电力系统稳态潮流计算课程设计剖析
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电力系统课程设计潮流计算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算。
除它自身的重要作用之外,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。
实际电力系统的潮流计算主要采用牛顿-拉夫逊法。
按电压的不同表示方法,牛顿-拉夫逊潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。
本次计算采用直角坐标形式下的牛顿-拉夫逊法,牛顿-拉夫逊法有很好的收敛性,但要求有合适的初值。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果显示不直接难与其他分析功能集成。
网络原始数据输入工作大量且易于出错。
本文采用MATLAB 语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。
目前MATLAB已成为国际控制界最流行、使用最广泛的语言了。
它的强大的矩阵处理功能给电力系统的分析、计算带来很多方便,而且采用MATLAB界面直观,运行稳定,计算准确。
所以本次课程设计程序设计采用MATLAB计算。
1.1.2设计要求1.程序源代码;2.给定题目的输入,输出文件;3.程序说明;4.给定系统的程序计算过程;5.给定系统的手算过程(至少迭代2次)。
1.2设计题目电力系统潮流计算(牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法)1.3设计内容1.根据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.赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量;3.形成雅可比矩阵;4.求解修正量后,重新修改初值,从2开始重新循环计算;5.求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率;6.上机编程调试;7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析;8.书写课程设计说明书。
电力系统稳定分析和计算设计报告专业:电气工程及其自动化班级:09电气(4)班学号:32号、34号姓名:禤培正、陈子程华南理工大学电力学院2019-2-29目录课程设计题目:电力系统稳定分析和计算 (1)1 潮流的参数计算和标幺化 (2)1.1线路参数计算与标幺化 (2)1.2 节点信息统计 (3)2采用MATLAB计算电网潮流 (4)2.1 PQ分解法潮流计算 (4)2.2 MA TLAB平台潮流计算结果分析 (4)3 采用powerworld仿真软件计算潮流 (5)3.1 PowerWorld仿真软件简介 (5)3.2 PowerWorld软件建模与潮流计算 (6)3.3 PowerWorld仿真结果与Matlab计算结果对比分析 (7)4 网络变换法求解输入阻抗与转移阻抗 (8)4.1 负荷、发电机、变压器、线路等效电容的处理 (8)4.2 采用网络变换法的具体步骤 (10)4.3 求解输入阻抗和转移阻抗 (12)4.4 求解有功功率传输特性 (12)5 故障方案仿真 (13)5.1 选定故障1:节点3发生三相对称短路 (13)5.2 选定故障2:线路L23中点处发生三相对称短路 (16)6 采用等面积法求解极限切除角 (18)6.1 故障方案一 (18)6.2 故障方案二 (19)7 基于PowerWorld,分析三阶模型的发电机的暂态过程 (19)7.1 故障方案一:节点3发生三相对称短路 (19)7.2 故障方案二:线路L23中点处发生三相对称短路 (20)8 发电机模型及励磁调节参数对稳定计算结果的影响 (20)8.1 发电机模型对稳定计算结果的影响 (20)8.2 T J对稳定计算结果的影响 (21)8.3 励磁参数对稳定计算结果的影响 (21)参考文献 (22)附录: (22)课程设计题目:电力系统稳定分析和计算姓名:指导教师:一、一个220kV分网结构和参数如下:500kV站(#1)的220kV母线视为无穷大母线,电压恒定在230kV。
信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统潮流计算专业:电气工程及其自动化班级:0310406学号:031040635学生姓名:陈代才指导教师:钟建伟2013年 4 月15 日信息工程学院课程设计任务书2013年4月15日目录1 任务提出与方案论证 (2)2 总体设计 (3)2.1潮流计算等值电路 (3)2.2建立电力系统模型 (3)2.3模型的调试与运行 (3)3 详细设计 (4)3.1 计算前提 (4)3.2手工计算 (7)4设计图及源程序 (11)4.1MA TLAB仿真 (11)4.2潮流计算源程序 (11)5 总结 (19)参考文献 (20)1 任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态,如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时,为了实时监控电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用离线潮流计算;在电力系统运行状态的实时监控中,则采用在线潮流计算。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据,又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程,现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序,这是一项非常复杂的工作。
