电力系统潮流计算报告与程序
电力系统潮流计算的计算机程序设计
电力系统潮流计算的计算机程序设计一、本文概述随着电力系统的日益复杂化和智能化,对电力系统潮流计算的精度和效率提出了更高的要求。
潮流计算作为电力系统分析的基础,其准确性直接关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。
本文旨在探讨电力系统潮流计算的计算机程序设计,以提高计算效率,优化计算结果,为电力系统的规划、设计、运行和管理提供有力支持。
本文首先介绍了电力系统潮流计算的基本原理和方法,包括节点导纳矩阵的形成、功率方程的求解等。
在此基础上,详细阐述了潮流计算的计算机程序设计,包括程序设计的总体思路、主要模块的功能和实现方法。
同时,结合具体的算例和仿真实验,对程序设计的有效性进行了验证和分析。
本文还讨论了潮流计算程序设计中的关键技术和难点,如数值稳定性、收敛性等问题,并提出了相应的解决策略。
还对潮流计算程序设计的未来发展趋势进行了展望,包括考虑更多约束条件、引入智能优化算法、实现并行计算等方面的研究和应用。
本文旨在通过计算机程序设计的角度,深入探讨电力系统潮流计算的理论和实践,为电力系统的安全运行和可持续发展提供有益的技术支持和指导。
二、电力系统基础知识电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它不仅是保证电能生产、输送、分配和使用的系统,也是一个庞大而复杂的工程系统。
在电力系统中,潮流计算是一项至关重要的任务,它决定了电网的运行状态,为电力系统的稳定、经济、安全运行提供了重要依据。
电力系统的基本构成主要包括发电厂、输电线路、变压器、配电线路和用户。
发电厂负责将一次能源转化为电能,输电线路负责将电能从发电厂输送到各个变电站,变压器则负责调整电压等级以满足不同用户的需求,配电线路则将电能从变电站输送到各个用户,而用户则是电能的最终消费者。
在电力系统中,电压和电流是描述电能状态的两个基本物理量。
电压是指电场中单位正电荷移动的势能差,通常用字母U或V表示。
电流则是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,通常用字母I表示。
电力系统潮流计算pq法及程序
三、设计(论文)成品要求
1、毕业设计说明书(论文)1 份; 2、外文翻译资料 1 份(不少于 3000 汉字); 3、MATLAB 潮流软件 1 份。
班级 2 班
指 导 教 师 刘宪林 单位 电气工程系 职称 教授
校外指导教师
单位——————————————
职称——————————
题目 带二阶项的快速潮流研究
一、毕业设计(论文)内容 对带二阶项的快速潮流进行研究,编制相应程序。
二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、学习带二阶项的快速潮流的概念和模型。
教研室主任——————————
II
主管院长———————
王刚:带二阶项的快速潮流研究
摘要
在简要分析了电网常规潮流算法的基础上,选择带二阶项的快速潮流算法进 行研究。该算法包含传统的带二阶项的快速潮流算法和一种改进的带二阶项的快 速潮流算法,既适用于高压电网也适用于各种复杂的配电网。改进的带二阶项快 速潮流算法应用矩阵分块求逆方法对阶数较高的雅克比阵求逆计算进行了改进, 使阶数较高的雅克比阵的求逆变为阶数较低的四个子阵的求逆,从而简化了求逆计 算。基于传统的带二阶项的快速潮流算法编写了潮流计算软件,并使用算例对带 二阶项的快速潮流算法和牛顿-拉夫逊算法就计算特性等方面进行了比较。结果表 明,带二阶项的快速潮流算法具有较高的计算速度。 关键词: 潮流计算,二阶项,配电网
四、参考资料
[1] 王锡凡主编.现代电力系统分析.北京:科学出版社,2003 年 [2] 王祖佑主编.电力系统稳态运行计算机分析.北京:水利电力出版社,1987 年 *自行查阅其他相关中外文文献
最新电力系统分析潮流计算实验报告
电力系统分析潮流计算实验报告姓名:XXXXXX 学号:XXXXXXXXXX 班级:XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法,熟悉MATLAB的程序调试方法。
二、实验准备根据课程内容,熟悉MATLAB软件的使用方法,自行学习MATLAB程序的基础语法,并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或PQ分解法) 的计算程序,用相应的算例在MATLAB上进行计算、调试和验证。
三、实验要求每人一组,在实验课时内,调试和修改运行程序,用算例计算输出潮流结果。
四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算%原理介绍详见鞠平著《电气工程》%默认数据为鞠平著《电气工程》例8.4所示数据%B1是支路参数矩阵%第一列和第二列是节点编号。
节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路,第一列为低压侧节点编号,第二列为高压侧节点编号%第三列为支路的串列阻抗参数,含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数,含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比,变压器非标准电压比%第六列为变压器是否是否含有变压器的参数,其中“1”为含有变压器,“0”为不含有变压器%B2为节点参数矩阵%第一列为节点注入发电功率参数%第二列为节点负荷功率参数%第三列为节点电压参数%第四列%第五列%第六列为节点类型参数,“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数%X为节点号和对地参数矩阵%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];% B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];% X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];clear;clc;num=input('是否采用默认数据?(1-默认数据;2-手动输入)');if num==1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];elsen=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');X=input('节点号和对地参数:X=');endTimes=1; %迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);else %含有变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5))/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2); %计及补偿电容电纳enddisp('导纳矩阵为:');disp(Y); %显示导纳矩阵%初始化OrgS、DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%创建OrgS,用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2 %不是平衡点&是PQ点h=h+1;for j=1:n%公式8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j ,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3 %不是平衡点&是PV点h=h+1;for j=1:n%公式8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endend%创建DetaS,用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); %delQiendendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理,注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; %delUi