哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书 学生姓名：孙聪学号：0903010909 学院：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化 任务起止时间：2013 年2月25 日至2013年 6 月20 日 毕业设计（论文）题目： 基于前推回代法的配电网潮流计算 毕业设计工作内容： 1、查阅国内外相关参考文献，要求阅读20篇以上文献，了解当今电力 系统的发展状况，及目前研究的热点问题； 2、复习并熟练掌握电力系统潮流计算步骤及计算过程； 3、自学前推回代法潮流计算的基本原理及过程； 4、熟悉C语言，编写配电网潮流计算程序； 5、通过实际算例验证所编写程序的可靠性和准确性； 6、撰写论文，准备答辩。 资料： 1、王守相，王成山．现代配电系统分析[M]．北京：高等教育出版社， 2007． 2、刘健，毕鹏翔，董海鹏．复杂配电网简化分析与优化[M]．北京：中 国电力出版社，2002． 3、何仰赞，温增银．电力系统分析(上册)(第三版)[M] ．武汉：华中科 技大学出版社，2002． 4、李光琦．电力系统暂态分析[M]．北京：中国电力出版社，1998． 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
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
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=1 k=1 while maxd>0.0001 PQ2=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:NB kf=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A PQ1(i,1)=PQ2(kf,2)+RX(i,1)*x; %计算支路首端有功/MW RX(i,1)~R PQ1(i,2)=PQ2(kf,3)+RX(i,2)*x; %计算沿支路的无功损耗/Mvar RX(i,2)~X PQ2(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MW PQ2(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Mvar
PL=PL+RX(i,1)*x; end angle(1)=0.0; for i=NB:-1:1 kf=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dv1 dv2=(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dv2 V2(kt)=sqrt((V(kf)-dv1)^2+dv2^2); %计算支路末端电压/kV angle(kt)=angle(kf)+atand(dv2/(V(kf)-dv1)); %计算支路 end maxd=abs(V2(2)-V(2)); V2(1)=V(1); for i=3:1:NN if abs(V2(i)-V(i))>maxd; maxd=abs(V2(i)-V(i)); end end maxd k=k+1 PQ1 %潮流分布即支路首端潮流MV A V=V2 %节点电压模计算结果kV angle %节点电压角度计算结果单位度 PL %网损单位MW end clear 输入文件清单： function [PQ,FT,RX]=case114() PQ=[ %节点电压有功无功 10.4 0 0
哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书 学院：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化 任务起止时间：2013 年2月25 日至2013年 6 月20 日 毕业设计（论文）题目： 基于前推回代法的配电网潮流计算 毕业设计工作内容： 1、查阅国内外相关参考文献，要求阅读20篇以上文献，了解当今电力 系统的发展状况，及目前研究的热点问题； 2、复习并熟练掌握电力系统潮流计算步骤及计算过程； 3、自学前推回代法潮流计算的基本原理及过程； 4、熟悉C语言，编写配电网潮流计算程序； 5、通过实际算例验证所编写程序的可靠性和准确性； 6、撰写论文，准备答辩。 资料： 1、王守相，王成山．现代配电系统分析[M]．北京：高等教育出版社， 2007． 2、刘健，毕鹏翔，董海鹏．复杂配电网简化分析与优化[M]．北京：中 国电力出版社，2002． 3、何仰赞，温增银．电力系统分析(上册)(第三版)[M] ．武汉：华中科 技大学出版社，2002． 4、李光琦．电力系统暂态分析[M]．北京：中国电力出版社，1998． 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
