9节点电力系统潮流计算要点

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电力系统潮流计算(九节点)

辽宁工程技术大学电力系统分析课程设计设计题目9节点电力网络潮流计算指导教师院（系、部）专业班级学号姓名日期电气工程系课程设计标准评分模板电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下：基本数据如下：母线名基准电压区域号电压上限电压下限发电 1 16.5000 2 18.1500 14.8500 发电 2 18.000 1 19.800 16.2000 发电 3 13.8000 1 15.1800 12.4200 GEN1-230 230.000 2 0.0000 0.0000 GEN2-230 230.000 1 0.0000 0.0000 GEN3-230 230.000 1 0.0000 0.0000 STNA-230 230.000 2 0.0000 0.0000 STNB-230 230.000 2 0.0000 0.0000 STNC-230 230.000 1 0.0000 0.0000数据组I 侧母线J 侧母线编号所属区域单位正序电阻正序电抗正序充电电纳的1/2常规GEN1-230 STNA-230 1 I侧标么0.010000 0.085000 0.088000 常规STNA-230 GEN2-230 2 I侧标么0.032000 0.161000 0.153000 常规GEN2-230 STNC-230 3 I侧标么0.008500 0.072000 0.074500 常规STNC-230 GEN3-230 4 I侧标么0.011900 0.100800 0.104500 常规GEN3-230 STNB-230 5 I侧标么0.039000 0.170000 0.179000 常规STNB-230 GEN1-230 6 I侧标么0.017000 0.092000 0.079000表3 两绕组变压器数据负荷数据电网12-1班数据目录1 PSASP软件简介 (1)1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (7)1.2 PSASP的平台组成 (8)2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (9)2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (9)2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (11)2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6)3 九节点系统单线图及元件数据 (8)3.1 九节点系统单线图 (8)3.2 系统各项元件的数据 (9)4 潮流计算的结果 (11)4.1 潮流计算后的单线图 (17)4.2 潮流计算结果输出表格 (18)5 结论 (22)6 参考文献 (17)1 PSASP软件简介“电力系统分析综合程序”（Power System Analysis Software Package,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。

牛拉法潮流计算程序(附3机9节点结果对比)

摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行的一种重要方法,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,包括各母线的电压、线路的功率分布以及功率损耗等等。

潮流计算主要用于电网规划和静态安全分析，它可为扩建电力网络，以达到规划周期内所需要的输电能力提供依据；也可以对预想事故进行模拟和分析，校核预想事故下的电力系统安全性。

本文简单介绍了牛顿-拉夫逊潮流计算的原理、模型与算法，然后用具体的实例，利用MATLAB对牛顿-拉夫逊法的算法进行了验证。

关键词：电力系统潮流计算牛顿-拉夫逊法 MATLAB一、牛拉法的数学模型对一个N 节点的电力网路，列写节点电压方程，即I =Y V(1.1)式中，I 为节点注入电流列相量，Y 为节点导纳矩阵，V 为节点电压列相量。

由于异地测量的两个电流缺少时间同步信息，以注入功率替换注入电流作为已知量。

即***1+niij j ij j i i i Y V V I V Q P ••===∑(1.2)其中,Y ij =G ij +jB ij ，带入上式，得到有功功率和无功功率方程 P i =V i ∑V j (G ij cos θij +B ij sin θij )n j=1 (1.3)Q i =V i ∑Vj (G ij sin θij −B ij cos θij )n j=1 (1.4)大部分情况下，已知PQ ，求解V θ。

考虑到电网的功率平衡，至少选择一台发电机来平衡全网有功功率，即至少有一个平衡节点，常选择调频或出线较多的发电机作为平衡节点。

具有无功补偿的母线能保持电压幅值恒定，这类节点可作为PV 节点。

潮流计算中节点分类总结如下：已知电力系统有m 个PQ 节点，r 个PV 节点和1个平衡节点，则可以提取m+r 个有功功率方程和m 个无功功率方程，从而求解出m+r 个θ和m 个V ，其余节点的有功和无功可通过式（1.3）、（1.4）求得，这样就完成了潮流计算。

