潮流计算-开题报告
分布式发电系统的三相潮流计算方法的开题报告
分布式发电系统的三相潮流计算方法的开题报告一、选题背景随着能源需求的不断增长和环保意识的不断提高，分布式发电系统（Distributed Generation System，简称DGS）在电力系统中得到了广泛的应用。
DG是指分布在用户侧、城市终端或配电网中的小型发电系统，主要包括太阳能发电、风能发电、燃气发电等方式。
DG可以有效减少电网传输和配送损耗，提高供电可靠性，并改善能源利用效率和环境保护水平。
然而，DGS也带来了新的问题。
由于DG是分散式的，它的接入对电网的潮流分布和质量控制提出了新的要求。
为了更好地监测和优化DGS的运行，需要进行三相潮流计算，以获得电网中各个节点的电压、相角和功率等参数。
二、选题目的本选题的目的是研究DGS的三相潮流计算方法，以解决DGS接入电网的电路特性和电网的稳定性问题，实现对DGS的控制和监测。
具体的目标如下：1、研究DGS接入电网的电流和电压特性，并建立电路模型。
2、了解和掌握三相潮流计算的基本理论和方法。
3、开发三相潮流计算软件，实现对DGS接入电网的计算和监测。
4、进行算例分析和实际应用验证，验证三相潮流计算方法的正确性和可靠性。
三、选题方法和技术本选题的方法和技术主要包括以下几个方面：1、分析电网拓扑结构和负荷特性，建立电路模型。
2、掌握三相潮流方程的基本原理和计算方法。
3、了解常见的三相潮流计算算法，包括负荷流算法、牛顿-拉夫逊算法和戴维森-弗洛伊德-哈特曼算法等。
4、基于MATLAB等工具开发三相潮流计算软件，并进行算例分析和实际应用验证。
四、研究内容和进度安排本选题的研究内容主要包括以下几个方面：1、分析DGS接入电网的电路特性和潮流分布规律。
2、研究三相潮流计算的基本理论和方法。
3、开发三相潮流计算软件，并进行算例分析和实际应用验证。
选题总计划时限为12周，每周的进展安排如下：第1周：确定选题并撰写开题报告。
第2周-第3周：研究DGS接入电网电路特性和潮流分布规律。
基于电网实时仿真的潮流计算建模的开题报告
基于电网实时仿真的潮流计算建模的开题报告摘要：本文主要探讨基于电网实时仿真技术的潮流计算建模方法。
在电力系统中，潮流计算是重要的计算方法之一，可以用于分析电力系统的稳态态态行为、证明电力系统设计的正确性和运行的可靠性等方面。
然而，传统的潮流计算方法存在准确度低、计算速度慢等问题，无法适应快速变化的电力系统运行环境。
本文将介绍基于电网实时仿真技术的潮流计算建模方法。
该方法通过使用实时仿真器模拟电力系统运行环境，并实时捕获数据，实现了潮流计算过程中的数据获取与处理。
在对仿真数据进行处理的过程中，本文结合数学模型，建立了实时潮流计算模型，并设计了高效的算法，提高了潮流计算的准确性和速度。
本文还将研究实时仿真技术的性能和适用性，探讨其与传统方法的比较优劣，同时实现了仿真系统的自动化控制和自我诊断功能，提高了该方法的稳定性和可靠性。
关键词：电网实时仿真，潮流计算，建模方法，自我诊断Abstract：This paper mainly discusses the modeling method of power flowcalculation based on real-time simulation technology in power grid. Inpower system, power flow calculation is one of the importantcalculation methods, which can be used to analyze the steady-state behavior of power system, prove the correctness of power systemdesign and the reliability of operation, etc. However, traditional powerflow calculation methods have problems such as low accuracy and slowcomputing speed, which cannot adapt to the rapidly changing operatingenvironment of power system.This paper will introduce the modeling method of power flowcalculation based on real-time simulation technology. This methodsimulates the operating environment of power system by using real-time simulator, captures data in real-time, and realizes data acquisitionand processing during the power flow calculation process. In the process of processing simulation data, this paper combines mathematical models to establish a real-time power flow calculationmodel, and designs efficient algorithms to improve the accuracy andspeed of power flow calculation.This paper will also study the performance and applicability of real-time simulation technology, compare its advantages and disadvantages with traditional methods, and realize the automation control and self-diagnosis functions of the simulation system, which improves the stability and reliability of this method.Keywords: real-time simulation of power grid, power flow calculation, modeling method, self-diagnosis.。
潮流计算文献翻译(开题报告)
基于Matlab的电力系统潮流仿真计算（直角坐标）摘要：潮流计算是电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护整定，安全分析的必要工具。
结合电力系统的特点，利用 MATLAB语言运行电力系统潮流计算，再结合牛顿—拉夫逊法潮流计算（直角坐标），主要特点是操作简单，软件运行稳定.计算准确，提高了计算速度。
关键词：电力系统潮流计算 MATLAB 牛顿—拉夫逊法潮流计算引言为了提高供电可靠性以及资源利用的综合经济性，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。
电力系统运行方式管理中，潮流计算是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域，需要进行潮流计算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情况下电网的潮流分布以校验运行可靠性。
在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。
潮流计算是确定电力网络运行状态的基本因素，潮流计算问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
利用MATLAB语言运行电力系统潮流计算，再结合牛顿—拉夫逊法潮流计算（直角坐标），是一种常规的算法。
1.潮流计算简介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。
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。
而牛顿—拉夫逊法潮流计算是最普遍的一种潮流计算法。
2.潮流计算的要求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。
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。
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，对这样的方程式并不是任何数学方法都能保证给出正确答案的。
电力系统潮流计算软件设计开题报告
[7］吴天明,MATLAB电力系统设计与分析第二版.［M］。北京:国防工业出版社,2007.
［8]何仰赞，温增银。电力系统分析上册[M］.武汉：华中科技大学出版社出版社，2001.
［9]何仰赞，温增银.电力系统分析下册[M］.武汉：华中科技大学出版社，2001.
