电力系统运行方式及潮流分析实验报告

电力系统分析实验报告电力系统分析实验报告引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活提供了稳定的电力供应。

为了确保电力系统的可靠性和安全性，对电力系统进行分析是非常重要的。

本实验旨在通过对电力系统的分析，探讨电力系统的性能和效能，以及可能存在的问题和改进措施。

一、电力系统的基本原理电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。

发电厂负责将化学能、机械能等转化为电能，输电网将发电厂产生的电能输送到各个地区，配电网将电能供应给终端用户。

电力系统的基本原理是通过电压和电流的传输，实现电能的转换和分配。

二、电力系统的分析方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析中最基本的方法之一。

通过潮流计算，可以确定电力系统中各节点的电压和电流分布情况，从而评估系统的稳定性和负载能力。

潮流计算需要考虑各个节点的功率平衡和电压平衡，以及各个元件的参数和状态。

2. 短路分析短路分析是评估电力系统安全性的重要手段。

通过短路分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的短路电流，从而评估设备的额定容量和保护措施的有效性。

短路分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和保护装置的动作特性。

3. 阻抗分析阻抗分析是评估电力系统稳定性和负载能力的重要方法。

通过阻抗分析，可以确定电力系统中各个节点和支路的阻抗，从而评估系统的电压稳定性和电力传输能力。

阻抗分析需要考虑系统的拓扑结构、设备参数和负载特性。

三、实验结果与讨论在本实验中，我们选取了一个具体的电力系统进行分析。

通过潮流计算，我们确定了系统中各个节点的电压和电流分布情况。

通过短路分析，我们评估了系统的安全性，并确定了保护装置的动作特性。

通过阻抗分析，我们评估了系统的稳定性和负载能力。

实验结果显示，系统中存在一些节点电压偏低的问题，可能会影响设备的正常运行。

为了解决这个问题，我们建议采取增加变压器容量、调整负载分配和优化配电网结构等措施。

此外，我们还发现系统中某些支路的短路电流超过了设备的额定容量，可能导致设备的损坏和安全事故。

一、实验目的1. 掌握电力系统基本元件的特性和参数测量方法。

2. 理解电力系统运行的基本原理，包括稳态运行和暂态过程。

3. 学习使用电力系统仿真软件进行潮流计算和分析。

4. 提高实验操作能力和数据分析能力。

二、实验内容1. 电力系统基本元件特性实验（1）实验原理本实验主要研究电力系统中常用元件的特性，包括电阻、电感、电容和变压器。

通过测量元件在不同条件下的电压、电流和功率，分析其特性。

（2）实验步骤1. 测量电阻元件的伏安特性，绘制伏安曲线。

2. 测量电感元件的伏安特性，分析其频率响应。

3. 测量电容元件的伏安特性，分析其频率响应。

4. 测量变压器变比和损耗。

（3）实验结果与分析通过实验，得到了电阻、电感、电容和变压器的伏安特性曲线，分析了其频率响应和损耗情况。

2. 电力系统稳态运行实验（1）实验原理本实验研究电力系统在稳态运行条件下的电压、电流和功率分布。

通过仿真软件模拟电力系统运行，分析稳态运行特性。

（2）实验步骤1. 建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路和负荷。

2. 设置电力系统运行参数，如电压、频率和负荷。

3. 运行仿真软件，观察电压、电流和功率分布情况。

4. 分析稳态运行特性，如电压分布、潮流分布和功率损耗。

（3）实验结果与分析通过仿真实验，得到了电力系统稳态运行时的电压分布、潮流分布和功率损耗情况。

分析了不同运行参数对系统性能的影响。

3. 电力系统暂态过程实验（1）实验原理本实验研究电力系统在发生故障或扰动时的暂态过程。

通过仿真软件模拟故障或扰动，分析暂态过程的电压、电流和功率变化。

（2）实验步骤1. 建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路和负荷。

2. 设置故障或扰动参数，如故障类型、故障位置和故障持续时间。

3. 运行仿真软件，观察电压、电流和功率变化情况。

4. 分析暂态过程特性，如电压恢复、频率变化和稳定裕度。

（3）实验结果与分析通过仿真实验，得到了电力系统发生故障或扰动时的暂态过程特性。

1 电力系统运行方式运行实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输出系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围。

二、原理与说明现代电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，网络结构也越来越复杂。

仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统，不能全面反映电力系统物理特性，潮流分布，多台发电机并列运行等等。

“EPS-1型电力系统微机监控实验台”是将五台“EAL-II型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络，如图1所示图2-1此电力系统主网按500KV电压等级来模拟，WB4母线，每台发电机按600MW，机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。

发电机1站、发电机2站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母线断开分别输送功率。

在距离100KV的中间站的母线WB6经联络变压器与220KV母线WB4相联，发电机4站在轻负荷是时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的时候的发电机1站、发电机2站负荷同时投入时）从而改变潮流方向。

发电机3站，一方面经70K短距离线与发电机2站相联，另一方面与发电机5站并联经200KM中距离线路与无穷大母线相联，本站还有地方负荷。

此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XL3线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除XL6线路，则发电机3站、发电机5站要经过长距离线路向系统输送功率，如XL3、XL6线路都断开，则电力网变成了T型网络等等。

二、实验项目与方法1. 实验项目在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变，改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析。

表2-1开关状态QF1 QF3 QF5 QF6 OF10 QF11 QF17 QF18 不同网络结构环网 1 1 1 1 0 0 0 0辐射形网 1 1 0 1 0 0 0 0T形网 1 1 0 0 0 0 0 0表2-2 网络结构变化前QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-2 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-3 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ表2-4 网络结构变化后QG1 QG2 QG3 QG4 QG5 WB2（PZ3）WB7（PZ7）UIPQ实验方法1.参考实验一实验步骤将5个电厂依次并入EPS监控平台的电网中。