电力系统稳态分析课程设计【精选文档】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载)内蒙古科技大学本科生课程设计说明书题目:基于Matlab的电力系统潮流仿真计算Subject:The Power Flow Simulation ofPower System Based onMATLAB学生姓名:学生学号:学院:信息工程学院专业:电气工程及其自动化指导老师:李子剑完成日期:2010-12-27目录一、内蒙古科技大学课程设计任务书 (2)二、中英文摘要 (4)第一章电力系统潮流计算 (5)第一节潮流计算简介 (5)第二节潮流计算的意义及其发展 (5)第二章潮流计算的数学模型 (6)第一节导纳矩阵的原理及计算方法 (6)第二节潮流计算的基本方程 (8)第三节电力系统节点分类 (11)第四节潮流计算的约束条件 (11)第三章牛顿-拉夫逊法概述 (12)第一节牛顿-拉夫逊法基本原理 (12)第二节牛顿-拉夫逊法求解过程 (13)第四章Matlab简介 (15)第一节Matlab简介 (15)第二节矩阵的简单基本运算 (16)第五章牛顿—拉夫逊法潮流具体计算 (17)第一节牛顿—拉夫逊直角坐标法潮流计算Matlab程序及运行结果 (17)第二节本程序的符号说明 (26)总结及感想 (27)参考文献及资料 (28)内蒙古科技大学课程设计任务书系统接线图其中节点1为平衡节点,节点2、3、4、5为PQ 节点。
摘 要电力系统潮流计算是电网分析的基础应用,是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件,,确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。
PQ 分解法是极坐标形式牛顿-拉潮流计算的一种简化计算方法,。
P —Q 分解法通过对电力系统具体特点的分析,对牛顿法修正方程式的雅可比矩阵进行了有效的简化和改进。
由于这些简化只涉及修正方程式的系数矩阵,并未改变节点功率平衡方程和收敛判据,因不会降低计算结果的精度。
课程设计(论文)题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统稳态分析学生姓名徐玛丽学号0841229186系、专业电气工程系08电力二班指导教师黄肇王晓芳2011年1 月5 日邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份指导教师(签字):学生(签字):邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名徐玛丽学号0841229186系电气工程及其自动化专业班级08电力二班题目名称潮流计算课程设计课程名称电力系统分析二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录第1章潮流计算课题及算法 (1)1.1 潮流计算课题 (1)1.2 极坐标下P-Q法的算法 (2)1.2.1 节点导纳矩阵Y (2)1.2.2 简化雅可比矩阵B/和B// (2)1.2.3 修正和迭代 (2)第2章手工计算 (3)第3章程序设计 (9)3.1 流程图 (9)3.2 潮流计算程序 (10)3.3 潮流计算程序运行结果 (16)结束语 (22)第1章 潮流计算课题及算法1.1 潮流计算课题题目一:在图1所示的简单电力系统中,系统中节点1、2为PQ 节点,节点3为PV 节点,节点4为平衡节点,已给定3.04.01j s --=,2.03.02j s --=,4.03=P ,02.13=V ,05.14=V ,ο04=θ,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00001.0=ε。
试求:44θ∠V 112jQ图1 简单电力系统表1 网络各元件参数的标幺值表2 各节点电压(初值)标幺值参数(3)采用极坐标下的Q P -分解法计算图1网络的潮流分布。
1.2 极坐标下P-Q 法的算法1.2.1 节点导纳矩阵Y根据题目提供的各节点的参数,求得节点导纳矩阵Yii=ij y ji y ∑+0y Yikik-=1.2.2 简化雅可比矩阵B /和B //通过上一步的导纳矩阵,形成有功迭代和无功迭代的简化雅可比矩阵B /和B // 对雅可比矩阵进行三角分解,形成因子表,为后面进行修正方程计算作好准备。
东北电力大学电力系统潮流计算课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过电力系统潮流计算的原理和方法,使学生掌握电力系统潮流计算的基本理论和方法,能够熟练地使用相应的软件进行电力系统潮流计算,解决实际电力系统运行中的电压稳定性、线路功率负载分配、网损分配等问题。
二、课程设计基本内容1. 电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 电力系统潮流计算的数学模型和基本方程。
3. 电力系统潮流计算的常用算法和软件。
4. 电力系统潮流计算在电力系统运行中的应用。
5. 电力系统潮流计算中的实际问题。
三、课程设计要求1. 确定实验对象:根据实际情况,选择一座电力系统进行潮流计算。
2. 搜集资料:搜集电力系统的拓扑结构、参数数据等资料。
3. 撰写实验报告:根据实验结果,撰写实验报告,包括潮流计算结果分析、各种潮流计算算法的比较和评价等内容。
四、主要学习步骤1. 熟悉电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 学习电力系统潮流计算的数学模型和基本方程。