潮流计算

电力系统潮流计算——9结点算例-PQ法原始数据录入data.txt文档:标号,起始结点,终止结点,支路电阻参数,支路电抗参数,支路对地导纳参数1,2,5,0.0,0.063,0.0,2,5,9,0.019,0.072,0.075,3,6,9,0.012,0.101,0.105,4,3,6,0.0,0.059,0.0,5,6,8,0.039,0.17,0.179,6,4,8,0.017,0.092,0.079,7,5,7,0.032,0.161,0.153,8,4,7,0.01,0.085,0.088,9,1,4,0.0,0.058,0.0,潮流程序chaoliu.txt文档:#include<stdio.h>#include<math.h>#define N 9 /*总结点数*/#define M 6 /*PQ结点数*/#define K 9 /*线路数*/#define eps 1e-4void guass(int n,int m,float c[],float b[][N],float x[]) /*高斯函数*/ {float a[N][N],y[N];int i,j,k;for(i=0;i<m;i++){y[i]=c[i];for(j=0;j<m;j++) a[i][j]=b[i+n][j+n];}for(k=0;k<m-1;k++)for(i=k+1;i<m;i++){for(j=k+1;j<m;j++) a[i][j]=a[i][j]-a[k][j]*a[i][k]/a[k][k];y[i]=y[i]-y[k]*a[i][k]/a[k][k];}for(i=m-1;i>=0;i--){for(j=i+1;j<m;j++) y[i]-=a[i][j]*x[j];x[i]=y[i]/a[i][i];}}struct line{int Lindex;int Headnode;int Endnode;float R;float X;float b;}line[K];struct line *t;main(){float r[N]={0.0};float u[N]={1.04,1.025,1.025,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0};float p[N]={1,1.63,0.85,0.0,0.0,0.0,-1.25,-0.9,-1.0};float q[N]={1,1,1,0.0,0.0,0.0,-0.5,-0.3,-0.35};float g[N][N]={0.0},b[N][N]={0.0};float h[N][N]={0.0};float B[N][N]={0.0};float temp;float H[K][6];float lr,lx,lb1,lg,lb;int i,j;int ku=0,kr=0,kp=1,kq=1;void val(float u[N],float g[N][N],float b[N][N],float r[N],int ku, int kr,float h[N][N]); /*函数申明*/FILE *fp;fp=fopen("data.txt","r");for(i=0;i<K;i++){for(j=0;j<6;j++){ fscanf(fp,"%f,",&temp);H[i][j]=temp;}}fclose(fp);for(i=0;i<K;i++){line[i].Lindex=(int)H[i][0];line[i].Headnode=(int)H[i][1];line[i].Endno de=(int)H[i][2];line[i].R=H[i][3];line[i].X=H[i][4];line[i].b=H[i][5];}for(t=line;t<line+K;t++){i=t->Headnode-1;j=t->Endnode-1;lr=t->R;lx=t->X;lb1=t->b;lg=lr/(lr*lr+lx*lx);lb=-lx/(lr*lr+lx*lx);g[i][i]+=lg;g[j][j]+=lg;b[i][i]+=lb+lb1;b[j][j]+=lb+lb1;h[i][j]=h[j][i]=-lb1;g[i][j]-=lg;g[j][i]-=lg;b[i][j]-=lb;b[j][i]-=lb;}getch();printf("\n=====jie dian dao na ju zhen=====\n");for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++){B[i][j]=b[i][j];printf("%8f,",B[i][j]);}printf("\n");}printf("\n");getch();printf("\n=====gei ding chu zhi=====\n");for(i=0;i<N;i++)printf("u[%d]=%8f p[%d]=%8f q[%d]=%8f\n",i+1,u[i],i+1,p[i], i+1,q[i]);printf("\n=====die dai qiu jie=====\n");while(kp==1){float ip,iq,max;float