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)。
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统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，这样不仅大幅Байду номын сангаас的节省了内存容量，同时也提高了节省速度。
具体表现如下：
(1）在电网规划的初级阶段,通过潮流的计算，可以合理规划电源容量的大小以及接入点，规划无功补偿,可以满足系统对调峰、调频、调相、最大以及最小运行方式的要求。
(2)在编制年运行方式时，通过对负荷增长的预测以及新电源投运的分析基础上，进行潮流计算,可以发现系统中的薄弱环节，可以提供给调度部门相关信息，以便对整个系统进行更合理的规划。
2020年潮流计算开题报告
潮流计算开题报告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。
选题的意义和目的潮流计算是电力系统最简单却非常重要的分析计算，可以用来研究系统规划和运行中提出的各种问题。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
可是传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面，结果显示不直观，难于与其他分析功能集成，网络原始数据输入工作量大且易于出错。
随着计算机技术的飞速发展，结合电力系统的特点及图形化潮流计算软件的开发设计思想和总体结构，而应用MATLAB软件可以很好的改善这方面的问题。
该系统的主要特点是操作简单，图形界面直观，运行稳定.计算准确。
计算中，算法做了一些改进，提高了计算速度，各个类型的有效封装又使程序具有很好的模块性.可维护性和可重用性。
课题研究现状(含文献综述)电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一向基本运算，可以确定系统的电压分布和功率分布，以及网络中的功率分布和损耗。
对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求;对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。
潮流计算既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性和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。
利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始,经历了以节点导纳为基础的高斯-赛德尔迭代法，求解非线性方程式的典型方法——牛顿拉夫逊法，以及其改进方法快速解耦分解法。
PSSE潮流计算报告模板
PSS/E实验报告实验名称：潮流计算（一）班级：XXXXXXX 班姓名：XXX学号：XXXXXXX任课教师：XXXX实验老师：XXXX实验时间：2018年11月17日成绩：实验二潮流计算（1）一．实验目的（5分）通过对9 节点 3 机系统的潮流计算，掌握PSS/E 软件的基本操作方法，提高对电力系统分析的感性认识，学会PSS/E 潮流分布图的绘制方法，并为今后的实验提供数据基础。
二．实验预习要求(5分)实验前请完成以下预习要求：1)简述动态仿真和静态仿真的区别；动态仿真：电力系统遭受一些大的扰动，如短路故障等，系统的结果和参数发生重大改变时，对系统进行潮流计算分析。
静态仿真：静态仿真不涉及元件的动态特性和电力系统动态过程，本质上是系统运行的稳态分析。
2)简述高斯—塞德尔法解潮流和牛顿—拉夫逊法解潮流的步骤；高斯塞德尔法：1.设各节点电压初值，并给定迭代误差判据2.对每一个PQ节点以前一次迭代的电压值来计算新值3.求平衡节点注入功率4.求支路功率分部和支路功率损耗牛顿-拉夫逊法：1.形成节点导纳矩阵2.给各节点电压初值3.求修正方程的常数项向量4.求雅克比矩阵元素5.求解修正方程是式，求修正量6.求取节点电压新值7.检查是否收敛8.计算功率分布，PV节点无功功率和平衡节点注入功率3)简述牛顿—拉夫逊法解潮流问题。
1.稀疏矩阵表示法2.高斯消去法3.节点的优化编号4.牛顿拉夫逊法的收敛性三．实验内容和步骤(60分)1）打开已建立的原始数据文件①打开软件，点击File>>New>>Case Data②打开数据如图所示③潮流计算前节点电压和发电机功率记录在表2-1表2-1 潮流计算前的节点电压和发电机功率节点电压发电机功率（MW/Mvar）V1=1.5 V2=1.3 V3=1.025 Pgen1=0 Qgen1=0 Qmin gen1=-9999 V4=1.00 V5=1.00 V6=1.00 Pgen2=163 Qgen2=0 Qmin gen2=-9999 V7=1.00 V8=1.00 V9=1.00 Pgen3=85 Qgen3=0 Qmin gen3=-99992）进行潮流计算Newton-Raphson法①选择菜单栏>>Power Flow>>Solution>>Solve选项，得到如图的对话框，可以看到PSS/E使用的不同的潮流解法，Newton法和Gauss法。
基于PSASP软件的电网潮流计算 开题报告
中北大学信息商务学院毕业论文开题报告学生姓名：学号：学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化论文题目：基于PSASP软件的电网潮流计算指导教师:2010 年 3 月15日毕业论文开题报告1．结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1. PSASP软件简介《电力系统分析综合程序》（Power System Analysis Software Package,PSASP）是由中国电力科学研究院研发的电力系统分析程序。
主要由于电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案；运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施；科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题以及高等院校用于教学和研究。
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。
包括：（1）稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功功率。
静态安全分析、谐波分析、静态等值等；（2）故障分析的短路计算。
复杂故障计算以及继电保护整定计算等；（3）机电暂态分析的暂态的稳定计算。
直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达启动、控制系统参数优化与协调以及电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。
PSASP有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图级图形、曲线、报表等各种形式输入。
PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的借口，可充分利用这些软件的资源。
PSASP应用程序的共同特点是：●可计算大规模（可达3000个母线或更多）的交直流混合电力系统●有公用的数据库做支持，不必为每一种计算准备其基础数据●有固定模型库和用户自定义模型库作支持●不但有通常的文本方式计算，而且还有单线图上的操作（修改数据、操作开关、增加故障等）计算，其计算结果直接标注在图上，具有仿真的结果●具有多种形式（图形、图示、报表、曲线等）的结果分析输出２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1）本课题要解决的问题熟悉PSASP软件的操作与应用以及利用PSASP对复杂的电力网进行潮流计算。
基于接口约束方程的电力系统潮流计算研究的开题报告
基于接口约束方程的电力系统潮流计算研究的开题报告一、选题背景与意义电力系统潮流计算是电力系统分析和设计的基础，是保证电力系统稳定和安全运行的重要工具。
随着电力系统规模的不断扩大和电力系统结构的不断复杂化，要求潮流计算具有高精度、高效率、可靠性和灵活性等特点，以满足现代电力系统运营和管理的需要。
如何确定合适的接口约束方程并优化潮流计算方法，是当前电力系统潮流计算研究的热点和难点问题，对于提高电力系统的运行效率和电网的水平有着重要的意义。
二、研究内容本研究将针对电力系统潮流计算的接口约束方程进行深入研究，主要包含以下内容：1. 接口约束方程的稳定性分析和优化：通过对不同接口约束方程的数学模型和理论进行分析和比较，优化接口约束方程以提高稳定性和计算精度。
2. 接口约束方程的约束参数选取：对电力系统的不同结构进行分析，选取合适的接口约束参数，并将其应用于接口约束方程当中，从而提高潮流计算效率和精度。
3. 接口约束方程的求解算法研究：结合不同的接口约束方程，探索优化的求解算法，提高计算速度和精度。
三、研究方法本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究，具体步骤如下：1. 建立具有不同结构特点的电力系统模型，并分析不同接口约束方程的适用性。
2. 选择合适的接口约束参数，并结合计算需求建立接口约束方程。
3. 分析不同接口约束方程的数学模型和求解算法，优化约束方程。
4. 对所选电力系统模型进行潮流计算，比较不同接口约束方程的求解精度和速度，验证所提出算法的优越性。
四、预期成果本研究预期获得以下成果：1. 接口约束方程的稳定性分析和优化：通过分析和比较不同接口约束方程的数学模型和求解算法，提出优化方案，从而提高潮流计算的稳定性和精度。
2. 接口约束方程的约束参数选取：结合电力系统的具体结构特点，提出合适的接口约束参数，并将其应用于接口约束方程中，从而提高潮流计算效率和精度。
3. 接口约束方程的求解算法研究：探索针对不同接口约束方程的优化求解算法，提高潮流计算速度和精度。
含分布式电源的配电网潮流计算开题报告
系 部：
专 业：
学 生 姓 名：
班 级：指导教ຫໍສະໝຸດ 姓名：题目：含分布式电源的配电网潮流计算
1.结合课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1000字以上的文献综述。
一、分布式发电方式的发展主要经历了三个阶段
（1)早期的电力系统采用分布式发电方式即在负荷附近建立小型容量发电厂，主要是由于当时技术不发达，用电量低；
[12]王志群，朱守真，周双喜，分布式发电对配电网电压分布的影响[J].电
[13]力系统自动化，2004.
[14]彭彬，刘宇，吴迪.配电网潮流计算中的分布式电源建模[M].电力系统及其自动化学报，2011.
[15]李丹，陈皓勇.分布式电源混合并网的配电网潮流算法研究[D].华东电力，2011.
[16]张立梅，唐魏.计及分布式电源的配电网前推回代潮流计算[J].电工技术学报，2010.
