前推回代法计算流程

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配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究设计方案

配电网中理论线损计算方法及降损措施的研究设计方案1 配电网理论线损计算简介配电网理论线损计算是对电能在输送和分配过程中各元件产生的电能损耗进行计算及各类损耗所占比例，确定配电网线损的变化规律。

配电网线损是电力部门一项综合性的经济、技术指标，是国家考核电力部门的一项重要指标。

多年来，随着配电网理论线损计算理论、方法和技术的不断丰富，人们研究出各种不同的计算方法，计算精度达到较高水平。

但由于配电网结构的复杂性、参数多样性和资料不完善以及缺乏实时监控设备等因素，准确计算配电网理论线损比较困难，一直是个难题。

为解决这一难题，众多科研工作者从理论到实践不断深入研究配电网理论线损计算方法，希望研究出更加适合配电网理论线损计算的新方法，更加快速、准确地计算配电网理论线损，满足电力部门配电网线损的分析和管理需要。

1.1国内外研究动态和趋势配电网理论线损计算方法从二十世纪三十年代就有国外学者开始研究，研究电能在配电网络传输的过程中产生的损耗量，分析各元件产生电能损耗的原理，建立数学模型。

随着计算机技术的快速发展，以计算机为辅助工具，加速各种计算方法的研究和发展，计算精度逐步提高，逐步应用于工程实际。

到二十世纪后期，各种配电网理论线损计算方法已经成熟，开始广泛应用于各级配电网理论线损计算实际工作中，取得了很好的效果。

近几年来，随着配电网系统的迅速发展，配电网络结构更加趋于复杂化，为配电网理论线损计算增加了难度；配电网自动化系统逐步应用，加强配电网的监控，各种数据采集变得容易，为配电网理论线损计算提供丰富的运行数据资料，正是由于以上两个方面，需要研究新的更加适合于目前配电网实际情况的理论线损计算方法，从而推动计算方法研究不断深入。

目前，国内外发表的配电网理论线损计算方法的文献很多，其采用的计算方法和计算结果的精度也各有不同，综合起来主要有以下几种类型。

1.2传统的配电网理论线损计算方法传统的配电网理论线损计算方法，主要分为两类，一类是依据网络主要损耗元件的物理特征建立的各种等值模型算法；一类是根据馈线数据建立的各种统计模型。

配电自动化的合环潮流算法研究

配电自动化的合环潮流算法研究摘要：配网自动化是指一种常在智能电网中使用的集科学化、自动化与智能化于一体的现代先进系统化装置，这种先进装置主要应用于低频电网领域中，因此在我国的绝大多数多电力企业中，它常常作为建设配网过程中的首选目标之一。

关键词：配电网；合环转负荷；前推回代法；两阶段法引言随着现代化科学技术水平的提升。

如今，我国各个领域当中都已经实现了自动化管理和生产。

而且随着自动化水平的不断提高，使得我国一些建设工作变得更加高效。

１配电自动化合解环决策概述智能配电网的合解环操作能够减少停电时间，但也会影响电网的稳定运行。

当进行合环操作时，合环点两侧的电压矢量差会在合环瞬间消失，由此产生的电流可能会导致线路过载或出现保护失误操作，影响合解环决策；在进行解环时，线路负荷会突然增加，容易出现馈线末端电压过低的现象，对导线、电气设备造成损害，严重者会导致合环失败，出现大面积停电事故。

因此，很多供电公司采用“先断后通”的冷倒方式进行负荷转移，会增加用户停电次数，影响用户的用电体验。

另外，目前进行合解环操作时大多依赖于调度人员的自身经验判断，缺乏一定科学性，容易出现判断失误的现象。

因此，开发一个辅助决策分析软件成为提升合解环操作合理性的最佳方式。

2配网自动化的特点针对配网自动化建设工作进行深入的分析和研究，这样才能够更好地把握配电网建设工作的主要目的和系统。

随着我国越来越重视新型技术的研究和发展，在配网建设的过程中，逐渐诞生了配网自动化这项技术，而且这项技术在整个电网系统当中得到了普遍的运用，同时还使得我国传统的供电模式和方式发生了一定的变革。

我国电网系统可以借助一些先进的设备，就能够对整个配电网的供电运行状态进行实时的监测。

这种工作模式相比之前能够减少人力和物力的消耗，同时还能够有效控制故障的发生，促使系统自动完成相关操作，在一定程度上能够减少人工带来的误差和安全隐患问题。

通过运用配网自动化技术，还能够实现故障区域和非故障区域的独立工作。

第一章-电力系统潮流计算的概述

摘要潮流计算是电力系统的各种计算的基础，同时它又是研究电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护鉴定，安全分析的工具。

电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。

在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。

潮流计算的目的在于:确定是电力系统的运行方式；检查系统中的各元件是否过压或过载；为电力系统继电保护的整定提供依据;为电力系统的稳定计算提供初值，为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。