dp[N],dq[N],dr[N];float dpu[N],dqu[N];float y1[N-1],y2[M];float x1[N-1],x2[M];for(i=1;i<N;i++) /*算dp对应B',N-1维,除去平衡结点*/{ip=0;for(j=0;j<N;j++)ip=ip+u[j]*(g[i][j]*cos(r[i]-r[j])+b[i][j]*sin(r[i]-r[j]));dp[i]=p[i]-u[i]*ip;dpu[i]=dp[i]/u[i];printf("dp[%d]=%8f\n",i+1,dp[i]);printf("\n");}getch();max=fabs(dpu[1]);for(i=1;i<N;i++){if(fabs(dpu[i])>max)max=fabs(dpu[i]);}if (max>=eps){for(i=0;i<N-1;i++)y1[i]=-dpu[i+1]; /*起值不同,为了对应,故加一*/guass(1,N-1,y1,B,x1);for (i=1;i<N;i++){dr[i]=x1[i-1]/u[i];r[i]=r[i]+dr[i];}printf("\n===== di %d ci die dai hou dian ya xiang jiao chu zhi =====\n",kr+1);for(i=1;i<N;i++)printf("r[%d]=%8f\n",i+1,r[i]);getch();printf("\n\n");kr=kr+1;kq=1;top:for(i=N-M;i<N;i++) /*算dq对应B",仅M维,除去平衡结点和PV结点*/ {iq=0;for(j=0;j<N;j++)iq=iq+u[j]*(g[i][j]*sin(r[i]-r[j])-b[i][j]*cos(r[i]-r[j])); dq[i]=q[i]-u[i]*iq;dqu[i]=dq[i]/u[i];printf("dq[%d]=%8f\n",i+1,dq[i]);printf("\n");}max=fabs(dqu[N-M]);for (i=N-M;i<N;i++){if(fabs(dqu[i])>max)max=fabs(dqu[i]);}if(max>=eps){for(i=0;i<M;i++)y2[i]=-dqu[i+N-M]; /*同上,对应加N-M*/guass(N-M,M,y2,B,x2);for(i=N-M;i<N;i++)u[i]=u[i]+x2[i-(N-M)];printf("\n=====di %d ci die dai dian ya chu zhi=====\n",ku+1); for(i=N-M;i<N;i++)printf("u[%d]=%8f\n",i+1,u[i]);printf("\n\n");ku=ku+1;kp=1;}else{kq=0;if(kp==0)val(u,g,b,r,ku,kr,h);}}else{kp=0;if(kq==0)val(u,g,b,r,ku,kr,h);elsegoto top;}}}void val(float u[N],float g[N][N],float b[N][N],float r[N],int ku, int kr,float h[N][N]) {float ps=0,pv1=0,pv2=0;float qs=0,qv1=0,qv2=0;float p[N][N]={0};float q[N][N]={0};float s[N][N];float dp[N][N]={0};float dq[N][N]={0};float ds[N][N];float dSp=0,dSq=0;int i,j;FILE *fp1;printf("\n=====ping heng jie dian gong lv =====\n");getch();for(i=0;i<N;i++){ps=ps+u[0]*u[i]*(g[0][i]*cos(r[0]-r[i])+b[0][i]*sin(r[0]-r[i]));qs=qs+u[0]*u[i]*(g[0][i]*sin(r[0]-r[i])-b[0][i]*cos(r[0]-r[i]));}printf("sp=%8f+j(%8f)\n",ps,qs);printf("\n=====PV jie dian gong lv=====\n");getch();for(i=0;i<N;i++){pv1=pv1+u[1]*u[i]*(g[1][i]*cos(r[1]-r[i])+b[1][i]*sin(r[1]-r[i]));qv1=qv1+u[1]*u[i]*(g[1][i]*sin(r[1]-r[i])-b[1][i]*cos(r[1]-r[i]));}printf("sv1=%8f+j(%8f)\n",pv1,qv1);for(i=0;i<N;i++){pv2=pv2+u[2]*u[i]*(g[2][i]*cos(r[2]-r[i])+b[2][i]*sin(r[2]-r[i]));qv2=qv2+u[2]*u[i]*(g[2][i]*sin(r[2]-r[i])-b[2][i]*cos(r[2]-r[i]));}printf("sv2=%8f+j(%8f)\n",pv2,qv2);for(i=0;