二、分布式发电前景
在美国、欧洲的一些国家，他们的工业发达，用电负荷大，分布式电源的发展比中国要早一些，但发展也属于初始阶段。近年来我国政府高度重视可再生能源的利用开发，将“能源总量控制”的重点集中在煤炭总量的控制，并纳入“十二五”能源规划，这标志着分布式发电在我国将达到一座新的里程碑。可再生能源“十二五”规划提出了“十大可再生能源重点工程”，其中包括千万千瓦级风电工程、可再生能源示范城市等。预计建设目标：风机装机目标9000万kW（含海上风电500万kW），电量1800亿kWh。天然气分布式能源装机5000kW。生物质能装机容量将达到1300万kW，电量650亿kWh。太阳能发电将达到500万kWh，发电量75亿kWh。分布式发电在我国未来的发展方向：以分布式多联供技术为核心，结合可再生能源构建“小型化区域能源网络”，形成智能电网与智能冷热气网互补的多能融合方式；区域型能源系统的优势在于可以提高能源利用率，通过引进高效热电机组，实现了电、燃气、热、冷的最优匹配；实现建筑物之间、企业之间的连接和能源共享，有效融入一些清洁能源，如：太阳能发电、生物质发电、地热利用等，从而有效的抑制二氧化碳排放。如今我国正在经济高速发展的时期，如何合理的开发利用可再生能源和新能源且提高能源的利用率，同时加强环境保护等是我国能源工业实现可持续发展、支持国家现代化建设的关键所在。
含分布式电源的配电网潮流计算的开题报告
含分布式电源的配电网潮流计算的开题报告一、选题背景随着电力市场的逐步开放以及分布式电源的快速发展，分布式电源接入配电网已成为未来电力系统发展的趋势。
分布式电源的接入使得配电网的拓扑结构变得更加复杂，同时也会对配电网的电力流动模式产生影响，传统的配电网潮流计算方法已经不能满足现代电力系统的需求。
因此，如何在配电网中考虑分布式电源的影响，建立适合分布式电源接入的潮流计算模型和算法，成为当前需要解决的核心问题。
二、选题意义分布式电源接入配电网能够提高电能的利用效率，降低供电成本，促进能源的可持续发展。
为了保障配电网的稳定运行，需要进行配电网潮流计算，以了解各节点电压、电流的大小和相位关系等信息，从而进行电力负荷调节和设备选型等相关工作。
因此，开展含分布式电源的配电网潮流计算研究，对于促进电力系统的安全稳定运行、提高分布式电源接入配电网的有效性、推动电力系统的经济效益和可持续发展具有重要的意义。
三、研究内容（1）对配电网中的分布式电源进行分析和分类，包括微型水电、太阳能光伏、风力发电等多种类型，了解其特点、接入方式和影响因素等。
（2）建立含分布式电源的配电网潮流计算模型，考虑分布式电源对配电网电力负荷和电力流动等的影响，建立完整的配电网拓扑结构图和节点电容电阻等参数信息。
（3）提出含分布式电源的配电网潮流计算算法，采用改进的迭代算法和优化算法对电力流进行求解，保证配电网各节点的电压合理、电流平衡。
（4）通过仿真实验对所建立的含分布式电源的配电网潮流计算模型和算法进行验证，探讨模型和算法的有效性和精度。
四、预期成果（1）建立含分布式电源的配电网潮流计算模型，揭示分布式电源对配电网的影响规律。
（2）提出含分布式电源的配电网潮流计算算法，提高配电网的计算效率和准确性。
（3）通过实验验证所提出的模型和算法的有效性和精度，为电力系统运行和管理提供理论和技术支持。
五、研究方法（1）文献调研法：对近年来国内外在分布式电源接入配电网和配电网潮流计算等相关领域的研究成果进行搜集、整理和分析，对所需数据和思路进行提炼，并对分布式电源接入配电网的影响进行分析。
配电网络规划中潮流计算方法的研究的开题报告
配电网络规划中潮流计算方法的研究的开题报告一、研究背景随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，电力需求量不断增加，电力设施建设也不断扩大，配电网络规划成为电力系统规划的重要组成部分。
配电网络规划包括单线图设计、维护管理模式、电力负荷预测及市场需求预测等。
其中，潮流计算方法是配电网络规划中的重要技术，可对电力系统运行情况进行模拟和预测，为电力系统优化运行提供有效手段。
当前，随着新能源和智能电网等技术的推广应用，电力系统运行面临着更加复杂多变的情况，如电力负荷的快速增长、电力市场需求的变化、低碳经济的要求等，这些情况都给潮流计算方法的应用带来了更高的要求和挑战。
因此，研究配电网络规划中潮流计算方法的新技术、新方法、新思路，提高潮流计算的准确性和可靠性，已经成为当前电力系统规划中的重点任务。
二、研究目的和意义本研究旨在研究配电网络规划中潮流计算方法的新技术和新方法，提高其准确性和可靠性，为电力系统规划和运行提供更为有效的支持。
具体研究目标如下：1、研究现有的潮流计算方法及其优缺点，分析电力系统的特点和需要解决的问题。
2、研究优化算法，如遗传算法、神经网络等，用于配电网络规划中的潮流计算。
3、针对电力市场需求的变化，研究基于市场需求的潮流计算方法，提高其能够适应市场需求的变化。
4、研究新能源技术对配电网络规划中潮流计算的影响，对配电网的规划和运行提出相应对策。
本研究对于我国配电网络规划和电力系统的运行具有非常重要的意义和作用，可为电力系统的规划、建设和运行提供有力的技术支持和指导，加速我国电力系统的现代化建设，推动电力系统适应新的经济和社会发展，以及新的环境和能源安全要求。
三、研究方法本研究采用文献研究和实例分析相结合的研究方法：1、文献研究：通过查阅已有的相关文献和资料，了解现有潮流计算方法及其优缺点，研究市场需求变化对潮流计算的影响、新技术对潮流计算的影响等相关问题。
2、实例分析：通过针对一些配电网的实例进行分析，验证新技术、新算法在实际应用中的可行性和优越性。
基于直角坐标法的电力系统潮流计算与仿真毕业论文开题报告
学院负责人签字：
学院盖章： 年 月 日
课题来源：1.科 (教) 研项目；2.实验；3.生产实习；4.工程实践；5.社会调查；6.其它
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电力系统潮流计算 的目的、意义
通过比较选择直角坐标系法求解功 率和电压
基于直角坐标法的潮流计算建 模原理及方法
牛顿拉夫逊法（直角坐标）的 计算过程
得出结果 校验条件 满足要求 不满足要求
运用 MATLAB 编写潮流计算的 程序并进行仿真、调试
分析验证程序的可行性， 针对某 一电力系统网络进行验证
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四、研究进度安排 2016 年 12 月 26 日～2017 年 1 月 1 日 2017 年 2 月 27 日～2017 年 3 月 5 日 2017 年 3 月 6 日～2017 年 4 月 16 日 2017 年 4 月 17 日～2017 年 5 月 21 日 阅 2017 年 5 月 22 日～2017 年 6 月 4 日 阅 2017 年 6 月 5 日～2017 年 6 月 11 日 评阅教师审阅；论文答辩 五、主要参考文献 [1]何仰赞,温增银.电力系统分析（上、下）[M].华中理工大学出版社,2002. [2] 刘 军 , 刘 学 军 .MATLAB 在 电 力 系 统 分 析 中 的 应 用 [J]. 电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报,[J].中国信息报,2000.4,12(2):23-25 [3]王锡凡等.电力系统计算[M].水利电力出版社,1978. [4]谢威,彭志炜,张朝纲,马春生.一种基于牛顿—拉夫逊的潮流就算方法[J]. 许昌学院学报.2006.3,25(2):27-30 [5]苏津,基于矢量化运算模式的电力系统潮流计算[M].北京:中国电力出版社,2007. [6]邵尉哲,王宇俊,万新儒,宫嘉炜,陈恳[J].《南昌大学学报(工科版)》,2016, 38(1):98-102 [7]陈衍.电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,2007. [8]李维波.MATLAB 在电气工程中的应用[M].北京:中国电力出版社,2007. [9] Elgred O I.Electric Energy System Theory-An Introduction.McGraw-Hill Book Co.2010,(12):27-30 [10]耿光超 , 电力系统稳定约束最优潮流模型算法与并行化 [M]. 北京 :中国电力出版社 , 2008. [11]李家坤,刘姣姣.MATLAB 仿真技术在电力电子教学中的应用[J].长江工程职业技术学 院学报,2009.3,26(1):75-77 [12] 杨旭英 . 含分 布式发电 的配网潮 流计算与 相关 分析 [J]. 江西电 力职业技 术学院 学 报,2005.12,18(4):10-11 [13]谷源.基于 MPI 的电力系统潮流并行计算实现[M].华中理工大学出版社,2009. [14]张宁,江红梅,张渭.基于 MATLAB 的电力系统潮流计算[J].西北农林科技大学学报(自 然科学版),2004.12,32(12):124-126 [15]Nagrath I J， Kothari D R.Modern Power System Analysis. New Delhi: TataMcGraw-Hill
潮流计算报告
高等电力系统分析潮流计算姓名：***学号：********第一部分 程序设计说明本设计采用牛顿-拉夫逊法实现电力系统的潮流计算。
相对于其它方法，选择牛顿-拉夫逊法，因为牛顿-拉夫逊法计算的结果精确度高，以导纳为基础，利用导纳矩阵的对称性、稀疏性及节电编号顺序优化的技巧，使该法的速度及收敛性加快，但该法内存的需要量也较大。
设计采用直角坐标系和matlab 语言来编程，全部程序在matlab6.5.1操作平台上编译并通过。
牛顿-拉夫逊法原理简述：1）选取方程根的初始值0x ，一般来说，0()0f x ≠2）对0x 进行修正，令100x x Δx =+，即010x x x ∆=-,将1()f x 在0x 点附近展开泰勒级数，取一阶近似 1000()()()0f x f x f x x '≈+∆≈,当'0()0f x ≠时有000()/()x f x f x '∆=- 3）综合1）2）有：1000()/()x x f x f x '=-4）若经k +1次修正得到了方程的解 1'()/()0,1,2,3,k k k k x x f x f x k +=-=注：1.若初始值充分接近于根，则N －R 法的收敛速度很快；2.由于方程的精确解的具体值事先不知道，在编程实施时，可以预先给定一个足够小的正数 ，以下式作为迭代终止的判定条件：1k k x x ε+-< 牛顿-拉夫逊法几何意义：图中()0x 为假设的初始值它和真值之间的差值 为：()0Δx ，然后求得：()1x ，其与真值之间的差值为：()1Δx 。