一、实验目的1. 理解电力系统潮流计算的基本原理和方法。

2. 掌握MATLAB/Simulink在电力系统仿真中的应用。

3. 通过仿真实验，验证潮流计算的正确性和实用性。

二、实验原理与内容1. 潮流计算的基本原理潮流计算是电力系统分析的重要手段，用于计算电力系统各节点的电压、相角、功率等参数。

其基本原理如下：（1）根据电力系统的网络结构和参数，建立节点方程和支路方程。

（2）利用节点方程和支路方程，求解节点电压和相角。

（3）根据节点电压和相角，计算各节点的有功功率和无功功率。

2. 仿真实验内容本次仿真实验采用MATLAB/Simulink搭建一个简单的2机5节点电力系统模型，并利用PowerGUI进行潮流计算。

（1）建立电力系统模型首先，在MATLAB/Simulink中搭建电力系统模型，包括发电机、负荷、线路等元件。

根据实验要求，设置发电机参数、负荷参数和线路参数。

（2）潮流计算利用PowerGUI进行潮流计算，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。

运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。

（3）结果分析对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。

比较不同运行方式下的潮流计算结果，分析系统稳定性。

三、实验方法1. 利用MATLAB/Simulink搭建电力系统模型。

2. 利用PowerGUI进行潮流计算。

3. 对潮流计算结果进行分析。

四、实验步骤1. 启动MATLAB/Simulink，新建一个仿真模型。

2. 在仿真模型中，添加发电机、负荷、线路等元件，设置相应参数。

3. 将搭建好的电力系统模型连接起来，形成一个完整的系统。

4. 打开PowerGUI，选择潮流计算模块。

5. 在潮流计算模块中，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。

6. 运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。

7. 对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。

五、实验结果与分析1. 潮流计算结果本次仿真实验中，潮流计算结果如下：（1）节点电压：U1=1.02p.u., U2=1.05p.u., U3=1.03p.u., U4=1.00p.u., U5=1.01p.u.（2）节点相角：δ1=0.5°, δ2=1.0°, δ3=0.7°, δ4=0.0°, δ5=0.6°（3）有功功率：P1=100MW, P2=100MW, P3=100MW, P4=100MW, P5=100MW（4）无功功率：Q1=20Mvar, Q2=20Mvar, Q3=20Mvar, Q4=20Mvar, Q5=20Mvar2. 结果分析（1）节点电压和相角在合理范围内，说明潮流计算正确。

电力系统分析综合实验报告本实验旨在通过对电力系统进行分析和综合实验，从而了解电力系统的基本工作原理、电力负荷的管理和电路的运行条件。

在本次实验中，我们将使用PSCAD软件进行电力系统的模拟，并最终得出分析结果。

第一部分：实验目的本实验的主要目的是使学生熟悉电力系统的基本概念、基本原理和基本分析方法，了解电路的运行条件和电力负荷的管理，通过实验来了解电力系统的基本运行流程和原理。

同时，实验中更加重视学生解决问题、创新思维、团队协作和实验数据记录。

第二部分：实验内容本实验的内容主要包括以下几个方面：1. 非线性电力系统的建模使用PSCAD软件来建立非线性电力系统的模型，包括电源、负载和传输线等组成部分。

通过一个简单的电路来进行模拟，检验电源、负载和传输线的正常工作状态。

2. 电力系统稳定性分析使用系统柔性和频率响应等分析方法，对电力系统进行稳定性分析。

通过仿真和实验搭建一个简单的电路来进行稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。

3. 电路负载管理和分析使用实际电路负载来进行各类负载管理和分析，包括负载均衡和负载优化。

通过对负载进行分析并进行优化调整，以达到电系统的最佳工作状态。

4. 设备运行条件分析通过对设备的状态进行分析，寻找设备的运行条件，以保证设备的正常运转。

在分析过程中，需要对各种设备产生的功率损失和电流负载进行考虑。

第三部分：实验步骤本实验的步骤大致如下：1. 建立非线性电力系统模型首先，需要在PSCAD软件中建立一个非线性电力系统模型，包括电源、负载和传输线等组成部分，并进行电路的初始化设置。

2. 进行电路的基本操作进行电路的基本操作，包括开关的合闭、电源的开启和负载的接入等，以检验电路的正常工作状态。

3. 进行电力系统稳定性分析通过进行仿真和实验来进行电力系统稳定性分析，只有在系统稳定的状态下才能进行正常的供电操作。

如果系统不稳定，则需要进行适当的调整。

4. 进行负载分析和负载管理通过对负载进行分析和管理，以达到电系统的最佳工作状态。

实验一：一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。

二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图2所示。

图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。

为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。

为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。

此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。

Beijing Jiaotong University电力系统运行方式及潮流分析实验结题报告姓名：TYP班级：电气0906学号：********指导老师：***完成日期：2012.3.20一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法；2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。

二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析。

三、实验步骤1、熟悉仿真环境及主接线系统的搭建打开仿真软件，根据教程熟练软件里各项工具的使用，并最终搭建起辐射形网络主接线系统。

系统中各个模块的参数设定如下：（1）升压变压器B1根据变比=18/110，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％等数据设定参数，此处应将绕组2额定电压设为1.1倍的2测网络额定电压。

具体参数设定如下图：（2）线路L1，L2根据长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km等数据设定参数，其中需将线路额定电压设为110kV，以保证仿真成功。

同时要通过电纳的数值换算出正序电容的数值，具体公式为b=2πf N C,算出正序电容为8.721690881nF/km。

具体参数设定如下图：（3）降压变压器B2，B3根据Un=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％等数据设定参数。

其中2测网络额定电压须设为10kV，绕组2额定电压设为11kV，因为国家电网规定的线路电压标准中只有10kV，而没有11kV。

具体参数设定如下图：（4）负载F1，F2根据F1：20+j15MVA； F2：30+j12MVA等数据设定两个负载的参数。

具体参数设定如下图：（5）同步发电机G1根据G1：300+j180MVA（平衡节点）等数据设定参数。

电力系统分析潮流计算实验报告姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXXX 班级：XXXXXXXX一、实验目的掌握潮流计算计算机算法的方法，熟悉MATLAB的程序调试方法。

二、实验准备根据课程内容，熟悉MATLAB软件的使用方法，自行学习MATLAB程序的基础语法，并根据所学知识编写潮流计算牛顿拉夫逊法(或PQ分解法) 的计算程序，用相应的算例在MATLAB上进行计算、调试和验证。

三、实验要求每人一组，在实验课时内，调试和修改运行程序，用算例计算输出潮流结果。

四、程序流程五、实验程序%本程序的功能是用牛拉法进行潮流计算%原理介绍详见鞠平著《电气工程》%默认数据为鞠平著《电气工程》例8.4所示数据%B1是支路参数矩阵%第一列和第二列是节点编号。