endend% DetaS%创建I,用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));%conj求共轭endend%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值,以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendenddisp('初始雅可比矩阵为:');disp(Jacbi);%求解修正方程,获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS; %inv矩阵求逆% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend% OrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;% DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endend% DetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endend% I%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendend% JacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2Times=Times+1; %迭代次数加1enddisp('迭代次数为:');disp(Times);disp('收敛时电压修正量为::');disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k));f(k)=imag(E(k));V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;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):'); disp(E); %显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------')disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):');disp(V); %显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列):');disp(sida); %显示各节点的电压相for p=1:nfor q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q)); %计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p); %计算各节点的功率S = 电压X 注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列):');disp(S); %显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*((1-B1(i,5))/B1(i,3))+(conj(E(p))-conj(E(q)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*((B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3))+(conj(E(q))-conj(E(p)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗');disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据?(1-默认数据;2-手动输入)1导纳矩阵为:2.9056 -11.5015i 0.0000 + 5.3173i -1.6606 +3.1617i -1.2450 + 2.3710i0.0000 + 5.3173i 0.0000 - 4.6633i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i 0.0000 + 0.0000i 2.4904 - 4.7039i -0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i 0.0000 + 0.0000i -0.8298 + 1.5809i 2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为:11.1267 2.7603 -5.3173 0 -3.1617 -1.6606-3.0509 11.8762 0 -5.3173 1.6606 -3.1617-5.3173 0 5.3173 0 0 00 -5.3173 0 4.0092 0 0-3.3198 -1.7436 0 0 4.8217 2.69800 0 0 0 0 2.1000迭代次数为:4收敛时电压修正量为::1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列):0.9673 - 0.0655i 1.0252 - 0.1666i 1.0495 - 0.0337i 1.0500 + 0.0000i -----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列):0.9695 1.0387 1.0500 1.0500-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列):-3.8734 -9.2315 -1.8419 0各节点的功率S为(节点号从小到大排列):-0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3000i 0.2000 + 0.1969i 0.3277 + 0.0443i -----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致):S(1,2)=-0.5-0.30713iS(1,3)=-0.24266-0.197iS(1,4)=-0.25734-0.11013iS(3,4)=-0.055551+0.0017528i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致):S(2,1)=0.5+0.24606iS(3,1)=0.25555+0.1952iS(4,1)=0.2712+0.1014iS(4,3)=0.056496-0.057061i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致):DS(1,2)=0-0.06107iDS(1,3)=0.012892-0.0018014iDS(1,4)=0.013863-0.0087295iDS(3,4)=0.00094545-0.055308i-----------------------------------------------------各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗1.0000 + 0.0000i2.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3071i 0.5000 + 0.2461i 0.0000 - 0.0611i 1.0000 + 0.0000i3.0000 + 0.0000i -0.2427 - 0.1970i 0.2556 + 0.1952i 0.0129 - 0.0018i 1.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.2573 - 0.1101i 0.2712 + 0.1014i 0.0139 - 0.0087i3.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.0556 + 0.0018i 0.0565 - 0.0571i 0.0009 - 0.0553i七、实验体会及感悟通过这次实验,首先让我对matlab软件有了初步的了解,对它强大的矩阵运算能力有了更深的体会,同时掌握了设置断点和断点调试的一般方法,结合课本上的程序流程图和参考资料上的例子单步跟踪调试,再一次的熟悉了牛顿拉夫逊法潮流计算的一般方法和步骤,对计算机计算潮流计算有了更进一步的认识,在学习潮流计算时,虽然依次学习了节点导纳矩阵,功率方程、雅可比矩阵,但不能将它们联系起来,更不知道其中的原委,通过程序的编写,知道了其中的联系,也知道了每个方程、矩阵在计算中的作用。
电力系统潮流计算C语言程序及说明
程序的稳定性分析
程序在不同计算机上的运行 结果是否一致。
程序运行过程中,输入数据 的变化对输出结果的影响程 度。
程序在长时间运行过程中, 输出结果是否保持稳定。
程序在处理异常情况时的表 现和稳定性。
程序的扩展性分析
代码可读性:C语言程序应具备良好的可读性,方便后续维护和修改 算法效率:C语言程序应采用高效的算法,提高计算速度 内存占用:C语言程序应合理利用内存,避免内存泄漏和不必要的内存占用 扩展性:C语言程序应具备良好的扩展性,方便添加新功能和优化性能
THANK YOU
汇报人:XX
程序的异常处理说明
异常类型:输入 错误、计算错误、 内存不足等
异常处理方式: 使用try-catch 语句进行异常捕 获和处理
异常处理流程: 当异常发生时, 程序会输出错误 信息并终止运行
异常处理结果: 确保程序在遇到 异常时能够正确 处理并给出相应 的提示信息
C语言程序应用示例
示例程序的输入数据格式
添加标题
添加标题
添加标题Βιβλιοθήκη 输入输出函数:用于数据的输入和 输出
函数:可重复使用的代码块,具有 特定的功能
C语言程序中电力系统模型的建立
定义节点和支路:根 据电力系统网络结构, 定义节点和支路,为 潮流计算做准备。
建立数学模型:根据 电力系统的物理特性 和元件参数,建立数 学模型,包括节点电 压、支路电流等。
实际运行时 间测试
程序的内存占用性能分析
内存占用情况:分 析程序运行过程中 内存的占用情况, 包括堆内存和栈内 存。
内存泄漏检测:检 查程序是否存在内 存泄漏,即程序运 行结束后未正确释 放的内存。
内存使用优化:根 据内存占用情况, 优化程序中的数据 结构或算法,降低 内存占用。
电力系统潮流计算完整c语言程序(含网损计算的最终版)
{
ia[i]=ia[i]+gY_G[n][j]*ge[j]-gY_B[n][j]*gf[j];
ib[i]=ib[i]+gY_G[n][j]*gf[j]+gY_B[n][j]*ge[j];
}
}
