复杂网络N-R法潮流分析计算

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潮流分析中的NR法和PQ分解法研究专题3:潮流算法研究专题

潮流分析中的NR法和PQ分解法研究专题3:潮流算法研究专题

研究专题3:潮流算法研究专题
研究专题名称
潮流算法研究专题
研究专题目的
通过潮流算法的计算机编程实现,通过潮流调试、结果对比研究,锻炼学生的科研实践能力和编写研究报告的能力。

研究专题内容和基本要求
(1)给定潮流计算的子程序;
(2)根据所给的实验指示书、子程序,编写潮流计算主程序,程序的I/O要具备一定的通用性,可以从文件按一定格式读取潮流数据;
(3)针对两个模型系统,调试潮流,通过调整使不收敛的潮流达到收敛,记录调整和计算过程,分析潮流结果;
(4)改变潮流算法,可选的算法有:N-R法(直角坐标和极坐标)、PQ 分解法等,对比收敛性、计算精度和计算速度;
(5)改变收敛精度,分析计算性能;
(6)研究潮流的调整。

研究专题参考资料
1、《电力系统潮流计算机解法实验指示书》
2、潮流计算相关的文献。

3.3复杂电力网潮流计算的计算机解法

3.3复杂电力网潮流计算的计算机解法

3.3复杂电力网潮流计算的计算机解法3.3.1 导纳矩阵的形成1.自导纳节点i的自导纳,亦称输入导纳,在数值上等于在节点i施加单位电压,其他节点全部接地时,经节点i注入网络的电流。

主对角线元素,更具体地说,就等于与节点连接的所有支路导纳的和。

2.互导纳节点i、j间的互导纳,在数值上等于在节点i施加单位电压,其他节点全部接地时,经节点j注入网络的电流。

非对角线元素。

更具体地说,是连接节点j和节点i支路的导纳之和再加上负号而得。

3.导钠矩阵的特点:(1)因为,导纳矩阵Y是对称矩阵;(2)导纳矩阵是稀疏矩阵,每一非对角元素是节点i和j间支路导纳的负值,当i和j间没有直接相连的支路时,即为零,根据一般电力系统的特点,每一节点平均与3-5个相邻节点有直接联系,所以导纳矩阵是一高度稀疏的矩阵;(3)导纳矩阵能从系统网络接线图直观地求出。

4.节点导纳矩阵的修改(1)从原有网络引出一支路,同时增加一节点,设i为原有网络结点,j为新增节点,新增支路ij的导纳为y ij。

如图3-17(a)所示。

因新增一节点,新的节点导纳阵需增加一阶。

且新增对角元Y jj=y ij,新增非对角元Y ij=Y ji=-y ij,同时对原阵中的对角元Y ii进行修改,增加ΔY ii=y ij。

(2)在原有网络节点i、j间增加一支路。

如图3-17(b)所示。

设在节点i增加一条支路,由于没有增加节点数,节点导纳矩阵Y阶次不变,节点的自导纳Y ii、Y jj和互导纳Y ij分别变化量为(3-57)图 3-17 网络接线的变化图(a)网络引出一支路,(b)节点间增加一支路,(c)节点间切除一支路,(d)节点间导纳改变(3)在原有网络节点i、j间切除一支路。

如图3-17(c)所示。

设在节点i切除一条支路,由于没有增加节点数,节点导纳矩阵Y阶次不变,节点的自导纳Y ii、Y jj和互导纳Y ij分别发生变化,其变化量为(3-58)(4)原有网络节点i、j间的导纳改变为。

复杂网络N-R法潮流仿真及分析

复杂网络N-R法潮流仿真及分析

摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种重要的分析计算,它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中,都需要利用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。

MATLAB使用方便,有着其他高级语言无法比拟的强大的矩阵处理功能。

这样使MATLAB成为电力系统潮流计算的首选计算机语言。

牛顿-拉夫逊法师电力系统潮流计算的常用算法之一,它收敛性好,迭代次数少。

介绍了电力系统潮流计算机辅分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉普逊法,最后介绍了利用matlab GUI 制作潮流计算软件的过程。

关键词:电力系统潮流计算;牛顿-拉普逊法;matlab GUIAbstractPower Flow Calculation of Power System is an important analysis and calculation of power system steady-state operation, which according to the given operating conditions and system wiring to determine the various parts of the power system running state. In the study of power system design and the current operation mode are required Power Flow Calculation to quantitatively analyzed and compared to the program or run mode power supply reasonable, reliability and economy or not. MATLAB is easy to use, the powerful matrix processing is the other high-level language can not be compared with. This allows MATLAB to become the preferred computer language of power flow calculation.Newton Raphson power flow calculation is one of the most commonly used algorithms, which has good convergence and fewer iterations .This article describes the power flow computer assisted analysis of the basic knowledge and power flow Newton - Raphson method, Finally it describe how to use matlab GUI to make the power flow calculation software.Keywords: power flow calculation; Newton - Raphson method; matlab GUI目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2选题意义 (1)1.3潮流计算及其现状及其发展趋势 (2)1.4本毕业设计主要工作 (3)第2章电力系统潮流计算基本原理 (4)2.1电力网络的数学模型 (4)2.1.1电力网络的基本方程式 (4)2.1.2 自导纳和互导纳的确定方法 (5)2.1.3 节点导纳矩阵的性质及意义 (7)2.1.4 非标准变比变压器等值电路 (8)2.2潮流计算的数学模型 (10)2.2.1 潮流计算的节点类型 (10)2.2.2 潮流计算基本方程 (10)2.3潮流计算的约束条件 (12)2.4潮流计算方法 (13)2.4.1 牛顿——拉夫逊法 (13)2.4.2 高斯——赛德尔法 (13)2.4.3 PQ分解法 (14)2.4.4 拟牛顿算法 (16)2.5 Matlab简介 (16)2.5.1 Matlab概述 (16)2.5.2 matlab GUI 简介 (16)2.5.3 GUI 设计模板及设计窗口 (17)2.5.4 GUI 设计的基本操作 (17)第3章牛顿拉夫逊潮流计算理论分析 (18)3.1概述 (18)3.2牛顿法基本原理 (18)3.3牛顿法潮流计算方程 (22)3.3.1节点功率方程 (22)3.3.2 修正方程 (23)3.4牛顿法潮流计算主要流程 (26)第4章基于matlab潮流计算软件的实现 (28)4.1登陆界面的设计实现 (28)4.2潮流计算主界面设计实现 (28)4.2.1 主界面介绍 (28)4.2.2 数据初始化 (29)4.2.3 潮流计算 (30)4.2.4 数据处理 (32)4.2.5数据的传递问题 (32)第5章实例仿真与分析 (33)5.1实例仿真 (33)5.2运行结果分析 (34)第6章小结 (35)第1章绪论1.1课题背景电力是衡量一个国家经济发展的主要指标,也是反映人民生活水平的重要标志,它已成为现代工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面不可或缺的能源和动力。