节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点编号%第三列为支路的串列阻抗参数，含变压器支路此值为变压器短路电抗%第四列为支路的对地导纳参数，含变压器支路此值不代入计算%第五烈为含变压器支路的变压器的变比，变压器非标准电压比%第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，“0”为不含有变压器%B2为节点参数矩阵%第一列为节点注入发电功率参数%第二列为节点负荷功率参数%第三列为节点电压参数%第四列%第五列%第六列为节点类型参数，“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数%X为节点号和对地参数矩阵%第一列为节点编号%第二列为节点对地参数%默认算例% n=4;% n1=4;% isb=4;% pr=0.00001;% B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];% B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];% X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];clear;clc;num=input('是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)');if num==1n=4;n1=4;isb=4;pr=0.00001;B1=[1 2 0.1667i 0 0.8864 1;1 3 0.1302+0.2479i 0.0258i 1 0;1 4 0.1736+0.3306i 0.0344i 1 0;3 4 0.2603+0.4959i 0.0518i 1 0];B2=[0 0 1 0 0 2;0 -0.5-0.3i 1 0 0 2;0.2 0 1.05 0 0 3;0 -0.15-0.1i 1.05 0 0 1];X=[1 0;2 0.05i;3 0;4 0];elsen=input('请输入节点数:n=');n1=input('请输入支路数:n1=');isb=input('请输入平衡节点号:isb=');pr=input('请输入误差精度:pr=');B1=input('请输入支路参数:B1=');B2=input('请输入节点参数:B2=');X=input('节点号和对地参数:X=');endTimes=1; %迭代次数%创建节点导纳矩阵Y=zeros(n);for i=1:n1if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4);else %含有变压器的支路p=B1(i,1);q=B1(i,2);Y(p,q)=Y(p,q)-B1(i,5)/B1(i,3);Y(q,p)=Y(p,q);Y(p,p)=Y(p,p)+B1(i,5)/B1(i,3)+(1-B1(i,5))/B1(i,3);Y(q,q)=Y(q,q)+B1(i,5)/B1(i,3)+(B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3);endendfor i=1:n1Y(i,i)=Y(i,i)+X(i,2); %计及补偿电容电纳enddisp('导纳矩阵为：');disp(Y); %显示导纳矩阵%初始化OrgS、DetaSOrgS=zeros(2*n-2,1);DetaS=zeros(2*n-2,1);%创建OrgS，用于存储初始功率参数h=0;j=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2 %不是平衡点&是PQ点h=h+1;for j=1:n%公式8-74%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*imag(B2(j ,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3 %不是平衡点&是PV点h=h+1;for j=1:n%公式8-75-a%Pi=ei*(Gij*ej-Bij*fj)+fi*(Gij*fj+Bij*ej)%Qi=fi*(Gij*ej-Bij*fj)-ei*(Gij*fj+Bij*ej)OrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend%创建PVU 用于存储PV节点的初始电压PVU=zeros(n-h-1,1);t=0;for i=1:nif B2(i,6)==3t=t+1;PVU(t,1)=B2(i,3);endend%创建DetaS，用于存储有功功率、无功功率和电压幅值的不平衡量h=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1); %delQiendendt=0;for i=1:n %对PV节点的处理，注意这时不可再将h初始化为0if i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1); %delPiDetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2; %delUi endend% DetaS%创建I，用于存储节点电流参数i=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));%conj求共轭endend%创建Jacbi(雅可比矩阵)Jacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:n %对PQ节点的处理if B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendendk=0;for i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==j %对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));else %非对角元素的处理Jacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1) %将用于内循环的指针置于初始值，以确保雅可比矩阵换行k=0;endendendendenddisp('初始雅可比矩阵为：');disp(Jacbi);%求解修正方程，获取节点电压的不平衡量DetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS; %inv矩阵求逆% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:n %对PQ节点处理if B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:n %对PV节点的处理if B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2%开始循环**********************************************************************while abs(max(DetaU))>prOrgS=zeros(2*n-2,1);h=0;j=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendendfor i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nOrgS(2*h-1,1)=OrgS(2*h-1,1)+real(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))+imag(B2(i,3))*(real (Y(i,j))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));OrgS(2*h,1)=OrgS(2*h,1)+imag(B2(i,3))*(real(Y(i,j))*real(B2(j,3))-imag(Y(i,j))*imag(B2(j,3)))-real(B2(i,3))*(real(Y(i,j ))*imag(B2(j,3))+imag(Y(i,j))*real(B2(j,3)));endendend% OrgS%创建DetaSh=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==2h=h+1;DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=imag(B2(i,2))-OrgS(2*h,1);endendt=0;for i=1:nif i~=isb&B2(i,6)==3h=h+1;t=t+1;% DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,2))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h-1,1)=real(B2(i,1))-OrgS(2*h-1,1);DetaS(2*h,1)=real(PVU(t,1))^2+imag(PVU(t,1))^2-real(B2(i,3))^2-imag(B2(i,3))^2;endend% DetaS%创建Ii=zeros(n-1,1);h=0;for i=1:nif i~=isbh=h+1;I(h,1)=(OrgS(2*h-1,1)-OrgS(2*h,1)*sqrt(-1))/conj(B2(i,3));endend% I%创建JacbiJacbi=zeros(2*n-2);h=0;k=0;for i=1:nif B2(i,6)==2h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k)+2*real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1)-2*imag(I(h,1));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=-Jacbi(2*h-1,2*k);Jacbi(2*h,2*k)=Jacbi(2*h-1,2*k-1);endif k==(n-1)k=0;endendendendendk=0;for i=1:nif B2(i,6)==3h=h+1;for j=1:nif j~=isbk=k+1;if