3. 掌握电力系统潮流计算常用算法和软件。
4. 对电力系统进行拓扑分析,确定潮流计算的输入数据。
5. 进行电力系统潮流计算,分析计算结果。
6. 对潮流计算的不同算法进行比较和评价,选择最适合实际情况的算法。
7. 撰写实验报告,反映实验结果和分析。
五、课程设计评分要点1. 实验报告撰写质量。
2. 对电力系统潮流计算原理和方法的理解和掌握程度。
3. 对电力系统潮流计算常用算法和软件的掌握程度。
4. 对实际问题的分析和解决能力。
5. 对潮流计算结果的分析和解释能力。
6. 对不同潮流计算算法的比较和评价。
7. 学生的表现和实验思路。
电力系统潮流计算课设课程设计报告学生姓名:学号:学院:电气工程学院班级:电自1012题目:电力系统潮流计算指导教师:职称:副教授2022年1月9日1.题目分析1.1节点设置及分类根据系统图可知此系统为两端供电网路,将母线1,2设为节点1,2,将变电所1、2、3、4的高压侧分别设为节点3、4、5、6,低压侧为7、8、9、10。
并且,将节点1设为平衡节点,将节点2设为PV节点,其余节点设为PQ节点。
参数求取(1)运用下列公式计算变压器参数:采用变压器参数为折算至高压侧的数值,其变比K1,其中:2PkUNU%URT2某100S1000SN2KNTNZTRT某TZT计算变压器分接头变比变压器有5个抽头,电压调节范围为UN122.5%,UN对应的分接头开始时设为变压器高压侧接主接头。
(2)计算线路参数:ZRj某(rj某)LYjbLZZTB将参数整理,见下表:表1支路首端号1114223456支路末端号34555678910各支路阻抗即及对地电纳标幺值支路对地电纳标幺值(3)变电所负荷分别为:变电所1:变电所2:1.2求解方法利用牛顿-拉夫逊法进行求解,用MATLAB软件编程,可以求解系统潮流分S10.7j0.434S20.4j0.248变电所3:变电所4:S30.5j0.31S40.6j0.372布根据题目的不同要求对参数进行调整,通过调节变压器变比和发电厂的电压,求解出合理的潮流分布,最后用PSAT进行潮流分析,将两者进行比较。
2.题目求解对题目中所给定的电力系统接线图,画出如下等值电路图。
其中的数据参数已在问题分析中给出。
379524681012.2牛顿-拉夫逊法的流程图232.3根据题目所给变电所负荷数据求解2.3.1B1、B2矩阵的生成及约束条件根据所求参数,以及B1矩阵的含义,列写B1矩阵如下(以下数据均为标幺值):1、支路首端号;2、末端号;3、支路阻抗;4、支路对地电纳5、支路的变比;6、支路首端处于K侧为1,1侧为0。
XX学校XX学院电力系统综合自动化课程设计报告题目电力网潮流分析与计算院系课程名称专业班级学号学生姓名指导教师XX年XX月XX日目录目录 (2)摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1 设计背景 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计题目 (5)1.4 设计内容和要求 (6)1.4.1 设计内容 (6)1.4.2 设计要求 (7)1.5 设计思路 (7)第二章潮流计算与分析 (8)2.1 元件参数 (8)2.1.1 发电机参数 (8)2.1.2 变压器参数 (8)2.1.3 线路参数 (9)2.2 等值电路 (10)2.3 手工潮流计算 (10)第三章MATLAB/Simulink仿真分析 (16)3.1 SimPowerSystems工具箱介绍 (16)3.2 各元件的选择与参数设置 (16)3.2.1 发电机选型 (16)3.2.2 变压器选型 (18)3.2.3 线路选择 (20)3.2.4 负荷模型 (23)3.2.5 母线选择 (24)3.3 Simulink建模 (25)3.4 仿真运行 (26)3.4.1 初始化参数设置 (26)3.4.2 潮流计算仿真 (28)3.5 潮流分布计算结果分析 (29)第四章总结 (30)参考文献 (31)摘要潮流计算是电力系统中最基础、最常用的一种重要分析计算。
根据系统给定的各种条件、网络以及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线上的电压、系统中的功率分布情况以及损耗分布情况,从而检验电力系统能否满足各种运行方式的要求。
电力系统潮流计算还是电力系统稳定性与故障分析的基础,在电力系统的规划、生产运行、调度管理中都有着广泛的应用。
电力系统是一个具有高度非线性特点的复杂系统,在潮流计算是涉及到大量的矢量计算与矩阵运算,手工计算无法满足日益扩大的系统要求。
此外,传统的朝里计算程序,缺乏图形用户界面,结果不直观也不便于对系统进行针对性的调整修改,本设计的主要目标就是利用MATLAB/Simulink来构建电力系统仿真模型,利用其强大的矩阵计算能力,为电力系统分析与计算提供一个便捷、高效的计算平台。
电力系统流量计算课程设计课程主题和要求1、题目的原始数据1、系统图:两座发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电站相连。
2.电厂信息:1、2为电厂高压母线。
第一电厂总装机容量为(300MW ),母线3为机压母线。
机压母线装机容量为(100MW ),最大和最小负荷分别为50MW 和20MW 。
;第二电厂总装机容量为(200MW )。
变电所1变电所母线电厂一 电厂二3、变电站信息:(一) 1、2、3、4变电站低压母线电压等级为:35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电站负荷为:60MW 40MW 40MW 50MW (三) 各变电站功率因数cos φ=0.85;(四)1、3变电站分别配备两台容量为75MVA 的变压器,短路损耗为414KW ,短路电压(%)=16.7;变电站2、变电站4分别配备两台容量为63MVA 的变压器,短路损耗为245KW ,短路电压(%)=10.5;4、输电线路信息:电厂与变电站之间输电线路的电压等级和长度如图所示,Ω17.0单位长度电阻为 ,单位长度电抗Ω0.402为 ,单位长度电纳为S -610*2.78。