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
毕业设计方案 题目前推回代线损潮流计算 学院自动化与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 二〇一七年三月三十一
某城区配电网理论线损计算——前推回代潮流计算法 摘要 线损是供电企业的一项重要技术经济指标,线损管理工作的效果直接影响着供电企业的经济效益。它不但可以反映配电网结构和运行方式的合理性,而且可以反映电力企业的技术管理水平。配网直接服务于用户，要有效地降损，首先要了解电网的自然线损状况；以自然线损为尺度，分清统计线损的构成；了解不同用电性质的配网中“管理线损”的产生原因及其大小；量化线损管理指标；有的放矢地采取技术和管理降损措施。随着现代社会的发展,电能在国民生产,生活中的作用越来越重要,成为国民经济发展的命脉。而在电能的生产,传输的过程中,作为载体的线路网络本身也作为负载而消耗功率,这不但影响电网的电能质量,对设备和装置的正常运行和用户的用电安全造成威胁,更为重要的是在传输过程中会产生极其巨大的能量损耗,造成严重的资源浪费。因此,我们有必要计算电网的损耗,以便有效的对输电网的经济性进行评估，进而以最小的损耗获取最大的经济效益。本文将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中，针对某城区配电网，进行线损计算程序设计。 关键词：配电网线损计算前推回代
目录 第一章绪论 (1) §1.1 课程设计目的 (1) §1.2 课程设计内容和要求 (1) 第二章课程设计原理 (2) §2.1 前推回代潮流算法 (2) §2.2 前推回代编程原理 (3) 第三章线损计算程序设计 (4) §3.1 某城区配电网的主要参数 (4) §3.1.1 配电网节点表示图 (4) §3.1.2 变压器和线路参数 (4) §3.2 线损计算程序设计简要说明 (5) §3.3 线损计算流程图 (6) §3.4 配电网计算结果及分析 (7) 第四章程序设计 (8) 第五章结果分析与总结 (24) 主要参考文献 (25)
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。 关键词配电网，潮流计算，前推回代法
Abstract Flow 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
基于前推回代法的配电网潮流改进算法 【摘要】前推回代算法是对辐射型配电网络进行潮流计算的有效算法。针对以往前推回代法需对网络进行复杂的节点支路编号，导致计算复杂。本文在配电网独特的辐射状拓扑结构基础上，通过对节点电压、功率进行简单的代数迭代计算，形成了一种实用的配电网潮流改进算法。经分析表明，该算法不涉及节点导纳矩阵的计算、无需复杂的拓扑编号。文末算例表明了算法编程简单，结果精确。 【关键词】潮流计算;配电网;前推回代 配电网潮流计算是配电网的基础，它根据给定的网络结构及运行条件来确定整个网络的电气状态、经济运行、无功优化和故障处理。稳态运行的配电网拓扑结构多成辐射状，配电网具有R/X较高且PQ节点数量较多，PV节点数量较少的特点。 上述特点造成雅克比矩阵对角元素破坏，条件过多以至于牛顿法无法收敛到真解;快速解耦法仅仅适用于XR的条件下，与配电网特征不符。 如今国内外很多学者提出了适合于配电网潮流计算的方法，其中主要有前推回代法[1]、ZBUS[2]法、回路阻抗法[3]等。其中前推回代法以其简单、灵活、方便等优点[4]，在配电网潮流计算中得到了广泛的应用。本文主要采用前推回代法进行计算，并对其做了一定的改进使其更具有实用性。本方法直接利用阻抗参数进行电压和功率分布计算，计算过程为纯代数计算，不涉及复杂的电导矩阵运算同时能考虑到线路损耗。通过计算过程和算例分析可以看出本方法的优点。 图1 典型配电网络结构图 Fig.1 Typical structure of distributed grid 1.典型配电网前推回代法计算步骤 为说明实现方法的优越性，如图1所示的典型配电网络结构图来阐述本文的计算步骤。 该配电网络可理解为单一配电母线上每一个节点只有一个注入电流和三个输出电流（线路阻抗，接地电抗和负载）。如图一所示，该配电网共有i个节点，i-1条支路。在根节点电压和符合功率已知的情况下可以求出全网节点电压和功率分布。 1.1 功率分布计算 由图一可知节点i的视在功率、有功功率和无功功率的方程为：
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
Study on distribution network power flow calculation Abstract Power 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
毕业设计（论文）题，目配电网潮流计算与程序设计 学生姓名石昊晨学号2010151107 专业发电厂及电力系统班级20109091 指导教师刘会家 评阅教师 完成日期年月日