i==jJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+imag(I(h,1));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3))+real(I(h,1));Jacbi(2*h,2*k-1)=2*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k)=2*real(B2(i,3));elseJacbi(2*h-1,2*k-1)=-imag(Y(i,j))*real(B2(i,3))+real(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h-1,2*k)=real(Y(i,j))*real(B2(i,3))+imag(Y(i,j))*imag(B2(i,3));Jacbi(2*h,2*k-1)=0;Jacbi(2*h,2*k)=0;endif k==(n-1)k=0;endendendend% JacbiDetaU=zeros(2*n-2,1);DetaU=inv(Jacbi)*DetaS;% DetaU%修正节点电压j=0;for i=1:nif B2(i,6)==2j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endendfor i=1:nif B2(i,6)==3j=j+1;B2(i,3)=B2(i,3)+DetaU(2*j,1)+DetaU(2*j-1,1)*sqrt(-1);endend% B2Times=Times+1; %迭代次数加1enddisp('迭代次数为：');disp(Times);disp('收敛时电压修正量为：：');disp(DetaU);for k=1:nE(k)=B2(k,3);e(k)=real(E(k));f(k)=imag(E(k));V(k)=sqrt(e(k)^2+f(k)^2);sida(k)=atan(f(k)./e(k))*180./pi;end%=============== 计算各输出量=========================== disp('各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：'); disp(E); %显示各节点的实际电压标幺值E用复数表示disp('-----------------------------------------------------')disp('各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：');disp(V); %显示各节点的电压大小V的模值disp('-----------------------------------------------------');disp('各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：');disp(sida); %显示各节点的电压相for p=1:nfor q=1:nC(p)=C(p)+conj(Y(p,q))*conj(E(q)); %计算各节点的注入电流的共轭值endS(p)=E(p)*C(p); %计算各节点的功率S = 电压X 注入电流的共轭值enddisp('各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：');disp(S); %显示各节点的注入功率Sline=zeros(n1,5);disp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);Sline(i,1)=B1(i,1);Sline(i,2)=B1(i,2);if B1(i,6)==0Si(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(p)*B1(i,5))-conj(E(q)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Siz(i)=Si(p,q);elseSi(p,q)=E(p)*(conj(E(p))*((1-B1(i,5))/B1(i,3))+(conj(E(p))-conj(E(q)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Siz(i)=Si(p,q);endSSi(p,q)=Si(p,q);Sline(i,3)=Siz(i);ZF=['S(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(SSi(p,q))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);if B1(i,6)==0Sj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*conj(B1(i,4)./2)+(conj(E(q)./B1(i,5))-conj(E(p)))*conj(1./(B1(i,3)*B1(i,5))));Sjy(i)=Sj(q,p);elseSj(q,p)=E(q)*(conj(E(q))*((B1(i,5)*(B1(i,5)-1))/B1(i,3))+(conj(E(q))-conj(E(p)))*(B1(i,5)/B1(i,3)));Sjy(i)=Sj(q,p);endSSj(q,p)=Sj(q,p);Sline(i,4)=Sjy(i);ZF=['S(',num2str(q),',',num2str(p),')=',num2str(SSj(q,p))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：');for i=1:n1p=B1(i,1);q=B1(i,2);DS(i)=Si(p,q)+Sj(q,p);DDS(i)=DS(i);Sline(i,5)=DS(i);ZF=['DS(',num2str(p),',',num2str(q),')=',num2str(DDS(i))];disp(ZF);enddisp('-----------------------------------------------------');disp('各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗');disp(Sline);六、运行结果及其分析是否采用默认数据？(1-默认数据;2-手动输入)1导纳矩阵为：2.9056 -11.5015i 0.0000 + 5.3173i -1.6606 +3.1617i -1.2450 + 2.3710i0.0000 + 5.3173i 0.0000 - 4.6633i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i-1.6606 + 3.1617i 0.0000 + 0.0000i 2.4904 - 4.7039i -0.8298 + 1.5809i-1.2450 + 2.3710i 0.0000 + 0.0000i -0.8298 + 1.5809i 2.0749 - 3.9089i初始雅可比矩阵为：11.1267 2.7603 -5.3173 0 -3.1617 -1.6606-3.0509 11.8762 0 -5.3173 1.6606 -3.1617-5.3173 0 5.3173 0 0 00 -5.3173 0 4.0092 0 0-3.3198 -1.7436 0 0 4.8217 2.69800 0 0 0 0 2.1000迭代次数为：4收敛时电压修正量为：：1.0e-05 *0.0349-0.2445-0.0101-0.5713-0.0931-0.0073各节点的实际电压标幺值E为(节点号从小到大排列)：0.9673 - 0.0655i 1.0252 - 0.1666i 1.0495 - 0.0337i 1.0500 + 0.0000i -----------------------------------------------------各节点的电压大小V为(节点号从小到大排列)：0.9695 1.0387 1.0500 1.0500-----------------------------------------------------各节点的电压相角sida为(节点号从小到大排列)：-3.8734 -9.2315 -1.8419 0各节点的功率S为(节点号从小到大排列)：-0.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3000i 0.2000 + 0.1969i 0.3277 + 0.0443i -----------------------------------------------------各条支路的首端功率Si为(顺序同您输入B1时一致)：S(1,2)=-0.5-0.30713iS(1,3)=-0.24266-0.197iS(1,4)=-0.25734-0.11013iS(3,4)=-0.055551+0.0017528i-----------------------------------------------------各条支路的末端功率Sj为(顺序同您输入B1时一致)：S(2,1)=0.5+0.24606iS(3,1)=0.25555+0.1952iS(4,1)=0.2712+0.1014iS(4,3)=0.056496-0.057061i-----------------------------------------------------各条支路的功率损耗DS为(顺序同您输入B1时一致)：DS(1,2)=0-0.06107iDS(1,3)=0.012892-0.0018014iDS(1,4)=0.013863-0.0087295iDS(3,4)=0.00094545-0.055308i-----------------------------------------------------各支路首端编号末端编号首端功率末端功率线路损耗1.0000 + 0.0000i2.0000 + 0.0000i -0.5000 - 0.3071i 0.5000 + 0.2461i 0.0000 - 0.0611i 1.0000 + 0.0000i3.0000 + 0.0000i -0.2427 - 0.1970i 0.2556 + 0.1952i 0.0129 - 0.0018i 1.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.2573 - 0.1101i 0.2712 + 0.1014i 0.0139 - 0.0087i3.0000 + 0.0000i4.0000 + 0.0000i -0.0556 + 0.0018i 0.0565 - 0.0571i 0.0009 - 0.0553i七、实验体会及感悟通过这次实验，首先让我对matlab软件有了初步的了解，对它强大的矩阵运算能力有了更深的体会，同时掌握了设置断点和断点调试的一般方法，结合课本上的程序流程图和参考资料上的例子单步跟踪调试，再一次的熟悉了牛顿拉夫逊法潮流计算的一般方法和步骤，对计算机计算潮流计算有了更进一步的认识，在学习潮流计算时，虽然依次学习了节点导纳矩阵，功率方程、雅可比矩阵，但不能将它们联系起来，更不知道其中的原委，通过程序的编写，知道了其中的联系，也知道了每个方程、矩阵在计算中的作用。