二、 课程设计的基本内容:1. 给定网络,并画出等效电路图。
2. 输入各支路数据,在变电站一定负荷条件下,通过给定程序计算各节点数据,并对计算结果进行分析。
3. 跟随变电站负荷按一定比例变化,进行潮流计算分析。
1) 4个变电站负荷同时增加2%; 2) 4个变电站负荷同时降低2%3) 1、4号变电站负荷同时下降2%,2、3号变电站负荷同时上升2%; 4. 在不同的负载条件下,分析潮流计算的结果,如果每条母线的电压不符合要求,则调整电压。
(变电站低压母线电压10KV 需要在9.5-10.5之间调整;35KV 电压需要在35-36之间调整)5. 断开支路双回线路之一,分析潮流分布。
(好几根树枝断了好几次)6. 使用DDRTS 软件,绘制系统图,分析上述各种情况的流程,并比较结果。
摘要潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。
根据系统给定的运行条件,网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线的电压,包括电压的幅值和相角,各元件流过的功率,整个系统的功率损耗等一系列数据。
牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法,有较好的收敛性。
将N-R法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的,由于利用了导纳矩阵的对称性,稀疏性及节点编号顺序优划等技巧,使N-R法在收敛性,占用内存,计算速度等方面的优点都超过了阻抗法。
本文首先介绍了电力系统潮流利用PSASP仿真软件进行计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉夫逊法,然后通过PSASP仿真软件输出结果得出相应结论。
由于利用了PSASP仿真软件,使得结果合理、可靠。
关键词:潮流计算,牛顿-拉夫逊法,PSASP,电力系统仿真目录1 绪论 (1)1.1 电力系统潮流分析计算的意义和目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)2牛顿拉夫逊潮流计算简介 (4)3 PSASP软件简介 (7)4仿真结果及报表输出 (8)4.1 线路图仿真结果 (8)4.2 潮流分析报表输出结果 (9)5结论 (12)参考文献 (13)辽宁工程技术大学电力系统分析课程设计1 绪论1.1电力系统潮流分析计算的意义和目的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,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
2、在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
3、正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
4、预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
目录1 电力系统设计概述 (2)1.1设计目的与要求 (2)1.2设计题目 (2)2 电力系统潮流计算概述 (3)2.1电力系统叙述 (3)2.2潮流计算简介 (3)2.3潮流计算的意义及其发展 (4)3 电力系统的数学模型 (4)3.1电力线路数学模型的建立 (5)3.2 变压器的数学模型的建立 (9)4 基于MATLAB的P-Q潮流计算 (11)4.1、P-Q潮流计算方法 (11)4.2、P-Q步骤 (14)4.3、P-Q潮流计算 (15)4.4、潮流计算结果 (17)4.5、MATLAB源程序 (19)5 总结 (23)参考文献: (24)1 电力系统设计概述1.1设计目的与要求1.1.1 设计目的(1).熟练掌握电力系统中潮流计算的基本原理;(2).掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB语言);(3).熟练应用计算机语言(MATLAB语言)对电力系统潮流计算进行计算机编程设计。
1.1.2设计要求(1)说明书要求书写整齐,条理分明,表达正确、语言正确。
(2)计算书内容:为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算。
(3)计算书要求:计算无误,分析论证过程简单明了,各设计内容列表汇总。
(4)说明书后应附录MATLAB程序。
1.2设计题目电力系统潮流计算(简单系统的手工算法、牛顿----拉夫逊法、P-Q分解法)1.2.1设计内容1.根据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.赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量;3.形成雅可比矩阵;4.求解修正量后,重新修改初值,从2开始重新循环计算;5.求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节点功率;6.上机编程调试;7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果做比较分析;8.书写课程设计说明书。
2 电力系统潮流计算概述2.1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。