如此类推，求得()k x 逼近真值 *x 。
x本程序流程图：第二部分使用说明本程序使用matlab 6.5.1版本编译，使用时将本程序的m文件放入C:\MA TLAB6p5p1\work文件夹下运行即可。
首先运行ieee14.m文件，将ieee14节点数据存入到matlab缓存中，之后运行chaoliu.m文件，运行后结果自动输出到该文件夹下的result.txt文档中，打开可看到结果。
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。
C语言潮流计算研究报告
潮流计算研究报告一、潮流计算概述电力工业是国民经济的基础产业,为保证电力系统安全、稳定及可靠的运行,首先需计算电力系统网络潮流。
潮流计算指根据给定的电力系统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:各母线电压、各元件流过的功率及系统功率损耗等等。
在电力系统规划、设计及运行方式的研究中,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、可靠性及经济性,所以潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。
在数学上潮流计算问题是一组多元非线性方程式求解问题,其解法离不开迭代。
二、潮流计算算法框图三、节点分类本次设计采用直角坐标牛顿拉夫逊法，用C语言编制潮流计算程序。
牛顿法拉夫逊：把非线性方程式的求解过程变成反复对相应的线性方程式的求解过程，通常称为逐次线性化过程。
节点分类：1）平衡节点已知节点的电压幅值和相角，求有功和无功，一般设在调频厂（一个）。
2）PQ节点已知节点的有功、无功，求电压幅值和相角，一般设在变电所母线，按给定频率发电的电厂母线（多个）。
3）PV节点已知节点的有功和电压幅值，求无功和电压相角，一般设在有无功补偿的变电所母线，无功可调的发电厂母线（少个）。
四、基本公式1、节点注入电流2、节点功率3、不平衡量4、雅可比矩阵（1）i ≠ j时（2）i=j 时5、线路功率及损耗五、IEEE30拓扑结构IEEE30节点结构六、算法输入原始数据1、支路参数（支路数L=41）始端末端回线数线路类型线路电阻线路电抗线路电纳(B/2)/ 变比2 1 1 0 0.0192 0.0575 0.0528 03 1 1 0 0.0452 0.1852 0.0408 04 2 1 0 0.057 0.1737 0.0368 04 3 1 0 0.0132 0.0379 0.0084 05 2 1 0 0.0472 0.1983 0.0418 06 2 1 0 0.0581 0.1763 0.0374 06 4 1 0 0.0119 0.0414 0.009 07 5 1 0 0.046 0.116 0.0204 07 6 1 0 0.0267 0.082 0.017 08 6 1 0 0.012 0.042 0.009 06 9 1 1 0 0.208 0 0.9786 10 1 1 0 0.556 0 0.96911 9 1 0 0 0.208 0 010 9 1 0 0 0.11 0 04 12 1 1 0 0.256 0 0.93213 12 1 0 0 0.14 0 014 12 1 0 0.1231 0.2559 0 015 12 1 0 0.0662 0.1304 0 016 12 1 0 0.0945 0.1987 0 015 14 1 0 0.221 0.1997 0 017 16 1 0 0.0524 0.1923 0 018 15 1 0 0.1073 0.2185 0 019 18 1 0 0.0639 0.1292 0 020 19 1 0 0.034 0.068 0 020 10 1 0 0.0936 0.209 0 017 10 1 0 0.0324 0.0845 0 021 10 1 0 0.0348 0.0749 0 022 10 1 0 0.0727 0.1499 0 022 21 1 0 0.0116 0.0236 0 023 15 1 0 0.1 0.202 0 024 22 1 0 0.115 0.179 0 024 23 1 0 0.132 0.27 0 025 24 1 0 0.1885 0.3292 0 026 25 1 0 0.2544 0.38 0 027 25 1 0 0.1093 0.2087 0 028 27 1 1 0 0.396 0 0.96829 27 1 0 0.2198 0.4153 0 030 27 1 0 0.3202 0.6027 0 030 29 1 0 0.2399 0.4533 0 028 8 1 0 0.0636 0.2 0.0428 028 6 1 0 0.0169 0.0599 0.013 02、节点参数（节点数N=30）编号节点类型电压实部电压虚部负荷有功负荷无功发电有功发电无功PV节点的V 并联电容1 1 1.05 0 0 0 0 0 1.05 02 3 1.045 0 0.217 0.127 0.8 0 1.045 03 2 1 0 0.024 0.012 0 0 1 04 2 1 0 0.076 0.016 0 0 1 05 3 1.01 0 0.942 0.190 0.5 0 1.01 06 2 1 0 0 0 0 0 1 07 2 1 0 0.228 0.109 0 0 1 08 3 1.01 0 0.30 0.30 0.2 0 1.01 09 2 1 0 0 0 0 0 1 010 2 1 0 0.058 0.02 0 0 1 0.1911 3 1.05 0 0 0 0.2 0 1.05 012 2 1 0 0.112 0.075 0 0 1 013 3 1.05 0 0 0 0.2 0 1.05 014 2 1 0 0.062 0.016 0 0 1 015 2 1 0 0.082 0.025 0 0 1 016 2 1 0 0.035 0.018 0 0 1 017 2 1 0 0.09 0.058 0 0 1 018 2 1 0 0.032 0.009 0 0 1 019 2 1 0 0.095 0.034 0 0 1 020 2 1 0 0.022 0.007 0 0 1 021 2 1 0 0.175 0.112 0 0 1 022 2 1 0 0 0 0 0 1 023 2 1 0 0.032 0.016 0 0 1 024 2 1 0 0.087 0.067 0 0 1 0.04325 2 1 0 0 0 0 0 1 026 2 1 0 0.035 0.023 0 0 1 027 2 1 0 0 0 0 0 1 028 2 1 0 0 0 0 0 1 029 2 1 0 0.024 0.009 0 0 1 0302 1 0 0.106 0.019 0 0 1 0七、潮流程序#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include <iomanip.h> //使用setw函数#include<math.h>#include "stdlib.h"#include<stdio.h>#include "math.h"#include <iostream>#include <stdio.h>#include <tchar.h>#include <fstream>#include <cmath>#include <process.h>#include <math.h>#include <malloc.h>using namespace std;void main(){FILE *fp;fp=fopen("result.txt","w");ifstream fin;fin.open("node information.txt");int node_num;fin>>node_num;int n = node_num*(node_num-1);int Jocabi_rank=2*(node_num-1);double * * Jocabi=new double * [Jocabi_rank];int *II=new int[n];int *JJ=new int[n];double *WR=new double[n];double *WX=new double[n];double *WXC=new double[n];double *WNT=new double[n];for(int i=0;i<n;i++){II[i]=0;JJ[i]=0;WR[i]=0;WX[i]=0;WXC[i]=0;WNT[i]=0;}double *GF=new double[n];for(int GF_i=0;GF_i<=n;GF_i++)GF[GF_i]=0;double *BF=new double[n];for(int BF_i=0;BF_i<=n;BF_i++)BF[BF_i]=0;double * * GF1=new double * [node_num+1];for (int GF1_i=0;GF1_i<node_num;GF1_i++){GF1[GF1_i]=new double[node_num+1];for (int GF1_j=0;GF1_j<node_num;GF1_j++){GF1[GF1_i][GF1_j]=0;}} double * * BF1=new double * [node_num+1];for (int BF1_i=0;BF1_i<=node_num;BF1_i++) {BF1[BF1_i]=new double[node_num+1];for (int BF1_j=0;BF1_j<node_num;BF1_j++) {BF1[BF1_i][BF1_j]=0;}} double *GD=new double[node_num];for(int GD_i=0;GD_i<=node_num;GD_i++){GD[GD_i]=0;}double *BD=new double[node_num];for(int BD_i=0;BD_i<=node_num;BD_i++){BD[BD_i]=0;}double * BC=new double[node_num];for(int