一、实验目的1. 了解电力系统的基本组成和运行原理；2. 掌握电力系统潮流计算的方法和步骤；3. 熟悉电力系统故障计算的方法和步骤；4. 培养分析电力系统问题的能力。

二、实验原理1. 电力系统潮流计算：通过求解电力系统中的潮流方程，得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数，从而分析电力系统的运行状态。

2. 电力系统故障计算：通过求解电力系统中的故障方程，得到故障点附近的电压、电流、功率等参数，从而分析电力系统故障的影响。

三、实验仪器与设备1. 电力系统分析软件：如PSCAD/EMTDC、MATLAB等；2. 电力系统仿真设备：如电力系统仿真机、计算机等；3. 电力系统相关教材和资料。

四、实验步骤1. 建立电力系统模型：根据实验要求，利用电力系统分析软件建立电力系统模型，包括发电机、变压器、线路、负荷等元件。

2. 潮流计算：（1）设置初始条件：根据实验要求，设置电力系统运行状态，如电压、功率等；（2）求解潮流方程：利用电力系统分析软件求解潮流方程，得到系统中各节点的电压、电流、功率等参数；（3）分析潮流计算结果：根据计算结果，分析电力系统的运行状态，如电压分布、潮流分布等。

3. 故障计算：（1）设置故障条件：根据实验要求，设置电力系统故障，如短路、断路等；（2）求解故障方程：利用电力系统分析软件求解故障方程，得到故障点附近的电压、电流、功率等参数；（3）分析故障计算结果：根据计算结果，分析电力系统故障的影响，如电压波动、潮流变化等。

五、实验结果与分析1. 潮流计算结果分析：（1）电压分布：根据潮流计算结果，分析系统中各节点的电压分布情况，判断电压是否满足运行要求；（2）潮流分布：根据潮流计算结果，分析系统中各线路的潮流分布情况，判断潮流是否合理。

2. 故障计算结果分析：（1）故障点电压：根据故障计算结果，分析故障点附近的电压变化情况，判断电压是否满足运行要求；（2）故障点电流：根据故障计算结果，分析故障点附近的电流变化情况，判断电流是否过大；（3）故障点功率：根据故障计算结果，分析故障点附近的功率变化情况，判断功率是否过大。

电力系统分析理论试验汇报一．单机—无穷大系统稳态运行试验（一）、试验目旳1．理解和掌握对称稳定状况下，输电系统旳多种运行状态与运行参数旳数值变化范围；2．理解和掌握输电系统稳态不对称运行旳条件；不对称度运行参数旳影响；不对称运行对发电机旳影响等。

（二）、原理与阐明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包括许多理论概念之外，尚有某些重要旳“数值概念”。

为一条不一样电压等级旳输电线路，在经典运行方式下，用相对值表达旳电压损耗，电压降落等旳数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值与否对旳旳参数根据。

因此，除了通过结合实际旳问题，让学生掌握此类“数值概念”外，试验也是一条很好旳、更为直观、易于形成深刻记忆旳手段之一。

试验用一次系统接线图如图2所示。

图2 一次系统接线图本试验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们旳特性与大型原动机是不相似旳。

原动机输出功率旳大小，可通过给定直流电动机旳电枢电压来调整。

试验系统用原则小型三相似步发电机来模拟电力系统旳同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以当作是一种具有特殊参数旳电力系统旳发电机。

发电机旳励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调整，也可以切换到台上旳微机励磁调整器来实现自动调整。

试验台旳输电线路是用多种接成链型旳电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用试验室旳交流电源，由于它是由实际电力系统供电旳，因此，它基本上符合“无穷大”母线旳条件。

为了进行测量，试验台设置了测量系统，以测量多种电量（电流、电压、功率、频率）。

为了测量发电机转子与系统旳相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。

此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

（三）、试验环节：1、开机环节：⑴进行冷检查，确定无误后启动发电机电源进行热检查，确定之后再进行下列环节；⑵启动励磁开关，励磁开机；⑶开机（手动调整励磁旋钮）；⑷使发电机工作，并调整调速旋钮，使发电机旳功角指示器由一种角变成几种角（试验中旳功角指示器有四个角，表达电机为四极电机，p=2，额定转速为1500r/min ；8个角对应旳转速为1500r/min，当功角指示器旳几种角不稳定期，表达额定转速也许不小于或不不小于额定转速，此时应尽量调整调速器使转速为额定转速）；⑸加励磁，调整机端电压与系统相似（本试验为380V）；⑹进行投切操作，在操作时，由于有延误，因此应保留一种小余量，保证准时精确地投入系统；此时应调整原动机，当转动不太快，角度在0到5度时投入；2、关机环节：⑴调整调速器使输出功率（有功）P降为0；⑵调整励磁使励磁电流If降为0，虽然无功降为0；⑶此时会发既有功又增大了，因此应继续调整调速器使有功降为0；⑷解联（断开电机并网断路器）；⑸调整励磁使电压U降为0；⑺调整调速器使转速降为0；⑻退出开机再关闭励磁。

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：实验成绩：电力系统潮流计算实验一、实验目的：本实验通过对电力系统潮流计算的计算机程序的编制与调试，获得对复杂电力系统进行潮流计算的计算机程序，使系统潮流计算能够由计算机自行完成，即根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，由计算程序运行完成该电力系统的潮流计算。

通过实验教学加深学生对复杂电力系统潮流计算计算方法的理解，学会运用电力系统的数学模型，掌握潮流计算的过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。

二、实验内容：编制调试电力系统潮流计算的计算机程序。

程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及各节点参数，完成该电力系统的潮流计算，要求计算出节点电压、功率等参数。

1、在各种潮流计算的算法中选择一种，按照计算方法编制程序。

2、将事先编制好的电力系统潮流计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。

3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。

4、应用计算例题验证程序的计算效果。

三、实验程序：function [e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f)%计算潮流后efpq的终值s=flow(g,b,kind,e,f);k=0;while max(abs(s))>10^-5J=J_out(g,b,kind,e,f);J_ni=inv(J);dv=J_ni*s;l=length(dv)/2;for i=1:le(i)=e(i)-dv(2*i-1);f(i)=f(i)-dv(2*i);ends=flow(g,b,kind,e,f);endl=length(e);for i=1:ls1=0;s2=0;for j=1:ls1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);endp(i)=e(i)*s1+f(i)*s2;q(i)=f(i)*s1-e(i)*s2;endfunction s=flow(g,b,kind,e,f)%计算当前ef与规定的pqv的差值l=length(e);s=zeros(2*l-2,1);for i=1:(l-1)s1=0;s2=0;for j=1:ls1=s1+g(i,j)*e(j)-b(i,j)*f(j);s2=s2+g(i,j)*f(j)+b(i,j)*e(j);ends(2*i-1)=kind(2,i)-e(i)*s1-f(i)*s2;if kind(1,i)==1s(2*i)=kind(3,i)-f(i)*s1+e(i)*s2;elses(2*i)=kind(3,i)^2-f(i)^2-e(i)^2;endendfunction J=J_out(g,b,kind,e,f)%计算节点的雅克比矩阵l=length(e);J=zeros(2*l-2,2*l-2);for i=1:(l-1);if kind(1,i)==1s=PQ_out(g,b,e,f,i);for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);endelses=PV_out(g,b,e,f,i);for j=1:(2*l-2)J(2*i-1,j)=s(1,j);J(2*i,j)=s(2,j);endendendfunction pq=PQ_out(g,b,e,f,i)%计算pq节点的雅克比矩阵l=length(e);pq=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)if j==is=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpq(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpq(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);s=0;for k=1:ls=s+(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpq(2,2*i-1)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpq(2,2*i)=s+g(i,i)*e(i)+b(i,i)*f(i);elsepq(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i)); pq(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);pq(2,2*j)=-pq(1,2*j-1);pq(2,2*j-1)=pq(1,2*j);endendfunction pv=PV_out(g,b,e,f,i)%计算pv节点的雅克比矩阵l=length(e);pv=zeros(2,2*l-2);for j=1:(l-1)if j==is=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*e(k)-b(i,k)*f(k));endpv(1,2*i-1)=s-g(i,i)*e(i)-b(i,i)*f(i); s=0;for k=1:ls=s-(g(i,k)*f(k)+b(i,k)*e(k));endpv(1,2*i)=s+b(i,i)*e(i)-g(i,i)*f(i);pv(2,2*i-1)=-2*e(i);pv(2,2*i)=-2*f(i);elsepv(1,2*j-1)=-(g(i,j)*e(i)+b(i,j)*f(i)); pv(1,2*j)=b(i,j)*e(i)-g(i,j)*f(i);endend%数据输入g=[1.042093 -0.588235 0 -0.453858-0.588235 1.069005 0 -0.4807690 0 0 0-0.453858 -0.480769 0 0.9344627];b=[-8.242876 2.352941 3.666667 1.8910742.352941 -4.727377 0 2.4038463.666667 0 -3.333333 01.8910742.40385 0 4.26159];e=[1 1 1.1 1.05];f=[0 0 0 0];kind=[1 1 2 0-0.3 -0.55 0.5 1.05-0.18 -0.13 1.1 0];[e,f,p,q]=flow_out(g,b,kind,e,f);ef四、例题及运行结果在上图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P1s+jQ1s=-0.30-j0.18 P2s+jQ2s=-0.55-j0.13 P3s=0.5 V3s=1.10 V4s=1.05∠0°容许误差ε=10-5节点导纳矩阵：各节点电压：节点 e f v ζ1.0.984637 -0.008596 0.984675 -0.5001722.0.958690 -0.108387 0.964798 -6.4503063. 1.092415 0.128955 1.100000 6.7323474. 1.050000 0.000000 1.050000 0.000000各节点功率：节点P Q1-0.300000 -0.1800002–0.550000 -0.13000030.500000 -0.55130540.367883 0.264698结果：五、思考讨论题1.潮流计算有几种方法？简述各种算法的优缺点。

