电力系统计算程序设计(包含源程序)

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。

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 Z += ⇒ 71.418.113j 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B Y ：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-++-+-+-+-+--=71.418.10071.418.10071.418.171.418.171.418.171.418.142.936.2j j j j j j j j j Y B 2）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 U +=+=000.0000.1)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 j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；２()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=)0.142.90.036.2(0.0)0.042.90.136.2(0.1)0(1⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=P)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(1⨯-⨯⨯-⨯+⨯⨯=Q)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(2⨯+⨯-⨯+⨯-⨯-⨯=P)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(2=+=+=f e U ；于是：;)0()0(i i i P P P -=∆ ;)0()0(i i i Q Q Q -=∆ );(2)0(2)0(22)0(i i i i f e U U +-=∆5.00.05.0)0(11)0(1-=--=-=∆P P P ;35.00.035.0)0(11)0(1-=--=-=∆Q Q Q ;4.00.04.0)0(22)0(2=-=-=∆P P P ;1025.0)01(05.1)(2222)0(22)0(2222)0(2-=+-=+-=∆f e U U3）计算雅可比矩阵中各元素雅可比矩阵的各个元素分别为：３⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=∂∂=j i ij j i ij j i ij j i ij j i 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 j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G f f B e G e P 1)0()0()0()0()0()0()0(；()()[]∑==+--=nj j j ij j ij i j ij j ij i ie Bf G e f B e G f Q1)0()0()0()0()0()0()0(；);(2)0(2)0(2)0(i i i f e U +=∴ =)0(1P ()())0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1e B f G f f B e G e ++-+()())0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G f f B e G e ++- +()()313313)0(1313313)0(1e B f G f f B e G e ++-； )()()0(111)0(111)0(1)0(111)0(111)0(1)0(1e B f G e f B e G f Q +--=)()()0(212)0(212)0(1)0(212)0(212)0(1e B f G e f B e G f +--+ )()(313313)0(1313313)0(1e B f G e f B e G f +--+；=)0(2P ()())0(121)0(121)0(2)0(121)0(121)0(2e B f G f f B e G e ++-+()())0(222)0(222)0(2)0(222)0(222)0(2e Bf G f f B e G e ++- +()()323323)0(2323323)0(2e Bf G f f B e G e ++-； )(2)0(22)0(22)0(2f e U +=∴42.90.171.40.171.4313)0(212)0(1)0(1)0(11=⨯+⨯=+=∂∂=e B e B f 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 N36.20.118.10.118.1313)0(212)0(1)0(1)0(11-=⨯-+⨯-=+=∂∂=e G e G f Q J４()42.90.171.40.171.40.142.922313)0(212)0(111)0(1)0(1)0(11=⨯-⨯-⨯-⨯-=---=∂∂=e B e B e B e Q L71.40.171.4)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(i i i e e e ∆+=； )0()0()1(i i i f f f ∆+=； 所以 9782.00218.00.1)0(1)0(1)1(1=-=∆+=e e e ；0158.00158.00)0(1)0(1)1(1-=-=∆+=f f f ；05125.105125.00.1)0(2)0(2)1(2=+=∆+=e e e ；05085.005085.00)0(2)0(2)1(2=+=∆+=f 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 U -=+=05085.005125.1)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。

目录前言一、各设计阶段的工作流程说明（一）可行性研究阶段1 电气一次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程（二）初步设计1 电气一次专业主设人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次专业主设人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程3 设计人在初步设计阶段应进行的工作和设计流程（三）施工图设计1 电气一次专业主设人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程2 电气二次专业主设人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程3 设计人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程（不分专业）4 校核人在施工图设计阶段应进行的工作和设计流程（不分专业）二、设计组织机构图1变电站设计组织机构2 变电电气室设计组织机构三、设计流程图1变电工程设计过程流程图2变电电气设计工作流程图3可行性研究流程图4初步设计流程图1）初步设计变电电气一次主要程序图2）初步设计变电电气二次主要程序图5施工图流程图6主设人工作流程图7设计人工作流程图8校核人工作流程图9设计验证校审程序10图纸会签程序1）初步设计阶段图纸会签2）施工图阶段图纸会签附件：1 主要规程规范2 国家电网公司有关文件3 图纸会签项目一、各设计阶段的工作流程说明（一）可行性研究阶段可行性研究阶段工作的重点是变电站站址选择和投资估算。

