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1、信息工程系电力系统分析课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 钟建伟 2012年3月15日 信息工程学院课程设计任务书学 号 学生姓名 专业（班级）电气工程及其自动化设计题目 电力系统潮流计算设计技术参数1. 变压器的阻抗、，励磁损耗。2. 线路的阻抗、，无功损耗。3. 变压器及线路的功率损耗、4. 变压器及线路的电压降落、5. 各节点的功率和电压设计要求1.作给出电路的潮流计算，即算出各节点的电压和功率。2.在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图3.通过输入数据，进行潮流计算输出结果4.两人合作。工作量1. 需求分析（2页）2. 总体设计（1页）
2、3. 详细设计（14页）4. 总结（1页）时间安排2.20号:整体分析电路，向老师和同学请教，对电路图有宏观把握，并且有初步的设计思路和方法。2.25号:作出等值电路，计算出各参数，并且有清晰的思路和准确的方法。3.01号:进行潮流计算。3.05号:与MATLAB仿真比较，找出问题所在并分析。3.15号:总结与反思3.18号:编辑文本,打印初稿参考资料1何仰赞 温增银.电力系统分析M. 华中科技大学出版社2010.32 西安交通大学等.电力系统计算M.北京：水利电力出版社，1993.12 3 陈 衍.电力系统稳态分析M.北京：水利电力出版社，2004.1 4 李光琦.电力系统暂态分析M.北京：
3、 水利电力出版社，2002.5 5 于永源，杨绮雯. 电力系统分析（第二版）M. 北京：中国电力出版社，2004.36电力研学PSCAD论坛DBOL http:/ 摘要潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。 潮流计算是电力系统分析最基本的计
4、算。除它自身的重要作用之外，在电力系统分析综合程序(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。利用电子数字计算机进行潮流计算从50年代中期就已经开始了。在这20年内，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的，对潮流计算的要求可以归纳为以下几点：（1） 计算方法的可靠性或收敛性；（2） 对计算机内存量的要求；（3） 计算速度；（4） 计算的方便性和灵活性。（5） 关键词：电力系统潮流计算；牛顿拉夫逊法潮流计算；pscad目录第一章: 绪论51.1 课题及相关技术参数51.
5、2电力系统稳态计算的理论81.3 PSCAD的结构和特色：9第二章:电力系统潮流计算的基本原理102.1电力网络的基本方程式102.2 自导纳和互导纳的确定方法112.3 节点导纳矩阵的性质及意义122.4 非标准变比变压器等值电路142.5 Matlab简介162.5.1 Matlab概述162.5.2 matlab GUI 简介16第三章:方案分析与比较173.1方案举例173.2 分析与解题思路173.3 极坐标形式的牛顿-拉夫逊法18第四章:PSCAD详细仿真过程204.1电机建模204.2输电线路建模214.3测量元件的设置214.4道的设置22第五章:体设计方案图23总结24参考文
6、献：25第一章: 绪论1.1 课题及相关技术参数下图1-1是IEEE14节点系统的数据：图1-1 IEEE14节点系统接线图计算各个母线上的潮流分布。原始数据：所有数据均为标么值，系统基准值SYSBASE: 100MVA（1）发电机数据表1-1 发电机数据（p.u.）发电机编号1232.4-16.910.00.01.06332.40.0240 42.450 -401.045140.00.030 .023.4400.01.01100.00.060.012.224-61.07100.00.080 .017.424-61.09100.00.0 （2）母线数据解释说明：1表示节点；2表示节点；3表示平
7、衡节点；为并联电纳（时，注入方式）；为区域序号；为电压幅值；为电压相角。充电电容电纳，计算仿真用的参数。表1-2 母线数据（p.u.）母线编号节点类型130 0011.06 01.06 0.942221.712.7011.045-4.981.06 0.9432 94.219011.01 -12.721.06 0.9441 47.8-3.9011.019-10.331.06 0.94517.61.6 011.02-8.781.06 0.9462 11.27.5011.07 -14.221.06 0.9471 00011.062-13.371.060.9482 00011.09 -13.361.0
8、60.9491 29.516.61911.056-14.941.060.94101 95.8011.051 -15.11.06 0.94111 3.51.8011.057 -14.791.06 0.941216.11.6011.055 -15.071.06 0.9413113.55.8011.05 -15.161.060.94141 14.95011.036 -16.041.06 0.94（3）线路参数表1-3 线路参数（p.u.）首端节点编号首端节点编号电阻电抗充电电容电纳120.019380.059170.0528230.046990.19797 0.0438240.05811 0.176
9、320.0374150.05403 0.223040.0492250.05695 0.173880.034340.06701 0.171030.0346450.01335 0.042110.0128780.0000 0.176150.0000790.0000-5.263160.00009100.03181 0.08450.00006110.09498 0.19890.00006120.12291 0.255810.00006130.06615 0.130270.00009140.12711 0.270380.000010110.08205 0.192070.000012130.22092 0.
10、199880.000013140.17093 0.348020.0000（4）变压器参数表1-4 变压器参数（p.u.）首端节点编号首端节点编号电阻电抗变比（初始值）变比所在侧上限下限分级调节步长560.00000.252020.93251.10.90.0125470.00000.209120.97841.10.90.0125490.00000.556180.96941.10.90.01251.2电力系统稳态计算的理论现在计算机已经越来越多的应用到了电力系统分析研究当中，要用计算机进行计算，需要建立数学模型、确定解算算法、制定计算流程和编制计算程序。建立电力网络方程是求解潮流的必要步骤，根据网
11、络的有关参数和变量及其相关关系归纳起来组成可描述网络性能的数学方程组，通常有节点电压方程和回路电流方程。节点电压方程和回路电流方程都曾用于电力系统计算中，但实践证明采用节点电压方程有明显的优点，具体如下：电力系统等值网络有较多接地支路，独立的回路电流方程式个数往往多于独立的节点电压方程；网络结构或变压器变比改变时，改变方程式组的系数较方便等。运用节点导纳矩阵的节点电压方程为，展开后如式1-1所示。建立了节点导纳矩阵，就可进行潮流计算。 (1-1)在实际的电力系统中，已知的运行条件往往不是节点的注入电流而是负荷和发电机的功率，而这些功率一般不随节点电压的变化而变化。因此，在知道节点导纳矩阵的情况下，必须用已知的节点功率来代替未知节点注入电流，才能求出节点电压。每一节点的注入功率方程式为: (2-2)描述了电力系统功率与电压的关系的式（2-2）是一组关于电压的非线性代数方程式，不能用解析法直接求解。在数值分析课程中介绍的求解非线性代数方程的方法有：高斯-塞德尔法、牛顿-拉夫逊法；在电力系统应用过程中，根据电力系统本身的特点得到了一种简化的牛顿-拉夫逊法，即PQ分解法；对于电力系统规划，由于系统数据的不完整性和不确定性，用牛顿-拉夫逊法往往不能收敛，因而为了解决这一问题，在电力系统潮流计