一、实验背景与目的电力系统潮流计算是电力系统分析中的一个重要环节，它通过对电力系统网络中功率和电压的分布进行计算，以评估系统的运行状态。

本实验旨在通过实际操作，加深对电力系统潮流计算原理和方法的理解，并掌握使用PSASP、ETAP等软件进行潮流计算的基本技能。

二、实验原理与方法1. 基本原理潮流计算主要基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，通过求解电力系统网络中的功率和电压分布，得到各节点电压、线路电流和设备功率等参数。

2. 计算方法常用的潮流计算方法包括牛顿-拉夫逊法、快速分解法、迭代法等。

本实验采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。

3. 实验步骤（1）建立电力系统网络模型，包括节点、线路、变压器等元件；（2）设置各节点电压初始值和负荷功率；（3）计算网络中各支路功率和节点电压，判断是否满足功率平衡和电压平衡；（4）根据功率平衡和电压平衡条件，修正节点电压，重复步骤（3）直至满足收敛条件。

三、实验过程与结果分析1. 实验数据本实验采用某实际电力系统网络进行计算，网络包括10个节点、15条线路和3个变压器。

2. 实验步骤（1）根据实验数据，建立电力系统网络模型；（2）设置各节点电压初始值和负荷功率；（3）使用PSASP软件进行潮流计算；（4）分析计算结果，包括节点电压、线路电流和设备功率等。

3. 结果分析（1）节点电压分布合理，各节点电压满足运行要求；（2）线路电流分布均匀，线路负载率在合理范围内；（3）设备功率分配合理，满足电力系统运行需求。

四、实验总结与讨论1. 实验总结本实验通过实际操作，加深了对电力系统潮流计算原理和方法的理解，掌握了使用PSASP软件进行潮流计算的基本技能。

2. 讨论（1）实验中，节点电压初始值设置对计算结果有较大影响，需要根据实际情况进行设置；（2）潮流计算结果受网络拓扑结构、元件参数和负荷分布等因素的影响，需要综合考虑；（3）在实际工程应用中，应根据具体情况选择合适的潮流计算方法，以保证计算结果的准确性和可靠性。

电力系统稳态潮流计算上机实验报告一、问题如下图所示的电力系统网络，分别用牛顿拉夫逊法、PQ解耦法、高斯赛德尔法、保留非线性法计算该电力系统的潮流。

发电机的参数如下，*表示任意值负荷参数如下，如上图所示的电力系统，可以看出，节点1、2、3是PQ节点，节点4是PV节点，而将节点5作为平衡节点。

根据问题所需，采用牛顿拉夫逊法、PQ解耦法、高斯赛德尔法、保留非线性法，通过对每次修正量的收敛判据的判断，得出整个电力系统的潮流，并分析这四种方法的收敛速度等等。

算法分析1.牛顿拉夫逊法节点5为平衡节点，不参加整个的迭代过程，节点1、2、3为PQ节点，节点4为PV 节点，计算修正方程中各量，进而得到修正量，判断修正量是否收敛，如果不收敛，迭代继续，如果收敛，算出PQ节点的电压幅值以及电压相角，得出PV节点的无功量以及电压相角，得出平衡节点的输出功率。

潮流方程的直角坐标形式，()()∑∑∈∈++-=ij j ij j ij i ij j ij j ij i i e B f G f f B e G e P()()∑∑∈∈+--=ij j ij j ij i ij j ij j ij i i e B f G e f B e G f Q直角坐标形式的修正方程式，11112n n n m n m -----∆⎡⎤⎡⎤∆⎡⎤⎢⎥⎢⎥∆=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎣⎦⎢⎥⎢⎥∆⎣⎦⎣⎦PHN e Q M L f UR S修正方程式中的各量值的计算，()()][∑∑∈∈++--=∆ij j ij j ij i ij j ij j ij i is i e B f G f f B e G e p P()()][∑∑∈∈+---=∆ij j ij j ij i ij j ij j ij i is i e B f G e f B e G f Q Q)(2222i i is i f e U U +-=∆Jacobi 矩阵的元素计算，()()()ij i ij i i ijij j ij j ii i ii i jj iB e G f j i Q M G f B e B e G f j i e ∈-⎧≠∂∆⎪==⎨++-=∂⎪⎩∑()()()ij i ij i i ijij j ij j ii i ii i jj iG e B f j i Q L G e B f G e B f j i f ∈+⎧≠∂∆⎪==⎨--++=∂⎪⎩∑)()(202i j i j e e U R ijij i =≠⎩⎨⎧-=∂∆∂=)()(202i j i j f f U S ijij i =≠⎩⎨⎧-=∂∆∂=牛顿拉夫逊法潮流计算的流程图如下，2.PQ 解耦法如同牛顿拉夫逊法，快速解耦法的前提是，输电线路的阻抗要比电阻大得多，并且输电线路两端的电压相角相差不大，此时可利用PQ 快速解耦法，来计算整个电力系统网络的潮流。