潮流计算课程设计摘要一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握潮流计算的基本原理和方法,能够熟练运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算,具备分析电力系统运行状态的能力。
1.掌握潮流计算的基本原理,包括功率方程的建立和求解。
2.了解电力系统的节点类型和线路参数,能够进行节点编号和参数设置。
3.熟悉潮流计算软件的操作界面和功能,能够进行电力系统的潮流计算。
4.能够运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算,得到合理的计算结果。
5.能够分析电力系统的运行状态,判断系统的稳定性和经济性。
情感态度价值观目标:1.培养学生对电力系统的兴趣和责任感,提高学生对电力系统运行的认识。
2.培养学生运用科学的方法解决实际问题的能力,提高学生的实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括潮流计算的基本原理、电力系统的节点和线路参数、潮流计算软件的操作和应用。
1.潮流计算的基本原理:介绍功率方程的建立和求解方法,包括节点电压法和对称分量法。
2.电力系统的节点和线路参数:介绍节点的类型和编号,线路的参数和模型,以及参数设置的方法。
3.潮流计算软件的操作和应用:介绍潮流计算软件的操作界面和功能,包括节点编号、参数设置、潮流计算和结果分析等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:通过讲解潮流计算的基本原理和方法,让学生掌握潮流计算的理论基础。
2.案例分析法:通过分析实际电力系统的潮流计算案例,让学生学会运用潮流计算软件进行实际计算。
3.实验法:通过实验操作,让学生熟悉潮流计算软件的操作界面和功能,提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用《电力系统潮流计算》作为主教材,介绍潮流计算的基本原理和方法。
2.参考书:推荐《电力系统分析》等参考书籍,加深学生对电力系统的理解。
3.多媒体资料:制作课件和视频资料,生动展示潮流计算的基本原理和方法。
4.实验设备:配备计算机和潮流计算软件,让学生进行实际操作和实验。
电力系统稳态 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力系统的基本概念,掌握电力系统稳态运行的特点;2. 掌握电力系统中各元件的参数及其对系统稳态的影响;3. 学会分析电力系统在各种运行条件下的稳定性,并了解提高稳定性的措施。
技能目标:1. 能够运用所学知识,对电力系统进行稳态分析,解决实际运行问题;2. 能够运用相关软件工具,模拟电力系统稳态运行,进行数据处理和分析;3. 能够通过小组合作,共同探讨电力系统稳定性问题,提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统的兴趣,激发他们探索电力科学奥秘的热情;2. 培养学生严谨的科学态度,使他们认识到电力系统稳定运行对国家经济和社会生活的重要性;3. 培养学生的团队协作精神,使他们学会在合作中学习、成长,共同为我国电力事业的发展贡献力量。
本课程针对高年级学生,结合电力系统稳态的学科特点,注重理论知识与实际应用相结合。
课程目标旨在使学生在掌握电力系统稳态知识的基础上,提高分析问题和解决问题的能力,同时培养他们的团队协作意识和科学素养,为今后从事电力系统相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电力系统基本概念:介绍电力系统的组成、运行特点及其稳定性分类,使学生了解电力系统稳态分析的基础知识。
2. 电力系统元件参数:讲解发电机、变压器、线路等主要元件的参数,分析这些参数对电力系统稳态的影响。
3. 电力系统稳态分析:教授电力系统潮流计算、短路计算等分析方法,使学生掌握系统在各种运行条件下的稳定性。
4. 提高稳定性的措施:介绍电力系统稳定性提高的方法,包括调节控制、设备改造、运行优化等。
5. 实践操作与软件应用:指导学生运用电力系统分析软件,进行稳态模拟、数据处理和分析,提高实际操作能力。
教学内容安排如下:1. 第1周:电力系统基本概念及稳定性分类;2. 第2周:电力系统元件参数及其对稳态的影响;3. 第3周:电力系统稳态分析方法;4. 第4周:提高电力系统稳定性的措施;5. 第5周:实践操作与软件应用。
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算。
除它自身的重要作用之外,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。
实际电力系统的潮流计算主要采用牛顿-拉夫逊法。
按电压的不同表示方法,牛顿-拉夫逊潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。
本次计算采用直角坐标形式下的牛顿-拉夫逊法,牛顿-拉夫逊法有很好的收敛性,但要求有合适的初值。
传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果显示不直接难与其他分析功能集成。
网络原始数据输入工作大量且易于出错。
本文采用MATLAB语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。
目前MATLAB已成为国际控制界最流行、使用最广泛的语言了。
它的强大的矩阵处理功能给电力系统的分析、计算带来很多方便,而且采用MATLAB界面直观,运行稳定,计算准确。
所以本次课程设计程序设计采用MATLAB计算。