for(i=0,n=1;i<Bus_Num-1;i++,n++)
{
gDelta_PQ[2*i]=gDelta_P[i];
gDelta_PQ[2*i+1]=gDelta_Q[i];
}
if((fp=fopen("C:\\Documents and Settings\\Zorro\\桌面\\1\\data\\unbalance.txt","w"))==NULL)
if(gBus[n].Type==1)
gDelta_Q[i]=gDelta_Q[i]-gf[n]*(gY_G[n][j]*ge[j]-gY_B[n][j]*gf[j])+ge[n]*(gY_G[n][j]*gf[j]+gY_B[n][j]*ge[j]);
}
}
for(i=0;i<Bus_Num-1;i++)
{
gY_G[i][j]=0.0;
gY_B[i][j]=0.0;
}
for(l=0;l<Line_Num;l++)
{
i=gLine[l].No_I-1;
j=gLine[l].No_J-1;
r=gLine[l].R;
x=gLine[l].X;
电力系统潮流计算完整程序及详细理论说明
电力系统潮流计算完整程序及详细理论说明——秦羽风在我刚开始学习潮流程序时,总是找不到一个正确的程序开始模仿学习。
后来经过多方努力,终于自己写出了一个结构清晰、完整的潮流程序。
此程序是一个通用的程序,只需要修改输入数据的子函数(PowerFlowsData_K)里面的母线、支路、发电机、负荷,就能算任意一个网络结构的交流系统潮流。
很适合初学者学习.为了帮助电力系统的同学一起学习,我将我编写的潮流计算程序分享下来给大家;此程序是在基于牛顿拉夫逊算法的基础上,编写的快速解耦算法。
每一个子程序我都有备注说明。
如果有不对的地方,希望大家指正!下文中呈现的顺序为:网络结构、子程序、主程序、运算结果、程序设计理论说明。
一、网络结构:5节点网络如下图。
二、子程序(共有9个子程序)子程序1:(其他系统,只需要修改Bus、Branch、Generator、Load,这四个矩阵就行了)function [Bus,Branch,Generator,Load]=PowerFlowsData_K%%节点数据% 类型:1-平衡节点;2-发电机PV节点;3—负荷PQ节点;4-发电机PQ节点;Bus=[% 类型电压相角1 1。
06 0;2 1 0;3 1 0;3 1 0;3 1 0];%% 线路数据Branch=[% 发送接收电阻电感(电导电容)并联1 2 0.02 0.06 0 0.06;1 3 0。
08 0。
24 0 0。
05;2 3 0.06 0.18 0 0。
04;2 4 0。
06 0。
18 0 0.04;2 5 0.04 0.12 0 0。
03;3 4 0.01 0.03 0 0。
02;4 5 0.08 0.24 0 0.05];%% 发电机数据Generator=[%节点定有功定无功(上限下限)无功1 0 0 5 —5;2 0。
4 03 —3];%%负载数据Load=[% 节点定有功定无功2 0.2 0.1;3 0。
电力系统潮流分析报告
(7)运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。
(8)计算平衡节点功率。
第三节 计算机算法程序
第三章
第一节 PQ分解法潮流计算时的修正方程式
PQ分解法潮流计算派生于以极坐标表示时的牛顿拉夫逊法,其修正方程式是牛顿拉夫逊修正方程式的简化。为说明这一简化,将牛孙拉弗逊极坐标表示时的雅可比矩阵重新排列,由于高压输电线路的电阻远远小于电抗,以致各节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而影响各节点的注入有功功率;各节点电压大小的改变主要影响各元件中无功功率潮流从而影响各节点的注入无功功率,可将修正方程简化为
(3)网络中有n—m个PV节点,编号m+1,m+2,…n。
至此,就可以建立修正方程,如下所示
(2-5)
式中雅可比矩阵各个元素分别为
(2—6)
第二节 牛顿拉夫逊法潮流计算的基本步骤
(1)形成节点导纳矩阵
(2)设置各节点电压的初始值
(3)代入初始值,求修正方程式中的不平衡量
(4)求取雅可比矩阵中各元素
(5)解修正方程式,求各节点的修正量。
(7)解修正方程式(4—3b),求各节点相位角的修正量
(8)求取各节点电压大小的新值
(9)运用各节点电压的新值自第三部开始下一次迭代
(10)计算平衡节点功率
第三节 PQ分解法的MATLAB实现(见附件)
第四章
与牛顿拉弗逊相比,PQ分解法有如下特点:
(1)以一个(n-1)阶和一个(m-1)阶系数矩阵 、 代替原有的(n+m—2)阶矩阵J,提高了计算速度,降低了对内存的要求。
(2)以迭代过程中保持不变的系数矩阵 、 替代不对称的系数矩阵J,提高了计算速度。
电力系统分析潮流计算最终完整版
电力系统分析潮流计算最终完整版电力系统潮流计算是电力系统运行的基础,它对电力系统的稳定运行和安全运行具有重要意义。
本文将介绍电力系统潮流计算的主要内容和步骤,并阐述其在电力系统运行中的应用。
电力系统潮流计算是指对电力系统中各节点的电压和功率进行计算和分析的过程。
它主要用于确定电力系统中各个节点的电压和相应的功率,以评估电力系统的稳定性和安全性。
潮流计算的结果可以用于电力系统的规划、调度和运行等各个环节。
潮流计算的主要步骤主要包括:建立电力系统潮流模型、制定潮流计算方程、选择潮流计算方法和求解潮流计算方程。
建立电力系统潮流模型是潮流计算的第一步,它主要包括确定电力系统的拓扑结构、电气参数和发电机和负荷模型等。
通过建立电力系统的拓扑结构和电气参数,可以确定电力系统中各个节点之间的连接关系和传输条件。
发电机和负荷模型则用于描述电力系统中的发电机和负荷之间的相互作用。
制定潮流计算方程是潮流计算的第二步,它主要是根据电力系统的拓扑结构和电气参数,建立潮流计算的数学模型。
潮流计算方程主要包括功率方程、节点电压方程和变压器方程等。
功率方程用于描述发电机和负荷之间的功率平衡关系,节点电压方程用于描述电力系统中各个节点的电压平衡关系,变压器方程用于描述变压器的运行状况。
选择潮流计算方法是潮流计算的第三步,它主要是选择合适的方法来求解潮流计算方程。
常见的方法包括直接迭代法、高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法和快速迭代法等。
不同的方法在精度和收敛速度上有所差异,根据实际情况选择合适的方法。
求解潮流计算方程是潮流计算的最后一步,它主要是通过迭代计算,求解潮流计算方程得到电力系统各个节点的电压和功率值。
在求解过程中,需要根据实际情况设置迭代的初始值和收敛条件,以保证计算结果的准确性和稳定性。
电力系统潮流计算在电力系统运行中具有广泛的应用。
它可以用于电力系统规划,通过计算电力系统中各个节点的电压和功率,评估电力系统的输电能力和供电质量,为电力系统的扩容和优化提供指导。
电力系统潮流计算C语言程序及说明
实验目的根据所给的电力系统,编制潮流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。
程序计算原理1、概述应用计算机进行电力系统计算,首先要掌握电力系统相应计算的数学模型;其次是运用合理的计算方法;第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。
建立电力系统计算的相关数学模型,就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。
该数学模型的建立往往要突出问题的主要方面,即考虑影响问题的主要因素,而忽略一些次要因素,使数学模型既能正确地反映实际问题,又使计算不过于复杂。
运用合理的计算方法,就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结果,同时还应要求在解算过程中占用内存少,以利提高计算机的解题规模。
选择合适的语言编写程序,就是首先确定用什么计算机语言来编制程序;其次是作出计算的流程图;第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。
然后上机调试,直到语法上无错误。
本程序采用C 语言进行编程。
所编制的程序难免存在逻辑错误,因此先用一个已知结果的系统作为例题进行计算。
用程序计算的结果和已知结果相比较,如果结果相差甚远就要逐步分析程序的计算步骤,查出问题的出处;如果结果比较接近,则逐步分析误差来源;直到结果正确为止。
2、电力系统潮流计算的程序算法潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,它的任务是对给定的运行条件确定系统的运行状态,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。
目前计算机潮流计算的方法主要有牛顿-拉夫逊算法和PQ分解法。
牛顿-拉夫逊算法是数学上求解非线形方程组的有效方法,具有较好的收敛性,曾经是潮流计算中应用比较普遍的方法。
P Q快速分解法是从牛顿-拉夫逊算法演变而来的,是将纯数学的牛顿-拉夫逊算法与电力系统具体特点相结合并进行简化与改进而得出的。
PQ 快速分解法比牛顿-拉夫逊算法大大提高了计算速度和节省了内存,故而本程序以PQ 快速分解法进行潮流计算。
电力系统分析潮流计算课程序设计及其MATLAB程序设计
电力系统分析潮流计算程序设计报告题目:13节点配电网潮流计算学院电气工程学院专业班级学生姓名学号班内序号指导教师房大中提交日期2015年05月04日目录一、程序设计目的 (2)二、程序设计要求 (4)三、13节点配网潮流计算 (5)3.1主要流程 ...................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1第一步的前推公式如下(1-1)-(1-5):....... 错误!未定义书签。