潮流计算实验报告潮流计算实验报告潮流计算是电力系统运行中的重要工具，用于分析电力系统中各节点的电压、功率等参数，以确保电力系统的稳定运行。

本次实验旨在通过潮流计算方法，对一个简化的电力系统进行分析，探讨电力系统的稳定性和可靠性。

1. 实验背景电力系统是一个复杂的网络，由发电厂、输电线路、变电站和用户组成。

在电力系统中，电流和电压的分布是非常重要的，因为它们直接影响到电力系统的稳定性和可靠性。

潮流计算是一种基于电力系统的拓扑结构和电气参数，通过求解节点电压和功率的方程组，来分析电力系统中各节点的电压、功率等参数的方法。

2. 实验目的本次实验的目的是通过潮流计算方法，对一个简化的电力系统进行分析，了解电力系统的稳定性和可靠性。

具体目标包括：- 分析电力系统中各节点的电压、功率等参数；- 研究电力系统中负荷变化对电压和功率的影响；- 探讨电力系统中的潮流分布情况。

3. 实验过程本次实验采用Matlab软件进行潮流计算。

首先，根据给定的电力系统拓扑结构和电气参数，建立电力系统的节点电压和功率方程组。

然后，通过求解该方程组，得到电力系统中各节点的电压和功率等参数。

最后，根据求解结果，分析电力系统中的潮流分布情况。

4. 实验结果通过潮流计算，得到了电力系统中各节点的电压和功率等参数。

根据实验结果，可以得出以下结论：- 在电力系统中，电压和功率的分布是不均匀的，不同节点的电压和功率存在差异；- 负荷变化会对电力系统中的电压和功率产生影响，负荷增加会导致电压下降，功率增加；- 电力系统中存在潮流集中的现象，即部分节点的潮流较大，而其他节点的潮流较小。

5. 实验分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：- 电力系统中的电压和功率分布不均匀，这是由于电力系统中各节点的拓扑结构和电气参数的差异所导致的；- 负荷变化对电力系统的稳定性和可靠性具有重要影响，负荷增加会导致电力系统中的电压下降，功率增加，从而可能引发电力系统的故障；- 电力系统中的潮流集中现象可能会导致部分节点的负荷过载，从而影响电力系统的稳定运行。

电力系统实验报告电力系统实验报告引言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它负责将发电厂产生的电能传输到各个用户，为我们的生活提供了稳定可靠的电力供应。

为了更好地了解电力系统的工作原理和性能特点，我们进行了一系列实验，并在此报告中总结和分析了实验结果。

实验一：电力系统的基本组成电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电网络组成。

在实验中，我们研究了发电厂的工作原理和不同类型的输电线路。

发电厂通过燃煤、水力、核能等方式产生电能，并将其转换为交流电。

输电线路主要分为高压直流线路和交流输电线路，它们分别适用于不同的传输距离和功率要求。

通过实验，我们深入了解了电力系统的基本组成和各个组成部分的作用。

实验二：电力系统的稳定性电力系统的稳定性是指系统在扰动或故障情况下是否能够保持正常运行。

在实验中，我们研究了电力系统的稳定性问题，并进行了稳定性分析。

通过模拟系统的负荷变化、故障情况和电压波动等情况，我们观察了系统的响应和稳定性指标的变化。

实验结果表明，电力系统的稳定性受到负荷大小、传输距离、发电能力等因素的影响，合理的控制和调节是确保系统稳定运行的关键。

实验三：电力系统的能效优化电力系统的能效优化是提高系统运行效率和降低能源消耗的重要任务。

在实验中，我们研究了电力系统的能效优化问题，并进行了能效分析。

通过调节发电厂的负荷分配、优化输电线路的参数和改进配电网络的结构等措施，我们提高了系统的能效指标。

实验结果表明，合理的能效优化策略可以显著提高电力系统的运行效率，并减少对环境的影响。

实验四：电力系统的安全性电力系统的安全性是保障系统运行的重要条件。

在实验中，我们研究了电力系统的安全性问题，并进行了安全性分析。

通过模拟系统的过载、短路和电压失调等情况，我们观察了系统的响应和安全性指标的变化。

实验结果表明，合理的安全保护措施和设备可以有效地提高电力系统的安全性，并保障系统的正常运行。

结论：通过一系列实验，我们深入了解了电力系统的工作原理和性能特点。

１1． 手算过程已知：节点1：PQ 节点， s(1)= -0.5000-j0.3500 节点2：PV 节点， p(2)=0.4000 v(2)=1.0500 节点3：平衡节点，U(3)=1.0000∠0.0000 网络的连接图：0.0500+j0.2000 1 0.0500+j0.2000231）计算节点导纳矩阵由2000.00500.012j Z 71.418.112j y ;2000.00500.013j Z71.418.113j y ;导纳矩阵中的各元素：42.936.271.418.171.418.1131211j j j y y Y ;71.418.11212j y Y ; 71.418.11313j y Y; 21Y 71.418.11212j y Y ; 71.418.12122j y Y;002323j y Y;31Y 71.418.11313j y Y; 32Y 002323j y Y;71.418.13133j y Y;形成导纳矩阵BY ：71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B2）计算各PQ、PV 节点功率的不平衡量，及PV 节点电压的不平衡量：取:000.0000.1)0(1)0(1)0(1j jf e U000.0000.1)0(2)0(2)0(2j jf e U节点3是平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U为定值。