一切工作都要围绕它来进行。

在国家电网公司《可行性研究内容深度规定（试行）》中规定，要求进行工程设想。

1 电气一次主设人在可行性研究阶段应进行的工作和设计流程（1）设计准备1）参加项目经理召开工程启动会，接受工程选址设计任务、明确工程设计进度（包括内部接口资料内容进度和设计成品交付时间）、掌握可研设计计划的内容和要求。

2）接收系统资料，掌握变电站可研设计规模、变压器容量台数、近远期各级电压出线回路数及出线方向、无功补偿的配置等，要了解对端变电站的地理位置，为主接线设计和电气总平面设计进行准备。

电力系统分析课程设计报告题目: 电力系统三相对称短路计算专业: 电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:目录电力系统分析........................................................................................................................... - 0 -第一章设计目的与任务 ......................................................................................................... - 2 -1.1设计目的.................................................................................................................... - 2 -1.2设计任务.................................................................................................................... - 2 -第二章基础理论与原理 ......................................................................................................... - 2 -2.1 对称短路计算的基本方法 ....................................................................................... - 2 -2.2 用节点阻抗矩阵的计算方法 ................................................................................... - 4 -2.3 用节点导纳矩阵的计算方法 ................................................................................... - 6 -2.4 用三角分解法求解节点阻抗矩阵 ........................................................................... - 7 -2.5 短路发生在线路上任意处的计算方法 ................................................................... - 8 -第三章程序设计..................................................................................................................... - 9 -3.1 变量说明................................................................................................................... - 9 -3.2 程序流程图............................................................................................................. - 10 -3.2.1主程序流程图 .............................................................................................. - 11 -3.2.2导纳矩阵流程图 .......................................................................................... - 12 -3.2.3三角分解法流程图 ...................................................................................... - 13 -3.3 程序源代码见附录1 ............................................................................................ - 14 -第四章结果分析................................................................................................................... - 14 -第五章收获与建议............................................................................................................... - 15 -参考文献................................................................................................................................. - 17 -附录......................................................................................................................................... - 17 -附录1: 程序源代码..................................................................................................... - 18 - 附录2: 测试系统数据与系统图 ................................................................................... - 23 - 附录3: 测试系统的运行结果- 25 -第一章设计目的与任务1.1设计目的1、加深理解并巩固电力系统发生短路的基本知识。

课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (4)四、三道计算题及网络图 (8)五、设计体会 (15)六、参考文献 (16)七、附录（主程序及其注释） (17)电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。

通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。

所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的“短接”。

在电力系统正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。

如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统是发生了短路故障。

在三相系统中，短路故障可分为两大类：即对称短路（三相短路）和不对称短路（两相短路、两相接地短路、单相接地短路）。

其中三相短路虽然发生的机会较少，但情况严重，又是研究其它短路的基础。

所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。

二、选择所用计算机语言的理由我使用的是第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，它的优点如下：1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。

MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。

由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。

可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。

2）运算符丰富。

由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。

3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。

4）程序限制不严格，程序设计自由度大。

牛顿-拉夫逊迭代法电力网潮流计算方法与程序编写 佘名寰牛顿-拉夫逊迭代法在电力网潮流计算中因其收敛性较好获得广泛运用，该算法的难点是需反复计算功率方程中雅可比矩阵各个元素表达式。

