东北电力大学电力系统潮流计算课程设计报告书

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。

课程设计潮流计算一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握潮流计算的基本概念、原理和方法，理解电力系统潮流分布的特点及影响因素。

2. 使学生能够运用潮流计算方法分析简单电力系统的潮流分布，了解其在电力系统运行中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用数学模型描述电力系统潮流分布的能力，掌握基本的潮流计算公式。

2. 培养学生运用计算机软件（如PSS/E、DIgSILENT等）进行潮流计算的实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统及其运行管理的兴趣，激发他们探究电力系统运行规律的热情。

2. 培养学生的团队合作意识，让他们在共同完成潮流计算任务的过程中，学会相互协作、共同进步。

3. 通过对电力系统运行中的实际问题进行分析，使学生认识到理论知识在实际工程中的应用价值，培养他们的实际问题解决能力。

针对课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立建立简单电力系统的数学模型，并进行潮流计算。

2. 学生能够运用计算机软件进行潮流计算，并对结果进行分析。

3. 学生能够在团队中发挥积极作用，共同完成电力系统潮流计算任务。

4. 学生能够理解并阐述潮流计算在电力系统运行中的应用，对电力系统工程实际问题具有一定的分析和解决能力。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下部分：1. 潮流计算基本概念- 潮流计算的定义- 潮流计算的目的和意义- 潮流计算的基本原理2. 潮流计算数学模型- 电力系统基本方程- 潮流计算方程的建立- 潮流计算方程的求解方法3. 潮流计算方法- 牛顿-拉夫逊法- 高斯-赛德尔法- 简化的潮流计算方法4. 潮流计算软件应用- PSS/E软件介绍- DIgSILENT软件介绍- 潮流计算软件操作步骤5. 潮流计算案例分析- 简单电力系统潮流计算- 实际电力系统潮流计算- 潮流计算结果分析教学安排和进度：1. 第1周：潮流计算基本概念2. 第2周：潮流计算数学模型3. 第3周：潮流计算方法4. 第4周：潮流计算软件应用5. 第5周：潮流计算案例分析教材章节及内容关联：1. 《电力系统分析》第四章：电力系统潮流计算基本原理和方法2. 《电力系统自动化》第五章：电力系统潮流计算软件及其应用教学内容保证科学性和系统性，结合实际案例，使学生能够循序渐进地掌握潮流计算相关知识。

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。

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、专业指导教师2014 年 1 月 5 日课程设计（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）评阅表学生姓名学号系专业班级题目名称潮流计算课程设计课程名称二、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。

目录摘要 (I)1课题内容要求及目的 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (2)1.3课题要求及内容 (3)1.4课题目的 (4)2 潮流计算步骤与原理 (5)2.1潮流计算流程图 (5)2.2潮流计算步骤 (6)3 方案设计 (7)3.1系统框图设计 (7)4 仿真调试及实验分析 (8)总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)摘要电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。

电源指各类发电厂，它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等构成。

它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。

电力系统中网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统范围传播。

它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事故。

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。

本次计算采用极坐标形式下的牛顿-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。

本设计采用电力系统仿真软件PSCAD，可以直观地看出电力系统运行时的潮流分布，从而完成课程设计的要求。

潮流计算的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握潮流计算的基本概念、原理和方法；2. 学会运用潮流计算分析电力系统的稳态运行情况；3. 掌握电力系统中各元件的参数对潮流计算结果的影响；4. 了解潮流计算在实际电力系统中的应用。

技能目标：1. 能够正确建立电力系统的数学模型；2. 熟练运用潮流计算软件进行电力系统的潮流计算；3. 能够分析潮流计算结果，提出改进措施，优化电力系统运行；4. 培养团队协作和问题解决能力，通过小组讨论，解决潮流计算中的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统及其自动化领域的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到优化电力系统运行对节能减排的重要性；3. 培养学生的职业责任感，明确自己未来在电力行业中的使命；4. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成独立思考和自主学习的好习惯。

本课程针对高年级电力系统及其自动化专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在帮助学生将所学知识应用于实际电力系统分析，为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实基础。