nj j jij jij ijij jij i ieB fG f fB eG e P1)0()0()0()0()0()0()0(；２nj j jij jij ijij jij i ie B fG e f B eG f Q 1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(iiif e U)0.142.90.036.2(0.0)0.042.90.136.2(0.1)0(1P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 )0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 0.0 ；)0.142.90.036.2(0.1)0.042.90.136.2(0.0)0(1Q)0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0 )0.171.40.018.1(0.1)0.071.40.118.1(0.0 0.0 ；)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1)0(2P)0.171.40.018.1(0.0)0.071.40.118.1(0.1 )0.00.00.00.0(0.0)0.10.00.10.0(0.1 0.0 ；101)(222)0(22)0(22)0(2f e U；于是：;)0()0(iiiP P P ;)0()0(iiiQQ Q);(2)0(2)0(22)0(iiiif e UU5.00.05.0)0(11)0(1P P P ;35.00.035.0)0(11)0(1QQ Q;4.00.04.0)0(22)0(2P P P ;1025.0)01(05.1)(2222)0(22)0(2222)0(2f e UU3）计算雅可比矩阵中各元素雅可比矩阵的各个元素分别为：３ji ij ji ij j i ij j i ij ji ij j i ij e U S f U R e Q L f Q J e P N f P H 22;;; 又： nj j jij jij i jij jij i ieB fG f fB eG e P1)0()0()0()0()0()0()0(； nj j jij jij ijij jij iieB fG e fB eG f Q 1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(iiif e U)0(1P )0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1e Bf G f f B e G e)0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B fG f f B e G e313313)0(1313313)0(1e Bf G f f B e G e ；)()()0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1)0(1e Bf Ge f B e G f Q)()()0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e Bf G e f B e G f)()(313313)0(1313313)0(1e Bf G e f B e G f；)0(2P )0(121)0(121)0(2)0(121)0(121)0(2e Bf G f f B e G e)0(222)0(222)0(2)0(222)0(222)0(2eB fG f fBeG e323323)0(2323323)0(2e Bf G f f B e G e ；)(2)0(22)0(22)0(2f e U42.90.171.40.171.4313)0(212)0(1)0(1)0(11e B e Bf P H ； 36.20.118.10.118.10.136.222313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11 e G e G e G e P N 36.20.118.10.118.1313)0(212)0(1)0(1)0(11 e G e G f Q J４42.90.171.40.171.40.142.922313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11 e B e B e B e Q L 71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12 e B f P H ； 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12 e G e P N ； 18.10.118.1)0(112)0(2)0(1)0(12 e G f Q J ；71.40.171.4)0(112)0(2)0(1)0(12 e B e Q L ； 71.40.171.4)0(221)0(1)0(2)0(21 e B f P H ； 11.40.111.4)0(221)0(1)0(2)0(21 e G e P N ； 0)0(12)0(2)0(21 f U R ； 0)0(12)0(2)0(21 e U S ； 71.40.10.00.171.4323)0(121)0(2)0(2)0(22 e B e B f P H ； 18.10.10.00.118.10.118.122323)0(121)0(222)0(2)0(2)0(22 e G e G e G e P N ；02)0(2)0(22)0(2)0(22 f f U R ； 0.20.122)0(2)0(22)0(2)0(22 e e U S ； 得到K=0时的雅可比矩阵：0.200018.171.418.171.471.418.142.936.218.171.436.242.9)0(J4）建立修正方程组：５)0(2)0(2)0(1)0(10.200011.4959.1011.4959.10959.1011.4918.2122.811.4959.1022.8918.210975.04.035.08.0e f e f 解得：04875.001828.00504.00176.0)0(2)0(2)0(1)0(1e f e f 因为 )0()0()1(iiie e e ； )0()0()1(iiif f f ；所以 9782.00218.00.1)0(1)0(1)1(1e e e ； 0158.00158.00)0(1)0(1)1(1f f f ；05125.105125.00.1)0(2)0(2)1(2e e e ；05085.005085.00)0(2)0(2)1(2f f f ；5）运用各节点电压的新值进行下一次迭代：即取: 0158.09782.0)1(1)1(1)1(1j jf e U05085.005125.1)1(2)1(2)1(2j jf e U节点3时平衡节点，保持000.0000.1333j jf e U为定值。

电力系统运行方式及潮流分析实验报告电力系统第一次实验报告——电力系统运行方式及潮流分析实验实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。

二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析三、实验方法和步骤1．辐射形网络主接线系统的建立输入参数（系统图如下）：G1：300+j180MV A（平衡节点）变压器B1：Sn=360MV A，变比=18/121，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；变压器B2、B3：Sn=15MV A，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％；负荷F1：20+j15MV A；负荷F2：28+j10MV A；线路L1、L2：长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km。

辐射形网络主接线图（1）在DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示：（2）设置各项设备参数：G1：300+j180MV A（平衡节点）变压器B1：Sn=360MV A，变比=18/121，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；变压器B2、B3：Sn=15MV A，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％；负荷F1：20+j15MV A；负荷F2：28+j10MV A；线路L1、L2：长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km。

2．辐射形网络的潮流计算（1）调节发电机输出电压，使母线A的电压为115KV，运行DDRTS进行系统潮流计算，在监控图页上观察计算结果项目DDRTS潮流计算结果变压器B2输入功率10.09+j8.69变压器B2输出功率10.01+j7.51变压器B3输入功率10.09+j8.69变压器B3输出功率10.01+j7.51线路L1输入功率25.07+j12.64线路L1输出功率24.09+j13.67线路L2输入功率25.07+j12.64线路L2输出功率24.09+j13.67（2）手算潮流：（3）计算比较误差分析通过比较可以看出，手算结果与计算机仿真结果相差不大。

一、实训背景随着我国经济的快速发展，电力需求持续增长，电力系统规模不断扩大，结构日益复杂。

为了提高电力系统的运行效率、保障电力供应的稳定性和安全性，我国开展了电力系统综合实训，旨在通过实训使学生深入了解电力系统的运行原理、技术特点和应用，提高学生的实际操作能力和创新能力。

二、实训目的1. 了解电力系统的基本组成和运行原理；2. 掌握电力系统各个部分的设备结构、工作原理和运行参数；3. 学会使用电力系统仿真软件进行系统分析和设计；4. 提高学生的实际操作能力和团队合作精神；5. 培养学生的创新意识和解决问题的能力。

三、实训内容1. 电力系统基本组成及运行原理实训过程中，我们首先学习了电力系统的基本组成，包括发电厂、输电线路、变电站、配电线路和用电设备等。

接着，了解了电力系统的运行原理，包括电力生产、输送、分配和消费等环节。

2. 电力系统设备结构、工作原理及运行参数实训过程中，我们对电力系统中的主要设备进行了详细的学习，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆等。

通过实验和仿真软件，掌握了这些设备的工作原理、运行参数和操作方法。

3. 电力系统仿真软件使用实训过程中，我们学习了电力系统仿真软件的使用方法，包括PSCAD/EMTDC、MATLAB/Simulink等。

通过仿真实验，我们对电力系统中的各种故障和异常情况进行了分析和处理。

4. 电力系统分析及设计实训过程中，我们学习了电力系统分析及设计的基本方法，包括潮流计算、短路计算、稳定计算等。

通过实际案例分析，掌握了电力系统优化运行和故障处理的技能。

5. 团队合作与创新能力培养实训过程中，我们分组进行实验和仿真，培养了团队合作精神。

同时，通过解决实际问题，激发了我们的创新意识，提高了解决问题的能力。

四、实训过程1. 理论学习：在实训前，我们通过查阅资料、听课等方式，对电力系统的基本知识进行了深入学习。

2. 实验操作：在实训过程中，我们按照实验指导书的要求，进行了各种电力系统设备的操作和实验。