本文简叙了牛顿-拉夫逊迭代法潮流计算的基本公式，通过例题介绍了用牛顿-拉夫逊法计算电力网潮流电压的MATLAB 程序。

程序采用MATLAB 语言的符号矩阵简化了雅可比矩阵系数的计算。

本文可供电力系统电气技术人员和大专院校电力类专业师生参考。

2．牛顿-拉夫逊迭代法潮流计算2.1 极坐标型式节点功率方程式由电源注入或从负载流出节点的电流统称节点电流，由节点电压和节点电流所求得的节点注入功率为：S ti =V i I ̂iI i =∑Y ij V j (I,j=1, 2, ….n)P ti =V i ∑V j n 1(G ij cos θij +B ij sin θij )Q ti =V i ∑V j n 1(G ij sin θij −B ij cos θij ) (i,j=1, 2…..n) （2-01）式中 P ti, Q tI ——节点注入的有功和无功功率Vi ，V j ——节点 i, j 电压幅值θij =θi -θj 节点 i, j 电压的相角差G ij , B ij 节点导纳矩阵的元素，Y IJ =G IJ +jB IJ节点功率平衡关系为：P gi-P lI= P tiQ gi-Q li= Q tiΔP i=P gi-P lI-P ti=0ΔQ i=Q gi-Q li-Q ti=0 （2-02）P gi, Q gi——节点i发电机输入有功和无功功率P li , Q li——节点i负荷有功和无功功率ΔP i，ΔQ i--节点i不平衡功率不平衡功率的微分d(ΔP i), d(ΔQ i)d(∆pi )=−(∂p ti∂v1∆v1+ ∂p ti∂v2∆v2…+∂p ti∂ϑ1∆ϑ1+∂p ti∂ϑ2∆ϑ2….)（i=1,2,…,n）d(∆qi )=−(∂q ti∂v1∆v1+ ∂q∂v2∆v2…+∂q ti∂ϑ1∆ϑ1+∂q ti∂ϑ2∆ϑ2….)（2-03）对于n个节点系统可得如下矩阵形式修正方程式；[∆P1∆P2:∆P n∆Q1∆Q2:∆Q n]=[∂∆P1∂ϑ1∂∆P2∂ϑ1:∂∆P n∂ϑ1∂∆Q1∂ϑ1∂∆Q2∂ϑ1:∂∆Q n∂ϑ1∂∆P1∂ϑ2∂∆P2∂ϑ2:∂∆P n∂ϑ2∂∆Q1∂ϑ2∂∆Q2∂ϑ2:∂∆Q n∂ϑ2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯∂∆P1∂ϑn∂∆P2∂ϑn:∂∆P n∂ϑn∂∆Q1∂ϑn∂∆Q2∂ϑn:∂∆Q n∂ϑn∂∆P1∂v1∂∆P2∂v1:∂∆P n∂v1∂∆Q1∂v1∂∆Q2∂v1:∂∆Q n∂v1∂∆P1∂v2∂∆P2∂v2:∂∆P n∂v2∂∆Q1∂v2∂∆Q2∂v2:∂∆Q n∂v2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯∂∆P1∂v n∂∆P2∂v n:∂∆P n∂v n∂∆Q1∂v n∂∆Q2∂v n:∂∆Q n∂v n][Δϑ1∆ϑ2:∆ϑn∆v1∆v2:∆v n]（2-04）式中偏微分矩阵为雅可比矩阵。

结构动力学学电算报告摘要：本次电算以Matlab 软件为平台，采用线加速度差值方法对单自由度体系的弹塑性材料（两段式恢复力模型）编写程序，了解弹塑性材料单自由度体系的运动过程与特点及数值仿真在学习中的重要性。

关键词：弹塑性，线加速度，振动1. 正文1.1. 软件简介MATLAB 是由美国MATHWORKS 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C 、Fortran ）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