九节点系统潮流计算编程牛N-R法

九节点系统潮流计算编程牛N-R法

如图所示系统,试计算潮流分布,相关数据见《版潮流计算用户手册》P121。

#include<>#include <>float divRe(float b1,float b2,float b3,float b4){float a1r;a1r=(b1*b3+b2*b4)/(b3*b3+b4*b4);return(a1r);}float divIm(float b1,float b2,float b3,float b4){float a1i;a1i=(b2*b3-b1*b4)/(b3*b3+b4*b4);return(a1i);}float mulRe(float b1,float b2,float b3,float b4){float a2r;a2r=b1*b3-b2*b4;return(a2r);}float mulIm(float b1,float b2,float b3,float b4){float a2i;a2i=b2*b3+b1*b4;return(a2i);}float Max(float a[],int n){int i;float max;max= fabs(a[0]);for(i=1;i<n;i++){if(fabs(a[i])>max)max=fabs(a[i]);}return(max);}void main(){int i,j,k,h,km;int T=16;float eps,sumpi1,sumpi2,sumqi1,sumqi2,max,sumir,sumii,I1r,I1i,t,xx,xxx; float pi0[8],qi0[8],detpi[8],detqi[8],Iir0[8],Iii0[8],J0[16][16], detsi[16],detui[16], delta_p[9][9],delta_q[9][9],a[16][32],ni[16][16],H[8][8],N[8][8],J[8][8],L[8][8],ei1[9],fi1[9],sp[9][9],sq[9][9];static float ybr[9][9]={{,,0,0,0,,0,0,0},{,,,0,0,0,0,0,0},{0,,,,0,0,0,0,0},{0,0,,,,0,0,0,0},{0,0,0,,,,0,0,0},{,0,0,0,,,0,0,0},{0},{0},{0}};static float ybi[9][9]={{,,0,0,0,,0,0,},{,,,0,0,0,0,0,0},{0,,,,0,0,16,0,0},{0,0,,,,0,0,0,0},{0,0,0,,,,0,,0},{,0,0,0,,,0,0,0},{0,0,16,0,0,0,-16,0,0},{0,0,0,0,,0,0,,0},{,0,0,0,0,0,0,0,}};static float yd[9][9]={{0,,0,0,0,,0,0,0},{,0,,0,0,0,0,0,0},{0,,0,,0,0,0,0,0},{0,0,,0,,0,0,0,0},{0,0,0,,0,,0,0,0},{,0,0,0,,0,0,0,0},{0},{0},{0}} ;float ei0[9]={,,,,,,,,};float fi0[9]={};float pi[9]={0,,0,,0,,,,0};float qi[9]={0,,0,,0,,0,0,0};h=0;km=15;eps=;do{h+=1;printf("\nNow The %dth times\n",h);for(i=0;i<8;i++){printf("ei0[%d]=%f\t",i,ei0[i]);printf("fi0[%d]=%f\t",i,fi0[i]);}for(i=0;i<8;i++){printf("pi[%d]=%f\t",i,pi[i]);printf("qi[%d]=%f\t",i,qi[i]);}sumpi2=0;sumqi2=0;for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<9;j++){sumpi1=(ei0[i]*(ybr[i][j]*ei0[j]-ybi[i][j]*fi0[j])+fi0[i]*(ybr[i][j]*fi0[j]+ybi [i][j]*ei0[j]));sumpi2+=sumpi1;}pi0[i]=sumpi2;printf("pi0[%d]=%f\t",i,pi0[i]);sumpi2=0;}for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<9;j++){sumqi1=(fi0[i]*(ybr[i][j]*ei0[j]-ybi[i][j]*fi0[j])-ei0[i]*(ybr[i][j]*fi0[j]+ybi [i][j]*ei0[j]));sumqi2+=sumqi1;}qi0[i]=sumqi2;printf("qi0[%d]=%f\t",i,qi0[i]);sumqi2=0;}for(i=0;i<8;i++){detpi[i]=pi[i]-pi0[i];detqi[i]=qi[i]-qi0[i];if(i==6||i==7){qi0[i]=ei0[i]*ei0[i]+fi0[i]*fi0[i];detqi[i]=[i];}printf("detpi[%d]=%f\t",i,detpi[i]);printf("detqi[%d]=%f\t",i,detqi[i]);}//***************************************************************************** ********************//节点的注入电流表达式for(i=0;i<8;i++){ Iii0[i]=0;Iir0[i]=0;}for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<9;j++){Iir0[i]+=ybr[i][j]*ei0[j]-ybi[i][j]*fi0[j];Iii0[i]+=ybr[i][j]*fi0[j]+ybi[i][j]*ei0[j];}}//***************************************************************************** ****************//求解NHJL矩阵for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<8;j++){if(i==j){if(i==6||i==7){H[i][j]=-ybi[i][j]*ei0[j]+ybr[i][j]*fi0[j]+Iii0[i];N[i][j]=ybr[i][j]*ei0[j]+ybi[i][j]*fi0[j]+Iir0[i];J[i][j]=2*fi0[i];L[i][j]=2*ei0[i];}else{H[i][j]=-ybi[i][j]*ei0[j]+ybr[i][j]*fi0[j]+Iii0[i];N[i][j]=ybr[i][j]*ei0[j]+ybi[i][j]*fi0[j]+Iir0[i];J[i][j]=-ybr[i][j]*ei0[j]-ybi[i][i]*fi0[j]+Iir0[i];L[i][j]=-ybi[i][j]*ei0[j]+ybr[i][j]*fi0[j]-Iii0[i];}}else{if(i==6||i==7){H[i][j]=ybr[i][j]*fi0[j]-ybi[i][j]*ei0[j];N[i][j]=ybr[i][j]*ei0[j]+ybi[i][j]*fi0[j];J[i][j]=0;L[i][j]=0;}else{ H[i][j]=ybr[i][j]*fi0[j]-ybi[i][j]*ei0[j];N[i][j]=ybr[i][j]*ei0[j]+ybi[i][j]*fi0[j];J[i][j]=-ybi[i][j]*fi0[j]-ybr[i][j]*ei0[j];L[i][j]=ybr[i][j]*fi0[j]-ybi[i][j]*ei0[j];}}}}//形成jacobian矩阵for(i=0;i<16;i++)for(j=0;j<16;j++){if(i%2==0&&j%2==0) J0[i][j]=H[i/2][j/2];else if(i%2==0&&j%2!=0) J0[i][j]=N[i/2][(j-1)/2];else if(i%2!=0&&j%2==0) J0[i][j]=J[(i-1)/2][j/2];else J0[i][j]=L[(i-1)/2][(j-1)/2];}//for(i=0;i<16;i++)//for(j=0;j<16;j++)// printf("J0[%d][%d]=%f\t",i,j,J0[i][j]);//***************************************************************************** *********//求detui//***************************************************************************** ********for(i=0;i<16;i++){if(i%2==0) detsi[i]=detpi[i/2];else detsi[i]=detqi[(i-1)/2];}//将detp和detq用一个数组表示for(i=0;i<T;i++)for(j=0;j<(2*T);j++){ if (j<16)a[i][j]=J0[i][j];else if (j==T+i)a[i][j]=;elsea[i][j]=;}for(i=0;i<T;i++){for(k=0;k<T;k++){if(k!=i){t=a[k][i]/a[i][i];for(j=0;j<(2*T);j++){xx=a[i][j]*t;a[k][j]=a[k][j]-xx;}}}}for(i=0;i<T;i++){t=a[i][i];for(j=0;j<(2*T);j++)a[i][j]=a[i][j]/t;}for(i=0;i<T;i++)for(j=0;j<T;j++)ni[i][j]=a[i][j+T];/*printf("逆矩阵为:\n");for (i=0;i<T;i++){for (j=0;j<T;j++)printf("%10.3f",ni[i][j]);printf("\n");} */xxx=;for(i=0;i<T;i++){xxx=;for(j=0;j<T;j++){xxx=xxx+ni[i][j]*detsi[j];}detui[i]=xxx;}//检测detui满足要求与否max=Max(detui,16);printf("max=%f\n",max);//****************************************************************** //算第n次迭代后的ufor(i=0;i<T;i++){if(i%2==0){ fi1[i/2]=fi0[i/2]+detui[i];}else{ei1[(i-1)/2]=ei0[(i-1)/2]+detui[i];}}//*********************************************for(i=0;i<8;i++)//下一次迭代赋初值{ei0[i]=ei1[i];fi0[i]=fi1[i];}for(i=0;i<8;i++){printf("ei0[%d]=%f\t",i,ei0[i]);printf("fi0[%d]=%f\t",i,fi0[i]);}for(i=0;i<8;i++){pi[i]=detpi[i]+pi0[i];qi[i]=detqi[i]+qi0[i];}}while(max>eps&&h<km);printf("All do %d times\n",h);sumir=0;sumii=0;//**********************************************for(i=0;i<9;i++)//平衡节点功率计算{I1r=mulRe(ybr[8][i],-ybi[8][i],ei0[i],-fi0[i]); I1i=mulIm(ybr[8][i],-ybi[8][i],ei0[i],-fi0[i]); sumir+=I1r;sumii+=I1i;}pi[8]=mulRe(ei0[8],fi0[8],sumir,sumii);qi[8]=mulIm(ei0[8],fi0[8],sumir,sumii);printf("S9=%f+j%f\n",pi[8],qi[8]);sumpi1=0;sumpi2=0;sumqi1=0;sumqi2=0;for(i=0;i<9;i++){for(j=0;j<9;j++)if(i!=j&&ybi[i][j]!=0){sumpi1=mulRe(ei0[i],fi0[i],,yd[i][j]);sumqi1=mulIm(ei0[i],fi0[i],,yd[i][j]);sumpi2=mulRe(ei0[i]-ei0[j],fi0[i]-fi0[j],-ybr[i][j],-ybi[i][j]);sumqi2=mulIm(ei0[i]-ei0[j],fi0[i]-fi0[j],-ybr[i][j],-ybi[i][j]);sumpi1+=sumpi2;sumqi1+=sumqi2;sp[i][j]=mulRe(ei0[i],fi0[i],sumpi1,-sumqi1);sq[i][j]=mulIm(ei0[i],fi0[i],sumpi1,-sumqi1);printf("S%d=%f+j%f\n",(i+1)*10+j+1,sp[i][j],sq[i][j]);}}for(i=0;i<9;i++){for(j=0;j<9;j++)if(j !=i&&ybi[i][j]!=0){delta_p[i][j]=sp[i][j]+sp[j][i];delta_q[i][j]=sq[i][j]+sq[j][i];if( (delta_p[i][j] !=0) || (delta_q[i][j] !=0)){printf("dS%d=%f+j%f\n",(i+1)*10+j+1,delta_p[i][j],delta_q[i][j]);}}}ei1[8]=ei0[8];fi1[8]=fi0[8];for(i=0;i<9;i++){printf("u%d=%f<%f\n",i+1,sqrt(ei1[i]*ei1[i]+fi1[i]*fi1[i]),atan(fi1[i]/ei1[i])*180/;} }。