i<N;i++)for(j=0;j<N;j++){p[i][j]=u[i]*u[i]*(-g[i][j])+u[i]*u[j]*(g[i][j]*cos(r[i]-r[j])+b[i][j]*sin(r[i]-r[j]));q[i][j]=u[i]*u[i]*(-h[i][j]+b[i][j])+u[i]*u[j]*(g[i][j]*sin(r[i]-r[j])-b[i][j]*cos(r[i]-r[j]));dp[i][j]=u[i]*u[i]*(-g[i][j])+u[i]*u[j]*(g[i][j]*cos(r[i]-r[j])+b[i][j]*sin(r[i]-r[j]))+u[j]*u[j]*(-g[j][i])+u[j]*u[i]*(g[j][i]*cos(r[j]-r[i])+b[j][i]*sin(r[j]-r[i]));dq[i][j]=u[i]*u[i]*(-h[i][j]+b[i][j])+u[i]*u[j]*(g[i][j]*sin(r[i]-r[j])-b[i][j]*cos(r[i]-r[j])) +u[j]*u[j]*(-h[j][i]+b[j][i])+u[j]*u[i]*(g[j][i]*sin(r[j]-r[i])-b[j][i]*cos(r[j]-r[i]));}printf("\n======die dai hou dian ya yu xiang jiao zhi ======\n");getch();for(i=0;i<N;i++)printf("u[%d]=%8f r[%d]=%8f\n",i+1,u[i],i+1,r[i]);printf("\n=====xian lu gong lv=======\n");for(i=0;i<N;i++){getch();{ for(j=0;j<N;j++){ printf("s[%d][%d]=%8f+j(%8f)\n",i+1,j+1,p[i][j],q[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}}printf("\n");printf("\n=====xian lu sun hao=====\n");for(i=0;i<N;i++){getch();{ for(j=i+1;j<N;j++){ printf("ds[%d][%d]=%8f+j%8f\n",i+1,j+1,dp[i][j],dq[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}}printf("\n");printf("\n=====wang luo zong sun hao=====\n");getch();for(i=0;i<N;i++){for(j=i+1;j<N;j++){ dSp+=dp[i][j];dSq+=dq[i][j];}}printf("dS=%8f+j(%8f)\n",dSp,dSq);printf("\n======die dai ci shu========\n");printf("ku=%d\n",ku);printf("kr=%d\n",kr);printf("\n=======shu ju bao cun=====\n");fp1=fopen("jieguo.txt","w+");{fprintf(fp1,"xian lu cao liu:\n");for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++)fprintf(fp1,"s[%d][%d]=%8f+j%8f\n",i+1,j+1,p[i][j],q[i][j]);}fprintf(fp1,"\n");fprintf(fp1,"zhi lu sun hao:\n");for(i=0;i<N;i++){for(j=i+1;j<N;j++)fprintf(fp1,"ds[%d][%d]=%8f+j%8f\n",i+1,j+1,dp[i][j],dq[i][j]);}fprintf(fp1,"\n");fprintf(fp1,"wang luo zong sun hao:\n");fprintf(fp1,"dS=%8f+j(%8f)\n",dSp,dSq);fprintf(fp1,"\n");fprintf(fp1,"PV jie dian gong lv:\n");fprintf(fp1,"sv1=%8f+j(%8f)\n",pv1,qv1);fprintf(fp1,"sv2=%8f+j(%8f)\n",pv2,qv2);fprintf(fp1,"\n");fprintf(fp1,"ping heng jie dian gong lv:\n");fprintf(fp1,"sp=%8f+j(%8f)\n",ps,qs);fprintf(fp1,"\n");fprintf(fp1,"jie dian dian ya yu xiang jiao:\n");for(i=0;i<N;i++)fprintf(fp1,"u[%d]=%8f r[%d]=%8f\n",i+1,u[i],i+1,r[i]); }printf("\n===========THE END==============\n"); getch();。