通过本课程的学习，学生将具备独立进行潮流计算的能力，为优化电力系统运行提供技术支持。

二、教学内容1. 潮流计算的基本概念与原理：- 潮流计算的定义及作用；- 电力系统的数学模型；- 牛顿-拉夫逊法及P-Q分解法的原理。

2. 潮流计算方法及算法实现：- 潮流计算的各种算法介绍；- 编程实现潮流计算的基本步骤；- 算例分析，对比不同算法的计算结果。

3. 电力系统元件参数对潮流计算的影响：- 分析发电机、线路、变压器等元件参数对潮流计算的影响；- 讨论负荷变化、系统运行方式改变对潮流计算结果的影响；- 优化元件参数，提高潮流计算精度。

4. 潮流计算在实际电力系统中的应用：- 潮流计算在电力系统运行优化中的应用；- 潮流计算在电力系统故障分析中的应用；- 潮流计算在电力市场运营中的应用。

5. 潮流计算软件及应用：- 介绍常用的潮流计算软件及其功能；- 指导学生使用软件进行潮流计算；- 分析软件计算结果，提出优化措施。

潮流简单计算的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握潮流基本概念，理解并运用简单计算方法进行潮流计算。

2. 使学生了解电力系统的基本结构和运行原理，能够运用所学知识分析简单电力系统潮流。

技能目标：1. 培养学生运用潮流计算方法解决实际问题的能力，提高计算速度和准确性。

2. 培养学生运用电力系统相关知识分析和解决实际电力系统运行问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发他们探究电力系统运行规律的热情。

2. 培养学生的团队协作精神，让他们在合作中学会互相学习、共同进步。

3. 引导学生关注能源问题，树立节能减排和绿色环保的意识。

课程性质分析：本课程为电力系统专业基础课程，旨在让学生掌握潮流计算的基本方法，为后续相关课程打下基础。

学生特点分析：学生为高中年级，具有一定的数学和物理基础，对电力系统有一定了解，但缺乏实际操作经验。

教学要求：1. 结合实际案例，让学生在理论学习和实践操作中掌握潮流计算方法。

2. 注重培养学生的动手能力和团队协作精神，提高他们解决实际问题的能力。

3. 关注学生的情感态度价值观培养，引导他们关注能源和环保问题。

二、教学内容1. 潮流基本概念：介绍潮流的定义、电力系统稳态运行特点，分析潮流计算在电力系统运行中的重要性。

教材章节：第一章 潮流基本概念2. 潮流计算方法：讲解节点法、回路法和改进的牛顿-拉夫逊法等潮流计算方法，分析各种方法的优缺点及适用范围。

教材章节：第二章 潮流计算方法3. 简单电力系统潮流计算：结合实际案例，指导学生运用潮流计算方法解决简单电力系统潮流问题。

教材章节：第三章 简单电力系统潮流计算4. 电力系统运行分析：通过案例分析，使学生了解电力系统在实际运行中的潮流分布特点，提高分析问题的能力。

教材章节：第四章 电力系统运行分析5. 潮流计算软件应用：介绍潮流计算软件的基本功能和使用方法，让学生通过软件操作，加深对潮流计算的理解。

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。

院系：电气与电子工程学院班级：电气0710班学号：1071181009学生姓名：郭珍妮指导教师：孙英云设计周数：两周成绩：日期：2010 年6 月12日——24日《电力系统潮流上机》课程设计任务书一、 目的与要求培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识二、 主要内容1.手算： 要求应用牛顿-拉夫逊法或P-Q 分解法手算求解，要求精度为0.001。

节点1为平衡节点，电压︒∠=00.11U ，节点2为PQ 节点，负荷功率6.08.0~2j S +=，节点3是PV 节点，1.1,4.033==U P ，两条支路分别为04.001.013j Z +=，2.005.012j Z +=，对地支路33.030j y =。

2.编写潮流计算程序，要求如下：2.1据给定的潮流计算任务书整理潮流计算的基础数据：节点的分类，线路模型，等值变压器模型，电压等级的归算，标幺值的计算；2.2基础数据的计算机存储：节点数据，支路数据（包括变压器）； 2.3用牛顿-拉夫逊法计算；2.4根据所选潮流计算方法画流程图，划分出功能模块，有数据输入模块，导纳阵形成模块，解线性方程组模块，计算不平衡功率模块，形成雅可比矩阵模块，解修正方程模块，计算线路潮流，网损，PV 节点无功功率和平衡节点功率，数据输出模块；2.5据上述模块编制程序并上机调试程序，得出潮流计算结果； 2.6源程序及其程序中的符号说明集、程序流图 3．思考题3.1潮流计算的方法有哪些？各有何特点？ 3.2如果交给你一个任务，请你用已有的潮流计算软件计算北京城市电网的潮流，你应该做哪些工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析） 3.3设计中遇到的问题和解决的办法。