3.1.2第二步的回代公式如下(1-6)—(1-9):..... 错误!未定义书签。
3.2配网前推后代潮流计算的原理 (9)3.3配网前推后代潮流计算迭代过程 (10)3.3计算原理 (11)四、计算框图流程 (12)五、确定前推回代支路次序................................... 错误!未定义书签。
六、前推回代计算输入文件 (13)主程序: (13)输入文件清单: (16)计算结果: (18)数据分析: (19)七、配电网潮流计算的要点 (19)八、自我总结 (20)九、参考文献 (21)附录一MATLAB的简介 (21)一、程序设计目的开式网络潮流计算:配电网的结构特点呈辐射状,在正常运行时是开环的;配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法,本程序利用前推回代法的基本原理、收敛性。
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平年的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求。
电力系统潮流计算课程设计报告
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图:两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息:1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为(300MW ),母线3为机压母线。
机压母线装机容量为(100MW ),最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为(200MW )。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息:(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为:35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为:60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85;(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器,短路损耗为414KW ,短路电压(%)=16.7;变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器,短路损耗为245KW ,短路电压(%)=10.5;4、输电线路信息:电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示,Ω17.0单位长度电阻为 ,单位长度电抗Ω0.402为 ,单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容:1. 给定网络,并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据,在变电站一定负荷条件下,通过给定程序计算各节点数据,并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化,进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%; 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%,2、3号变电站负荷同时上升2%; 4. 在不同的负载条件下,分析潮流计算的结果,如果每条母线的电压不符合要求,则调整电压。
(变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整;35KV 电压需要在35-36之间调整)5. 断开支路双回线路之一,分析潮流分布。
(好几根树枝断了好几次)6. 使用DDRTS 软件,绘制系统图,分析上述各种情况的流程,并比较结果。
电力系统潮流计算程序(详细)
潮流计算,电力学名词,指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下,计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。
潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件,确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。
通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。
待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角,以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
潮流计算程序,相关的原始数据数据数据输入格式如下:%B1是支路参数矩阵,第一列和第二列是起始节点编号和终点节点编号%第三列、第四列、第五列、第六列、第七列、第八列分别为:支路电阻、电抗、电导、电纳、变压器变比、是否有变压器(1为有、0为无)。
%B2为节点参数矩阵,其中第一列到第六列为节点编号;为节点类型;注入有功、注入无功、电压幅值、电压相位。
%“1”为平衡节点,“2”为PQ节点,“3”为PV节点参数。
n=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');Y=zeros(n);N=1;%建立节点导纳矩阵for i=1:n1if B1(i,8)==0p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)+B1(i,4))-B1(i,5);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/(B1(i,3)+B1(i,4))+0.5*B1(i,6)+B1(i,5);Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,3)+B1(i,4))+0.5*B1(i,6)+B1(i,5);elsep=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/((B1(i,3)+B1(i,4))*B1(i,7)) -B1(i,5);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/(B1(i,3)+B1(i,4))+B1(i,5);Y(q,q)=Y(q,q)+1/(B1(i,7)^2*(B1(i,3)+B1(i,4)))+B1(i,5);endendYG=real(Y);B=imag(Y);PriS=zeros(2*n-2,1);ImbS=zeros(2*n-2,1);%创建PriS,用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==1h=h+1;for j=1:nPriS(2*h-1,1)=PriS(2*h-1,1)+B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i, j)*B2(j,5));PriS(2*h,1)=PriS(2*h,1)+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B 2(j,5));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==2h=h+1;for j=1:nPriS(2*h-1,1)=PriS(2*h-1,1)+B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5));PriS(2*h,1)=PriS(2*h,1)+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5))endendendPriSU3=zeros(n-h-1,2);%U3存储PV节点的初始电压t=0;for i=1:nif B2(i,2)==2t=t+1;U3(t,1)=B2(i,5);U3(t,2)=B2(i,6);endendU3%ImbS于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==1h=h+1;ImbS(2*h-1,1)=B2(i,3)-PriS(2*h-1,1);ImbS(2*h,1)=B2(i,4)-PriS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==2h=h+1;t=t+1;ImbS(2*h-1,1)=B2(i,3)-PriS(2*h-1,1);ImbS(2*h,1)=U3(t,1)^2+U3(t,2)^2-B2(i,5)^2-B2(i,6)^2;endendImbSI=zeros(n-1,1);%I,存储节点电流参数h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(PriS(2*h-1,1)-PriS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,5)+B2(i,6)*sqrt(-1));endendIJacbi=zeros(2*n-2);%Jacbi(雅可比矩阵)h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,2)==1h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,2)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k)=2*B2(i,5);elseJacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendendendJacbi%求解修正方程,获取节点电压的不平衡量ImbU=zeros(2*n-2,1);ImbU=inv(Jacbi)*ImbS;ImbU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,2)==1j=j+1;B2(i,5)=B2(i,5)+ImbU(2*j,1);B2(i,6)=B2(i,6)+ImbU(2*j-1,1);endendfor