1.2. 题型简述如图所示体系，用时程分析法，求其位移时程曲线，恢复力时程曲线，，最大位移与最大恢复力。

1.3. 计算公式推导uftan c β=设加速度方程：()()()ty t y t y t ττ∆+=+∆则： 21()()()()2t y t y t y t y t τττ+=++∆∆2311()()()()()26ty t y t y t y t y t ττττ+=+++∆∆所以：21()()()2ty t y t t y t t ∆=∆+∆∆∆2311()()()()26ty t yt t y t t y t t ∆=∆+∆+∆∆∆故：266()()()3()()y t y t y t y t t t∆=∆--∆∆3()()3()()2t y t y t y t y t t∆∆=∆--∆又：()()()()()()m y t c t y t k t y t P t ∆+∆+∆=∆ ()()()()()m y t c t y t k t y t P t++= 且有：/y Pk ∆=∆ 可得：6()()[()3()]()[3()()]2t Pt P t m y t y t c t yt y t t∆∆=∆++++∆263()()()()kt m c t k t t t=++∆∆并且：()()()()()()()()()y t t y t y t yt t y t y t y t t y t y t +∆=+∆+∆=+∆+∆=+∆ 若已知：(0)y ，(0)y，(0)P ，(1)P ，(0)k ，t ∆ 可算出：(0)y ，(0)y ∆，(0)y ∆ ，(0)y ∆ 进而可算出：()t y ∆，()t y∆ ，()t y ∆ 如此循环即可求出质点各时程的位移1.4. 程序流程图开始1.5.的位移Y，时段长t∆，阻尼系数c，外荷载()P t，初始位移(0)y，初始速度(0)y 。

电力系统运行方式分析和计算设计报告】专业：电气工程及其自动化班 级： 11级电气1班 学 号： 3166 2176姓 名： 杨玉豪 潘鸣·华南理工大学电力学院2015-01-050、课程设计题目A3：电力系统运行方式分析和计算姓名：指导教师：一、一个220kV分网结构和参数如下：变电站变电站#3 #5500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。

*#6,220kV站220+j30各变电站负荷曲线基本一致。

日负荷曲线主要参数为：日负荷率：，日最小负荷系数：各线路长度如图所示。

所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数：r = Ω/km, x = Ω/km, C = µF/km；零序参数：r0 = Ω/km, x0 = Ω/km, C0 = µF/km；40ºC长期运行允许的最大电流：1190A。

|燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。

电厂220kV侧采用双母接线。

发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）：机组台数单台容量（MW）额定电压（EV）功率因数升压变容量MVAXd Xd’Xq。

Td0’TJ=2H a i,2t/(MW2h)a i,1t/(MWh)a i,t/hPmax(MW)@Pmin(MW)1300350；873001201300…35087】3001201250300`76250100稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。

不考虑调速器和原动机模型。

不考虑电力系统稳定器模型。

励磁系统模型为：！该模型在PowerWorld 中为BPA_EG 模型，主要参数如下：KA=40 TA= TA1= KF= TF= VRmax= VRmin= 发电厂按PV 方式运行，高压母线电压定值为。

考虑两种有功出力安排方式： 满发方式： 开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度； 轻载方式： 仅开250MW 机组，且保留10%的功率裕度； 发电厂厂用电均按出力的7%考虑。

电力系统分析大作业一、设计题目本次设计题目选自课本第五章例5-8,美国西部联合电网WSCC系统的简化三机九节点系统，例题中已经给出了潮流结果，计算结果可以与之对照。

取ε=0。

00001 。

二、计算步骤第一步,为了方便编程，修改节点的序号，将平衡节点放在最后。

如下图：9第二步，这样得出的系统参数如下表所示：第三步,形成节点导纳矩阵。

第四步，设定初值：；，。

第五步，计算失配功率=0,=—1。

25,=-0。

9，=0,=-1，=0,=1.63，=0。

85；=0.8614，=-0.2590，=-0。

0420，=0。

6275，=-0。

1710，=0.7101。

显然，。

第六步，形成雅克比矩阵（阶数为14×14）第七步，解修正方程，得到:-0.0371，-0。

0668，—0。

0628,0。

0732,0.0191，0.0422，0.1726，0.0908；0.0334，0.0084，0。

0223，0.0372，0。

0266，0。

0400。

从而-0。

0371，—0。

0668,—0。

0628,0.0732，0.0191，0。

0422，0。

1726，0.0908；1。

0334，1。

0084，1.0223，1.0372，1.0266，1。

0400。

然后转入下一次迭代。

经三次迭代后.迭代过程中节点电压变化情况如下表：迭代收敛后各节点的电压和功率：最后得出迭代收敛后各支路的功率和功率损耗：三、源程序及注释由于计算流程比较简单，所以编写程序过程中没有采用模块化的形式，直接按顺序一步步进行。