目录 摘要 一．配电网潮流概述 (5) 1.1配电网潮流计算的目的与意义 (5) 1.2潮流计算方法概述 (5) 1.2.1 牛顿——拉夫逊法 (6) 1.2.2 快速解耦法 (6) 1.2.3 回路阻抗法 (9) 1.2.4 前推回代法 (11) 1.3 本文工作 (11) 二．配电网网络模型 (11) 2.1元件模型 (11) 2.1.1 电力线路的数学模型 (11) 2.1.2 变压器的等值电路 (13) 2.2网络模型 (15) 三：基于matlab的配电网潮流计算算法 (16) 3.1配电网潮流计算算法原理 (16) 3.2 matlab的概述 (19) 3.3程序设计 (21) 3.3.1 牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (21) 3.3.2牛顿—拉夫逊法的程序框图 (25) 四：算例 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)
配电网潮流计算与程序设计 学生：石昊晨 指导教师：刘会家 （三峡大学国际文化交流学院） 摘要：本文首先分析了配电网的特点及对算法的要求，然后建立配电网潮流计算模型。针对配电网潮流计算的现状进行了全面分析，深入讨论了目前各方法的特点，并从收敛性及其他性能指标进行了比较分析；详细研究用的比较广泛的牛顿——拉夫逊法，并以广度优先顺序搜索策略作为理论基础。针对某地区配电网的具体情况，选取IOKV的配电网子系统进行潮流计算。利用MATLAB 2009a 进行了基于牛顿——拉夫逊法的配电网的潮流计算程序。由计算结果可知，该算法具有一定的优越性，软件的开发具有一定的实用性。 关键词：电力系统，配电网潮流，牛顿——拉夫逊法，MATLAB程序设计
摘要 首先简单介绍了基于在MALAB中行潮流计算的原理、意义，然后用具体的实例，简单介绍了如何利用MALAB去进行电力系统中的潮流计算。 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。 牛顿－拉夫逊法在电力系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次 数少。本文介绍了电力系统潮流计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿－拉 夫逊法，最后介绍了利用MTALAB程序运行的结果。 关键词：电力系统潮流计算，牛顿－拉夫逊法，MATLAB
The Abstract At first, this paper briefly introduces the theory and the meaning of the load flow calculation based on MALAB, and then it briefly introduces how to apply MALAB to the load flow calculation of the electric system by concrete cases. A kind of calculation is the load flow of the electric system, which studies the stable operation-condition of the electric system. It confirms the operation-condition of the whole electric system, such as the voltage of every line, the rate of power crossing each component, the rate of power consumption of the system, according to the given operation-condition and the connected circumstances of the system. Newton-Raphson method is commonly used in the load flow calculation of the electric system for its good stypticity and little iteration. This paper introduces the basic knowledge about the assistant analysis of the load flow computer of electric system and the Newton-Raphson method. Finally, it introduces the results after making use of MALAB procedure. The key word:The load flow calculation of the electric system; Newton-Raphson method;MALAB