i=1:nif B2(i,2)==2j=j+1;B2(i,5)=B2(i,5)+ImbU(2*j,1);B2(i,6)=B2(i,6)+ImbU(2*j-1,1);endendB2while abs(max(ImbU))>prPriS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==1h=h+1;for j=1:nPriS(2*h-1,1)=PriS(2*h-1,1)+B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i, j)*B2(j,5));PriS(2*h,1)=PriS(2*h,1)+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B 2(j,5));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,2)==2h=h+1;for j=1:nPriS(2*h-1,1)=PriS(2*h-1,1)+B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5));PriS(2*h,1)=PriS(2*h,1)+B2(i,6)*(G(i,j)*B2(j,5)-B(i,j)*B2(j,6))-B2(i,5)*(G(i,j)*B2(j,6)+B(i,j)*B2(j,5))endendendPriS%创建ImbSh=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,2)==1h=h+1;ImbS(2*h-1,1)=B2(i,3)-PriS(2*h-1,1);ImbS(2*h,1)=B2(i,4)-PriS(2*h,1);endendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理if i~=isb&B2(i,2)==2h=h+1;t=t+1;ImbS(2*h-1,1)=B2(i,3)-PriS(2*h-1,1);ImbS(2*h,1)=U3(t,1)^2+U3(t,2)^2-B2(i,5)^2-B2(i,6)^2;endendImbS%创建II=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(PriS(2*h-1,1)-PriS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,5)+B2(i,6)*sqrt(-1));endendI%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,2)==1h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h-1,2*k)=G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,2)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6)+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6)+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k)=2*B2(i,5);elseJacbi(2*h-1,2*k-1)= -B(i,j)*B2(i,5)+G(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h-1,2*k)= G(i,j)*B2(i,5)+B(i,j)*B2(i,6);Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendendendJacbiImbU=zeros(2*n-2,1);ImbU=inv(Jacbi)*ImbS;ImbU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,2)==1j=j+1;B2(i,5)=B2(i,5)+ImbU(2*j,1);B2(i,6)=B2(i,6)+ImbU(2*j-1,1);endendfor i=1:nif B2(i,2)==2j=j+1;B2(i,5)=B2(i,5)+ImbU(2*j,1);B2(i,6)=B2(i,6)+ImbU(2*j-1,1);endendB2N=N+1; %迭代次数加1endN。
潮流计算实验报告分析
一、实验背景与目的电力系统潮流计算是电力系统分析中的一个重要环节,它通过对电力系统网络中功率和电压的分布进行计算,以评估系统的运行状态。
本实验旨在通过实际操作,加深对电力系统潮流计算原理和方法的理解,并掌握使用PSASP、ETAP等软件进行潮流计算的基本技能。
二、实验原理与方法1. 基本原理潮流计算主要基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,通过求解电力系统网络中的功率和电压分布,得到各节点电压、线路电流和设备功率等参数。
2. 计算方法常用的潮流计算方法包括牛顿-拉夫逊法、快速分解法、迭代法等。
本实验采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。
3. 实验步骤(1)建立电力系统网络模型,包括节点、线路、变压器等元件;(2)设置各节点电压初始值和负荷功率;(3)计算网络中各支路功率和节点电压,判断是否满足功率平衡和电压平衡;(4)根据功率平衡和电压平衡条件,修正节点电压,重复步骤(3)直至满足收敛条件。
三、实验过程与结果分析1. 实验数据本实验采用某实际电力系统网络进行计算,网络包括10个节点、15条线路和3个变压器。
2. 实验步骤(1)根据实验数据,建立电力系统网络模型;(2)设置各节点电压初始值和负荷功率;(3)使用PSASP软件进行潮流计算;(4)分析计算结果,包括节点电压、线路电流和设备功率等。
3. 结果分析(1)节点电压分布合理,各节点电压满足运行要求;(2)线路电流分布均匀,线路负载率在合理范围内;(3)设备功率分配合理,满足电力系统运行需求。
四、实验总结与讨论1. 实验总结本实验通过实际操作,加深了对电力系统潮流计算原理和方法的理解,掌握了使用PSASP软件进行潮流计算的基本技能。
2. 讨论(1)实验中,节点电压初始值设置对计算结果有较大影响,需要根据实际情况进行设置;(2)潮流计算结果受网络拓扑结构、元件参数和负荷分布等因素的影响,需要综合考虑;(3)在实际工程应用中,应根据具体情况选择合适的潮流计算方法,以保证计算结果的准确性和可靠性。
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。
电力系统潮流计算程序设计正文
电力系统潮流计算程序设计正文电力系统潮流计算是电力系统运行分析的基础。
潮流计算的目的是通过求解电力系统各节点的电压幅值和相角,来确定各个节点的功率注入和负荷消耗,以及各个元件的有功和无功功率交换。
潮流计算的结果对于电力系统的稳态分析、网络规划、运行调度具有重要的意义。
电力系统潮流计算可以分为直流潮流计算和交流潮流计算。
直流潮流计算是最简化的情况,它忽略了电网的传输损耗和变压器的变比,即认为电网中的电源是直流电源。
交流潮流计算考虑了电网中的有功损耗和变压器的变压比,是更真实和精确的模型。
本文主要介绍交流潮流计算的程序设计。
交流潮流计算的基本思路是建立节点电压相量方程组,然后通过数值迭代的方法求解该方程组。
首先,需要根据系统拓扑和型号数据建立节点导纳矩阵和负荷等效导纳,这是潮流计算的基础。
其次,通过节点导纳矩阵和负荷等效导纳,可以建立节点电流相量方程组和节点功率相量方程组。
这两个方程组中,节点电流相量方程组用于求解节点电流,而节点功率相量方程组用于求解节点功率。
最后,通过反复迭代,不断修正节点电压相角和幅值,直到节点电压满足收敛条件为止。
程序设计的主要步骤如下:1.输入系统拓扑和型号数据:包括发电机的有功和无功功率注入、变压器的变比和导纳、负荷的有功和无功功率消耗等。
2.建立节点导纳矩阵和负荷等效导纳:根据输入的数据,计算得到节点导纳矩阵和负荷等效导纳。
3.初始化节点电压:给定节点电压的初始值,一般可以取全为1的幅值和相角。
将节点电压表示为复数形式,并转换为极坐标形式。
4.建立节点电流相量方程组和节点功率相量方程组:根据节点导纳矩阵、负荷等效导纳和节点电压,建立节点电流相量方程组和节点功率相量方程组。
5.迭代求解:通过数值迭代的方法,不断修正节点电压相角和幅值,直到节点电压满足收敛条件为止。
