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1、电力系统课程设计潮流计算一、 概述1.1 设计目的与要求.31.1.1 设计目的.31.1.2 设计要求.31.2 设计题目.31.3 设计内容.3二 电力系统潮流运算概述.42.1 电力系统简介.42.2 潮流运算简介.42.3 潮流运算的意义及其进展. .5三 潮流运算设计题目.63.1 潮流运算题目. 63.2 对课题的分析及求解思路. 7四 潮流运算算法及手工运算.74.1 极坐标下P-Q法的算法.74.2 节点电压方程.84.3 节点导纳矩阵.94.4 导纳矩阵在潮流运算.104.5 潮流运算的手工运算.12五 Matlab概述.135.1 Matlab简介. 145.2 Matla
2、b的应用.145.3 矩阵的运算. 145.3.1 与常数的运算. 145.3.2 差不多数学运算.145.3.3 逻辑关系运算.145.4 Matlab中的一些命令. 15六 潮流运算流程图及源程序.186.1 潮流运算流程图.186.2 潮流运算源程序图.196.3 运行运算结果.27七 总结.29八 参考文献.29第一章 系统概述1.1 设计目的与要求1.1.1 设计目的1.把握电力系统潮流运算的差不多原理；2.把握并能熟练运用一门运算机语言（MATLAB语言或C语言或C+语言）；3.采纳运算机语言对潮流运算进行运算机编程。1.1.2 设计要求1. 程序源代码；2. 给定题目的输入，输出
3、文件；3. 程序说明；4. 给定系统的程序运算过程；5. 给定系统的手算过程（至少迭代2次）。1.1 设计题目电力系统潮流运算（牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法）1.2 设计内容1. 依照电力系统网络推导电力网络数学模型，写出节点导纳矩阵；2. 给予各节点电压变量（直角坐标系形式）初值后，求解不平稳量；3. 形成雅可比矩阵；4. 求解修正量后，重新修改初值，从2开始重新循环运算；5. 求解的电压变量达到所要求的精度时，再运算各支路功率分布、功率损耗和平稳节点功率；6. 上机编程调试；7. 运算分析给定系统潮流分析并与手工运算结果做比较分析；8. 书写课程设计说明书。第二章 电力系统潮流运算概述2.
4、1电力系统叙述 电力工业进展初期，电能是直截了当在用户邻近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。随着工农业生产和都市的进展，电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的都市和工矿区，为了解决那个矛盾，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，为了提高供电的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。这种由发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。灵活交流输电技术是指运用
5、固态电子器件与现代自动操纵技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功率以及电路的通断进行实时闭环操纵，从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统的稳态水平。新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果，改善和简化变流站的造价等。运营方式治理中，潮流是确定电网运行方式的差不多动身点：在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了电网在预想操作预想下的电网的潮流分布以及校验运行的可靠性。在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流运算。潮流是确定电力网咯运行状态的差不多因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。2.2潮流运算简介电力系统潮流运确实是研究电力
6、系统稳态运行情形的一种运算，它依照给定的运行条件及系统接线情形确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压。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，都需要利用潮流运算来定量的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，电力系统的潮流运算也是运算机系统动态稳固和静态稳固的基础，因此潮流运确实是研究电力系统的一种和重要和基础的运算。电力系统潮流运算也分为离线运算和在线运算两种，前者要紧用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系统的经常监视及实时操纵。利用电子数字运算机进行潮流运算从50年代中期就差不多开始了。在这2
7、0年内，潮流运算曾采纳了各种不同的方法，这些方法的进展要紧围绕着对潮流运算的一些差不多要求进行的，对潮流运算的要求能够归纳为以下几点：（1） 运算方法的可靠性或收敛性；（2） 对运算机内存量的要求；（3） 运算速度；（4） 运算的方便性和灵活性。2.3潮流运算的意义及其进展电力系统潮流运确实是电力系统分析中的一种最差不多的运算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的运算。潮流运算的目标是求取电力系统在给定运行状态的运算，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。对现有的电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设
8、计以及对电力系统进行静态和稳态分析差不多上以潮流运算为基础。潮流运算结果可用如电力系统稳态研究，安全估量或最优潮流等对潮流运算的模型和方法有直截了当阻碍。实际电力系统的潮流技术那要紧采纳牛顿拉夫逊法。运行方式治理中，潮流是确定电网运行方式的差不多动身点；在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了多个在预想操作情形下电网的潮流分布以及校验运行可靠性。在电力系统调度运行的多个领域问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。在用数字解算运算机解电力系统潮流问题的开始时期，普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。那个方法的原理比较简单，要求的数字运算机内存量比较差
9、下，适应50年代电子运算机制造水平和当时电力系统理论水平，但它的收敛性较差，当系统规模变大时，迭代次数急剧上升，在运算中往往显现迭代不收敛的情形。这就迫使电力系统的运算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入法。阻抗法改善了系统潮流运算问题的收敛性，解决了导纳无法求解的一些系统的潮流运算，在60年代获得了广泛的应用，阻抗法德要紧缺点是占用运算机内存大，每次迭代的运算量大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出，为了克服这些缺点，60年代中期进展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法。那个方法把一个大系统分割为几个小的地区系统，在运算机内只需要储备各个地区系统的阻抗矩阵及它们之间联络的阻抗，如此不仅大幅度的节约
10、了内存容量，同时也提高了运算速度。克服阻抗法缺点是另一个途径是采纳牛顿-拉夫逊法。这是数学中解决非线性方程式的典型方法，有较好的收敛性。在解决电力系统潮流运算问题时，是以导纳矩阵为基础的，因此，只要我们能在迭代过程中尽可能保持方程式系数矩阵的稀疏性，就能够大大提高牛顿法潮流程序的效率。自从60年代中期，牛顿法中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，成为了60年代末期以后广泛采纳的优秀方法。 第三章 潮流运算设计题目3.1 潮流运算课题 题目：在图1所示的简单电力系统中，系统中节点1、2为节点，节点3为节点，节点4为平稳节点，已给定，网络各元件参数的标幺值如表2所示，给定电压的初始值如表2所示，收敛系数。试求：图3-1 简单电力系统表3-1 网络各元件参数的标幺值支路电阻电抗输电线路变压器变比k120.030.090.02130.020.050.02230.040.08240.00.050.9625340.030.07表2 各节点电压（初值）标幺值参数节点i