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 flow calculation Abstract Power 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 -
课程设计任务书 （指导教师填写） 课程设计名称电力工程课程设计学生姓名专业班级 设计题目某城区配电网理论线损计算——前推回代潮流计算法 一、课程设计目的 通过本课程设计，掌握配电网潮流计算的基本概念和计算方法，并将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中，针对某城区配电网，进行线损计算程序设计。 二、设计内容、技术条件和要求 1．配电网的前推回代潮流计算法 2．掌握基本的、常用的理论线损的计算方法 3．采用Visual Studio工具软件编程 4．针对某城区配电网，对编写的程序进行测试，理论线损计算结果正确。5．设计说明书要求：①简述配电网的前推回代潮流计算法的基本原理；②程序流程图；③源程序代码；④可验证算法正确性的计算实例；⑤3000字以上三、时间进度安排 1．前推回代潮流计算法原理学习：2天2．Visual Studio工具软件编程学习：1天 3．编写程序：2天4．测试程序：2天 5．撰写课程设计说明书：2天6．准备答辩及答辩：1天 四、主要参考文献 1．陈珩．电力系统稳态分析（第3版）．北京：中国电力出版社，2007．2．DL/T 686-1999 电力网电能损耗计算导则．电力行业标准． 3．DL/T 738-2000 农村电网节电技术规程．电力行业标准． 4．Q/CSG 1 1301-2008 线损理论计算技术标准．南方电网企业标准．指导教师签字：
某城区配电网理论线损计算——前推回代潮流计算法 摘要 线损是供电企业的一项重要技术经济指标,线损管理工作的效果直接影响着供电企业的经济效益。它不但可以反映配电网结构和运行方式的合理性,而且可以反映电力企业的技术管理水平。配网直接服务于用户，要有效地降损，首先要了解电网的自然线损状况；以自然线损为尺度，分清统计线损的构成；了解不同用电性质的配网中“管理线损”的产生原因及其大小；量化线损管理指标；有的放矢地采取技术和管理降损措施。随着现代社会的发展,电能在国民生产,生活中的作用越来越重要,成为国民经济发展的命脉。而在电能的生产,传输的过程中,作为载体的线路网络本身也作为负载而消耗功率,这不但影响电网的电能质量,对设备和装置的正常运行和用户的用电安全造成威胁,更为重要的是在传输过程中会产生极其巨大的能量损耗,造成严重的资源浪费。因此,我们有必要计算电网的损耗,以便有效的对输电网的经济性进行评估，进而以最小的损耗获取最大的经济效益。本文将前推回代潮流计算法用于实际电网的理论线损计算中，针对某城区配电网，进行线损计算程序设计。 关键词：配电网线损计算前推回代
配电网络的拓扑分析及潮流计算 李晨 在当前经济迅猛发展、供电日趋紧张的情况下，通过配电网络重构，充分发挥现有配电网的潜力，提高系统的安全性和经济性，具有很大的经济效益和社会效益。本文对配电网拓扑分析、对配电网络潮流计算作分析研究，应用MATLAB编程来验证并分析配电网结构特点。配电网的拓扑分析用树搜索法，并采用前推回代法进行潮流计算分析，通过树搜索形成网络拓扑表，然后利用前推回代法计算潮流分布。 1 配电网的接线分析 配电网是指电力系统中二次降压侧直接或降压后向用户供电的网络。配电网由馈线、降压变压器、断路器、各种开关构成。就我国电力系统而言，配电网是指110kV及以下的电网。在配电网中，通常把110kV，35kV级称为高压，10kV级称为中压，0.4kV级称为低压。从体系结构上，配电网可以分作辐射状网、树状网和环状网，如图2.3所示。我国配电网大部分是呈树状结构。 辐射网树状网环状网 图1-1配电网的体系结构 1.1 配电网的支路节点编号 通过简化可把一个复杂的配电网络简化成一个节点一边关系的树状网络，于是就可以运行图论的知识进行网络拓扑分析。按照这种简化模型，易知：节点数目比支路数目和开关数目多1，所以节点从0开始编号，而支路数和开关数从1开始编号，这样编号三者在序号上就可以完全一致，为后面的网损计算打下良好的基础。联络线支路和上面的联络开关编号放在最后处理。 图1-2节点支路编号示意图 图中①为节点号，1为支路号，其它节点、支路编号的含义相同。 节点、支路编号原则：将根节点编为0，并按父节点小于子节点号的原则由根节点向下顺序编号，规定去路正方向为父节点指向子节点，且支路编号与其子节点同号，则网络结构