NR法潮流计算范文

NR法潮流计算范文

NR法潮流计算范文NR法(NPS Regulation),全称为Net Promoter Score法,是一种衡量顾客忠诚度的指标,可以预测企业的增长和成功。

该法潮流计算是对NR法的应用和分析,下面将详细介绍该法潮流计算。

NR法的核心是根据顾客的回答将其分为三个类别:推荐者(promoters)、被推荐者(detractors)和中立者(passives)。

推荐者是指那些非常满意并愿意向其他人推荐产品或服务的顾客;被推荐者是指那些不满意并可能会对其他人发出负面评价的顾客;中立者是指那些既不满意也不不满意,并对其他人保持中立态度的顾客。

根据顾客的回答,可以计算出NR分数,即推荐得分减去被推荐得分。

在一定时间内收集顾客的回答后,可以通过NR分数来评估企业的表现。

NR分数的范围为-100到100,分数越高代表顾客忠诚度越高,企业的增长和成功越有可能。

潮流计算是对NR法的应用,它进一步利用计算和分析工具,对NR分数进行分析,从而得出更深入的洞察和预测。

潮流计算的过程包括以下几个步骤:接下来,需要将回答中的推荐者、被推荐者和中立者进行分类,并计算出NR分数。

这些分数可以通过简单的计算公式得到,可以使用专门的NR计算工具或通过自行编程实现。

然后,可以使用分析工具对NR分数进行可视化和解读。

通过图表、图像和表格等形式,可以清晰地呈现NR分数的分布情况和趋势变化。

这些分析结果可以帮助企业识别潜在的问题和机会,并提供决策的依据。

最后,可以根据NR分数的分布和趋势进行预测和调整。

如果NR分数较低或持续下降,可能意味着企业存在严重的问题,需要及时采取措施进行改善;如果NR分数较高或上升,说明企业的表现良好,可以进一步提高顾客满意度和忠诚度。

潮流计算可以帮助企业更好地理解和把握顾客需求和偏好的变化,有助于优化产品和服务的设计和交付。

通过不断分析和调整NR分数,企业可以提高顾客满意度和忠诚度,实现可持续增长和成功。

总结而言,NR法潮流计算是一种衡量顾客忠诚度的方法,通过对顾客回答的收集、分类和分析,可以得出NR分数并进行预测和调整。

nr法潮流计算课程设计

nr法潮流计算课程设计

nr法潮流计算课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握NR法潮流计算的基本原理和方法,能够运用NR法进行简单电力系统的潮流计算,并理解潮流计算在电力系统分析中的应用。

1.掌握NR法潮流计算的基本原理。

2.理解电力系统中潮流计算的概念和意义。

3.熟悉电力系统中常用的潮流计算方法。

4.能够运用NR法进行简单电力系统的潮流计算。

5.能够分析计算结果,判断电力系统的运行状态。

情感态度价值观目标:1.培养学生的科学精神,提高学生的问题解决能力。

2.培养学生对电力系统分析和优化的兴趣,激发学生的创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括NR法潮流计算的基本原理、电力系统中潮流计算的应用以及潮流计算方法的选择和运用。

1.第1-2课时:介绍NR法潮流计算的基本原理。

2.第3-4课时:讲解电力系统中潮流计算的概念和意义。

3.第5-6课时:介绍电力系统中常用的潮流计算方法。

4.第7-8课时:讲解如何运用NR法进行潮流计算。

5.第9-10课时:分析计算结果,判断电力系统的运行状态。

6.第1章:电力系统的基本概念。

7.第2章:电力系统的潮流计算。

8.第3章:NR法潮流计算的基本原理。

9.第4章:电力系统的稳定性分析。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。

1.讲授法:通过讲解电力系统的基本概念、潮流计算的方法和NR法潮流计算的原理,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:分析实际电力系统的潮流计算案例,使学生理解潮流计算在电力系统分析中的应用。

3.实验法:安排实验课,让学生亲自动手进行NR法潮流计算,培养学生的实际操作能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材:选用《电力系统分析》作为主教材,辅助以《电力系统潮流计算》等参考书。

2.参考书:提供电力系统分析、潮流计算等方面的参考资料,供学生自主学习。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。

NR法潮流计算

NR法潮流计算

初始值:
( 0) ( 0) ( 0) x1 , x2 xn
按泰勒级数展开,并忽略高次项:
(0) f1 f1 f1 (0) (0) (0) f x x xn 0 1 1 2 x1 0 x2 0 xn 0 (0) f 2 f 2 f 2 (0) (0) ( 0) f2 x1 x2 xn 0 x1 0 x2 0 xn 0 f (0) f n x ( 0 ) f n x ( 0 ) f n x ( 0 ) 0 1 2 n n x x x 1 0 2 0 n 0
n为平衡节点 。
对PQ节点,功率偏差方程:
n Pi Pis U i U j (Gij cos ij Bij sin ij ) j 1 n Qi Qis U i U j (Gij sin ij Bij cos ij ) j 1
m个方程 i 1、 2 m
节点的 U i 和 i 已知,节点的 Pi 和 Qi 待求。
2.6.4 N-R法潮流计算
一、常规的潮流算法
1)高斯-赛德尔法(GS) 内存需求量很少,但计算时间长。 2)牛顿-拉夫逊法(N-R) 具有较高的收敛可靠性和收敛速度,但是需较好的 初始值,且内存占有量大。 3)PQ快速解耦法 计算时间少,内存占用少,但是对病态潮流敏感。
n
Y1n Y2 n Y3n Ynn
自导纳
Yii yi 0 yij
ji
互导纳
1 Yij yij Y ji zij
支路两端节点号
1 2 2 3 3 3 0 0 1 0 1 2
阻抗值
导纳值
0.25j 2*0.25j