BC_i=0;BC_i<=node_num;BC_i++){BC[BC_i]=0;}for(i=0;i<n;i++)fin>>II[i]>>JJ[i]>>WR[i]>>WX[i]>>WXC[i]>>WNT[i];//节点导纳矩阵int p,q;double K;for(i=0;i<n;i++){p=0;q=0;K=0.0;if(WNT[i]==0){GF[i]=WR[i]/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]);BF[i]=(-WX[i])/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]);}if(WNT[i]>0){K=WNT[i];p=II[i];GF[i]=(WR[i]/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]))/K;BF[i]=((-WX[i])/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]))/K;GD[p-1]=GD[p-1]+((K-1)/K)*(WR[i]/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]));BD[p-1]=BD[p-1]+((K-1)/K)*(-WX[i])/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]);}if(WNT[i]<0){K=fabs(WNT[i]);q=JJ[i];GF[i]=(WR[i]/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]))/K;BF[i]=((-WX[i])/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]))/K;GD[q-1]=GD[q-1]+((1-K)/(K*K))*WR[i]/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]);BD[q-1]=BD[q-1]+((1-K)/(K*K))*(-WX[i])/(WR[i]*WR[i]+WX[i]*WX[i]);}}for(int I=1;I<=node_num;I++){BC[I-1]=0.0;for(int i=0;i<n;i++){int J=0;if(II[i]==I){if(WXC[i]<1000)BC[I-1]=BC[I-1]+WXC[i];J=JJ[i];GF1[I-1][J-1]=-GF[i];BF1[I-1][J-1]=-BF[i];GF1[I-1][I-1]=GF1[I-1][I-1]+GF[i];BF1[I-1][I-1]=BF1[I-1][I-1]+BF[i];}}GF1[I-1][I-1]=GF1[I-1][I-1]+GD[I-1];BF1[I-1][I-1]=BF1[I-1][I-1]+BD[I-1]+BC[I-1];} //输出节点导纳矩阵fprintf(fp,"节点导纳矩阵是： \n");for(int m=0;m<node_num;m++){for(int n=0;n<node_num;n++){fprintf(fp,"%9.6f",GF1[m][n]);fprintf(fp,"+j");fprintf(fp,"%9.6f",BF1[m][n]);fprintf(fp," ");}fprintf(fp,"\n");}fprintf(fp,"\n");fprintf(fp,"\n");fprintf(fp,"\n");//$$$$$$$$$$$$$$$$$输出节点导纳矩阵完毕$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$//$$$$$$$$$$$$$$$$$$$求节点初始差值$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ double *wv=new double [node_num];double *we=new double [node_num];double *wf=new double [node_num];double *wp_g=new double [node_num];double *wq_g=new double [node_num];double *wp_l=new double [node_num];double *wq_l=new double [node_num];double *wn=new double [node_num];for(int p_i=0;p_i<node_num;p_i++){wv[p_i]=0;we[p_i]=0;wf[p_i]=0;wp_g[p_i]=0;wq_g[p_i]=0;wp_l[p_i]=0;wq_l[p_i]=0;wn[p_i]=0;}double * dp=new double [node_num];for (int dp_i=0;dp_i<node_num;dp_i++)dp[dp_i]=0;double * dq=new double [node_num];for (int dq_i=0;dq_i<node_num;dq_i++)dq[dq_i]=0;double * dvv=new double [node_num];for (int dvv_i=0;dvv_i<node_num;dvv_i++)dvv[dvv_i]=0;double * sm=new double [node_num];double * sn=new double [node_num];int n_m=0 ;ifstream ffin;ffin.open("node power.txt");for(int pi=0;pi<node_num;pi++){ffin>>wp_g[pi]>>wq_g[pi]>>wp_l[pi]>>wq_l[pi]>>we[pi]>>wf[pi]>> wn[pi];}for(int wv_i=0;wv_i<node_num;wv_i++){wv[wv_i]=we[wv_i];}double * w_p=new double [node_num];double * w_q=new double [node_num];for (int w_i=0;w_i<node_num;w_i++){w_p[w_i]=0;w_q[w_i]=0;}//开始迭代，次数为iterative_frequencyfor (intiterative_frequency=0;iterative_frequency<12;iterative_frequency++) {fprintf(fp,"第[");fprintf(fp,"%2d",iterative_frequency);fprintf(fp,"]次迭代结果如下：");fprintf(fp,"\n");n_m=0;for(int Jocabi_i=0;Jocabi_i<Jocabi_rank;Jocabi_i++){Jocabi[Jocabi_i]=new double[Jocabi_rank];for(int Jocabi_j=0;Jocabi_j<Jocabi_rank;Jocabi_j++)Jocabi[Jocabi_i][Jocabi_j]=0;}for(i=0;i<node_num;i++){sm[i]=0;sn[i]=0;}for(i=0;i<node_num;i++){if(wn[i]==1){for(int j=0;j<node_num;j++){sm[i]=sm[i]+(GF1[i][j]*we[j]-BF1[i][j]*wf[j]);sn[i]=sn[i]+(GF1[i][j]*wf[j]+BF1[i][j]*we[j]);}dp[i]=wp_l[i]-we[i]*sm[i]-wf[i]*sn[i];dq[i]=wq_l[i]-wf[i]*sm[i]+we[i]*sn[i];n_m++;}if(wn[i]==2){for(int j=0;j<node_num;j++){sm[i]=sm[i]+(GF1[i][j]*we[j]-BF1[i][j]*wf[j]);sn[i]=sn[i]+(GF1[i][j]*wf[j]+BF1[i][j]*we[j]);}dp[i]=wp_g[i]-we[i]*sm[i]-wf[i]*sn[i];dvv[i]=wv[i]*wv[i]-(we[i]*we[i]+wf[i]*wf[i]);w_p[i]=we[i]*sm[i]+wf[i]*sn[i];w_q[i]=wf[i]*sm[i]-we[i]*sn[i];fprintf(fp,"第[" );fprintf(fp,"%2d",i+1 );fprintf(fp, "]个节点是PV节点，且其节点功率为：");fprintf(fp,"%9.6f",w_p[i]);fprintf(fp,"+j" );fprintf(fp,"%9.6f",w_q[i]);fprintf(fp,"\n" );} if(wn[i]==0){for(int j=0;j<node_num;j++){sm[i]=sm[i]+(we[j]*GF1[i][j]-wf[j]*BF1[i][j]);sn[i]=sn[i]+(wf[j]*GF1[i][j]+we[j]*BF1[i][j]);}w_p[i]=we[i]*sm[i]+wf[i]*sn[i];;w_q[i]=wf[i]*sm[i]-we[i]*sn[i];fprintf(fp,"第[" );fprintf(fp,"%2d",i+1 );fprintf(fp, "]个节点是平衡节点，其节点功率为：");fprintf(fp,"%9.6f",w_p[i]);fprintf(fp,"+j" );fprintf(fp,"%9.6f",w_q[i]);fprintf(fp,"\n" );} //$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$求Jocabi矩阵$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$for(int j=0;j<node_num;j++){if(j==i&&wn[i]==1){Jocabi[2*i][2*j]=-sm[i]-GF1[i][i]*we[i]-BF1[i][i]*wf[i]; Jocabi[2*i][2*j+1]=-sn[i]+BF1[i][i]*we[i]-GF1[i][i]*wf[i]; Jocabi[2*i+1][2*j]=sn[i]+BF1[i][i]*we[i]-GF1[i][i]*wf[i]; Jocabi[2*i+1][2*j+1]=-sm[i]+GF1[i][i]*we[i]+BF1[i][i]*wf[i];} if(j==i&&wn[i]==2){Jocabi[2*i][2*j]=-sm[i]-GF1[i][i]*we[i]-BF1[i][i]*wf[i]; Jocabi[2*i][2*j+1]=-sn[i]+BF1[i][i]*we[i]-GF1[i][i]*wf[i]; Jocabi[2*i+1][2*j]=(-2)*we[i];Jocabi[2*i+1][2*j+1]=(-2)*wf[i];} if(j!