前推回代法潮流计算 如图所示一个5节点的配电网系统，S1=S2=0.2+j0.2(MV·A)，S3=S4=S5=0.4+j0.4(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0o 。计算电网个节点电压及支路功率分布，收敛条件为610ε-<。 3 S4 程序设计如下： clc; z=[ 0 1+1i 0 0 0; 1+1i 0 1+2i 2+2i 0; 0 1+2i 0 0 0; 0 2+2i 0 0 2+1i; 0 0 0 2+1i 0 ];%各节点之间的阻抗 s=[ 0.2+0.2i 0 0 0 0 ; 0 0.2+0.2i 0 0 0 ; 0 0 0.4+0.4i 0 0 ; 0 0 0 0.4+0.4i 0 ; 0 0 0 0 0.4+0.4i ]; %上三角首端功率，下三角末端功率 v1=[10 10 10 10 10 ]; v2=[10 0 0 0 0 ];%节点电压 v=v2-v1; n=length(z); m=0;%循环次数 while max(abs(v))>=10^-6 for i=n:-1:2
for j=4:-1:1 if (i>j&&z(i,j)~=0) s(i,j)=sum(s(:,i))-s(i,j);%计算ij末端功率 s(j,i)=s(i,j)+((real(s(i,j))).^2+... (imag(s(i,j))).^2)./(v1(i).^2).*z(i,j); %计算ji首端功率 end end end for i=2:n for j=1:n if (i>j&&s(i,j)~=0) v2(i)=sqrt((v2(j)-((real(s(j,i)).*real(z(i,j))+... imag(s(j,i)).*imag(z(i,j)))./v2(j))).^2+... ((real(s(j,i)).*imag(z(i,j))-... imag(s(j,i)).*real(z(i,j)))./v2(j)).^2); %计算ij末端电压 end end end v=v2-v1; m=m+1; v1=v2; end m s v2 计算结果
前推回代法计算流程 要瞧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与系统负荷参数表。 图1-2 节点配电网结构图
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=１ ｋ=１ wｈilｅmaxd>0、0001 PQ２=PQ; %每一次迭代各节点得注入有功与无功相同 PＬ=0、0; forｉ=1：NB ｋf＝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A PQ1(i,１)=PQ2(kf,2)+RX(i，1）*x;%计算支路首端有功/MＷRX(i,1)~R PQ1(i,2)=PＱ2(kf,3)＋RX(i，２）*x; %计算沿支路得无功损耗/MｖaｒRX(ｉ，２）~Ｘ PQ２(ｋｔ,2)= PＱ2（ｋt,2)+ＰQ1(i，1)；%用PQ1去修正支路末端节点得有功P 单位MW
PQ２(kｔ,３)= ＰQ2(kt,3)+PQ1（i，２）; %用PQ１去修正支路末端节点得有功Ｑ单位Mｖar ＰL＝PL+RＸ(i,1)*ｘ; ｅnd anｇｌe(１)＝０、0; foｒi=ＮＢ：-1:1 kf=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）;%计算支路电压损耗得纵分量dv1 dv2=(ＰＱ1(i，1)＊RX（i,2)-PQ1(ｉ,2）＊ＲX(ｉ，1))/V(ｋf)；%计算支路电压损耗得横分量dｖ2 Ｖ２(kt)=sqrt（(Ｖ(ｋｆ)－dv1）^2＋dｖ2＾2）;%计算支路末端电压/kV ａngle(ｋt）=anｇｌe（ｋｆ)＋atand(dv2/(Ｖ(kf)-dｖ1）)；%计算支路 enｄ mａｘｄ=ａbs(Ｖ２(2）－V(２)); V2(1)=V(１）; fｏｒi=3:1:NN ifａｂｓ(Ｖ2(i)-V（i))>ｍaxd; ｍaxd＝abs(V2（i)-Ｖ(i)); enｄ eｎd ｍaxｄ ｋ=k+1 PＱ1 %潮流分布即支路首端潮流MＶA V=Ｖ2 ％节点电压模计算结果kV anｇｌe ％节点电压角度计算结果单位度 PL %网损单位MW ｅnd ｃleａr
前推回代法前推回代法已知配电网的始端电压和末端负荷，以馈线为基本计算单位。最初假设全网电压都为额定电压，根据负荷功率由末端j向始端k逐段推算，仅计算各元件中的功率损耗而不计算节点电压，求得各支路上的电流和功率损耗，并据此获得始端功率，这是回代过程；再根据给定的始端电压和求得的始端功率，由始端向末端逐段推算电压降落，求得各节点电压，这是前推过程。如此重复上述过程，直至各个节点的功率偏差满足允许条件为止。 图3-1所示的网络结构即为典型的辐射状配电网结构[31]。 首先要搜索节点关系，确定拓扑结构表。为了配合算法和避免复杂的网络编号，采用以下原始数据输入结构，不用形成节点导纳矩阵，就可以自动搜索节点关系，确定网络的拓扑结构。 节点结构体： {节点号节点有功节点无功} 支路结构体： {支路首端节点号支路末端节点号支路电阻支路电抗} 根据线路首末节点，就可以确定每个节点连接的节点及其关系，从而可以形成整体的树状的关系结构。为了形成层次关系，确定节点计算顺序，要利用网络拓扑结构，经过多次按层遍历的广度优先搜索，形成层次关系，确定前推后代潮流算法的节点计算顺序。具体方法如下： （1）搜索末梢节点作为第一层节点； （2）搜索末梢节点的父节点作为第二层节点； （3）继续搜索第二层节点的父节点作为第三层节点，这样反的搜索下去，直到搜索到某层节点的父节点全部是根节点时停止搜索； （4）删除在后面层次中有重复的前面层次中的节点，形成真正的层次关系，确定潮流计算的节点顺序。 前推回代法基于支路电流进行，首先假定各节点的电压幅值为1，幅角为0，具体计算步骤为：