6.输出结果:输出计算得到的各节点的电压幅值和相角,以及各个元件的有功和无功功率交换。
在程序设计中,需要注意潮流计算的收敛性和稳定性。
电力系统潮流及短路电流计算程序
电力系统潮流及短路电流计算程序以下是一个简单的电力系统潮流计算程序的框架:1.输入数据准备阶段:-输入潮流计算的电力系统拓扑结构,包括各节点之间的连接关系、导线电阻、电抗等信息。
-输入电力系统的负荷信息,包括负荷节点、负荷大小、负荷类型等。
-输入电力系统的发电机信息,包括发电机节点、发电机类型、发电机容量等。
2.潮流计算阶段:-初始条件设置:给定电力系统中各节点的初始电压、相角等信息。
-节点功率方程求解:根据电力系统的拓扑结构和发电机、负荷信息,建立节点功率方程。
-潮流计算迭代:使用牛顿-拉夫逊法等迭代算法求解节点功率方程,得到各节点的电压、相角等参数。
3.潮流计算结果输出阶段:-输出各节点的电压、相角、有功功率、无功功率等参数。
-输出各支路的电流、功率损耗等参数。
-输出系统的功率平衡情况。
4.短路电流计算阶段:-输入短路电流计算的电力系统拓扑结构。
-输入短路电流计算的负荷信息。
-输入短路电流计算的电源信息。
-使用KVL(电压法)或KCL(电流法)等方法计算各节点短路电流。
5.短路电流计算结果输出阶段:-输出各节点的短路电流大小。
-输出各支路的短路电流大小。
以上只是一个电力系统潮流及短路电流计算程序的大致流程框架,具体实现细节和算法选择还需要根据具体情况进行进一步的设计和开发。
在实际应用中,还需要考虑各种特殊情况和计算优化方法,以提高计算速度和准确性。
总之,电力系统潮流及短路电流计算程序是电力工程师在设计和运行电力系统中不可或缺的工具,它能够帮助工程师快速了解系统的运行状态和电流分布情况,以便进行系统优化和安全评估。
电力系统潮流计算实验报告
11. 手算过程已知:节点1:PQ 节点, s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2:PV 节点, p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3:平衡节点,U(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 71.418.112j y ;2000.00500.013j Z71.418.113j y ;导纳矩阵中的各元素:42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y ;71.418.11212j y Y ; 71.418.11313j y Y; 21Y 71.418.11212j 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BY :71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B2)计算各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 U000.0000.1)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。
nj j jij jij ijij jij i ieB fG f fB eG e P1)0()0()0()0()0()0()0(;2nj j jij jij ijij jij i ie B fG e f B eG f Q 1)0()0()0()0()0()0()0(;);(2)0(2)0(2)0(iiif e U)0.142.90.036.2(0.0)0.042.90.136.2(0.1)0(1P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 )0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 0.0 ;)0.142.90.036.2(0.1)0.042.90.136.2(0.0)0(1Q)0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0 )0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0 0.0 ;)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1)0(2P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 )0.00.00.00.0(0.0)0.10.00.10.0(0.1 0.0 ;101)(222)0(22)0(22)0(2f e U;于是:;)0()0(iiiP P P ;)0()0(iiiQQ Q);(2)0(2)0(22)0(iiiif e UU5.00.05.0)0(11)0(1P P P ;35.00.035.0)0(11)0(1QQ Q;4.00.04.0)0(22)0(2P P P ;1025.0)01(05.1)(2222)0(22)0(2222)0(2f e UU3)计算雅可比矩阵中各元素雅可比矩阵的各个元素分别为:3ji ij ji ij j i ij j i ij ji ij j i ij e U S f U R e Q L f Q J e P N f P H 22;;; 又: nj j jij jij i jij jij i ieB fG f fB eG e P1)0()0()0()0()0()0()0(; nj j jij jij ijij jij iieB fG e fB eG f Q 1)0()0()0()0()0()0()0(;);(2)0(2)0(2)0(iiif e U)0(1P )0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1e Bf G f f B e G e)0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B fG f f B e G e313313)0(1313313)0(1e Bf G f f B e G e ;)()()0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1)0(1e Bf Ge f B e G f Q)()()0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e Bf G e f B e G f)()(313313)0(1313313)0(1e Bf G e f B e G f;)0(2P )0(121)0(121)0(2)0(121)0(121)0(2e Bf G f f B e G e)0(222)0(222)0(2)0(222)0(222)0(2eB fG f fBeG e323323)0(2323323)0(2e Bf G f f B e G e ;)(2)0(22)0(22)0(2f e U42.90.171.40.171.4313)0(212)0(1)0(1)0(11e B e Bf P H ; 36.20.118.10.118.10.136.222313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11 e G e G e G e P N 36.20.118.10.118.1313)0(212)0(1)0(1)0(11 e G e G f Q J442.90.171.40.171.40.142.922313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11 e B e B e B e Q L 71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12 e B f P H ; 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12 e G e P N ; 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12 e G f Q J ;71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12 e B e Q L ; 71.40.171.4)0(221)0(1)0(2)0(21 e B f P H ; 11.40.111.4)0(221)0(1)0(2)0(21 e G e P N ; 0)0(12)0(2)0(21 f U R ; 0)0(12)0(2)0(21 e U S ; 71.40.10.00.171.4323)0(121)0(2)0(2)0(22 e B e B f P H ; 18.10.10.00.118.10.118.122323)0(121)0(222)0(2)0(2)0(22 e G e G e G e P N ;02)0(2)0(22)0(2)0(22 f f U R ; 0.20.122)0(2)0(22)0(2)0(22 e e U S ; 得到K=0时的雅可比矩阵:0.200018.171.418.171.471.418.142.936.218.171.436.242.9)0(J4)建立修正方程组:5)0(2)0(2)0(1)0(10.200011.4959.1011.4959.10959.1011.4918.2122.811.4959.1022.8918.210975.04.035.08.0e f e f 解得:04875.001828.00504.00176.0)0(2)0(2)0(1)0(1e f e f 因为 )0()0()1(iiie e e ; )0()0()1(iiif f f ;所以 9782.00218.00.1)0(1)0(1)1(1e e e ; 0158.00158.00)0(1)0(1)1(1f f f ;05125.105125.00.1)0(2)0(2)1(2e e e ;05085.005085.00)0(2)0(2)1(2f f f ;5)运用各节点电压的新值进行下一次迭代:即取: 0158.09782.0)1(1)1(1)1(1j jf e U05085.005125.1)1(2)1(2)1(2j jf e U节点3时平衡节点,保持000.0000.1333j jf e U为定值。