=i&&wn[i]==1){Jocabi[2*i][2*j]=(-1)*(GF1[i][j]*we[i]+BF1[i][j]*wf[i]);Jocabi[2*i][2*j+1]=BF1[i][j]*we[j]-GF1[i][j]*wf[i];Jocabi[2*i+1][2*j]=BF1[i][j]*we[j]-GF1[i][j]*wf[i];Jocabi[2*i+1][2*j+1]=GF1[i][j]*we[i]+BF1[i][j]*wf[i];} if(j!=i&&wn[i]==2){Jocabi[2*i][2*j]=(-1)*(GF1[i][j]*we[i]+BF1[i][j]*wf[i]);Jocabi[2*i][2*j+1]=BF1[i][j]*we[j]-GF1[i][j]*wf[i];Jocabi[2*i+1][2*j]=0;Jocabi[2*i+1][2*j+1]=0;}}} //$$$$$$$$$$$$$$$$$$$高斯法解方程$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ double * Dalta_w=new double[Jocabi_rank];for(i=0;i<node_num;i++){if(wn[i]==1){Dalta_w[2*i]=dp[i];Dalta_w[2*i+1]=dq[i];}if(wn[i]==2){Dalta_w[2*i]=dp[i];Dalta_w[2*i+1]=dvv[i];}}double * M=new double[Jocabi_rank];double * X=new double[Jocabi_rank];for(i=0;i<Jocabi_rank;i++){X[i]=0;M[i]=0;}double t;int * js=new int [Jocabi_rank];for(i=0;i<Jocabi_rank;i++)js[i]=0;//交换Jocabi矩阵的行，使每列的对角线元素为所有行中最大的元素double * temp_swap_vector=new double[Jocabi_rank+1];for(inttemp_swap_vector_i=0;temp_swap_vector_i<Jocabi_rank;temp_swap_vector_ i++)temp_swap_vector[temp_swap_vector_i]=0;double temp_variable_for_compare=0;int temp_line=0;for(int diagonal_i=0;diagonal_i<Jocabi_rank;diagonal_i++){temp_variable_for_compare=Jocabi[diagonal_i][diagonal_i];for(intJocabi_line=diagonal_i;Jocabi_line<Jocabi_rank;Jocabi_line++) {if(temp_variable_for_compare<fabs(Jocabi[Jocabi_line][diagonal _i])){temp_variable_for_compare=fabs(Jocabi[Jocabi_line][diagonal_i] );temp_line=Jocabi_line;for(int Jocabi_j_j=0;Jocabi_j_j<Jocabi_rank;Jocabi_j_j++) {temp_swap_vector[Jocabi_j_j]=Jocabi[diagonal_i][Jocabi_j_j];Jocabi[diagonal_i][Jocabi_j_j]=Jocabi[temp_line][Jocabi_j_j];Jocabi[temp_line][Jocabi_j_j]=temp_swap_vector[Jocabi_j_j];}t=Dalta_w[diagonal_i];Dalta_w[diagonal_i]=Dalta_w[temp_line];Dalta_w[temp_line]=t;}}}//$$$$$$$$$$$$$$交换Jocabi矩阵的行完毕$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ double * * temp=new double * [Jocabi_rank];for(i=0;i<Jocabi_rank;i++){temp[i]=new double[Jocabi_rank];for(int j=0;j<Jocabi_rank;j++)temp[i][j]=0.0;}for(int k=0;k<Jocabi_rank;k++){if(Jocabi[k][k]==0) cout<<"fail"<<endl;else{temp[k][k]=Jocabi[k][k];for(int j=0;j<Jocabi_rank;j++)Jocabi[k][j]=Jocabi[k][j]/temp[k][k];Dalta_w[k]=Dalta_w[k]/temp[k][k];for(int ii=k+1;ii<Jocabi_rank;ii++){M[ii]=0.0;M[ii]=Jocabi[ii][k];for(int jj=k;jj<Jocabi_rank;jj++)Jocabi[ii][jj]=Jocabi[ii][jj]-M[ii]*Jocabi[k][jj];Dalta_w[ii]=Dalta_w[ii]-M[ii]*Dalta_w[k];}}} X[Jocabi_rank-1]=Dalta_w[Jocabi_rank-1]/(-Jocabi[Jocabi_rank-1][J ocabi_rank-1]);for(i=Jocabi_rank-2;i>=0;i--){t=0;for(k=i+1;k<Jocabi_rank;k++){t=t+(-Jocabi[i][k])*X[k];}X[i]=(Dalta_w[i]-t)/(-Jocabi[i][i]);}for(i=0;i<node_num;i++){if(wn[i]==1){we[i]=we[i]+X[2*i];wf[i]=wf[i]+X[2*i+1];fprintf(fp,"第[");fprintf(fp,"%2d",i+1);fprintf(fp,"]个节点是PQ节点其节点电压实部修正量是：");fprintf(fp,"%9.6f",X[2*i]);fprintf(fp," 其节点电压虚部修正量是：");fprintf(fp,"%9.6f",X[2*i+1]);fprintf(fp,"\n");} if(wn[i]==2){we[i]=we[i]+X[2*i];wf[i]=wf[i]+X[2*i+1];fprintf(fp,"第[");fprintf(fp,"%2d",i+1);fprintf(fp,"]个节点是PV节点其节点电压实部修正量是：");fprintf(fp,"%9.6f",X[2*i]);fprintf(fp," 其节点电压虚部修正量是：");fprintf(fp,"%9.6f",X[2*i+1]);fprintf(fp,"\n");}} fprintf(fp,"\n");fprintf(fp,"\n");//$$$$$$$$$$$$$$$$判断是否收敛并求最后的差值$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ double ch=0;double * * s_p=new double * [node_num+1];for(int s_p_i=1;s_p_i<=node_num+1;s_p_i++){s_p[s_p_i]=new double[node_num+1];for(int s_p_j=1;s_p_j<=node_num+1;s_p_j++)s_p[s_p_i][s_p_j]=0;}double * * s_q=new double * [node_num+1];for(int s_q_i=1;s_q_i<=node_num+1;s_q_i++){s_q[s_q_i]=new double[node_num+1];for(int s_q_j=1;s_q_j<=node_num+1;s_q_j++)s_q[s_q_i][s_q_j]=0;}for(int ci=1;ci<=node_num-1;ci++){if((fabs(Dalta_w[ci]))>(fabs(ch))){ch=fabs(Dalta_w[ci]);}}fprintf(fp,"判断是否迭代的最大值是:");fprintf(fp,"%9.6f",ch);fprintf(fp,"\n");fprintf(fp,"\n");if(ch<1e-005){double *UU=new double [node_num];for(int k=0;k<node_num;k++)UU[k]=0.0;for(k=0;k<node_num;k++)UU[k]=we[k]*we[k]+wf[k]*wf[k];double *G_ground=new double [n];double *B_ground=new double [n];for(int