disp（'【节点数：】')；［n1］=xlsread（’input。

xls’,'A3:A3')%节点数disp('【支路数：】’)；［n]=xlsread（'input。

xls’,’B3:B3’）％支路数disp('【精度：】');Accuracy=xlsread（'input。

安徽工程大学本科生课程设计说明书目录安徽工程大学课程设计任务书 (3)摘要 (5)Abstract (5)第一章电力系统潮流计算概述 (6)1.1电力系统概述 (6)1.2 电力系统潮流概述 (7)1.3 潮流计算的目的 (8)1.4电力系统的发展和分析计算 (9)1.5、MATLAB软件的应用 (10)第二章牛顿—拉夫逊法潮流计算基本原理 (11)2.1牛顿—拉夫逊法潮流计算简介 (11)2.2牛顿—拉夫逊法潮流计算计算公式 (11)2.3牛顿—拉夫逊法解题的一般步骤 (14)第三章两机五节点网络潮流计算 (15)3.1 电力系统设计图 (15)3.2两机五节点网络潮流计算的手工算法 (15)3.3牛拉法潮流计算的流程图 (17)3.4 MATLAB算法的计算程序 (18)3.5 MATLAB的计算结果 (23)总结及感想 (37)参考文献及资料 (37)安徽工程大学课程设计任务书12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。

摘要潮流计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。

潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。

通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。

待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。

它是基于配电网络特有的层次结构特性，论文提出了一种新颖的分层前推回代算法。

该算法将网络支路按层次进行分类，并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗，因而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。

论文在MATLAB环境下，利用其快速的复数矩阵运算功能，实现了文中所提的分层前推回代算法，并取得了非常明显的速度效益。

另外，论文还讨论发现，当变压器支路阻抗过小时，利用Π型模型会产生数值巨大的对地导纳，由此会导致潮流不收敛。

电力系统短路电流计算例题与程序编写佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。

2.1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴节点三相对称短路，注入节点的短路电流I d=-V d(0)/Z dd(2-1)式中V d(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时V d(0)=1Z dd故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量V=ZI (2-2)式中Z 节点阻抗矩阵I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为V i(d)=Z di I d(i=1,2,3,………n)(2-3)式中Z di故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压V i=V i(0)+V i(d)(2-4)式中V I(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流I ij=(V i-V J)/z ij（2-5）式中z ij联系节点i和节点j的支路阻抗⑵单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障I a0=I a1=I a2= -V a1(0)/(Z dd0+Z dd1+Z dd2) (2-6)Z dd0, Z dd1, Z dd2 -------零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗V a0= Z dd0 I a0(2-7)V a1=V a1(0)+Z dd1I a1(2-8)V a2= Z dd2 I a2(2-9)I a=3I a1 (2-10)⑶两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Z dd0Z dd2/(Z dd0+Z dd2) (2-11)I a1= -V a1(0)/(Z dd1+ Z∑) (2-12)I a0= -I a1 Z dd2/(Z dd0+Z dd2) (2-13)I a2= -I a1 Z dd0/(Z dd0+Z dd2) (2-14)I b=I a0+a2I a1+aI a2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷两相短路：B.C两相短路故障I a1=I a2= -V a1(0)/(Z dd1+Z dd2) (2-18)I b=j√3I a1 (2-19)⑸支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d点与节点k的互阻抗Z dkZ dk=(1-L)Z IK+LZ jk (2-20)d 点的自阻抗Z ddZ dd=(1-L)2Z ii+L2Z jj+2L(1-L)Z IJ+L(1-L)z ij (2-21)式中L为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数Z IK，Z jk分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗Z ii，,Z jj为节点i和节点j的自阻抗Z IJ 为节点i与节点j的互阻抗z ij是节点i和节点j间的线路阻抗2.2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。