复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计

复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计

课程设计(论文)课程名称电力系统课程设计题目名称复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计学生学部(系)电气工程系专业班级 11电气工程及其自动化()班学号学生姓名指导教师2014年 6月 12日摘要随着电力事业的快速发展,电力电子新技术得到了广泛应用;出于技术、经济等方面的考虑,500kV及以上的超高压输电线路普遍不换位,再加上大量非线性元件的应用,电力系统的不对称问题日益严重。

因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。

基于对称分量法的基本理论,对称分量法采取的具体方法之一是解析法,即把该网络分解为正,负,零序三个对称序网,这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。

计算机程序法。

通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵,然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算,即可求得故障端点的等值阻抗。

最后根据故障类型选取相关公式计算故障处各序电流,电压,进而合成三相电流电压。

进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。

通过引计算机算法,系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。

根据断相故障和短路故障的特点,通过在故障点引入计算机算法,,给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。

此方法以将故障电网分为对称网络和不网络两部分,在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型,根据线性电路的基本理论,并借助于相序参数变换技术完成故障计算。

关键词: 参数不对称; 电网; 故障计算目录前言 (1)1.电力系统短路故障的基本知识 (2)1.1 短路故障的概述 (2)1.2 标幺制 (2)2对称分量法在不对称短路计算中的应用 (2)2.1 不对称三相量的分解 (3)2.2对称分量法在不对称短路计算中的应用 (4)3 简单不对称短路的分析与计算 (4)3.1 单相(a相)接地短路 (7)3.2 两相(b,c相)短路 (7)3.3 两相(b相和c相)短路接地 (7)4 简单不对称短路的分析与计算计算机计算程序法 (8)4.1 简单故障的计算程序原理 (9)4.2 网络节点方程的形成 (10)5 电力系统不对称短路计算实例 (11)5.1 单相接地短路和两相短路不对称故障分析与计算 (11)5.2 两种计算方法的对比 (18)结语 (19)参考资料 (19)附录:不对称短路电流计算程序 (23)前言电力系统的安全、稳定、经济运行无疑是历代电力工作者所致力追求的,但是从电力系统建立之初至今电力系统就一直伴随着故障的发生而且电力系统的故障类型多样。

复杂网络N-R法潮流分析计算

复杂网络N-R法潮流分析计算

编号课程设计( 2012级本科)题目:复杂网络N-R法潮流分析与计算的设计系(部)院:物理与机电工程学院专业:电气工程及其自动化作者姓名:指导教师:职称:副教授完成日期: 2015 年 6 月 30 日二○一五年六月目录1 牛顿-拉夫逊法概述 (1)1.1牛顿-拉夫逊法基本原理 (1)1.2牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (2)2手算潮流计算 (6)2.1用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵Y B (6)2.2设各节点电压初始值为: (7)2.3用公式 (7)2.4求取雅可比矩阵 (7)2.5求△修正量矩阵 (8)2.6计算修正各节点电压 (8)3计算机算法潮流计算 (9)3.1牛顿—拉夫逊法的程序框图 (9)3.2结果显示 (9)总结 (19)附件 (20)参考文献 (25)1 牛顿-拉夫逊法概述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暂态稳定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。

1.1牛顿-拉夫逊法基本原理牛顿--拉夫逊法(简称N —R 法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。

其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。

即通常所称的逐次线性化过程。

对于非线性代数方程组:=0即(1-1-1)在待求量x 的某一个初始估计值(0)x 附近,将上式展开成泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项,得到如下的经线性化的方程组:(1-1-2)上式称之为牛顿法的修正方程式。

牛顿拉夫逊法潮流计算

牛顿拉夫逊法潮流计算

牛顿拉夫逊法潮流计算牛顿拉夫逊法是计算电力系统中电流、电压的常用方法之一,也称为牛顿-拉夫逊-里特法或简称为NR法。

资深的电力系统工程师一定对这个方法非常熟悉,但是对于刚刚接触电力系统的人来说,可能会对此感到迷惑。

本文将为大家简单介绍牛顿拉夫逊法的基本步骤,帮助大家更好地理解和使用。

在介绍牛顿拉夫逊法之前,我们需要先了解一些电力系统的基本概念。

电力系统由许多发电厂、输电线路、变电站和用户组成,其中输电线路和变电站是将电能长距离输送和转换的设备。

电力系统中的发电机、负荷和输电线路都具有电阻和电抗,它们之间的复杂相互作用决定了电力系统中的电流和电压。

牛顿拉夫逊法用于计算电力系统节点之间的电流和电压。

节点是指电力系统中有电流和电压变化的点,例如发电机和变电站。

在计算电力系统节点的电流和电压时,我们需要使用一些基本的公式和原理,比如克希荷夫定律和欧姆定律。

下面是牛顿拉夫逊法的基本步骤:1. 确定电力系统中的节点和口纳负荷在计算电力系统的电流和电压之前,我们需要先确定电力系统中所有的节点和负载。

这通常是由电网规划人员完成的。

2. 初始化电力系统中的电流和电压在计算过程中,我们需要先给电力系统中的节点和口纳负荷赋初值。

此时,我们需要假设所有节点的电压相同,即电力系统处于平衡状态。

3. 建立节点电流和电压的方程组建立节点电流和电压的方程组并对其进行求解是计算电力系统电流和电压的关键步骤。

利用克希荷夫定律和欧姆定律,可以得到关于节点电流和电压的一系列方程,这个方程组的解即为电力系统的电流和电压。

4. 更新节点电流和电压求解得到电力系统的电流和电压之后,我们需要更新节点电流和电压的值。

更新后的节点电流和电压将作为下一次计算的初值。

5. 判断计算结果收敛在使用牛顿拉夫逊法计算电力系统电流和电压时,我们需要判断计算结果是否收敛。

如果计算结果没有收敛,即结果不稳定或不趋于一个确定的值,那么我们需要重新建立方程组并进行求解。

NR法潮流计算

NR法潮流计算
若修正量 ∆x
(0)
x ( 0 ) 处展开为泰勒级数: 很小, 处展开为泰勒级数: 很小,在
(∆x (0) ) 2 f ( x (0) − ∆x (0) ) = f ( x (0) ) − f ′( x (0) )∆x (0) + f ′′( x (0) ) −L 2!
忽略高次项及更高项: 忽略高次项及更高项:
二、牛顿-拉夫逊法的基本原理 牛顿1、N-R法解单变量非线性方程 、 法解单变量非线性方程 非线性方程: f ( x ) = 0
∆x ( 0 ) 设方程初始解为 x ,初解与真解的偏差为
( 0)
则真解为:
x = x ( 0) − ∆x ( 0)
f (x
(0)
− ∆x ) = 0
(0)
f ( x (0) − ∆x (0) ) = 0
∆δ1 ∆δ ∆δ = 2 L ∆δ n−1
H 雅可比矩阵: 雅可比矩阵: J = J
N L
∆P H ∆Q = J
N ∆δ ∆U U L
∂∆Pi N ij = Uj ∂U j ∂∆Qi Lij = Uj ∂U j
n Pi = U i ∑ U j (Gij cos δ ij + Bij sin δ ij ) j∈i n Qi = U i ∑ U j (Gij sin δ ij − Bij cos δ ij ) j∈i
δ ij = δ i − δ j
二、节点分类
1、PQ节点 、 节点 & 待求。 已知, 节点注入的 Pi + jQi 已知,节点电压 U i 待求。 2、PV节点 2、PV节点 & 已知, 待求。 节点注入的有功 Pi 、 U i已知,节点 δ i 待求。 3、平衡节点 、 已知, 待求。 节点的 U i 和 δ i 已知,节点的 Pi 和 Qi 待求。