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东南大学信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:2011年 6 月 10 日信息工程学院课程设计任务书2011年6月12日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要电力系统稳态分析包括潮流计算和静态安全分析。
本文主要运用的事潮流计算,潮流计算是电力网络设计与运行中最基本的运算,对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算,可以得到各种电网各节点的电压,并求得网络的潮流及网络中的各元件的电力损耗,进而求得电能损耗。
本位就是运用潮流计算具体分析,并有MATLAB仿真。
关键词:电力系统潮流计算 MATLAB仿真AbstractElectric power system steady flow calculation and analysis of the static safety analysis. This paper, by means of the calculation, flow calculation is the trend of the power network design and operation of the most basic operations of electric power network, various design scheme and the operation ways to tide computation, can get all kinds of each node of the power grid voltage and seek the trend of the network and the network of the components of the power loss, and getting electric power. The standard is to use the power flow calculation and analysis, the specific have MATLAB simulation.Key words: Power system; Flow calculation; MATLAB simulation目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MATLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时,为了实时监控电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用离线潮流计算;在电力系统运行状态的实时监控中,则采用在线潮流计算。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据,又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程,现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序,这是一项非常复杂的工作。
对系统进行潮流分析,本文利用 MATLAB中的SimpowerSystems工具箱设计电力系统,在simulink 环境下,不仅可以仿真系统的动态过程,还可以对系统进行稳态潮流分析。
SimpowerSystems 使用Simulink 环境,可以将该系统中的发电机、变压器,线路等模型联结起来,形成电力系统仿真模拟图。
在加人测量模块,并对各元件的参数进行设置后,用measurement 和sink 中的仪器可以观察各元件的电压、电流、功率的大小。
2.1潮流计算等值电路MW 154⨯⎪⎩⎪⎨⎧====8.0cos 073.016.0136.002"N d x x x ϕ⎪⎩⎪⎨⎧====8.0cos 075.0161.0136.002"N dx x x ϕMW123⨯⎪⎩⎪⎨⎧====85.0cos 054.0154.0128.002"N d x x x ϕ⎪⎩⎪⎨⎧====8.0cos 0591.0157.0128.002"N d x x x ϕkVkVkVMWVA d 1011,⨯d YN 11,YN 2,⨯2.2建立电力系统模型在Simulink 中按照电力系统原型选择元件进行建模。
所建立的模型和建立的方法在详细设计中详述。
在电力系统模型的建立工程中主要涉及到的是:元器件的选择及其参数的设置;发电机选型;变压器选择;线路的选择;负荷模型的选择;母线选择。
2.3模型的调试与运行建立系统模型,并设置好参数以后,就可以在Simulink 环境下进行仿真运行。
运行的具体结果和分析也在详细设计中详述。
3.1 计算前提首先是发电机的参数计算,先对5个发电厂简化为5台发电机来计算。
发电机G1:MVarQ MWP 45)8.0tan(arccos 606015411=⨯==⨯=发电机G2:MVarQ MWP 156)85.0tan(arccos 25225263422=⨯==⨯=发电机G3:333123636tan(arccos0.8)27P MWQ MVar=⨯==⨯=发电机G4:441505050tan(arccos0.85)31P MWQ MVar=⨯==⨯=发电机G5:552255050tan(arccos0.8)37.5P MWQ MVar=⨯==⨯=其次是变电站的参数计算,我们还是对7个变电站简化为7台变压器来计算。
变压器T1:MVA j S I jp S S V V X S V p R N N N s T N N s T )0800.00157.0(100%406.791010161105.1010%450.310)1016(11073100001322132323221+=⨯+∆=∆Ω=⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω=⨯⨯⨯=⨯⨯∆= 变压器T2:(双并联)MVA j S I jp S S V V X S V p R N N N s T N N s T )2000.00372.0()100%(27625.311010201105.102110%21346.110)1020(110892110210002322232323222+=⨯+∆⨯=∆Ω=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=Ω=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯∆⨯= 变压器T3:(四并联)22330030%1110.51101010 5.042446310%4()(0.17600.8820)100N s N T N N V V X S I S p jS j MVA ⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=Ω⨯∆=⨯∆+⨯=+ 变压器T4:(双并联)MVA j S S X X R R T T T T )1600.00314.0(27030.39217250.12101041414+=∆=∆Ω==Ω==变压器T5:MVA j S S X X R R T T T T )2205.00440.0(41168.2043680.0403053535+=∆=∆Ω==Ω==变压器T6:(两个三绕组变压器并联)Ω=⨯⨯⨯⨯===---386.010)1010(3563213232362616T T T R R R 75.6%]%%[21%25.0%]%%[21%75.10%]%%[21%)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1=-+⨯=-=-+⨯==-+⨯=---------s s s s s s s s s s s s V V V V V V V V V V V VΩ=⨯⨯⨯=Ω-=⨯⨯⨯=Ω=⨯⨯⨯=---134.410%21153.010%21584.610%21233622262116NN s T N N s T NNs T S V V X S V V X S V V X MVA j I jP S )1100.00264.0()10100%(200606+=⨯+∆⨯=∆ 变压器T7:(双并联)MVA j S I jp S S V V X N N N s T N )1100.00220.0()100%(2431.6101010355.102110%2100073227+=⨯+∆⨯=∆Ω=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 再次是传输线参数计算,5条传输线的具体计算如下。