因此,电力系统潮流计算是电力系统中一项最基本的计算，既具有一定的独立性，又是研究其他问题的基础。

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。

本文以潮流计算软件的开发设计为重点，在数学模型与计算方法的基础上,利用MATELAB语言进行软件编写，和进行了数据测试工作，结果较为准确，收敛效果较好,并且程序设计方法是结构化程序设计方法，该方法基于功能分解，把整个软件工程看作是一个个对象的组合，由于对某个特定问题域来说，该对象组成基本不变，因此，这种基于对象分解方法设计的软件结构上比较稳定，易于维护和扩充。

设计主要采用牛顿—拉扶逊法为算法背景.本软件的主要特点是:（1）操作简单;(2）图形界面直观;（3）运行稳定。

计算准确；关键词：潮流计算；牛顿—拉扶逊法； MATLAB;第一章电力系统潮流计算的概述1。

1电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。

随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加，而热能资源（如煤田）和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户。

同时，为了提高供电可靠性以及资源利用的综合经济性，又把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。

电力系统分析潮流计算课程序设计及其MATLAB程序设计-范本模板

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 (1)二、程序设计要求 (3)三、13节点配网潮流计算 (3)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 (7)3。

3配网前推后代潮流计算迭代过程 (7)3.3计算原理 (8)四、计算框图流程 (9)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 (10)主程序： (10)输入文件清单： (11)计算结果: (12)数据分析: (12)七、配电网潮流计算的要点 (13)八、自我总结 (13)九、参考文献 (14)附录一 MATLAB的简介 (14)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。

第3章手算潮流

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例3.1：已知末端功率和末端电压 3.1：已知末端功率末端功率和
如何理解：正常运行时要求低压侧母线电压达36kV？如何理解：正常运行时要求低压侧母线电压达36kV？注意：1.根据题目要求，低压侧母线电压（36kV）应注意：1.根据题目要求，低压侧母线电压（36kV）应归算到高压侧！（本例中线路、变压器参数不用归归算到高压侧！（本例中线路、变压器参数不用归算）；2.本题应计及电压降落的横分量。算）；2.本题应计及电压降落的横分量。
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线路等值电抗消耗的无功：与负荷视在功率平方线路等值电抗消耗的无功：与负荷视在功率平方成正比。线路对地电纳支路发出的无功：充电功率，与所线路对地电纳支路发出的无功：充电功率，与所加电压平方成正比，与通过负荷无直接关系。加电压平方成正比，与通过负荷无直接关系。轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功。对于超高压输电线路，可能引起线路末端电压升对于超高压输电线路，可能引起线路末端电压升高，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电抗器，在线路空载或轻载时吸收一部分充电功率抗器，在线路空载或轻载时吸收一部分充电功率（多余的感性无功），避免线路上出现过电压。
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计算步骤（续3）计算步骤（
表格3.2（计算线路充电功率时用的是不计电压降落表格3.2（计算线路充电功率时用的是不计电压降落横分量时的电压值U 横分量时的电压值U2、U1，不规范）不规范）
行号 19 20 21 22 内容不计电压降落横分量时求U 不计电压降落横分量时求U1 求U1和U2的相角差（U2滞后U1）的相角差（U 滞后U 计算线路左端充电功率（注意箭头方向、计算线路左端充电功率（注意箭头方向、正负号）正负号）根据KCL计算首端功率S 根据KCL计算首端功率S1（复功率）

配电网潮流计算

摘要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。

3.2电力网络潮流计算的手算解法要点

3.2电⼒⽹络潮流计算的⼿算解法要点3.2 电⼒⽹络潮流计算的⼿算解法3.2.1 电压降落及功率损耗计算1.电⼒线路上功率损耗与电压降落的计算电压是电能质量的指标之⼀，电⼒⽹络在运⾏过程中必须把某些母线上的电压保持在⼀定范围内，以满⾜⽤户电⽓设备的电压处于额定电压附近的允许范围内。

电⼒系统计算中常⽤功率⽽不⽤电流，这是因为实际系统中的电源、负荷常以功率形式给出，⽽电流是未知的。

当电流（功率）在电⼒⽹络中的各个元件上流过时，将产⽣电压降落，直接影响⽤户端的电压质量。

因此，电压降落的计算为分析电⼒⽹运⾏状态所必需。

电压降落即为该⽀路⾸末两端电压的相量差。

对如图3.3所⽰系统，已知末端相电压及功率求线路功率损耗及电压降落，设末端电压为，末端功率为，则线路末端导纳⽀路的功率损耗为（3-8）则阻抗末端的功率为阻抗⽀路中损耗的功率为，（3-9）阻抗⽀路始端的功率，线路始端导纳⽀路的功率损耗，（3-10）线路⾸端功率，从式（3-8）-（3-10）可知，线路阻抗⽀路有功功率和⽆功功率损耗均为正值，⽽导纳⽀路的⽆功功率损耗为负值，表⽰线路阻抗既损耗有功功率⼜损耗⽆功功率，导纳⽀路实际上是发出⽆功功率的（⼜称充电功率），充当⽆功功率源的作⽤，也就是说，当线路轻载运⾏时，线路只消耗很少的⽆功功率，甚⾄会发出⽆功功率。