基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算

基于MATLAB牛顿拉夫逊法进行潮流计算

电力系统分析—N-R迭代法计算潮流分布学院:信息与控制工程学院专业:电气工程及其自动化班级:电气09-1班姓名:朱守文学号:09053129流程图如下:N—R迭代:在Matlab中设计的程序如下n=input('请输入节点数:n=');nl=input('请输入支路数:nl=');isb=input('请输入平衡母线节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入由各支路参数形成的矩阵:B1=');B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2=');Y=zeros(n); e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);O=zeros(1,n);S1=zeros(nl);for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endY(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5));Y(q,p)=Y(p,q);Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2;end%求导纳矩阵disp('导纳矩阵Y=');disp(Y);G=real(Y);B=imag(Y);for i=1:ne(i)=real(B2(i,3));f(i)=imag(B2(i,3));V(i)=B2(i,4);endfor i=1:nS(i)=B2(i,1)-B2(i,2);B(i,i)=B(i,i)+B2(i,5);endP=real(S);Q=imag(S);ICT1=0;IT2=1;N0=2*n;N=N0+1;a=0;while IT2~=0IT2=0;a=a+1;for i=1:nif i~=isbC(i)=0;D(i)=0;for j1=1:nC(i)= C(i)+G(i,j1)*e(j1)-B(i,j1)*f(j1);D(i)= D(i)+G(i,j1)*f(j1)+B(i,j1)*e(j1);endP1=C(i)*e(i)+f(i)*D(i);Q1=f(i)*C(i)-D(i)*e(i);V2=e(i)^2+f(i)^2;if B2(i,6)~=3DP=P(i)-P1;DQ=Q(i)-Q1;for j1=1:nif j1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X3=X2;X4=-X1;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;elseif j1==i&j1~=isbX1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);X3=D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);X4=-C(i)+G(i,i)*e(i)+B(i,i)*f(i);p=2*i-1;=2*j1-1;J(p,q)=X3;J(p,N)=DQ;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X4;J(m,q)=X2;endendelseDP=P(i)-P1;DV=V(i)^2-V2;for j1=1:nif j1~=isb&j1~=iX1=-G(i,j1)*e(i)-B(i,j1)*f(i);X2=B(i,j1)*e(i)-G(i,j1)*f(i);X5=0;X6=0;p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV; m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;elseif j1==i&j1~=isbX1=-C(i)-G(i,i)*e(i)-B(i,i)*f(i);X2=-D(i)+B(i,i)*e(i)-G(i,i)*f(i);X5=-2*e(i);X6=-2*f(i);p=2*i-1;q=2*j1-1;J(p,q)=X5;J(p,N)=DV;m=p+1;J(m,q)=X1;J(m,N)=DP;q=q+1;J(p,q)=X6;J(m,q)=X2;endendendendend %求雅可比矩阵for k=3:N0k1=k+1;N1=N;for k2=k1:N1J(k,k2)=J(k,k2)./J(k,k);endJ(k,k)=1;if k~=3;k4=k-1;for k3=3:k4for k2=k1:N1J(k3,k2)= J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endif k==N0,break;endfor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)=J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endelsefor k3=k1:N0for k2=k1:N1J(k3,k2)= J(k3,k2)-J(k3,k)*J(k,k2);endJ(k3,k)=0;endendendfor k=3:2:N0-1L=(k+1)./2;e(L)=e(L)-J(k,N);k1=k+1;f(L)=f(L)-J(k1,N);endfor k=3:N0DET=abs(J(k,N));if DET>=prIT2=IT2+1;endendICT2(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);for k=1:nV(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sita(k)=atan(f(k)./e(k))*180/pi;E(k)=e(k)+f(k)*j;enddisp('各节点的实际电压标么值E为(节点号从小到大排列):');disp(E);disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):');disp(V);disp('各节点的电压相角时θ为(节点号从小到大排列):');disp(sita);for p=1:nC(p)=0;for q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q));endS(p)=E(p)*C(p);enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列):');disp(S);disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一样):');for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-con j(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Si(p,q));enddisp ('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一样):');for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-co nj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));disp(Sj(q,p));enddisp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一样):' );for i=1:nlif B1(i,6)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);else p=B1(i,2);q=B1(i,1);endDS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);disp(DS(i));end程序中B1矩阵的每行有以下参数构成:某支路的首端号P;某支路末端号Q,且P<Q;支路的阻抗(R+jX);支路的对地容抗;支路的变比K;折算到哪一侧的标志(如果支路的首端P处处于高压侧则输入“1”否则输入“0”)。

潮流分析中的N-R法和PQ分解法

潮流分析中的N-R法和PQ分解法

PQ分解法得名! H、L随迭代而变化,如何常数化? 10
进一步简化?
非对角元:Hij Lij UiUj(GijSinij BijCosij )
第二步简化:一般线路两端 ij较小(一般小于 10o~20o),且 Gij Bij,有: cosij 1
Gij sinij Bij cosij
Hij=UiUjBij, i、j=1,2,…,n-1,ij Lij=UiUjBij, i、j=1,2,…,n-r-1,ij
2 -0.234+j0.011
-0.046-j0.136
0.5+j0.093
迭代次数
1
-0.5-j0.029
S1
S1=-0 U=0.985/-0.05
3
S3
精度
潮流流向
P3=0
U=1.1/6.73
29
作业
3-14(只要列出潮流方程、修正方程、B’和B”矩阵, 无须迭代求解)
30
U=1.1/7.0
25
PQ分解法迭代过程(r=2)
U=1.05/0 4 S4
U=0.965/-6.42
S2=-0.001-j0.0002 S2
2
3
1
S1
S3
S1=-0.0006-j0.0002 U=0.985/-0.468
P3=-0.0007
U=1.1/6.77
26
PQ分解法迭代过程(r=3)
U=1.05/0 4 S4
平衡节点1的注入功率:
j0.1 j0.1
2
U
j1
2
U
j1
P G1 P 1 PD1 24,
B Sin(
QG1 Q1 QD1 11.73

4复杂网络潮流计算PPT课件

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Y的第一行等于a的第一行分别乘以u的各列,由此求出a和u的第一行元素 Y的第二行等于a的第二行分别乘以u的各列,由此求出a和u的第二行元素 依次类推。
a的第一行等于l的第一行分别乘以d的各列,由此求出l和d的第一行元素 依次类推。
Y11 Y12 ... Y1n 1 0 ... 0d11 0...01 u12 ... u1n
支路追加法
(2)追加连枝 追加连枝后,保持各节点注入电流不变,有:
V i Z i 1 I 1 Z i 2 I 2 . . . Z i k ( I k I k m ) . . . Z i m ( I m I k m ) . . . Z i p I p
Ik
k
p
Vi ZijIj (Zik Zim)Ikm
Un
I YU 节点电压方程
U1
U2
...
Z11 Z21 ...
Z12 Z22 ...
... ... ...
Z1n Z2n
I1 I2
... ...
U ZI
Un
Zn1
Zn2
...
Znn
In
Zii:自阻抗 Zij:互阻抗
Z:节点阻抗矩阵
第四章电力网络的模型
1.1导纳矩阵中各元素的物理意义
原则:先消掉连接支路较少的节点
Z 3N
3
1
Z 1N
N
Z 2N
2
1
Z 13
Z 12
3
2
Z 23
第二节 功率方程和变量节点的分类
1.功率方程:
*
Ii U S ii P iU *ijQ i jn 1 Y ijU j
I * i S i P i jQ inY * ijU *j U i U i j 1
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编号课程设计( 2012级本科)系(部)院:物理与机电工程学院专业:电气工程及其自动化作者姓名:指导教师:职称:副教授完成日期: 2015 年 6 月 30 日二○一五年六月目录1 牛顿-拉夫逊法概述 (1)1.1牛顿-拉夫逊法基本原理 (1)1.2牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (2)2手算潮流计算 (6)2.1用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵Y B (6)2.2设各节点电压初始值为: (7)2.3用公式 (7)2.4求取雅可比矩阵 (7)2.5求△修正量矩阵 (8)2.6计算修正各节点电压 (8)3计算机算法潮流计算 (9)3.1牛顿—拉夫逊法的程序框图 (9)3.2结果显示 (9)总结 (19)附件 (20)参考文献 (25)1 牛顿-拉夫逊法概述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暂态稳定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。