关键词:电力系统潮流计算牛顿—拉夫逊法潮流计算 MATLAB目录一、概述1.1设计目的与要求 (3)1.1.1 设计目的 (3)1.1.2 设计要求 (3)1.2 设计题目 (3)1.3 设计内容 (3)二电力系统潮流计算概述 (4)2.1 电力系统简介 (4)2.2 潮流计算简介 (4)2.3 潮流计算的意义及其发展..................... . (5)三潮流计算设计题目 (6)3.1 潮流计算题目 (6)3.2 对课题的分析及求解思路 (7)四潮流计算算法及手工计算 (7)4.1 极坐标下P-Q法的算法 (7)4.2 节点电压方程 (8)4.3节点导纳矩阵 (9)4.4 导纳矩阵在潮流计算 (10)4.5 潮流计算的手工计算 (12)五 Matlab概述 (13)5.1 Matlab简介 (14)5.2 Matlab的应用 (14)5.3 矩阵的运算 (14)5.3.1 与常数的运算 (14)5.3.2 基本数学运算 (14)5.3.3 逻辑关系运算 (14)5.4 Matlab中的一些命令 (15)六潮流计算流程图及源程序 (18)6.1 潮流计算流程图 (18)6.2 潮流计算源程序图 (19)6.3 运行计算结果 (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.掌握电力系统潮流计算的基本原理;2.掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB语言或C语言或C++语言);3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程。
课程设计(论文) 题 目 名 称 电力系统潮流计算 课 程 名 称 电力系统稳态分析 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 电气工程系电气工程及其自动化—电力方向
指 导 教 师
2009年1月6日 邵阳学院课程设计
6 前 言
在如今的社会,电力已经成为人们必不可少的需求,而建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。 电力系统的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。 电力系统稳态分析包括潮流计算(或潮流分析)和静态安全分析。潮流计算针对电力系统各正常运行方式,而静态安全分析则要研究各种运行方式下个别系统元件退出运行后系统的状况。其目的是校验系统是否能安全运行,即是否有过负荷的元件或电压过低的母线等。原则上讲,静态安全分析也可用潮流计算来代替。但是一般静态安全分析需要校验的状态数非常多,用严格的潮流计算来分析这些状态往往计算量过大,因此不得不寻求一些特殊的算法以满足要求。 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。 邵阳学院课程设计
6 目 录
第一章 系统概述 .......................................................................................................... 4 1.1 设计目的与要求 ............................................................................................. 4 1.1.1 设计目的........................................................................................................................ 4 1.1.2 设计要求........................................................................................................................ 4 1.2 设计题目 ......................................................................................................... 4 1.3 设计内容 ......................................................................................................... 4 第二章 潮流计算设计题目 .......................................................................................... 5 2.1 潮流计算题目 ................................................................................................. 5 2.2 对课题的分析及求解思路 ............................................................................. 6 第三章 潮流计算算法及手工计算 .............................................................................. 6 3.1 潮流计算算法 ................................................................................................. 