⾼压线路在轻载运⾏时发出的⽆功功率，对⽆功缺乏的系统可能是有益的，但对于超⾼压输电线路是不利的，当线路输送的⽆功功率⼩于线路的充电功率时，线路始端电压可能会低于末端电压，或者说末端电压⾼于始端电压，若末端电压升⾼可能会导致绝缘的损坏，是应加以避免的，⼀般为了防⽌末端电压的升⾼，线路末端常连接有并联电抗器在轻载或空载时抵消充电功率，避免出现线路电压过⾼。

从以上推导不难看出，要想求出始端导纳⽀路的功率损耗及，必须先求出始端电压。

设与实轴重合，即，如图3-4所⽰。

图3-3 电⼒线路的电压和功率图3-4 利⽤末端电压计算始端电压则由(3-11)令则有（3-12）从⽽得出功率⾓在⼀般电⼒系统中，远远⼤于δU，也即电压降落的横分量的值δU对电压U1的⼤⼩影响很⼩，可以忽略不计，所以同理，也可以从始端电压、始端功率求取电压降落及末端电压和末端功率的计算公式。

基于前推回代法的配电网潮流计算设计

基于前推回代法的配电网潮流计算设计哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书基于前推回带法的配电网潮流计算的研究摘要电力系统的潮流计算在电力系统稳态分析和电力系统设计中有很重要的作用，潮流计算也是电力系统暂态分析的基础。

潮流计算是根据给定的系统运行条件来计算系统各个部分的运行状况，主要包括电压和功率的计算。

配电网潮流计算是配电管理系统高级应用软件功能组成之一。

本课题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。

由于配电网的结构和参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算必须采用相适应的算法。

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且分支比较多，配电线路的线径比输电网细导致配电网的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。

经过C语言编程，运行算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，此方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。

关键词：电力系统；配电网；潮流计算；前推回代法- IV -Study on distribution network power flowcalculationAbstractPower flow calculation has a very important role in power system steady-state analysis and power system design, and it is also the basis of transient analysis in power system. Flow calculation is based on given conditions of the power system and calculates the operational status of every part of the system, including voltage and power.With the development and application of the power electronics installations, the pollution of the harmonics becomes more and more serious in the network. The reactive source is used widely in many fields. Many kinds of methods based on the active filter to restrain the harmonics and to compensate the reactive power are taken into this field. And the detection of harmonics and reactive current is very crucial to harmonic restraint and reactive compensation. This thesis starts with the definition of the Fryze time-domain theory and the instantaneous reactive power theory, and the methods for harmonics detecting and reactive current based on these theories is also discussed respectively in this thesis. Thereafter , taking the three-phase three-wire symmetrical circuits as research object, using the software which named PSCAD/EMTDC, simulation model through which we can make computer simulation is built based on Fryze theory and instantaneous reactive power theory. From the interrelated wave we got from simulation, the fundamental reactive current we got from calculation and generalized instantaneous reactive current we got from detection. Those theories have the advantage of their own in detecting the harmonic- IV -result of the research indicates that Fryze theory has specific physical meanings, easily to be realized and calculated, but it need a longer delay time. Instantaneous reactive power theory has the advantage of a shorter delay time, much more exactly in detecting the harmonic and reactive current.Keywords:Power systems；fryze theory；instantaneous reactive power theory；harmonic；reactive current- IV -目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................. I I 第1章绪论.. (1)1.1 配电网潮流计算研究目的及意义 (1)1.2 潮流计算问题的发展及配电网潮流计算的现状 (2)1.3 本文主要内容 (4)第2章配电网潮流计算方法 (5)2.1 配电网特点及对算法的要求 (5)2.1.1配电网的分类 (5)2.1.2配电网的特点 (5)2.1.3配电网潮流算法的要求 (6)2.2 电力网数学模型 (6)2.2.1 输电线路的数学模型 (7)2.2.2 变压器的等值电路 (8)2.3配电网潮流计算概述 (9)2.3.1 潮流计算的概述 (10)2.3.2配电网潮流计算的概念 (10)2.3.3 配电网潮流计算的特点 (10)2.4 配电网潮流常用求解算法 (11)2.4.1 主干馈线节点功率计算 (11)2.4.2 主干馈线节点电压计算 (13)第3章配电网潮流计算前推回代法编程 (16)3.1程序流程图 (16)3.2程序编译 (17)第4章配电网潮流计算程序仿真 (19)4.1算例分析 (19)4.2程序运行 (20)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A英文文献 (28)附录B中文译文 (36)- IV -第1章绪论电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件以及系统的界限情况确定整个电力系统各个部分的运行状态：各母线的电压。