1.1牛顿-拉夫逊法基本原理牛顿--拉夫逊法(简称N —R 法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。

其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。

即通常所称的逐次线性化过程。

对于非线性代数方程组:f (x )=0即f i (x 1,x 2,…,x n )=0 (i =1,2,…,n ) (1-1-1)在待求量x 的某一个初始估计值(0)x 附近,将上式展开成泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项,得到如下的经线性化的方程组:f(x (0))+f ′(x (0))∆x (0)=0 (1-1-2)上式称之为牛顿法的修正方程式。

由此可以求得第一次迭代的修正量∆x (0)=−[f ′(x (0))]−1f(x (0)) (1-1-3)将(0)x和(0)x相加,得到变量的第一次改进值(1)x 。

接着就从(1)x 出发,重复上述计算过程。

因此从一定的初值(0)x出发,应用牛顿法求解的迭代格式为:f ′(x (k ))∆x (k )=−f(x (k )) (1-1-4)x (k+1)=x (k )+∆x (k ) (1-1-5)上两式中:'()f x 是函数()f x 对于变量x 的一阶偏导数矩阵,即雅可比矩阵J —k 为迭代次数。

有上式可见,牛顿法的核心便是反复形式并求解修正方程式。

牛顿法当初始估计值(0)x 和方程的精确解足够接近时,收敛速度非常快,具有平方收敛特性。

牛顿潮流算法突出的优点是收敛速度快,若选择到一个较好的初值,算法将具有平方收敛特性,一般迭代4~5次便可以收敛到一个非常精确的解。

而且其迭代次数与所计算网络的规模基本无关。

牛顿法也具有良好的收敛可靠性,对于对以节点导纳矩阵为基础的高斯法呈病态的系统,牛顿法也能可靠收敛。

牛顿法所需的内存量及每次迭代所需时间均较高斯法多。

牛顿法的可靠收敛取决于有一个良好的启动初值。

如果初值选择不当,算法有可能根本不收敛或收敛到一个无法运行的节点上。

对于正常运行的系统,各节点电压一般均在额定值附近,偏移不会太大,并且各节点间的相位角差也不大,所以对各节点可以采用统一的电压初值(也称为平直电压),如假定:U i(0)=1 θi (0)=0 或 e i (0)=1 f i(0)=0 (i =q1,2,…,n,i ≠s ) (1-1-6)这样一般能得到满意的结果。

但若系统因无功紧张或其它原因导致电压质量很差或有重载线路而节点间角差很大时,仍用上述初始电压就有可能出现问题。

解决这个问题的办法可以用高斯法迭代1~2次,以此迭代结果作为牛顿法的初值。

也可以先用直流法潮流求解一次以求得一个较好的角度初值,然后转入牛顿法迭代。

1.2牛顿--拉夫逊法潮流求解过程以下讨论的是用直角坐标形式的牛顿—拉夫逊法潮流的求解过程。

当采用直角坐标时,潮流问题的待求量为各节点电压的实部和虚部两个分量e 1,f 1,e 2,f 2,…,e n ,f n 由于平衡节点的电压向量是给定的,因此待求两共需要2(n -1)个方程式。

事实上,除了平衡节点的功率方程式在迭代过程中没有约束作用以外,其余每个节点都可以列出两个方程式。

对PQ 节点来说P is 和Q is 是给定的,因而可以写出{ ∆P i =P is −e i ∑(G ij e j −B ij f j )−f j ∑(G ij f j +B ij e j )=0j∈i j∈i ∆Q i =Q is −f i ∑(G ij e j −B ij f j )+e j ∑(G ij f j +B ij e j )=0j∈ij∈i(1-2-1)对PV 节点来说,给定量是P is 和Q is ,因此可以列出{∆P i =P is −e i ∑(G ij e j −B ij f j )−f i ∑(G ij f j +B ij e j )=0j∈ij∈i ∆V i 2=V is 2−(e i 2+f i 2)=0(1-2-2)求解过程大致可以分为以下步骤: (1)形成节点导纳矩阵 (2)将各节点电压设初值U ,(3)将节点初值代入相关求式,求出修正方程式的常数项向量 (4)将节点电压初值代入求式,求出雅可比矩阵元素 (5)求解修正方程,求修正向量 (6)求取节点电压的新值(7)检查是否收敛,如不收敛,则以各节点电压的新值作为初值自第3步重新开始进行狭义次迭代,否则转入下一步(8)计算支路功率分布,PV 节点无功功率和平衡节点注入功率。