电力系统课程设计 scut电力系统运行方式分析和计算设计报告课程名称：电力系统分析题目：电力系统运行方式分析和计算专业：xxxxxxx班级：xxxxxxx姓名：xxxxxx 指导教师：xxxxxx目录课程设计任务书 (4)第一章绪论 (8)第二章运行方式与powerworld建模 (9)第三章“N-1”潮流校核 (14)第四章短路计算 (33)第五章课程设计总结与心得 (35)第六章附录 (36)附录一潮流计算程序 (36)附录二短路计算程序 (57)课程设计任务书课程设计题目A2：：电力系统运行方式分析和计算姓名： x 指导教师： x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。

编号类型220kV最大负荷，MVA#1 500kV站平衡节点#2 220kV站230+j20#3 220kV站350+j90#4 220kV站250+j85#5 220kV站410+j90各变电站负荷曲线基本一致。

日负荷曲线主要参数为：日负荷率：0.88，日最小负荷系数：0.64各线路长度如图所示。

所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数： r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 µF/km；零序参数： r0 = 0.204Ω/km, x= 0.968Ω7/km, C= 0.0078 µF/km；40ºC长期运行允许的最大电流：1190A。

燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。

电厂220kV侧采用双母接线。

发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）：机组台数单台容量（MW）额定电压（EV）功率因数升压变容量MVAXd Xd’Xq Td0’TJ=2Ha i,2t/(MW2⋅h)a i,1t/(MW⋅h)a i,0t/hPmax(MW)Pmin(MW)1 300 10.50.85350 1.8 0.181.2 8 7 0.000040.298 10.22 300 1201 300 10.50.85350 1.8 0.181.2 8 7 0.000030.305 10.32 300 1201 250 10.50.85300 2.1 0.2 1.5 7 6 0.000020.321 9.38 250 100稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。

电力系统分析课程专题报告学生姓名：班级：学号：指导教师：所在单位：提交日期：评分3电力系统三相短路的编程计算某某某（学院， ）摘要：在电力系统中，三相短路故障造成的危害是最大的，发生的几率也最高，故短路计算对电力系统的稳定运行具有十分重要的意义。

作为电力系统三大计算之一，计算三相短路故障发生时的短路电流、各节点电压、各支路电流是短路计算的基本内容。

在电力系统短路电流的工程计算中，由于快速继电保护的应用，最重要的是计算短路电流基频交流分量的初始值，即次暂态电流I ''。

在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。

本文基于教材例3-2应用MATLAB 编程计算三相短路故障的电流电压情况，并于例3-3进行进一步的验证和完善。

关键词：三相短路；MATLAB中图分类号：TM 713 文献标识码：A0 引言在电力系统的四种短路类型中，三相短路是其中最严重的，其短路电流可达数万安以至十几万安，随之产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破坏。

因此，计算短路电流的主要应用目的是电力系统设计中的电气设备选择，短路计算已成为电力系统运行分析、设计计算的重要环节。

实际电力系统短路电流交流分量初始值的计算，小型系统可以手算，而对于结构复杂的大型系统，短路电流计算量较大，用计算机进行辅助计算成为大势所趋。

1 解析法求三相短路电流1.1 参数说明(1) 为了元件参数标幺值计算方便，取基准容量B S 为A MV ⋅60，可设任意值，但必须唯一值参与计算。

(2) 取基准电压B U 为平均额定电压AV U ,基于例3-2中系统的额定电压等级有kv 10、kv 110，平均额定电压分别为kv 115、kv 5.10，平均额定电压与线路额定电压相差5%，为简化计算，故取平均额定电压。