前推回代法计算流程之欧阳文创编

前推回代法计算流程要看懂前推回代法计算程序，报告叙述计算原理及计算流程。

绘制计算流程框图。

确定前推回代支路次序（广度优先，或深度优先），编写前推回代计算输入文件。

进行潮流计算。

下列为节点配电网结构图及系统支路参数和系统负荷参数表。

图1-2 节点配电网结构图表1 系统支路参数表2 系统负荷参数主程序清单：[PQ,FT,RX]=case114(); %调用数据文件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>0.0001PQ2=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APQ1(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; %计算沿支路的无功损耗/Mvar 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MvarPL=PL+RX(i,1)*x;endangle(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/kVangle(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));endendmaxdk=k+1PQ1 %潮流分布即支路首端潮流MVAV=V2 %节点电压模计算结果kVangle %节点电压角度计算结果单位度PL %网损单位MWendclear输入文件清单：function [PQ,FT,RX]=case114()PQ=[%节点电压有功无功10.4 0 0 10.0 0.0342 0.0301 10.0 0.0693 0.0642 10.0 0.0845 0.0763 10.0 0.0295 0.0261 10.0 0.0474 0.0409 10.0 0.1176 0.0957 10.0 0.0946 0.0857 10.0 0.0916 0.0859 10.0 0.0271 0.0229 10.0 0.0696 0.0643 10.0 0.0676 0.0579 10.0 0.0298 0.0242 ];FT=[%首端末端5 413 44 310 312 1111 37 66 29 88 23 22 1 ];RX=[% R X 4.524 5.04 3.521 3.966 1.145 1.28 4.14 4.696 2.436 2.8661.328 1.7632.745 2.965 0.856 1.142.237 2.7563.7434.2512.356 2.5413.367 3.685];计算过程maxd =1k =1maxd =0.1780k =2PQ1 =0.0296 0.0262 0.0299 0.0243 0.1443 0.1272 0.0272 0.0230 0.0678 0.0581 0.1378 0.1230 0.1182 0.0964 0.1660 0.1378 0.0920 0.0863 0.1890 0.1748 0.3847 0.3439V =Columns 1 through 810.4000 9.8807 9.8220 9.9672 9.9734 9.9701 9.9390 9.8550Columns 9 through 139.9556 9.9780 9.9600 9.9668 9.9799 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.3986 0.4211 0.4387 0.3421 0.3916 0.3878Columns 9 through 130.4225 0.4173 0.4444 0.4747 0.4400PL =0.0471maxd =0.1787k =3PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.0272 0.02300.0678 0.05810.1378 0.12300.1182 0.09640.1660 0.13780.0920 0.08630.1890 0.17490.3849 0.34420.8112 0.7274V =Columns 1 through 810.4000 9.8798 9.7004 9.7886 9.9405 9.8504 9.9089 9.7338Columns 9 through 139.8100 9.7996 9.7813 9.9267 9.9470 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4244 0.4421 0.3431 0.3929 0.3899Columns 9 through 130.4257 0.4204 0.4486 0.4791 0.4434PL =0.0484maxd =0.1793k =4PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.1444 0.12720.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1182 0.09640.1661 0.13780.0920 0.08640.1891 0.17490.3851 0.34440.8115 0.7277V =Columns 1 through 810.4000 9.8796 9.6994 9.6666 9.76149.8495 9.7884 9.7329Columns 9 through 139.6883 9.6777 9.6591 9.7474 9.7680 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4250 0.4433 0.3431 0.3942 0.3899Columns 9 through 130.4266 0.4209 0.4498 0.4814 0.4447PL =0.0487maxd =0.1226k =5PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.1444 0.12720.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1183 0.09640.1661 0.13790.0920 0.08640.1891 0.17500.3852 0.34440.8115 0.7278V =Columns 1 through 810.4000 9.8795 9.6991 9.6656 9.6391 9.8493 9.7875 9.7326Columns 9 through 139.6873 9.6767 9.6581 9.6248 9.6457 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899Columns 9 through 130.4266 0.4209 0.4498 0.4822 0.4452PL =0.0487maxd =0.0010k =6PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.1444 0.12730.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1183 0.09640.1661 0.13790.0920 0.08640.1891 0.17500.3852 0.34450.8116 0.7278V =Columns 1 through 810.4000 9.8795 9.6991 9.6653 9.6381 9.8492 9.7873 9.7326Columns 9 through 139.6870 9.6764 9.6579 9.6238 9.6447 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899Columns 9 through 130.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452PL =0.0488maxd =2.6021e-004k =7PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.1444 0.12730.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1183 0.09640.1661 0.13790.0920 0.08640.1891 0.17500.8116 0.7278V =Columns 1 through 810.4000 9.8795 9.6991 9.6652 9.6378 9.8492 9.7872 9.7326Columns 9 through 139.6870 9.6764 9.6578 9.6235 9.6445 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899Columns 9 through 130.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452PL =0.0488maxd =6.1046e-005k =8PQ1 =0.0296 0.02620.1444 0.12730.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1183 0.09640.1661 0.13790.0920 0.08640.1891 0.17500.3852 0.34450.8116 0.7278V =Columns 1 through 810.4000 9.8795 9.6991 9.6652 9.6377 9.8492 9.7872 9.7326Columns 9 through 139.6870 9.6764 9.6578 9.6235 9.6444 angle =Columns 1 through 80 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899Columns 9 through 130.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452 PL =0.0488计算结果清单：maxd =1k = 1maxd = 0.1780k = 2maxd = 0.1787k = 3maxd = 0.1793k = 4maxd = 0.1226k = 5maxd = 0.0010k = 6maxd = 2.6021e-04k = 7maxd = 6.1046e-05k = 8PQ1 =0.0296 0.02620.0299 0.02430.1444 0.12730.0272 0.02300.0678 0.05810.1379 0.12310.1183 0.09640.1661 0.13790.0920 0.08640.1891 0.17500.3852 0.34450.8116 0.7278V =10.4000 9.8795 9.6991 9.6652 9.6377 9.8492 9.7872 9.7326 9.6870 9.6764 9.6578 9.6235 9.6444angle =0 0.3011 0.4011 0.4250 0.4438 0.3431 0.3942 0.3899 0.4266 0.4209 0.4498 0.4823 0.4452PL = 0.0488参考文献[1] 何仰赞温增银《电力系统分析》．华中科技大学出版社.[2] 李维波. 《MATLAB在电气工程中应用》．中国电力出版社.2007。