1）从第一层节点开始，根据基尔霍夫电流定律，求支路上的电流： //j j j j j S U P jQ U ij I * ** ==- （3-1） 式中，j S 是节点 j 的功率，j U 是节点 j 的电压。 2）从第二层开始逐层计算非末梢节点的注入电流，根据基尔霍夫电流定律应等于（3-1）式与该节点流出电流之和： 1()/()()m jk k k k k ij j j I S U I ***·==+? （3-2） 3）由步骤1）和2）可求出所有支路的支电流，再利用已知的根节点电压，从根节点向后顺次求得各个负荷节点的电压 (1)(1)(0)j ij ij i U I Z U ** *=- （3-3） 其中i 为父节点，j 为子节点，Z 为i 、j 间支路的阻抗。 4）计算各节点的电压幅值修正量： (1)(1)(0)j j j U U U ** D =- （3-4） 5）计算节点电压修正量的最大值m ax(())k j U D ； 6）判别收敛条件： max(())k j U e D < （3-5） 其中k 为迭代次数，若最大电压修正量小于阈值，则跳出循环，输出电压计算结果；否则重复步骤（1）~（6），直到满足（3-5）式的条件为止。 7）在得到各个节点的电压电流后，就可以计算线路潮流S ： ij j j S U I ·* = （3-6） 总之，（3-1）~（3-3）式为一组递归方程，对树进行前向遍历，从树的末梢节点出发，利用已知的负荷功率，逐一计算（3-1）~（3-2）式，即可求得根节点处的电流，再从根节点出发，对树进行后向遍历，用（3-3）式可求各节点电压。这样就完成一次前推后代的计算，迭代重复进行，直至满足收敛标准为止。
含PV节点的配电网潮流计算 发表时间：2018-07-03T10:28:16.133Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：李月[导读] 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。 （国家电网徐州供电公司 221000）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]。因此在含有风机的潮流计算中，可以将其看作PQ节点。在计算的过程中把它当成负的负荷来看。 1.2光伏发电 光伏发电的依据是光生伏打效应，所产生的电能是电池吸收到的阳光直接转化的。这类DG如要并入大电网网，需要通过逆变器连接。逆变器可分为电流控制型和电压控制型两种。前者输出的有功和注入电网的电流是不变的，注入的无功大小为 （1）式中：I为电池注入电网电流；e为DG并网节点处电压的实部f为虚部；P是DG的有功输出。在潮流计算中可以将光伏电池视为PI型节点。 1.3微型燃气轮机 微型燃气轮机发电的原理基本都是回热式白朗托循环，随着高效回热器在坊间的越来越普及，其发电效率也随之提高。AC/DC整流器、DC/AC逆变器、带电容直流母线，组成了电力电子设备的接口。通过这些设备，微型燃气轮机将能够输出数值固定不变的电压和频率，在并网后向负荷供电。因而微型燃气轮机可以视作PV型节点。这类节点的处理方式下文会详细介绍。 2 PV型节点的处理方式如果潮流计算中包含有DG，由于DG会改变网络结构和功率走向，传统的前推回代法将不再适用。PV型DG的有功功率P不变，因而只需要将无功功率Q的大小确定，就可以把PV型DG转化成用比较好处理的PQ型节点。 2.1 用无功分摊法确定PV型DG无功初值 PV型DG的无功初值在一般情况下取0或是无功上下限相加后值的一半。这两种方法相对来说比较简单，但是结果与实际值的偏差将会比较大。PV型DG的无功来源主要是并网点的无功补偿装置，和DG的无功输出量没有关系，而是由系统负荷量的位置和大小、DG的并网位置等因素决定。无功初值的正确与否，对潮流计算结果的收敛性会有直接的影响，因而本文将运用无功分摊法去处理接入配电网的PV型节点的无功初值。 PV节点处的电压值和配电网根节点处的电压值一样，都可视作恒定，现设该类DG的无功补偿装置的补偿量为无限大，则可近似认为根节点和PV型DG一起分摊系统中的无功负荷[3]。由于配电网为辐射状，为了计算的方便，以PV型DG的并网位置为依据，找到一条包含根节点、PV型节点、末节点的线路。根节点与PV型节点之间的无功由两者平分，而PV节点要独自提供它到末节点之间的无功负荷。如果PV型DG的并网位置在网络几条支路之间，则优先考虑哪条支路到末节点无功负荷最大。 以下图所示的配电系统为例，无功修正值为，假设在节点编号为6和9的节点处分别并入一个PV型DG，标为a和b。则它们的无功初值分别为 图1 13节点配网系统图