以直角坐标系形式表示迭代推算式采用直角坐标时,节点电压相量及复数导纳可表示为:V i =e i +jf iY ij =G ij +jB ij (1-2-3)将以上二关系式代入上式中,展开并分开实部和虚部;假定系统中的第1,2,,m 号为P —Q 节点,m+1,m+2,,n -1为P —V 节点,根据节点性质的不同,得到如下迭代推算式:对于PQ 节点{∆P i=P i −e i ∑(G ij e j −B ij f j )−f j ∑(G ij f j +B ij e j)nj=1nj=1∆Q i =Q i −f i ∑(G ij e j −B ij f j )+e i ∑(G ij f j +B ij e j )nj=1nj=1(1-2-4)i=1,2,…,m对于PV 节点{∆P i =P i −e i ∑(G ij e j −B ij f j )−f i ∑(G ij f j +B ij e j )nj=1nj=1∆V i 2=V i 2−(e i 2+f i 2)(1-2-5)i =m +1,m +2,…,n −1⑶对于平衡节点平衡节点只设一个,电压为已知,不参见迭代,其电压为:V n =e n +jf n (1-2-6)修正方程式(2-3-5)和(2-3-6)两组迭代式共包括2(n -1)个方程.选定电压初值及变量修正量符号之后代入式(2-3-5)和(2-3-6),并将其按泰勒级数展开,略去∆e i ,∆f i 二次方程及以后各项,得到修正方程如下:∆W =−J∆U (1-2-7)∆W =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆∆∆--++211211m 11n n m m mU P U P Q P Q P ∆U =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆∆∆--++111111n n m m mm f e f e f e f e11111111111111111111111111111111m m m m n n m m m m n n m m m m m m m m m m m n P P P P P P P P ef e f e f e f Q Q Q Q Q Q Q Q ef e f e f e f P P P P P P P e f e f e f e J ++--++--++-∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂∂∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂∂∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂∂=1111111111111111111111222221111111m n m m m m m m m m m m m m n n m m m m m m m m m m m m n n m m m m m m m P f Q Q Q Q Q Q Q Q e f e f e f e f P P P P P P P P ef e f e f e f U U U U U ef e f e -++--++++++++++--+++++∂∆∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂2221111111111111111111112222221111111111m m m m m n n n n n n n n n n m m m m n n n n n n n n mmm m U U U f e f P P P P P P P P e f e f e f e f U U U U U U ef e f e f +++++----------++--------++∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂∂∂∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∆∂∂∂∂∂∂221111n n n n U U e f ----⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∂∆⎢⎥⎢⎥∂∂⎣⎦(1-2-8)③雅可比矩阵各元素的算式式(1-2-8)中, 雅可比矩阵中的各元素可通过对式(1-2-4)和(1-2-5)进行偏导而求得.当j i ≠时, 雅比矩阵中非对角元素为{ð∆P ið∆e j=−ð∆Q i ð∆f j =−(G ij e i +B ij f i )ð∆P i ð∆f j=ð∆Qi ð∆e j=B ij e i −G ij f ið∆U 2ðe j=ð∆U 2ðf j=0(1-2-9)当j i =时,雅可比矩阵中对角元素为:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=∂∆∂-=∂∆∂++--=∂∆∂+-+=∂∆∂+-+-=∂∆∂----=∂∆∂∑∑∑∑====iii ij i nj iii i ii j ij j ij j injiii i ii j ij j ij i i nj i ii i ii j ij j ij i i nj i ii i ii j ij j ij i i f f U e e U f B e G f B e G f Qe Bf G e B f G e Q e B f G e B f G f P f B e G f B e G e P 22)()()()(221111(1-2-10)由式(3-2-9和(3-2-10)看出,雅可比矩阵的特点:阵中各元素是节点电压的函数,在迭代过程中,这些元素随着节点电压的变化而变化; ⒉导纳矩阵中的某些非对角元素为零时,雅可比矩阵中对应的元素也是为零.若0ij Y =,则 必有J ij =0;⒊雅可比矩阵不是对称矩阵;(i=q1,2,…,n,i ≠s) 雅可比矩阵各元素的表示如下:H ij =ð∆P i ðe j={−(G ij e i +B ij f i ) (j ≠i)−∑(G ij e j −B ij f j )−G ii e i −B ii f i (j =i)j∈iN ij =ð∆P iðf j={B ij e i −G ij f i (j ≠i)−∑(G ij f j +B ij e j )+B ii e i −G ii f i (j =i)j∈iM ij =ð∆Q iðe j={B ij e i −G ij f i (j ≠i)∑(G ij f i +B ij e j )+B ii e i −G ii f i (j =i)j∈iL ij =ð∆Q iðf j={G ij e i +B ij f i (j ≠i)−∑(G ij e j −B ij f j )+G ii e i +B ii f i (j =i)j∈iR ij =ð∆U i2ðe j={0 (j ≠i)−2e i (j =i) S ij =ð∆U i 2ðf j={0 (j ≠i)−2f i (j =i)2手算潮流计算2.1用图中数据和等值网络形成节点导纳矩阵YB节点导纳矩阵Y B 对角线上的元素为:Y 11=1K Y T1+K −1KY T1=−j33.3333 Y 22=1K Y T1+1−KK 2Y T1+Y 0+y 23+y 25=1.53174−j37.4166 Y 33=Y 0+y 23+y 34=1.7376−j6.3942 Y 44=Y 0+y 34+y 45=1.5846−j5.2535Y 55=1K Y T2+1−K K 2Y T2+Y 0+y 45+y 25=1.3787−j66.5103 Y 66=1K Y T2+K −1KY T2=−j66.6667 非对角线上的元素为:Y 12=Y 21=1K Y T1=j31.7460 Y 13=Y 31=0;Y 14=Y 41=0;Y 15=Y 51=0;Y 16=Y 61=0Y 23=Y 32=−10.06+j0.25=−0.9077+j3.7822Y 25=Y 52=−10.04+j0.25=−0.6240+j3.9002Y 24=Y 42=0;Y 26=Y 62=0Y 34=Y 43=−10.08+j0.3=−0.8299+j3.1120Y 46=Y 64=0Y 56=Y 65=1K Y T2=j63.4921 所以导纳矩阵为 Z=6667.664921.6300004921.635103.663787.16415.27547.009002.36240.0006415.27547.02535.55846.11120.38299.000001120.38299.03942.67376.17822.39077.0009002.36240.007822.39077.04166.3753174.17460.3100007460.313333.33j j j j j j j j j j j j j j j j j j --+-+-+--+-+--+-++---2.2设各节点电压初始值为:U=e+fe1=1.05 f1=0 e2=1 f2=0 e3=1 f3=0 e4=1 f4=0 e5=1f5=0e6=1.05 f6=02.3用公式∆P i =P i −∑[e i (G ij e j −B ij f j )+f i (G ij f j +B ij e j )]j=nj=1∆Q i =Q i −∑[f i (G ij f j −B ij f j )−e i (G ij f j +B ij e j )]j=nj=1∆U i 2=U i 2−(e i 2+f i 2)对PQ 和PV 节点求取∆P i ,∆Q i ,∆U i 2得⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----053956.57.33.06.11.08.15995.22 2.4求取雅可比矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---------------------=01.2000000004921.6306667.66000000004921.633787.18123.597547.06415.20062400.09002.34921.6302083.733787.16415.27547.0009002.36240.0007547.06415.25846.17535.48299.01120.300006415.27547.07535.55846.11120.38299.00000008299.01120.37376.18942.59077.07822.300001120.38299.08942.67376.17822.39077.006240.09002.309077.07822.35317.18176.33009002.36240.0007822.39077.00156.415318.1J2.5求△修正量矩阵J −1=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=08775.000000.015857.009625.063777.013159.060441.006118.012300.009470.0x2.6计算修正各节点电压e 1(1)=1.05000 e 2(1)=1.09470 e 3(1)= 0.93882 e 4(1)= 0.86841 e 5(1)= 1.09625 e 6(1)=1.05000f 1(1)=0 f 2(1)=-0.12300 f 3(1)=-0.60441 f 4(1)=-0.63777 f 5(1)=-0.15857 f 6(1)=-0.087753计算机算法潮流计算3.1牛顿—拉夫逊法的程序框图3.2结果显示:Y =0 -33.3333i 0 +31.7460i 0 0 0 00 +31.7460i 1.5317 -37.4166i -0.9077 + 3.7822i 0 -0.6240 + 3.9002i0 -0.9077 + 3.7822i 1.7376 - 6.3942i -0.8299 + 3.1120i 0 00 0 -0.8299 + 3.1120i 1.5846 - 5.2535i -0.7547 + 2.6415i0 -0.6240 + 3.9002i 0 -0.7547 + 2.6415i 1.3787 -66.5103i0 +63.4921i0 0 0 0 0 +63.4921i0 -66.6667i次数time=1雅可比矩阵JJ=0.0312 29.5393 -1.5317 -37.4166 0.9077 3.7822 0 0 0.62403.900233.9528 0.0312 -37.4166 1.5317 3.7822 -0.9077 0 0 3.9002-0.62400 0 0.9077 3.2822 -1.7376 -6.3942 0.8299 3.1120 00 0 4.2821 -0.9077 -6.3942 1.7376 3.1120 -0.8299 00 0 0 0 0.8676 2.4800 -1.5846 -5.2535 0.75472.64150 0 0 0 3.7441 -0.7921 -5.2535 1.5846 2.6415-0.75470 0 0.6240 3.9002 0 0 0.6858 -0.7310 -1.3787-66.51030 0 3.9002 -0.6240 0 0 6.0140 -0.8237 -66.51031.37870 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.1000E =0.8137 0.8366 0.6713 0.6636 1.0500 1.0500F =-0.1896 -0.2825 -0.7053 -0.6191 -0.0714 0U =0.8137 - 0.1896i 0.8366 - 0.2825i 0.6713 - 0.7053i 0.6636 - 0.6191i 1.0500 - 0.0714i 1.0500dU =0.18630.18960.16340.28250.32870.70530.33640.61910.0714PQ =-1.9688 1.2067 -1.8000 0.1000 -1.5623 -0.1679 -3.7689 2.0725 5.0000 0 precision =5次数time=2雅可比矩阵JJ=7.6062 24.4159 -8.3403 -30.1569 1.4557 2.9056 0 0 1.24723.055427.2498 -4.4313 -30.1569 8.3403 2.9056 -1.4557 0 0 3.0554-1.24720 0 3.4865 2.4260 -3.2599 -4.8584 1.5734 2.3690 0 00 0 3.3894 -0.1690 -4.8584 3.2599 2.3690 -1.5734 0 00 0 0 0 3.9187 0.4693 -4.7692 -2.4089 2.36971.24090 0 0 0 2.5381 -1.5855 -2.4089 4.7692 1.2409-2.36970 0 2.8286 2.2020 0 0 3.7251 -1.1059 -42.0899-43.28560 0 2.2020 -2.8286 0 0 3.6775 -0.5472 -43.285642.08990 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.1000-0.1429E =1.1261 1.1333 0.8698 0.7324 1.0476 1.0500F =-0.1055 -0.2062 -0.5336 -0.4376 -0.0714 0U =1.1261 - 0.1055i 1.1333 - 0.2062i 0.8698 - 0.5336i 0.7324 - 0.4376i 1.0476 - 0.0714i 1.0500 dU =-0.3124-0.0841-0.2967-0.0762-0.1985-0.1717-0.0688-0.18150.0024PQ =-0.4396 -0.1479 -0.2762 -0.4656 -0.0873 -0.9285 -1.1649 -0.6965 0 -0.0051precision =1.1649次数time=3雅可比矩阵JJ=5.1274 34.8149 -5.6738 -41.9740 1.4214 4.1634 0 0 1.11434.326236.6848 -1.5735 -41.9740 5.6738 4.1634 -1.4214 0 0 4.3262-1.11430 0 3.2041 3.4717 -3.2879 -6.8880 1.5823 3.3556 00 0 4.7263 -0.4133 -6.8880 3.2879 3.3556 -1.5823 00 0 0 0 3.1837 0.8345 -4.1815 -3.7238 2.06591.89480 0 0 0 3.6933 -1.5811 -3.7238 4.1815 1.8948-2.06590 0 2.1636 2.5835 0 0 4.3148 -2.1031 -30.1120-48.11090 0 2.5835 -2.1636 0 0 5.3120 0.8976 -48.110930.11200 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.0951-0.1429E =1.1221 1.1336 0.8716 0.7159 1.0476 1.0500F =-0.0117 -0.1248 -0.5167 -0.4513 -0.0714 0U =1.1221 - 0.0117i 1.1336 - 0.1248i 0.8716 - 0.5167i 0.7159 - 0.4513i 1.0476 - 0.0714i 1.0500 dU =0.0040-0.0939-0.0004-0.0814-0.0019-0.01690.01650.01370.0000-0.0000PQ =0.0997 -0.1346 -0.0892 0.0231 -0.1403 0.0157 -0.1689 0.2752 -0.0000 -0.0000precision =0.2752次数time=4雅可比矩阵JJ=2.1458 34.7123 -2.1557 -41.9669 1.0627 4.2333 0 0 0.74584.369036.5315 1.4043 -41.9669 2.1557 4.2333 -1.0627 0 0 4.3690-0.74580 0 3.0372 3.6423 -2.7679 -7.0318 1.3292 3.4243 00 0 4.7064 0.0350 -7.0318 2.7679 3.4243 -1.3292 00 0 0 0 3.2852 0.7975 -4.0959 -3.7604 2.02281.91250 0 0 0 3.7700 -1.3777 -3.7604 4.0959 1.9125-2.02280 0 2.2069 2.5105 0 0 4.6076 -2.0746 -31.0036-46.99320 0 2.5105 -2.2069 0 0 5.1756 1.1428 -46.993231.00360 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.0951-0.1429E =1.1201 1.1321 0.8731 0.7174 1.0476 1.0500F =-0.0113 -0.1244 -0.5167 -0.4519 -0.0714 0U =1.1201 - 0.0113i 1.1321 - 0.1244i 0.8731 - 0.5167i 0.7174 - 0.4519i 1.0476 - 0.0714i 1.0500dU =0.0020-0.00040.0016-0.0004-0.0014-0.0001-0.00150.00060.00000.0000PQ =0.0024 -0.0001 0.0078 0.0114 -0.0007 0.0027 -0.0056 -0.0023 0.0000 -0.0000precision =0.0114次数time=5雅可比矩阵JJ=2.1354 34.6468 -2.1387 -41.8916 1.0595 4.2260 0 0 0.74304.361436.4683 1.4174 -41.8916 2.1387 4.2260 -1.0595 0 0 4.3614-0.74300 0 3.0309 3.6468 -2.7627 -7.0223 1.3267 3.4197 0 00 0 4.6905 0.0345 -7.0223 2.7627 3.4197 -1.3267 0 00 0 0 0 3.2881 0.8064 -4.0978 -3.7680 2.02371.91630 0 0 0 3.7701 -1.3767 -3.7680 4.0978 1.9163-2.02370 0 2.2100 2.5161 0 0 4.6104 -2.0690 -31.0428-47.09290 0 2.5161 -2.2100 0 0 5.1771 1.1403 -47.092931.04280 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.0951-0.1429E =1.1201 1.1320 0.8731 0.7174 1.0476 1.0500F =-0.0113 -0.1244 -0.5167 -0.4519 -0.0714 0U =1.1201 - 0.0113i 1.1320 - 0.1244i 0.8731 - 0.5167i 0.7174 - 0.4519i 1.0476 - 0.0714i 1.0500 dU =1.0e-005 *0.1966-0.04810.1552-0.0453-0.1877-0.1040-0.1272-0.1305-0.0000PQ =1.0e-004 *-0.0319 -0.0180 0.0939 0.1495 0.0312 -0.0620 -0.0088 -0.0317 0 0.0000precision =1.4954e-005次数time=6雅可比矩阵JJ=2.1354 34.6467 -2.1387 -41.8915 1.0595 4.2260 0 0 0.74304.361436.4682 1.4175 -41.8915 2.1387 4.2260 -1.0595 0 0 4.3614-0.74300 0 3.0309 3.6468 -2.7627 -7.0223 1.3267 3.4197 00 0 4.6904 0.0345 -7.0223 2.7627 3.4197 -1.3267 00 0 0 0 3.2881 0.8064 -4.0978 -3.7681 2.02371.91630 0 0 0 3.7701 -1.3767 -3.7681 4.0978 1.9163-2.02370 0 2.2100 2.5161 0 0 4.6104 -2.0690 -31.0427-47.09300 0 2.5161 -2.2100 0 0 5.1771 1.1403 -47.093031.04270 0 0 0 0 0 0 0 070.00000 0 0 0 0 0 0 0 -2.0951-0.1429E =1.1201 1.1320 0.8731 0.7174 1.0476 1.0500F =-0.0113 -0.1244 -0.5167 -0.4519 -0.0714 0U =1.1201 - 0.0113i 1.1320 - 0.1244i 0.8731 - 0.5167i 0.7174 - 0.4519i 1.0476 - 0.0714i 1.0500 dU =1.0e-011 *0.17480.30540.16910.2967-0.09460.13580.05680.0980-0.0000PQ =1.0e-010 *-0.1365 -0.0187 0.1313 0.1907 -0.0803 -0.0356 0.1180 0.0176 0 0.0000 precision =1.9074e-011S =-19.5876 +27.9344i线路流动功率S12 =-0.0000 + 2.5240iS25 =-0.0000 + 2.5240iS23 =4.7133 + 1.7798iS34 =3.4698 + 1.3835iS45 =0.3937 + 1.3666iS56 =-28.1644 +18.3564i功率损耗S =-19.5876 +27.9344i总结近两周的课程设计时间是紧迫的,在此过程首先让我对所学知识进行重新回顾,明白了使电力系统稳定的运行,必须经过精密的设计和运算。

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