含PV节点的配电网潮流计算

含PV节点的配电网潮流计算摘要：电网技术的日益发展带动着分布式电源（distribution generation，DG）技术的不断革新，越来越多的DG将接入到配电网中。

DG在潮流计算中可以看成不同的节点，其中PV型节点的处理方式最为复杂。

因此，本文在用前推回代法进行潮流计算的基础上，提出了PV节点的处理方法，该方法引入了节点电抗矩阵，用无功分摊的原理确定PV节点的无功初值，大大提高了PV节点无功初值的精确性。

关键词：分布式电源；PV节点潮流计算无功分摊大电网集中式供电仍是目前电力行业的主流供电方式。

但是近些年全球大面积停电事故频发，大电网供电的缺陷逐渐暴露，系统内小故障的发生，都有可能引起整个系统的瘫痪。

分布式电源（Distributed Generation，DG）出现后，从某种程度上弥补了这一缺陷。

DG在并入传统电网后，能改善系统稳定性，使之安全运行，为用户提供更加安全可靠的电能[1]。

另一方，DG并入配电网，系统原有的拓扑结构也会发生变化，从单电源变成多多电源，潮流会随之受到影响。

由于基本形式下的潮流计算中不涉及DG，所以研究DG并网后对大电网的影响，以及研究并入后的潮流计算方法很有必要。

本文首先介绍分析了分布式发电的类型，以及几种发电方式各自的特点，接下来构造了PV型DG在潮流计算中的节点模型，在用前推回代法计算的基础上，用节点电抗矩阵来分析处理PV节点，很好解决了潮流计算时PV节点出现无效的问题。

并根据配电网的结构特点，用无功分摊法去计算DG的无功初值，使其无功初值能无限接近于实际值，这样一来也降低了迭代次数。

1分布式发电类型现今主要的分布式发电方式可以分为风力发电、光伏发电、燃料电池发电等。

1.1风力发电异步电机发电是风力发电的主要形式，自身无法产生无功，其无功来自于电网。

一般会通过并联电容器组来补偿无功，从而降低网损。

发电机的功率因数也会因为并联电容器组的自动投切达到要求。

在安装了电容器以后，要求功率因数能达到0.9或者更高[2]。

10kV城市配电网潮流研究

10kV城市配电网潮流研究摘要：面对着科技的进步和经济的高速发展，社会生活中方方面面对电力需求和电能质量都提出了更高的要求。

潮流计算是电力调度中各种分析计算的基础，城市配电网潮流计算是城市配电网规划、运行分析、状态估计、网络重构等的重要依据。

本文阐明10kV城市配电网类型和结构特点，进而研究对比目前常用的各类城市配电网潮流计算的方法，通过分析对比各种城市配电网的方法，从而得出牛顿--拉夫逊法是目前最常用也是收敛效果最好的城市配电网潮流计算的方法。

关键词：潮流计算，电力调度，城市配电网，牛顿--拉夫逊法1 引言无论对于电力系统稳态分析还是暂态分析，电力系统潮流计算永远是最基本的计算，用以研究整个电力网络系统规划和网络重构等问题。

对于非正常运行中的电力系统，通过潮流计算可以检验出电力系统的问题所在；对于正常运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知是否会出现过负载现象，系统中所有母线的电压是否偏离电力网络的额定电压值。

城市配电网是整个电力系统中与用户直接联系、向用户供应电能和分配电能的重要环节。

一旦发生故障或对电力设施设备进行检修、试验就会造成系统对用户供电的中断。

城市配电网的潮流计算是整个配电网络供电能力及运行特性的集中表现。

2 城市配电网2.1 结构特点最近十年来，输电网的自动化程度已经有了很大的提高，然而配电网自动化程度仍然很低。

10kV环形城市配电网属于中压配电网。

以前的城市配电网一般都采用闭环设计和开环运行的方式，呈辐射状。

在线路参数方面，城市配电网的线路长度远比输电网线路要长，且分支线众多线径小，从而导致配电网的支路电阻和支路电抗的比值R/X较大，不满足支路电阻远远小于支路电抗的条件，并且线路的对地并联导纳比较小，在配电网潮流计算中有时可忽略不计。

