, reactive power dema nd (MV Ar):表示负荷所需要的无功功率(所有数据都是正数);(有铭值)5 Gs, shunt conductance:表示和节点并联的电导,非线路上的电导,一般该列为0;6 Bs, shunt susceptance:表示和节点并联的电纳,非线路上的电纳,一般该列为0;7 area number, (positive integer) :表示母线的断面号,一般设置为1;8 Vm, voltage magnitude (p.u.) :表示该节点电压的初始幅值(设置成标幺值);9 V a, voltage angle (degrees) :表示该节点电压的初始相位角度;10 baseKV, base voltage (kV) :表示该节点的基准电压;(有铭值)11 zone, loss zone (positive integer) :表示母线的省损耗区域,一般设置为1;12 maxVm, maximum voltage magnitude (p.u.) :该节点所能接受的最大电压;(标幺值)13 minVm, minimum voltage magnitude (p.u.) :该节点所能接受的最小电压;(标幺值)↓矩阵二%% generator data% bus Pg Qg Qmax Qmin Vg mBase status Pmax Pmin Pc1 Pc2Qc1min Qc1max Qc2min Qc2max ramp_agc ramp_10 ramp_30 ramp_q apf解释:表示发电机参数,下面逐条解释:1 bus number :发电机节点的编号;2 Pg, real power output (MW) :发电机节点输出的有功,如果为平衡节点则设置为0;(有铭值)3 Qg, reactive power output (MVAr):发电机节点输出无功,如果为平衡节点则设置为0;(有铭值)4 Qmax, maximum reactive power output (MVAr):该节点能接受输出最大无功功率;(有铭值)5 Qmin, minimum reactive power output (MVAr) :该节点能接受输出最大有功功率;(有铭值)6 Vg, voltage magnitude setpoint (p.u.):该节点电压的标幺值;7 mBase, total MVA base of this machine, defaults to baseMVA:该发电机的容量(有铭值);8 status, > 0 - machine in service<= 0 - machine out of service :表示发电机的运行状态,1表示投入,0表示否9 Pmax, maximum real power output (MW) :允许输出的最大有功功率;(有铭值)10 Pmin, minimum real power output (MW) :允许输出的最大无功功率;(有铭值)11 Pc1, lower real power output of PQ capability curve (MW)12 Pc2, upper real power output of PQ capability curve (MW)13 Qc1min, minimum reactive power output at Pc1 (MVAr)14 Qc1max, maximum reactive power output at Pc1 (MVAr)15 Qc2min, minimum reactive power output at Pc2 (MVAr)16 Qc2max, maximum reactive power output at Pc2 (MVAr)17 ramp rate for load following/AGC (MW/min)18 ramp rate for 10 minute reserves (MW)19 ramp rate for 30 minute reserves (MW)20 ramp rate for reactive power (2 sec timescale) (MVAr/min)21 APF, area participation factor注释:红色区域参数均设置为0;矩阵%% branch data% fbus tbus r x b rateA rateB rateC ratio angle status angmin angmax解释支路参数,下面逐条解释:1 f, from bus number:支路首端号;;2 t, to bus number:支路末端号;3 r, resistance (p.u.) :支路电阻的标幺值;4 x, reactance (p.u.) :支路电抗的标幺值;5 b, total line charging susceptance (p.u.) :支路电纳的标幺值(注意:是整条支路的电纳值);6 rateA, MV A rating A (long term rating) :长距离输电支路所允许的容量(有铭值);7 rateB, MV A rating B (short term rating) :短距离输电支路所允许的容量(有铭值);8 rateC, MV A rating C (emergency rating):紧急输电支路所允许的容量(有铭值);9 ratio, transformer off nominal turns ratio ( = 0 for lines )(taps at 'from' bus, impedance at 'to' bus, i.e. if r = x = 0, then ratio = Vf / Vt) :支路变比,不含变压器设置为0;含有变压器变比为支路首端电压和末端电压之比:Matpower中变压器的模型,如下图所示:K*:1Z首端末端10 angle, transformer phase shift angle (degrees), positive => delay:该参数设置为0;11 initial branch status, 1 - in service, 0 - out of service :该支路是否投入运行;12 minimum angle difference, angle(Vf) - angle(Vt) (degrees):该支路所允许最小相位角度13 maximum angle difference, angle(Vf) - angle(Vt) (degrees):该支路所允许最大相位角度二、Matpower潮流计算结果和本人编写程序计算结果对比展示↓各节点电压和相角图一matpower计算得出的结果图二本人程序计算得出的结果对比图一和图二可知,两种计算方法得出的节点电压和相位角度一致。

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潮流计算,顾名思义是用来计算电力系统中各节点以及线路的注入功率和流动功率的。

1、对于节点处来说,要想求得节点处的注入功率,根据功率的计算公式:
*
∙∙==+I U S jQ P 必须知道各节点的电压和电流值来求得有功和无功功率;对于线路来说,要想求得流动功率,只需要用线路两端节点处的功率相加即可。

2、从上面的分析中可以看出,要想求出功率,必须知道节点电压值。

这就是潮流计算的首要工作。

求节点电压的一半方法从电路中就知道可以用节点电压方程来解,应用到电力系统中,一样可以对网络列解节点电压方程。

节点电压方程是通过系统节点导纳矩阵形成的电压与电流之间关系的方程。

如下:
B B B U Y I =其中I B 为各节点注入电流的列向量。

对于在电路中接触到的问题,应用节点电压方程求电压值是因为各节点电流量已知,而在电力系统中我们却无法知道各节点电流,所以要想利用这个方法来求电压,必须用已知量来替代电流,电力系统为我们提供了的就是各节点处的注入功率。

功率与电流的关系在1中已经写明,所以以第i 个节点为例,电压方程就变成了这样一个形式:
i i j n j ij i jQ P U Y U +=*
=*∑
1,电压可以表示成直角坐标形式:i i i jf e U +=,或者极坐标形式:
θ∠i U
3、由于在电压方程中出现了电压相乘的情况,所以节点电压方程变成了非线性的。

所以要想解出对应的电压或者功率只能采取迭代的方式。

4、电力系统中各个节点都有四个变量:
节点注入有功功率和无功功率以及节点电压的大小和相位角。

根据节点类型的不同这些变量可以分为三类:可控变量(主要指电源发出的有功、无功功率),不可控变量或者称为扰动变量(指负荷消耗的有功、无功功率),状态变量(母线或节点电压的大小和相位角,表征系统的状态)。

对于不同的节点上述四个变量的已知情况不尽相同,但是整体来说有意义的划分将节点分成了三类:已知注入功率的PQ 节点;已知注入有功和电压幅值的PV 节点;已知电压的平衡节点。

下面以直角坐标形式为例进行分析:
潮流计算的第一步要先对各节点电压设定初值,电力系统的实际情况可以允许假设所有节点电压的标幺值都为 1.0。

因为各节点处的功率和电压都有一个等式,我们假设为),(;;);,(f e Q f e P i i ;所以根据假设的电压初值可以计算出节点功率值,进一步可以得出
)],()[,(][][f e Q f e P Q P Q P i i s
i s i i i -=∆。

要想进行迭代就必须有修正方程式以获得不平衡量。

电力系统潮流计算的修正方程式的一侧是功率变化量(PQ 节点为有功和无功的变化量,PV 节点的为有功变化量和电压变化量的平方),另一侧则是电压变化量(例如直角坐标就是f e ∆∆,),通过上段中所说方法先求得功率变化量,通过修正方程就可以得出电压变化
量,从而对初值进行迭代,知道精度符合要求。

5、到此潮流计算的主要思路就算完了。

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