设计（报告）正文2.1 编制程序思路2.1.2本程序是利用牛顿拉夫逊法计算网络进行潮流（1）程序是基于网络的节点信息及之路信息，而这些信息要在运行程序前，已经存入文件"JHXDATA.txt"。

目录一、设计任务 (1)1.1 课程设计要求 (1)1.2 课程设计题目 (1)1.3 课程设计基本容 (2)二、问题分析 (3)2.1 节点设置及分类 (3)2.2 参数求取 (3)2.3 计算方法 (4)三、问题求解 (7)3.1 等值电路的计算 (7)3.2画出系统等值电路图： (7)3.3 潮流计算 (8)四、误差分析 (29)五、心得体会及总结 (38)附录: (39)参考文献 (39)程序 (39)电力系统潮流计算课程设计一、设计任务1.1 课程设计要求1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。

4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并列表表示调节控制的参数变化。

5、打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

1.2 课程设计题目系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电所1 变电所2母线电厂一电厂二发电厂资料：母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。

变电所资料：(一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电所的负荷分别为：60MW 40MW 70MW 50MW (三)每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85；(四)变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5；输电线路资料：发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。

（电力系统计算机辅助潮流计算实验报告学 号： 2007学生姓名： 学 院：电力学院 系 别：电力系 专 业：电气工程及其自动化二〇一一年十二月（2011-2012学年第一学期）1、实验目的：了解计算机潮流分析的基本原理、主要步骤；掌握节点导纳矩阵形成和修改的方法，掌握数据处理的基本方法；熟悉Matlab运行环境，了解Matlab基本编程语句和语法；运用潮流分析程序对给定网络的运行方式做潮流分析，并初步分析计算结果2、实验要求：通过预习，对计算机潮流分析基本理论有深入了解；为程序准备必要的、准确的原始数据；熟悉Matlab运行环境，输入潮流程序，上机独立完成程序的调试，给出潮流分析的结果并按要求绘制潮流分布图3、实验内容：输入网络参数，包括节点号、节点导纳矩阵、节点功率等；输入潮流程序、调试并输出结果，绘制潮流分布图4、实验步骤：1、熟悉原始资料：根据计算要求，整理数据，包括：计算网络中线路、变压器的参数、形成节点导纳矩阵；表示各节点的注入功率。