i=0;i<n;i++){G_ground[i]=0;B_ground[i]=0;}cout<<"满足迭代要求，计算完成，迭代次数是"<<iterative_frequency<<endl;fprintf(fp,"||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||\n");fprintf(fp,"\n");fprintf(fp,"满足迭代要求，计算完成，迭代次数是");fprintf(fp,"%2d",iterative_frequency);fprintf(fp,"\n");for(i=0;i<node_num;i++){fprintf(fp,"节点");fprintf(fp,"[");fprintf(fp,"%2d",i+1);fprintf(fp,"]的电压是：");fprintf(fp,"%9.6f",we[i]);if(wf[i]>0){fprintf(fp," + j");fprintf(fp,"%9.6f",wf[i]);}if(wf[i]<0){fprintf(fp," - j");fprintf(fp,"%9.6f",fabs(wf[i]));}fprintf(fp," 幅值是：");fprintf(fp,"%9.6f",sqrt(we[i]*we[i]+wf[i]*wf[i]));fprintf(fp," 相角是：");fprintf(fp,"%9.6f",atan(wf[i]/we[i])*180/3.1415926);fprintf(fp,"度");fprintf(fp,"\n");}fprintf(fp,"线路功率是:\n");for(int j=0;j<n;j++){double K=0.0;int p=0;int q=0;p=II[j];q=JJ[j];if(p==0&&q==0)break;GF[j]=WR[j]/(WR[j]*WR[j]+WX[j]*WX[j]);BF[j]=(-WX[j])/(WR[j]*WR[j]+WX[j]*WX[j]);if(WNT[j]<0){K=fabs(WNT[j]);G_ground[j]=((1-K)/(K*K))*GF[j];B_ground[j]=((1-K)/(K*K))*BF[j];}if(WNT[j]>0){K=WNT[j];G_ground[j]=((K-1)/K)*GF[j];B_ground[j]=((K-1)/K)*BF[j];}if(WXC[j]<1000)B_ground[j]=B_ground[j]+WXC[j];s_p[p][q]=UU[p-1]*G_ground[j]+UU[p-1]*GF1[p-1][q-1]-(we[p-1]*we[q -1]+wf[p-1]*wf[q-1])*GF1[p-1][q-1]+(we[p-1]*wf[q-1]-we[q-1]*wf[p-1])*BF1[p-1][q-1];s_q[p][q]=-UU[p-1]*B_ground[j]-UU[p-1]*BF1[p-1][q-1]+(we[p-1]*we[ q-1]+wf[q-1]*wf[q-1])*BF1[p-1][q-1]+(we[p-1]*wf[q-1]-we[q-1]*wf[p-1])*GF1[p-1][q-1];fprintf(fp,"S[");fprintf(fp,"%2d",p);fprintf(fp,"][");fprintf(fp,"%2d",q);fprintf(fp,"]=");fprintf(fp,"%9.6f",s_p[p][q]);if(s_q[p][q]>0){fprintf(fp," + j");fprintf(fp,"%9.6f",s_q[p][q]);}if(s_q[p][q]<0){fprintf(fp," - j");fprintf(fp,"%9.6f",fabs(s_q[p][q]));}fprintf(fp,"\n");}break;}}//迭代结束八、IEEE30节点的仿真结果1、节点电压编号电压实部电压虚部电压幅值电压相角节点1 1.05 0i 1.05 0度节点2 1.04445 -0.0337697i 1.045 -1.85186度节点3 1.01843 -0.067472i 1.02066 -3.79037度节点4 1.01033 -0.0798977i 1.01348 -4.52159度节点5 1.0035 -0.114413i 1.01 -6.50445度节点6 1.00662 -0.0943613i 1.01104 -5.35528度节点7 0.996459 -0.111039i 1.00263 -6.35844度节点8 1.00511 -0.0993071i 1.01 -5.64266度节点9 1.03035 -0.122151i 1.03756 -6.76104度节点10 1.02229 -0.156054i 1.03413 -8.67927度节点11 1.04666 -0.0837098i 1.05 -4.57268度节点12 1.03608 -0.141734i 1.04573 -7.78959度节点13 1.0436 -0.115738i 1.05 -6.32836度节点14 1.01898 -0.156444i 1.03092 -8.72848度节点15 1.01403 -0.157951i 1.02626 -8.85357度节点16 1.02183 -0.151553i 1.033 -8.43636度节点17 1.01658 -0.157803i 1.02876 -8.82354度节点18 1.00279 -0.167848i 1.01674 -9.50214度节点19 0.999803 -0.170757i 1.01428 -9.69206度节点20 1.00449 -0.16805i 1.01845 -9.49755度节点21 1.00872 -0.162656i 1.02175 -9.16004度节点22 1.00931 -0.162655i 1.02234 -9.15476度节点23 1.00254 -0.16504i 1.01604 -9.34827度节点24 0.996609 -0.169594i 1.01094 -9.65755度节点25 0.995082 -0.169371i 1.00939 -9.65966度节点26 0.976247 -0.173651i 0.991571 -10.0861度节点27 1.00354 -0.166036i 1.01718 -9.3945度节点28 1.00168 -0.102188i 1.00688 -5.82495度节点29 0.980068 -0.184114i 0.997212 -10.6395度节点30 0.96576 -0.197073i 0.985662 -11.5334度2、线路传输功率首端—末端首末功率末首功率2-1 -57.9109+(8.36395)i 58.5228+(-12.325)i3-1 -39.536+(-7.37948)i 40.2261+(5.83313)i4-2 -30.8909+(-9.48018)i 31.4524+(7.29204)i4-3 -36.9557+(-6.53076)i 37.136+(6.17948)i5-2 -44.4784+(-7.6178)i 45.4077+(7.10769)i6-2 -38.4904+(-7.58429)i 39.3508+(6.2414)i6-4 -34.7811+(4.04816)i 34.9241+(-4.02213)i 7-5 -0.260435+(-7.29197)i 0.278436+(5.2715)i7-6 -22.5396+(-3.60803)i 22.6765+(2.30528)i8-6 -11.9244+(0.486521)i 11.9413+(-1.34664)i 6-9 12.3726+(-12.7417)i -12.3726+(13.3835)i6-10 10.9034+(-3.88366)i -10.9034+(4.61235)i 11-9 20+(6.66081)i -20+(-5.82246)i10-9 -32.6509+(-2.67651)i 32.6509+(3.78043)i4-12 23.6005+(-12.0947)i -23.6005+(13.8474)i 13-12 20+(3.45425)i -20+(-2.93116)i14-12 -7.91606+(-2.10553)i 7.99377+(2.26709)i15-12 -18.28+(-5.90486)i 18.5119+(6.36176)i16-12 -7.55825+(-2.98863)i 7.61675+(3.11163)i15-14 -1.7094+(-0.499524)i 1.71605+(0.505537)i 17-16 -4.04947+(-1.1564)i 4.05825+(1.18863)i18-15 -6.09617+(-1.40631)i 6.13679+(1.48904)i19-18 -2.89082+(-0.495509)i 2.89617+(0.506313)i 20-19 6.6264+(2.93893)i -6.60918+(-2.90448)i 20-10 -8.82641+(-3.63893)i 8.90866+(3.82259)i17-10 -4.95054+(-4.64359)i 4.96464+(4.68038)i21-10 -16.1704+(-9.32613)i 16.2865+(9.57613)i22-10 -7.88783+(-4.19568)i 7.94335+(4.31016)i22-21 1.33022+(1.87505)i -1.32963+(-1.87386)i 23-15 -5.6167+(-2.34288)i 5.65258+(2.41535)i24-22 -6.50437+(-2.23775)i 6.55761+(2.32062)i24-23 -2.40853+(-0.726163)i 2.4167+(0.742882)i25-24 -0.212582+(-0.351348)i 0.212894+(0.351893)i 26-25 -3.5+(-2.29999)i 3.54539+(2.36778)i27-25 3.34908+(2.04752)i -3.3328+(-2.01643)i 28-27 16.1025+(-2.11682)i -16.1025+(3.14712)i 29-27 -6.10422+(-1.50686)i 6.1916+(1.67196)i30-27 -6.92977+(-1.35732)i 7.09411+(1.66665)i30-29 -3.67023+(-0.542645)i 3.70422+(0.60687)i28-8 -1.92156+(-3.12492)i 1.92445+(-1.21858)i28-6 -14.7132+(-3.43133)i 14.7506+(2.24037)i 3、发电机注入的功率编号功率实部功率虚部节点1 98.7489 -6.4919i 节点2 80 41.7051i 节点5 50 16.6537i 节点8 20 29.2679i 节点11 20 6.66081i 节点13 20 3.45425i。