6 3.2 关于电力系统潮流计算手工计算 ................................................................. 8 3.2.1 节点导纳矩阵 ................................................................................................................ 8 3.2.2 简化雅可比矩阵 ............................................................................................................ 9 3.2.3修正、迭代 ................................................................................................................... 10 第四章 Matlab概述 .................................................................................................. 10 4.1 Matlab简介 .................................................................................................. 10 4.2 矩阵的运算 ................................................................................................... 11 4.2.1 四则运算...................................................................................................................... 12 4.2.2 与常数的运算 .............................................................................................................. 12 4.2.3 基本数学运算 .............................................................................................................. 12 4.2.4 逻辑关系运算 .............................................................................................................. 12 第五章 潮流计算流程图及源程序 ............................................................................ 13 5.1 潮流计算流程图 ........................................................................................... 13 5.2 潮流计算源程序 ........................................................................................... 14 5.3 运行计算结果 ............................................................................................... 19 总 结 .......................................................................................................................... 20 参考文献 ...................................................................................................................... 21 邵阳学院课程设计
6 第一章 系统概述
1.1 设计目的与要求 1.1.1 设计目的 1. 掌握电力系统潮流计算的基本原理; 2. 掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C++语言); 3. 采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。
1.1.2 设计要求 1. 程序源代码; 2. 给定题目的输入,输出文件; 3. 程序说明; 4. 给定系统的程序计算过程; 5. 给定系统的手算过程(至少迭代2次)。
1.2 设计题目
电力系统潮流计算(牛顿-拉夫逊法、P-Q 分解法) 1.3 设计内容 1.根据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.赋予各节点电压变量(直角坐标系形式)初值后,求解不平衡量; 3.形成雅可比矩阵; 4.求解修正量后,重新修改初值,从2开始重新循环计算; 5.求解的电压变量达到所要求的精度时,再计算各支路功率分布、功率损耗和平衡节 点功率; 6.上机编程调试;连调; 7.计算分析给定系统潮流分析并与手工计算结果作比较分析。