根据教材查得km r /21.00Ω= km x /4.00Ω= km S b /108.260-⨯= 线路L1:101101641012110.21408.40.440162.81040 1.121010.67762L L L L L N R r l X x l B b l S Q B V MVar--=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯⨯=⨯∆=-=- 线路L2:202202642022220.2113027.30.4130522.810130 3.64101 2.20222L L L L L N R r l X x l B b l S Q B V MVar--=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯⨯=⨯∆=-=- 线路L3:(双回路)30330364303233110.21707.3522110.470142222 2.81070 3.921012.37162L L L L L N R r l X x l B b l S Q B V MVar--=⨯⨯=⨯⨯=Ω=⨯⨯=⨯⨯=Ω=⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯∆=-=- 线路L4:404404644042440.216012.60.460242.81060 1.68101 1.01642L L L L L N R r l X x l B b l S Q B V MVar--=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯=Ω=⨯=⨯⨯=⨯∆=-=- 线路L5:(双回路)50550564505253110.2120 2.122110.42042222 2.81020 1.121010.06862L L L L L N R r l X x l B b l S Q B V MVar--=⨯⨯=⨯⨯=Ω=⨯⨯=⨯⨯=Ω=⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯∆=-=- 3.2手工计算FLR1:221112210112222111222222210()(3.45074.406)(0.02850.6562)11010(10.04420.1142)10.04420.1142()(8.416)(0.0700.1334)110(T T T N a T L L L L N T T T N P S R jX j j MVA V S MW S S j Q j MVAP Q S R jX j j MVA V P Q S R jX V ∆=+=+=+=+∆+∆+∆=+++∆=+=+=++∆=+222212114045)(1.34631.7625)(0.40329.5156)110206045200.40329.5156(39.596835.4844)25(4.482635.9144)b G T c b a L L j j MVA S S S j j j MVA S S S jQ S j MVA+=+=+=--∆=+---=+=----∆=+FLR2:222233322'222222222'23032252156()(0.092 5.042)(0.667936.6024)110(4.493134.1048) 4.493134.1048()(27.352)(2.67 5.0854)110120T T T N c L L L N d G c T L P Q S R jX j j MVAV S j MVA P Q S R jX j j MVA V S S S S S jQ S ++∆=+=+=+=+++∆=+=+=+=+--∆-∆--∆2(132.9792149.229)L j MVA=+FLR3:222244422'd 222233322'3404627()(1.72539.703)(0.1091 2.5101)110(133.5955149.9956)133.5955149.9956()(7.3514)(24.5146.682)1103025T T T N L L L N e G d T P Q S R jX j j MVA V S j MVAP Q S R jX j j MVA V S S S S S j ++∆=+=+=+=+++∆=+=+=+=+---∆-∆-33(89.945130.0151)L L Q S j MVA-∆=+FLR4:222255522'222244422'450545031()(0.36820.168)(0.1052 5.7687)110(92.7481133.9937)92.7487133.9937()(12.624)(27.65452.674)11080T T T N e L L L N f G e T L P Q S R jX j j MVA V S j MVA P Q S R jX j j MVAV S S S S S jQ ++∆=+=+=+=+++∆=+=+=+=+--∆-∆-4(34.9449107.3469)L S j MVA-∆=+FLR5:272707522525065226315(0.306 6.431)(0.0562 1.1812)3515(15.07820.3422)15.07820.3422(2.14)(0.38990.743)355(20.4945 1.1266)1537.5T h T L L i h L L T S j j MVAS S S j Q j MVA S j j MVA S S S S j Q j MVAS -∆=⨯+=+=+∆+∆+∆=++∆=⨯+=+=+∆+∆+∆+=++∆=222622226126156263(0.386 4.34)(0.514 5.7793)3520.65050.5451(0.3860.153)(0.13450.0533)3526.33698.7369(0.386 6.584)(3.290556.1256)3535(25.T T g f T G T T i j j MVAS j j MVAS j j MVA S S S S S S S -----⨯+=++∆=⨯-=-+∆=⨯+=-=-∆+-∆-∆--=5114194.12)j MVA + 计算每一个FLR 的功率分布和电压分布计算如下: FLR1:221140 1.3464531.762512.8970115115102.103010.04428.40.1442160.8489102.1030101.2541T N b T L b a b L PR QX V kV V V V kVPR QX V kVV V V V kV+⨯+⨯∆====-∆=+⨯+⨯∆====-∆=FLR2:功率分布:*32****2323*23****2323()(0.092 5.042)(132.9792149.229)1418.6727.39257.042(4.881213.8097)()(27.352)(132.9792149.229)1418.6727.39T b N L d N L T L T b N L T d N L T L T V V j j S S V j j MVA V V j j S S V ZZ ZZ ZZ Z ZZ Z--⨯+-=+⨯=-=---⨯+-=+⨯=++++257.042(108.687122.62)j j MVA-=-电压分布:12222(4.881213.8097)(2.67 5.0854)(7.55128.7243)7.551227.38.7243522.424102.1030102.103( 2.424)104.527c L L L d b L S S S j j j MVA V kVV V V kV =+∆=-++=-⨯-⨯∆==-=-∆=--=FLR3:功率分布:*343****3434*34****3434()(1.72539.703)(89.945130.0151)1037.9279.07553.73(59.44416.846)()(7.3514)(89.945130.0151)1037.9279.075G d T L e N L T L T L b N T e N L T L T V V j j S S V j j MVA V V j j S S V Z Z ZZ ZZ Z ZZ Z--⨯+-=-⨯=-=---⨯++=+⨯=-++++53.73(31.81160.1256)j j MVA=+ 电压分布:13333(59.44419.846)(24.5146.682)(83.95426.836)83.9547.3526.836149.404105.564396.16e L L L e d L S S S j j j MVA V kVV V V kV =+∆=-++=+⨯+⨯∆===-∆=FLR4:功率分布:*534****4545*344****4545()(0.36820.168)(34.9449107.3469)1037.927=12.96844.168(20.84319.689)()(12.624)(34.9449107.3469)1037.927=1T G d L f N L T L T G d L T f N L T L T V V j j S S V j j MVA V V j j S S V Z Z ZZ ZZ Z ZZ Z--⨯+-=-⨯-=+--⨯+-=-⨯++++ 2.96844.168(1.39844.389)j j MVA-=+ 电压分布:13343(59.44416.846)(24.5146.682)(83.95463.528)83.95412.663.5282424.464105.564381.10e L L L e d L S S S j j j MVA V kVV V V kV =+∆=+++=+⨯+⨯∆===-∆=FLR5:这里我们先将f 点和发电机G5当做电源,经过61T Z 和63T Z 构成两端供电网络以g 点作为运算负荷进行计算。