电力系统潮流计算用到的公式

电力系统潮流计算用到的公式电力系统潮流计算是电力系统运行和规划中的重要工作之一，它可以用来计算电力系统中各个节点的电压幅值和相角，以及各个支路的功率流动情况。

潮流计算的结果可以提供给系统运行人员和规划人员参考，用于电力系统的优化调度和规划设计。

在电力系统潮流计算中，常用的公式主要包括节点功率平衡方程、支路功率平衡方程、节点电压平衡方程以及支路电压平衡方程等。

节点功率平衡方程是电力系统潮流计算的基础，它描述了电力系统各个节点的功率平衡关系。

节点功率平衡方程可以用下面的公式表示：P_i - P_Gi + P_Li = 0Q_i - Q_Gi + Q_Li = 0其中，P_i和Q_i分别表示第i个节点的有功功率和无功功率，P_Gi 和Q_Gi表示第i个节点的发电机有功功率和无功功率，P_Li和Q_Li表示第i个节点的负荷有功功率和无功功率。

节点功率平衡方程表示了电力系统中各个节点的功率输入和输出之间的平衡关系。

支路功率平衡方程用来描述电力系统中各个支路的功率平衡关系。

支路功率平衡方程可以用下面的公式表示：P_ij + P_ji = 0Q_ij + Q_ji = 0其中，P_ij和Q_ij表示从节点i到节点j的有功功率和无功功率，P_ji和Q_ji表示从节点j到节点i的有功功率和无功功率。

支路功率平衡方程表示了电力系统中各个支路的功率流动之间的平衡关系。

节点电压平衡方程用来描述电力系统中各个节点的电压平衡关系。

节点电压平衡方程可以用下面的公式表示：|V_i|^2 - |V_Gi|^2 + |V_Li|^2 + 2*Re(V_i*conj(Y_ij*V_j)) = 0其中，|V_i|表示第i个节点的电压幅值，|V_Gi|表示第i个节点的发电机电压幅值，|V_Li|表示第i个节点的负荷电压幅值，Y_ij表示从节点i到节点j的导纳，V_j表示节点j的电压。

节点电压平衡方程表示了电力系统中各个节点的电压输入和输出之间的平衡关系。

基于ieee9模型的电力系统潮流计算方法研究

基于ieee9模型的电力系统潮流计算方法研究1.电力系统潮流计算是电力系统规划和运行中的一个重要问题。

Power system load flow calculation is an important issue in power system planning and operation.2. ieee9模型是电力系统潮流计算中经常使用的电网模型之一。

The ieee9 model is one of the commonly used network models in power system load flow calculation.3.许多潮流计算方法都是基于ieee9模型进行研究和开发的。

Many load flow calculation methods are developed based on the ieee9 model.4.这些方法可以用来分析电力系统中的潮流分布和稳定性问题。

These methods can be used to analyze load distribution and stability issues in power systems.5.电力系统潮流计算方法的研究可以帮助电网运营商更好地管理电力系统。

Research on load flow calculation methods can help grid operators better manage power systems.6.通过潮流计算方法，可以找到电力系统中存在的潮流拥堵和过载问题。

Load flow calculation methods can be used to identify congestion and overloading issues in power systems.7.潮流计算方法还可以用于评估电力系统的可靠性和安全性。

Load flow calculation methods can also be used to assess the reliability and security of power systems.8. ieee9模型包括9个节点和14条支路，可以用来模拟真实的电力系统。

MATPOWER潮流计算使用说明

MATPOWER潮流计算使用说明一、MATPOWER安装和加载数据2.打开MATLAB软件，并在命令行上输入以下命令来加载MATPOWER软件包：```matlabaddpath(genpath('<MATPOWER安装路径>'))```注意，需要将`"<MATPOWER安装路径>"`替换为你的MATPOWER软件的安装路径。