2.2 潮流计算基本要求城市配电网潮流计算方法的基本要求如下：（1）收敛性好，对城市配电网中不同的接线方式以及在不同的运行条件下都能够收敛；（2）计算的速度快；（3）占用的内存少；（4）调整和修改时方便，工程运用中可维护。

电分实验报告

实验报告实验课程：电力系统分析（下）学生姓名：学号：专业班级：电气152班2018年6月17日南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：电气152实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验名称配电网潮流计算实验二、实验目的：本实验针对配电网具有辐射式开环结构的特性，基于前推回代的方法编制程序使系统潮流计算能够由计算机自行完成，即已知配电网首端节点电压和各末端节点的功率，由末端向首端计算网络功率分布，再由首端向末端计算节点电压分布，迭代直至收敛条件。

通过实验教学加深学生对配电网潮流计算方法的理解，掌握树状辐射式配电网潮流计算的基本算法。

熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。

三、实验内容：编制调试配电网潮流计算的计算机程序。

程序要求根据已知的配电网参数，完成该配电系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。

1.先编制好的电力系统潮流计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。

2.应的编程环境下对程序进行组织调试。

3.应用计算例题验证程序的计算效果。

4.对调试正确的计算程序进行存储、打印。

5.完成本次实验的实验报告。

四、实验数据如图所示一个5节点的配电网系统，S1=S2=2+j2(MV·A)，S3=S4=S5=4+j4(MV·A)，假定所有负荷均为恒功率负荷，节点1为参考节点相角为0。

计算电网个节点电压及支路功率分布，收敛条件为610ε-<。

五、程序框图六、实验程序function DSPowerFlowCalc(linedata,BusPower,U)clcif nargin < 3linedata = [1 2 0.54+0.65j;2 3 0.62+0.5j;3 4 0.6+0.35j;2 5 0.72+0.75j;5 6 1.0+0.55j;5 7 0.65+0.35j;2 8 0.9+0.5j];%线路参数BusPower = [0 0.6+0.45j 0.4+0.3j 0.4+0.28j 0.6+0.4j 0.4+0.3j 0.5+0.35j 0.5+0.4j];%节点负荷功率U = [10.5 10 10 10 10 10 10 10];%节点电压end[S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum] =DataProcess(linedata,BusPower,U);for n = 1:100fprintf('第%d轮迭代结果\n',n);fprintf('各支路的首段功率 S/(kV·A)\n');S = forward(S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum);U0 = U;fprintf('各节点电压 U/kV\n');U = backward(S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum);%收敛判据if max(abs(U-U0)/U(1))<1e-4break;endendendfunction [S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum] =DataProcess(linedata,BusPower,U)%数据预处理branchnum = length(linedata(:,1));busnum = max([linedata(:,1)',linedata(:,2)']);S = zeros(busnum);for n = 1:busnumS(n,n) = BusPower(n);endif length(U)<2%当U只给出了电源点的电压时，%根据电源点电压高于其他节点电压5%，计算其他节点的初始电压U(2:busnum) = ones(1,busnum-1)*(U(1)/1.05);endZm = zeros(busnum);%Zm(i,j)表示节点i j之间的阻抗linknum = zeros(1,busnum);for n = 1:branchnumtemp1 = linedata(n,1);temp2 = linedata(n,2);%将各支路参数保存到一个矩阵中Zm(temp1,temp2) = linedata(n,3);Zm(temp2,temp1) = Zm(temp1,temp2);%记录各个节点所连接的支路数linknum(temp1) = linknum(temp1)+1;linknum(temp2) = linknum(temp2)+1;end%[tailbus,headbus] = PathPlan(Zm,linknum,branchnum);[tailbus,headbus] =PathPlan1(linedata,busnum,branchnum);endfunction [tailbus,headbus] = PathPlan(Zm,linknum,branchnum) %通过逐条拆除支路的方法确定支路计算的顺序%tailbus(i)表示前推过程中，计算的第i条支路的尾节点%headbus(i)表示前推过程中，计算的第i条支路的首节点%回代时路径刚好相反tailbus = zeros(1,branchnum);headbus = tailbus;for m = 1:branchnumtailbus(m) = find(linknum(2:end)==1,1)+1;headbus(m) = find(Zm(tailbus(m),:)~=0,1);linknum(tailbus(m)) = linknum(tailbus(m))-1;linknum(headbus(m)) = linknum(headbus(m))-1;endendfunction [tailbus,headbus] =PathPlan1(linedata,busnum,branchnum)tailbus = zeros(1,branchnum);headbus = tailbus;linknum = zeros(1,busnum);%首先追加从根节点headbus(branchnum) = 1;linknum(1) = linknum(1)+1;temp1 = find(linedata(:,1)==1);temp2 = find(linedata(:,2)==1);if ~isempty(temp1)tailbus(branchnum) = linedata(temp1(1),2);linknum(linedata(temp1(1),2)) =linknum(linedata(temp1(1),2))+1;linedata(temp1(1),:) = [];elseif ~isempty(temp2)tailbus(branchnum) = linedata(temp2(1),1);linknum(linedata(temp2(1),1)) =linknum(linedata(temp2(1),1))+1;linedata(temp2(1),:) = [];endfor n = 2:branchnumnowbranchnum = length(linedata(:,1));for m = 1:nowbranchnum%linknum(linedata(m,1))~=0，说明该支路的一个节点已经存在路径中if linknum(linedata(m,1))~=0headbus(branchnum-n+1) = linedata(m,1);tailbus(branchnum-n+1) = linedata(m,2);linknum(linedata(m,1)) =linknum(linedata(m,1))+1;linknum(linedata(m,2)) =linknum(linedata(m,2))+1;linedata(m,:) = [];break%跳出本次遍寻elseif linknum(linedata(m,2))~=0headbus(branchnum-n+1) = linedata(m,2);tailbus(branchnum-n+1) = linedata(m,1);linknum(linedata(m,1)) =linknum(linedata(m,1))+1;linknum(linedata(m,2)) =linknum(linedata(m,2))+1;linedata(m,:) = [];breakendendendendfunction S = forward(S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum) %前推过程，从叶节点向电源点计算for m = 1:branchnump = tailbus(m);q = headbus(m);dS = (abs(sum(S(p,:)))/U(p))^2*Zm(q,p);S(q,p) = sum(S(p,:))+dS;fprintf('%s %s ','a'+q-1,'a'+p-1)disp(S(q,p))endendfunction U = backward(S,U,Zm,tailbus,headbus,branchnum) %回代过程，从电源点向叶节点计算for m = branchnum:-1:1q = headbus(m);%首节点p = tailbus(m);%尾节点DU =(real(S(q,p))*real(Zm(q,p))+imag(S(q,p))*imag(Zm(q,p)))/U (q);dU =(real(S(q,p))*imag(Zm(q,p))-imag(S(q,p))*real(Zm(q,p)))/U (q);U(p) = sqrt((U(q)-DU)^2+dU^2);fprintf('%s ','a'+p-1)disp(U(p))endend七、实验结果八、实验总结针对辐射状配电网的的特点，应用前推回代法进行潮流计算。