分布式发电潮流计算与优化技术研究的开题报告
分布式发电潮流计算与优化技术研究的开题报告一、研究背景及意义随着可再生能源的普及和发展，分布式发电逐渐成为电力系统中重要的组成部分。
传统的集中式发电模式已经不能满足市场需求，如何实现分布式发电的高效、稳定和安全运行成为了当今电力领域的重要研究方向之一。
分布式发电系统具有较强的灵活性和可靠性，但同时也带来了许多挑战。
由于分布式发电系统的电源散布广泛、数量庞大，以及由于供电网络结构的复杂性导致分布式发电对电网的影响难以预测，因此需要以现代数学方法为基础，开发出有效的分布式发电潮流计算与优化技术。
这些技术将协助系统管理员、工程师及研究者更全面地了解分布式发电的信息并且更好地控制电力系统，实现电力系统的稳定和安全运行。
目前，尚缺乏能够全面分析分布式发电系统的电力特性，并对其实现高效稳定运行的方法进行优化的综合性研究。
因此，本研究旨在开发一种以分布式发电潮流计算与优化技术为基础的电力系统优化方案，提高电力系统的能效和运行稳定性。
二、研究内容本研究将主要探讨以下内容：1. 分布式发电系统概述：介绍分布式发电的技术背景和发展历程、系统组成结构、运行特点和优势等，以及分析它对电力系统的影响及前景。
2. 分布式发电潮流计算方法：基于传统发电模式下的电力系统潮流计算方法，为分布式发电系统开发一种有效的潮流计算算法。
分析分布式发电系统的变化和影响，包括发电量的波动性、电能质量的影响等。
以此为基础，建立分布式发电系统潮流计算模型，实现对分布式发电系统潮流的计算和分析。
3. 分布式发电系统优化方法：探究基于潮流计算的分布式发电系统优化方案。
对分布式发电系统的容量、位置、类型等进行最优化规划，实现分布式发电并网优化，提高电量利用率和电力质量。
4. 算法实现及实验验证：在 MATLAB 平台上，实现基于以上方法的分布式发电系统潮流计算和优化方案，仿真验证其效果和可行性，并与传统电力系统进行对比分析。
三、研究成果与意义本研究将开发一种能全面分析分布式发电系统电力特性、并对其进行优化的电力系统优化方案。
10KV配电网潮流计算及建模仿真开题报告
题目
10KV配电网潮流计算及建模仿真
学生姓名
班级学号
专业化1.课题的来自景配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网按电压等级来分类可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV），低压配电网（220/380V）； 负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。建立强大的配电网络是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送点和电网互联的一个重要手段。其作为目前电力电子技术在电力系统中应用最为全面，最为复杂的系统已经成为一门关于电力电子技术应用的专门学科。配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
2、课题的意义
电力系统的潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本计算，是电力系统规划和运行中不可缺少的一个重要组成部分。也可以说，潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统安全、经济分析和实时控制的基础。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，如母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。即潮流计算是对电力系统的功率分布和电压分布的计算, 其具体任务就是编制系统的调度计划和电气设备检修计划, 确定电力系统中变压器分接头位置和系统中枢点与电压控制点的电压曲线， 进行事故运行方式的分析, 为电力系统短路和稳定的计算提供数据, 为继电保护及自动装置的整定与电力系统设计规划提供依据等。潮流计算的目的是对现有电力系统的正常运行状态进行分析,提示必要的改进措施, 同时为新建系统或扩建系统的有关分析和计算打下了基础。 配电网潮流计算是配电网的经济运行、系统分析等重要基础，但由于配电网与输电网有 着明显的差异:配电网具有环形结构, 而通常以开环方式运行。通常呈辐射状，支路比值较大，分支线较多；配电线路中的R/X 比值偏大使输电网中常用的潮流计算算法如传统的牛顿法和快速分解法在应用于配电网潮流计算时容易形成病态而无法收敛，因此，研究适用配电网的潮流算法也是至关重要的。 目前，输电系统潮流计算方法已经较为成熟，并且获得了广泛的实际应用。但随着电力 系统规模的不断扩大，潮流计算方程阶数越来越高，对这种规模的方程不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的，因此，这也成为促使电力系统研究人员不断寻求新的、更可靠的潮流计算方法.
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:四、matlab程序：clear;Un=input('请输入Un:'); %输入所需的额定电压PQ=[%节点电压有功无功Un 0 0Un 4 2Un 6 3.2Un 3 1.44Un 4 3.2Un 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。
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科学技术学院毕业设计（论文）开题报告
题目：电力系统潮流分析计算机辅助设计
学科部：信息学科部
专业：电气工程及其自动化
班级：电气082班
学号：**********
*名：***
指导教师：***
填表日期：2011 年12 月 5 日
一、选题的依据及意义：
电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。
它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。
电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
潮流计算经历了一个由手工, 利用交、直流计算台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。
利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。
此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。
一般要满足四个基本要求：
a)可靠收敛
b)计算速度快
c)使用方便灵活
d)内存占用量少
它们也是对潮流算法进行评价的主要依据。
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。
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。
二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：
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）[1,2]。
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）[2,3]。
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[3,4]。
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统的阻抗矩阵及它们之间的联络线的阻抗，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。
克服阻抗法缺点的另一途径是采用牛顿-拉夫逊法（以下简称牛顿法）[5,6]。
牛顿法是数学中求解非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。
解决电力系统潮流计算问题是以导纳矩阵为基础的，因此，只要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潮流程序的计算效率。
自从20世纪60年代中期采用了最佳顺序消去法[7]以后，牛顿法在收敛性、内存要求、计算速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍被广泛采用的优秀方法。
在牛顿法的基础上，根据电力系统的特点，抓住主要矛盾，对纯数学的牛顿法进行了改造，得到了P-Q分解法[8]。
P-Q分解法在计算速度方面有显著的提高，迅速得到了推广。
牛顿法的特点是将非线性方程线性化。
20世纪70年代后期，有人提出采用更精确的模型，即将泰勒级数的高阶项也包括进来，希望以此提高算法的性能，这便产生了保留非线性的潮流算法。
另外，为了解决病态潮流计算，出现了将潮流计算表示为一个无约束非线性规划问题的模型，即非线性规划潮流算法。
近20多年来，潮流算法的研究仍然非常活跃，但是大多数研究都是围绕改进牛顿法和P-Q分解法进行的。
此外，随着人工智能理论的发展，遗传算法、人工神经网络、模糊算法也逐渐被引入潮流计算[10～12]。
但是，到目前为止这些新的模型和算法还不能取代牛顿法和P-Q分解法的地位。
由于电力系统规模的不断扩大，对计算速度的要求不断提高，计算机的并行计算技术也将在潮流计算中得到广泛的应用[13]，成为重要的研究领域。
三、本课题研究内容
1.熟悉电力系统潮流计算的相关理论。
2.在综合分析各种电力系统特点的基础上，运用所学专业知识，提出一种合理高效的潮流
计算算法。
3.熟练运用程序设计语言如C语言。
4.通过软件编程实现所提出的算法，并通过典型系统进行验证。
四、本课题研究方案
1、确定一种计算方法，如牛顿-拉夫逊法。
2、结合C语言，编写一套适用的程序完成潮流计算。
3、选取一典型模型进行验证，试验程序是否可靠。
六、参考文献(References)
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