3.加载示例数据集。

MATPOWER提供了一些示例数据集，可以直接使用这些数据集进行潮流计算。

```matlabcase9```这将加载一个名为`case9`的数据集，它包含一个9节点的电力系统。

二、设置潮流计算参数在进行潮流计算之前，需要设置一些潮流计算的参数，包括：1.潮流计算算法：MATPOWER提供了不同的潮流计算算法，如牛顿-拉夫逊法（NR）和次梯度法（SC）等。

可以使用以下命令来设置潮流计算算法：mpopt = mpoption('pf.alg', '<算法名称>')```这里`<算法名称>`可以是`'NR'`或`'SC'`。

2.潮流计算收敛条件：通过设置收敛条件，可以控制潮流计算的准确性和计算时间。

以下是一些设置收敛条件的命令：```matlabmpopt = mpoption(mpopt, 'pf.tol', <收敛容限>)```这里`<收敛容限>`是一个小的正数，用于判断潮流计算是否收敛。

默认值为1e-6```matlabmpopt = mpoption(mpopt, 'pf.nr.max_it', <最大迭代次数>)```这里`<最大迭代次数>`是一个整数，用于限制牛顿-拉夫逊法的最大迭代次数。

默认值为20。

三、执行潮流计算在设置好潮流计算参数之后，可以执行潮流计算。

9潮流计算的节点功率方程和节点分类

n
n
ei (Gije j Bij f j ) fi (Gij f j Bije j )
j 1
j 1
n
n
j{ fi (Gije j Bij f j ) ei (Gij f j Bije j )}
j 1
j 1
10
四、潮流计算的数学方程
（1）直角坐标下的数学方程
13
四、潮流计算的数学方程
（3）讨论
① 已成为纯粹的数学问题，以后的重点就是如何解以上的方程组；
② 多维，非线性； ③ 可以采用别的方法来解方程，如KVL； ④ 潮流方程的简单表示形式； ⑤ 潮流计算、潮流方程。
14
n
Qi Vi Vj (Bij cos ij Gij sin ij ) j 1
未知量：Vi , i , i PQ
2m
i (PQ U PV ) i PQ
i .i PV , n m 1 2m n m 1 n m 1
方程： n 1 m n m 1
潮流计算的节点功率方程和节点分类
本讲重点
潮流计算中节点类型的划分潮流计算的数学方程
本讲难点
潮流计算中节点类型的划分极坐标下潮流计算的数学方程
2
本讲内容
非线性问题求解的普遍方法实际电力系统中的节点类型潮流计算中节点类型的划分潮流计算的数学方程
3
一、非线性问题求解的普遍方法
PQ
PV
平衡点
I YV
•
n
•
Ii Yij V j
j 1

n
Vi I i Vi Y ij V j

IEEE9数据及结果

IEEE9数据及结果1. 数据来源我们使用了IEEE 9节点系统作为我们的数据来源。

该系统是一个经典的电力系统测试案例，由9个节点和13条支路组成。

这些数据可以从IEEE Power & Energy Society的官方网站上获得。

2. 数据描述2.1 节点数据：每个节点都有一个唯一的编号，节点数据包括节点名称、节点电压、节点相角等信息。

2.2 支路数据：每条支路都有一个唯一的编号，支路数据包括起始节点、终止节点、支路电阻、支路电抗等信息。

2.3 负荷数据：每个节点上都有负荷数据，包括负荷功率、负荷功率因数等信息。

3. 数据处理3.1 潮流计算：我们使用潮流计算方法来分析电力系统的稳态运行状态。

通过输入节点数据、支路数据和负荷数据，我们可以计算出每个节点的电压、相角和功率等参数。

3.2 潮流分布：潮流计算的结果可以用来绘制潮流分布图，显示电力系统中各个节点的电压和相角分布情况。

这有助于我们了解电力系统的电压稳定性和潮流分布情况。

3.3 潮流损耗：潮流计算还可以计算出电力系统中的潮流损耗，即电力在输电过程中的损耗情况。

这有助于我们评估电力系统的能效和输电线路的负载情况。

4. 结果分析4.1 电压稳定性：通过分析潮流计算的结果，我们可以判断电力系统中各个节点的电压稳定性。

如果节点的电压偏离额定值太远，可能会导致电力系统的故障和不稳定。

4.2 潮流负载：通过计算潮流损耗，我们可以评估电力系统中各个支路的负载情况。

如果某条支路的潮流负载过高，可能会导致线路过载和电力损耗增加。

4.3 潮流优化：根据潮流计算的结果，我们可以进行潮流优化，即调整电力系统中各个节点的电压和相角，以减少潮流损耗和提高电力系统的效率。

5. 结论通过对IEEE 9节点系统的数据进行潮流计算和结果分析，我们可以得出以下结论：- 电力系统中各个节点的电压稳定性良好，未出现明显的电压偏离情况。

- 支路的潮流负载分布均匀，未出现明显的过载情况。

PSASP计算9节点潮流分析

一.设计目的电力系统分析课程设计是学完《电力系统分析》课程后的一次综合性练习。

教学目的在于通过对多节点电网的潮流计算，巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识，掌握电力系统潮流计算机计算的的一般原则和方法，掌握一门潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

二. PSASP软件简介1.《电力系统分析综合程序》(Power System Analysis Software Package,PSASP)是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序,它具有我国自主知识产权，是资源共享，使用方便，高度集成和开放的大型软件包。