(3) I ''为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的初值等于时间0=t 时的有效值。

满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。

psasp安装指南⽬录1 PSASP概述........................................................................1-1 1.1 PSASP的开发应⽤历史....................................................................1-1 1.2 PSASP的三层体系结构....................................................................1-3 1.3 PSASP的电⽹基础数据库.................................................................1-5 1.4 PSASP的⽤户⾃定义模型⽅法..........................................................1-7 1.5 PSASP的⽤户程序接⼝环境.............................................................1-9 1.6 PSASP的应⽤程序包......................................................................1-101.7 PSASP的图形⽀持.........................................................................1-182 PSASP安装指南.................................................................2-1 2.1 软硬件系统要求................................................................................2-1 2.2 安装流程图.......................................................................................2-2 2.3 安装步骤...........................................................................................2-32.4 卸载................................................................................................2-103 PSASP 数据升级转换.........................................................3-1 3.1 PSASP DOS版数据概述...................................................................3-1 3.2 PSASP 6.0版数据特点......................................................................3-33.3 数据升级转换⽅法.............................................................................3-54 算例系统.............................................................................4-1 4.1 EPRI(China) 7节点系统算例.............................................................4-1 4.1.1 EPRI-7系统单线图.........................................................................4-1 4.1.2 EPRI-7数据⽅案定义.....................................................................4-2 4.1.3 EPRI-7潮流计算............................................................................4-2 4.1.4 EPRI-7暂态稳定计算.....................................................................4-3 4.1.5 EPRI-7短路计算............................................................................4-34.1.6 EPRI-7⽹损分析计算.....................................................................4-3 4.2 EPRI(China) 36节点系统算例...........................................................4-4 4.2.1 EPRI-36系统单线图.......................................................................4-4 4.2.2 EPRI-36数据⽅案定义...................................................................4-6 4.2.3 EPRI-36潮流计算..........................................................................4-7 4.2.4 EPRI-36暂态稳定计算...................................................................4-9 4.2.5 EPRI-36短路计算........................................................................4-14 4.3 WSCC 9节点系统练习题................................................................4-15 4.3.1 WSCC-9系统单线图....................................................................4-15 4.3.2 WSCC-9基础数据........................................................................4-16 4.3.3 WSCC-9潮流计算及结果.............................................................4-18 4.3.4绘制单线图及图上操作计算.........................................................4-19 4.3.5 绘制地理位置图...........................................................................4-20 4.3.6 短路计算......................................................................................4-204.3.7 最优潮流(⽆功优化)计算..............................................................4-215 ⽤户程序接⼝(UPI)修改补充说明........................................5-1 5.1 PSASP/UPI修改的内容.....................................................................5-1 5.2 潮流/UP的接⼝信息及UP的编写要求.............................................5-3 5.3 FORTRAN语⾔潮流⽤户程序例—可控串补潮流...............................5-6 5.4 C++语⾔潮流⽤户程序例—简例VCLFUP..........................................5-7 5.5 暂态稳定/UP的接⼝信息及UP编写要求..........................................5-9 5.6 FORTRAN语⾔暂态稳定⽤户程序例—励磁调压器.........................5-12 5.7 C++语⾔潮流⽤户程序例—简例VCLFUP........................................5-14 5.8 UP例源程序....................................................................................5-15 5.8.1 FORTRAN语⾔可控串补潮流CTRLX.FOR源程序......................5-15 5.8.2 C++语⾔潮流UP简例VCLFUP.CPP源程序................................5-19 5.8.3 FORTRAN语⾔励磁调压器UPAVR.FOR源程序.........................5-20 5.8.4 C++语⾔暂态稳定UP简例VCSTUP.CPP源程序........................5-24PSASP概述1 PSASP概述《电⼒系统分析综合程序》(Power System Analysis Software Package, PSASP)是⼀套历史长久、功能强⼤、使⽤⽅便的电⼒系统分析程序，是⾼度集成和开放具有我国⾃主知识产权的⼤型软件包。