配电网潮流计算方法分析与实现

毕业设计报告(论文) 题目:配电网潮流计算方法分析与实现所属系电子工程系专业电气工程及其自动化学号********姓名刘坚圣指导教师刘海涛起讫日期2010.3 -------- 2010.6设计地点东南大学成贤学院毕业设计报告（论文）诚信承诺本人承诺所呈交的毕业设计报告（论文）及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献。

如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承担一切责任。

学生签名：日期：摘要配电网潮流计算是配电管理系统高级应用软件功能组成之一。

本课题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。

由于配电网的结构和参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算必须采用相适应的算法。

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且分支较多，配电线路的线径比输电网细导致配电网的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，此方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。

关键词配电网，潮流计算，前推回代法AbstractFlow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality.Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep目录摘要 (III)Abstract (IV)1绪论 (1)1.1配电网的分类 (1)1.2配电网运行的特点及要求 (1)1.3配电网潮流计算的意义 (1)1.4配电网潮流计算的研究现状 (2)1.5Matlab运用简介 (2)1.6本课题要完成的工作 (4)2电力网基本元件模型 (5)2.1线路模型 (5)2.2变压器的模型 (8)2.3负荷的模型 (13)2.4电力系统节点分类 (14)2.5小结 (15)3配电网潮流计算的介绍与分析 (16)3.1配电网潮流计算的概述 (16)3.2配电网潮流计算的基本要求 (16)3.3配电网潮流计算的特点 (17)3.4配电网潮流计算的方法 (17)3.5辐射状配电网潮流计算方法比较 (21)3.6小结 (26)4 基于前推回代法的配电网潮流计算实例分析 (27)4.1配电网前推回代的基本算法 (27)4.2基于支路电流的前推回代法 (30)4.3基于支路电流的前推回代法求解步骤 (31)4.4基于支路电流的前推回代法德流程图 (34)4.5算例分析 (35)4.6小结 (42)5结论 (43)致谢 (44)参考文献（Referevces） (45)附录1：外文资料翻译………………………………………………………………………附录2：源程序………………………………………………………………………………1绪论1.1 配电网的分类在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网；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的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。

配电网络自动化第12讲配电网潮流计算

3.2 牛顿-拉夫逊潮流计算方法
3.2.2 牛顿-拉夫逊潮流算法
雅克比矩阵的元素
H ij
Pi
j
Kij
Qi
j
N ij
Vj
Pi V j
Lij
Vj
Qi V j
1、如果节点i和j之间无支路，则H\N\K\L都为0，所以J是一个稀疏矩阵，可利用稀疏技术提高计算速度； 2、每次迭代都需重新更新雅克比矩阵；
和， Zij中元素的方向取决于流过环路i和j的环路电流的相对方向：相同为正，相反为负。在三相系统中，所有的环路大部分是三相的，所
以断点阻抗矩阵主要由3x3的块矩阵组成。
3.3 前推回代潮流计算方法
3.3.2 环网的处理
一个含环网的配电网潮流计算过程：
➢首先确定断点，将弱环网运行配电网络逐层转换为放射状网络，并
3.3 前推回代潮流计算方法
3.3.2 环网的处理
(k)
(k )
I
m1a
Im1b
J
ma
Jmb
, 同时
I
m1c
J
mc
(k)
(k)
I
m
2
a
J
ma
Im2b Jmb
I
m
2c
J
mc
❖对环路列KVL方程可以得到环路三相电流满足下式
[Z B ][ J m ](k ) [Vm ](k )
式中，[Vm ](k) 表示第k次迭代中节点m1和m2的三相电压误差的向量；[Jm ](k) 为第k次迭代中流过节点m的电流；[ZB]是一个数值恒定的阻抗矩阵，称为断点阻抗矩阵，数值上，位于[ZB]对角线上的子矩阵Zii为组成环路的所有支路阻抗之和，对于非对角线上的子矩阵Zij，只有当环路i和j共同经过一个以上的支路时，其数值才非零，其值为共同支路的阻抗之