PSAS是电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可行的规划设计方案的重要工具；是运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施的有效手段；是科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题的得力助手；是高等院校用于教学和研究的软件设施。

2.PSASP的体系结构：第一层：公用数据和模型资源库。

第二层：应用程序包。

第三层：计算结果和分析工具。

3.主要特点：a)交直流混合电力系统b)固定模型库和用户自定义模型库支持c)提供用户程序接口，实现与用户程序联合运行d)文本和图形两种运行模式及多种形式的结果输出三. 牛顿拉夫逊潮流计算简介牛顿法是数学中解决非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。

解决电力系统潮流计算问题是以导纳距阵为基础的，因此，只要在迭代过程中尽可能保持方程式系数距阵的稀疏性，就可以大大提高牛顿法潮流程序的放率。

自从20世纪60年代中期利用了最佳顺序消去法以后，牛顿法在收敛性、内存要求、速度方面都超过了阻抗法，成为直到目前仍在广泛采用的优秀方法流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，求解的方法有很多种。

自从20世纪50年代计算机应用于电力系统以来，当时求解潮流的方法是以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法，后来为解决节点导纳法的收敛性较差的问题，出现了以阻抗矩阵为基础的逐次代入法，到了20世纪60年代，针对阻抗法占用计算机内存大的问题又出现了分块阻抗法及牛顿—拉夫逊法。

9节点网络潮流计算-正文

0 概述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及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。

在电力系统规划的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。

此外，在进行电力系统静态及暂态稳定计算时，要利用潮流计算的结果作为其计算的基础；一些故障分析以及优化计算也需要有相应的潮流计算作配合；潮流计算往往成为上述计算程序的一个重要组成部分。

本设计首先简单介绍了电力系统分析综合程序——PSASP ,然后对牛顿—拉夫逊潮流计算法的原理进行了简单的讲解，再以一个9节点电力系统为例，介绍了PSASP在潮流计算中的应用，最后给出了利用PSASP计算潮流的结果。

1 PSASP—电力系统分析综合程序简介电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package，PSASP）是中国电力科学研究院电力系统技术分公司（原电网数字仿真技术研究所）开发的一套用于进行电力系统分析计算的软件包，其主要包括如下模块：PSASP 图模一体化平台PSASP 潮流计算模块（LF）PSASP 暂态稳定计算模块（ST ）PSASP 短路计算模块（SC ）PSASP 最优潮流和无功优化计算模块（OPF ）PSASP 静态安全分析模块（SA ）PSASP 网损分析模块（NL）PSASP 静态和动态等值计算模块（EQ）PSASP 用户自定义模型和程序接口模块（UD/UPI）PSASP 直接法稳定计算模块（DST）PSASP 小干扰稳定分析模块（SST ）PSASP 电压稳定分析模块（VST ）PSASP 继电保护整定计算模块（RPS）PSASP 线性/非线性参数优化模块（LPO/NPO）PSASP 谐波分析模块（HMA）PSASP 分布式离线计算平台PSASP 电网风险评估系统PSASP 暂态稳定极限自动求解程序PSASP 负荷电流防冰融冰辅助决策系统PSASP 功能强大、使用方便、高度集成并开放，是具有我国自主知识产权的大型软件包。

9节点电力系统潮流计算

电力系统分析课程设计设计题目9节点电力网络潮流计算指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期电气工程系课程设计标准评分模板目录1 PSASP软件简介 (1)1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (1)1.2 PSASP的平台组成 (2)2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (3)2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (3)2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (5)2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6)3 九节点系统单线图及元件数据 (7)3.1 九节点系统单线图 (7)3.2 系统各项元件的数据 (8)4 潮流计算的结果 (10)4.1 潮流计算后的单线图 (10)4.2 潮流计算结果输出表格 (10)5 结论 (14)电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下：基本数据如下：母线名基准电压区域号电压上限电压下限发电 1 16.5000 2 18.1500 14.8500 发电 2 18.000 1 19.800 16.2000 发电 