（以上数据均采用有名值计算）2、读通潮流程序：完成程序的解释和说明，必要时附加对应的公式和程序语言的说明3、上机调试：熟悉Matlab的运行环境，准确输入原始数据、节点编号、节点注入功率等信息4、整理计算结果：根据计算结果作电网潮流分布图原始网络：5、实验数据及处理：一、实验程序：clearG(1,1)=;B(1,1)=;G(1,2)=;B(1,2)=;G(1,3)=0;B(1,3)=0;G(1,4)=;B(1,4)=;G(1,5)=0;B(1,5)=0;G(2,1)=;B(2,1)=;G(2,2)=;B(2,2)=;G(2,3)=;B(2,3)=5;G(2,4)=;B(2,4)=5;G(2,5)=-5;B(2,5)=15;G(3,1)=0;B(3,1)=0;G(3,2)=;B(3,2)=5;G(3,3)=;B(3,3)=;G(3,4)=-10;B(3,4)=30;G(3,5)=;B(3,5)=;G(4,1)=;B(4,1)=;G(4,2)=;B(4,2)=5;G(4,3)=-10;B(4,3)=30;G(4,4)=;B(4,4)=;G(4,5)=0;B(4,5)=0;G(5,1)=0;B(5,1)=0;G(5,2)=-5;B(5,2)=15;G(5,3)=;B(5,3)=;G(5,4)=0;B(5,4)=0;G(5,5)=;B(5,5)=;Y=G+j*B %形成节点导纳矩阵delt(1)=0;delt(2)=0;delt(3)=0; delt(4)=0;u(1)=;u(2)=;u(3)=;u(4)=; ps(1)=;qs(1)=;ps(2)=;qs(2)=;ps(3)=;qs(3)=; ps(4)=;qs(4)=; %设迭代初值k=1;precision=1 %设迭代次数和精度N1=4; %PQ节点数while precision> %判断是否满足精度要求delt(5)=0;u(5)=; %给定平衡节点编号for m=1:N1for n=1:N1+1pt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt(m) -delt(n)));qt(n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m) -delt(n)));endpi(m)=sum(pt);qi(m)=sum(qt); %计算PQ节点的注入功率dp(m)=ps(m)-pi(m);dq(m)=qs(m)-qi(m); %计算PQ节点的功率不平衡量endfor m=1:N1for n=1:N1if m==nH(m,m)=-qi(m)-u(m)^2*B(m,m); N(m,m)=pi(m)+u(m)^2*G(m,m);J(m,m)=pi(m)-u(m)^2*G(m,m); L(m,m)=qi(m)-u(m)^2*B(m,m);JJ(2*m-1,2*m-1)=H(m,m); JJ(2*m-1,2*m)=N(m,m);JJ(2*m,2*m-1)=J(m,m); JJ(2*m,2*m)=L(m,m);elseH(m,n)=u(m)*u(n)*(G(m,n)*sin(delt(m)-delt(n))-B(m,n)*cos(delt(m )-delt(n)));J(m,n)=-u(m)*u(n)*(G(m,n)*cos(delt(m)-delt(n))+B(m,n)*sin(delt( m)-delt(n)));N(m,n)=-J(m,n);L(m,n)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n-1)=H(m,n);JJ(2*m-1,2*n)=N(m,n);JJ(2*m,2*n-1)=J(m,n); JJ(2*m,2*n)=L(m,n);Endendend %计算jocbi各项,并放入统一矩阵JJ中，对JJ下标统一编号JJfor m=1:N1PP(2*m-1)=dp(m);PP(2*m)=dq(m);End %按统一矩阵形成功率不平衡uu=inv(JJ)*PP';precision=max(abs(uu)); %判断是否收敛for n=1:N1delt(n)=delt(n)+uu(2*n-1);u(n)=u(n)+uu(2*n)*u(n); %将结果分解为电压幅值和角度end %求解修正方程，得电压幅值变化量（标幺值）和角度变化量k=k+1;endfor n=1:N1+1U(n)=u(n)*(cos(delt(n))+j*sin(delt(n)));endfor m=1:N1+1I(m)=Y(5,m)*U(m); %求平衡节点的注入电流5551j j i I Y U ==∑endS5=U(5)*sum(conj(I)) %求平衡节点的注入功率*555S V I =for m=1:N1+1for n=1:N1+1S(m,n)=U(m)*(conj(U(m))-conj(U(n)))*conj(-Y(m,n));% endendend %求节点i,j 节点之间的功率，方向为由i 指向j, *ij ij i S V I S %显示支路功率二、实验结果：1、节点导纳矩阵Y =+ 0 + 0+ + + +0 + + ++ + + 00 + + 0节点导纳矩阵特点：1.节点导纳矩阵的对角元就等于各该节点所连接导纳的总和2.节点导纳矩阵是稀疏矩阵3.节点导纳矩阵一般是对称矩阵4.节点导纳矩阵的非对角元Yij等于连接节点i、j支路导纳的负值5. 节点导纳矩阵是方阵2、迭代过程数据：电压变化量du = - - - -du = - - - -du = - - - -du = - + - -功率不平衡量dS = - + + -dS = - - - -dS= * - - - -dS = * - - - -雅可比矩阵JJ =0 0 0 00 00 0JJ =0 0 0 00 00 0JJ =0 00 00 00 0JJ =0 0 0 00 0 0 03、收敛后数据：支路功率S =0 - 0 - 0 + 0 + + -0 - 0 - - + - + 0 00 + + 0 0平衡节点功率 S5 = +潮流分布图GG++++++++++++++++。