MATPOWER平台下配电网潮流算法的应用及比较

MATPOWER平台下配电网潮流算法的应用及比较作者：蒋凌寒来源：《电脑知识与技术》2013年第07期摘要：提出了配电网潮流算法在MATPOWER平台下应用的解决方案。

同时基于MATPOWER平台，针对辐射状配电网，对牛顿拉夫逊法和前推回代法在收敛性、计算速度、稳定性以及网孔处理能力上进行了细致的研究比较。

为配电网潮流计算系统的核心算法选取提供了实验理论依据。

关键词：MATPOWER；配电网；潮流计算；牛顿拉夫逊法；前推回代法中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）07-1658-03MATPOWER[1]是一个用MATLAB语言编写的工具包，它为研究人员和教育工作者提供了一个免费的电力系统仿真计算平台，可以用来解决电力系统潮流计算和优化潮流计算问题。

它是由美国康奈尔大学电力系统工程研究中心（PSERC of Cornell University）的RAY D. Zimmerman、Carlos E. Murillo-Sánchez和甘德强在Robert J. Thomas的指导下开发出来的。

MATPOWER具有代码简单并且易于被使用者修改的特点，并且提供优秀的计算性能。

配电网是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给用户的电力网。

和输电网相比，配电网的结构有着明显的不同特点。

配电网是闭环结构、开环运行，在正常运行时呈辐射型树状，在发生故障或者倒换负荷时，可能出现短暂的环网运行情况；由于配电网的线径比输电网细，导致支路参数R/X的比值较大；配电网的PQ节点众多，PV节点很少；电压等级低[2]。

由于配电网具有以上特点，对传统的潮流算法在配电网上的应用提出了很大的挑战。

比如，配电线路的R和X之比相差不大，甚至大于1，PQ分解法的前提假设条件R因此在配电网潮流计算的实际应用中，选取一个合适的核心算法显得尤为重要。

首先本文给出了配电网潮流算法在MATPOWER平台下应用的解决方案。

前推回代潮流计算程序

前推回代潮流计算程序潮流计算是电力系统分析的基本方法之一，用于计算电力系统中各节点的电压、功率和电流等参数，并确定各设备的潮流分布情况。

在电力系统规划，运行和故障分析等方面都有广泛应用。

过去，潮流计算主要依赖于人工计算，需要大量的手工作业和时间。

随着计算机技术的发展，前推回代法（FDP）逐渐成为常用的潮流计算方法之一前推回代法是一种解决非线性方程组的数值迭代方法，其基本思想是根据节点电压相等和节点功率平衡的条件，将电力系统的潮流计算问题转化为求解非线性方程组的问题。

其核心是通过迭代计算，不断逼近方程的解。

前推回代法的步骤如下：1.建立节点潮流计算方程组：将电力系统的节点电压和节点功率平衡方程表示为非线性方程组。

其中节点电压方程是根据节点注入功率和导纳矩阵计算得到的，节点功率平衡方程是根据节点注入功率与节点出力功率之间的关系建立的。

2.初始化迭代计算：给定节点电压和相位的初始猜测值。

3.前推计算：从发电节点开始，根据节点电压的计算公式，逐个迭代计算各节点的电压和相位值，直到达到收敛条件。

4.回代计算：根据回代公式，从负荷节点开始，逐个迭代计算各节点的潮流值，直到达到收敛条件。

5.收敛判断：根据设定的收敛判断条件，判断迭代计算是否收敛。

如果未达到收敛条件，则返回第3步进行迭代计算；如果达到收敛条件，则结束计算。

前推回代法的优势在于可以较为准确地计算非线性电力系统的潮流分布情况。

与传统的手工计算相比，前推回代法具有计算速度快、准确度高、可靠性好等优点。

而且，通过计算机编程实现前推回代法，可以大大减少人工计算的工作量，提高计算效率。

然而，前推回代法也存在一些问题和限制。

首先，前推回代法在计算过程中需要不断迭代计算，迭代的次数与收敛的速度成正比。

如果系统存在严重的不平衡或不稳定问题，可能导致计算结果不收敛或收敛速度很慢。

其次，前推回代法在计算大规模电力系统时，可能会面临存储和计算能力的限制。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的潮流计算方法。