3 13.8000 1 15.1800 12.4200 GEN1-230 230.000 2 0.0000 0.0000 GEN2-230 230.000 1 0.0000 0.0000 GEN3-230 230.000 1 0.0000 0.0000 STNA-230 230.000 2 0.0000 0.0000 STNB-230 230.000 2 0.0000 0.0000 STNC-230 230.000 1 0.0000 0.0000数据组I 侧母线J 侧母线编号所属区域单位正序电阻正序电抗正序充电电纳的1/2常规GEN1-230 STNA-230 1 I侧标么0.010000 0.085000 0.088000 常规STNA-230 GEN2-230 2 I侧标么0.032000 0.161000 0.153000 常规GEN2-230 STNC-230 3 I侧标么0.008500 0.072000 0.074500 常规STNC-230 GEN3-230 4 I侧标么0.011900 0.100800 0.104500 常规GEN3-230 STNB-230 5 I侧标么0.039000 0.170000 0.179000 常规STNB-230 GEN1-230 6 I侧标么0.017000 0.092000 0.079000表3 两绕组变压器数据负荷数据1 PSASP软件简介“电力系统分析综合程序”（Power System Analysis Software Package,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。

3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结

3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结以3机9节点潮流、短路仿真计算课程设计总结为标题的文章概述：本次课程设计主要涉及到3机9节点潮流和短路仿真计算。

通过对电力系统进行潮流计算和短路仿真，可以了解系统的电压、电流等重要参数，为系统的稳定运行提供参考。

本文将对本次课程设计的过程、结果和总结进行详细介绍。

一、潮流计算潮流计算是电力系统中常用的一种计算方法，用于确定系统中各节点的电压、电流等参数。

在本次课程设计中，我们使用了3台发电机和9个节点的电力系统进行潮流计算。

1.1 数据准备在进行潮流计算之前，需要准备系统的基本数据，包括发电机的有功功率、无功功率和电压，各节点的负荷功率和电压等信息。

通过收集和整理这些数据，我们可以建立电力系统的节点和支路信息。

1.2 潮流计算方法潮流计算可以使用不同的方法，如高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊法等。

在本次课程设计中，我们选择了高斯-赛德尔迭代法进行潮流计算。

该方法通过迭代计算各节点的电压和电流，直到满足收敛条件为止。

1.3 结果分析经过潮流计算，我们得到了系统中各节点的电压、电流等参数。

通过分析这些结果，我们可以了解系统中的电力流动情况，判断系统是否存在潮流过载、电压偏差等问题，并采取相应的措施进行调整和优化。

二、短路仿真计算短路仿真计算是针对系统发生故障时的一种计算方法，用于确定短路电流的大小和分布情况。

在本次课程设计中，我们使用了相同的3机9节点电力系统进行短路仿真计算。

2.1 短路故障类型短路故障可以分为对称短路和非对称短路两种类型。

对称短路是指系统中的故障电流对称分布，非对称短路则是指故障电流非对称分布。

在本次课程设计中，我们分别考虑了对称短路和非对称短路的情况。

2.2 短路电流计算方法短路电流的计算可以使用不同的方法，如阻抗法、对称分量法等。

在本次课程设计中，我们选择了阻抗法进行短路电流的计算。

该方法通过计算系统中各节点的阻抗和电压，确定短路电流的大小和分布情况。

matlab三机九节点电力系统仿真(带程序)

GenE(1,i)=abs(N(i,4)*exp(1i*N(i,5))+1i*gen(i,3)/10000*conj(((N(i,8)/100+1i*N(i,9)/100)/(N(i,4)*exp(1i*N(i,5))))));
GEgj(1,i)=angle(N(i,4)*exp(1i*N(i,5))+1i*gen(i,3)/10000*conj(((N(i,8)/100+1i*N(i,9)/100)/(N(i,4)*exp(1i*N(i,5))))));
稳态情况下有，机械功率Pme=Pe
四、求解运动方程
发电机的运动方程可以写成常微分方程组：
其中Pmi为第i个机组故障前稳态的电磁功率。在本次仿真中Djωi为零，即阻尼为零。仿真开始，t=0Βιβλιοθήκη 引入故障，0.083s后切除故障。
求解运动方程后得到曲线如下：
五、结果分析
上图分别显示了各台发电机的转子角与时间的关系曲线，显示了发电机转速差的曲线，和、的曲线，由图可以看到，最大角差为，出现在处，无论是还是第二个摇摆都不大于第一个摇摆，可见系统是稳定的。
一、潮流计算
由于本文以三机九节点为模型，假定节点一为参考节点，这样就有2两个发电机的PV节点，6个PQ节点，未知量为8个节点(包括2个PV节点和6个PQ节点)的电压相角，还有6个节点(PQ节点)的电压幅值。
可以先求出Y矩阵
图4-1 Y矩阵
然后，我们列写方程，也就是利用各个节点的有功、无功功率的平衡关系，列写14个功率平衡方程。这样就能使用牛顿一拉夫逊算法来求解这14个非线性方程。
%支路数据
%从到电阻电抗容纳类型变比
B=[1 4 0.0 0.0576 0.0 1 1