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。

课程设计报告一、课程设计的目的与要求培养学生的电力系统潮流计算机编程能力，掌握计算机潮流计算的相关知识二、设计正文（详细内容见附录）总体步骤如下：读入相关数据 -> 构造节点导纳阵Y -> 计算ΔP,ΔQ，构造Δf -> 构造雅克比矩阵 -> 计算潮流分布（包括迭代修正数据） -> 输出结果3 2 1母线数据1 3 1.0 0 0 0 0 02 1 1.0 0 0.8 0.6 0 03 2 1.1 0 0 0 0.4 0支路数据1 1 3 1 0.0497 0.2000 0 02 1 2 1 0.0100 0.0400 0 0接地支路1 3 0 0.33迭代数量：iteration = 3计算结果：电压相角（弧度）相角1 0 00.96653 -0.0269036 -1.541461.1 0.05205522.98255母线上的P和Q注入：编号 P Q1 0.425894 0.2458942 -0.8 -0.63 0.4 0.0587502线路潮流分布：编号 I J Sij Sji1 1 3 -0.38481+j-0.396925 -0.139061+j0.5920072 1 2 0.810705+j0.642819 0.423529+j-0.905883功率损耗：Ploss = 0.0258945 Qloss = -0.2953569 9 0母线数据1 3 1.04 0. 0. 0. 71.641 27.045922 2 1.025 0. 0. 0. 163. 6.653663 2 1.025 0. 0. 0. 85. -10.85974 1 1. 0. 0. 0. 0. 0.5 1 1. 0. 125. 50. 0. 0.6 1 1. 0. 90. 30. 0. 0.7 1 1. 0. 0. 0. 0. 0.8 1 1. 0. 100. 35. 0. 0.9 1 1. 0. 0. 0. 0. 0. 支路数据1 4 12 0. 0.0576 0. 1.2 7 2 2 0. 0.0625 0. 1.3 9 3 2 0. 0.0586 0. 1.4 7 8 1 0.0085 0.072 0.149 05 9 8 1 0.0119 0.1008 0.209 06 7 5 1 0.032 0.161 0.306 07 9 6 1 0.039 0.17 0.358 08 5 4 1 0.01 0.085 0.176 09 6 4 1 0.017 0.092 0.158 0迭代数量：iteration = 4计算结果：电压相角（弧度）相角1.04 0 01.025 0.165578 9.486941.025 0.0833249 4.774171.0105 -0.039445 -2.260050.9727 -0.070866 -4.060350.9890 -0.064734 -3.709031.0113 0.067145 3.847140.9972 0.013673 0.783421.0180 0.0355712.03811母线上的P和Q注入：编号 P Q1 0.71641 0.5468462 1.63 0.3040183 0.85 0.1424344 0 05 -1.25 -0.56 -0.9 -0.37 0 08 -1 -0.359 0 0线路潮流分布：编号 I J Sij Sji1 4 1 -0.719499+j-0.503352 -0.719499+j0.5468462 7 2 -1.63+j-0.140465 -1.63+j0.3040183 9 3 -0.85+j-0.101004 -0.85+j0.1424344 7 8 0.763816+j0.0521904 0.717905+j-0.3345885 9 8 0.242231+j0.0755265 0.193826+j-0.3301066 7 5 0.866184+j-0.0280722 0.775227+j-0.4739837 9 6 0.607769+j-0.121426 0.533117+j-0.436418 5 4 -0.407805+j-0.461515 -0.305617+j0.4004949 6 4 -0.306286+j-0.248276 -0.222811+j0.200074功率损耗：Ploss = 0.0494989 Qloss = -0.156702三、课程设计总结或结论本次课程实验有如下的收获：1.学会使用基本的c++语法进行程序编写，掌握了指针与数组的关系与其应用。

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。

潮流计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握潮流计算的基本概念，包括电压、电流、功率的计算与相互关系；2. 学会运用牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法进行潮流计算；3. 了解电力系统中常用的调整电压和无功补偿方法，并理解其原理。

技能目标：1. 能够运用所学知识，正确建立电力系统的潮流计算模型；2. 掌握使用计算工具（如MATLAB）进行潮流计算的方法；3. 能够分析计算结果，提出改进电力系统运行的建议。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统运行优化问题的关注和责任感；2. 增强学生的团队协作能力，通过小组讨论和问题解决，培养合作精神；3. 提高学生对电力工程实践的认识，激发学习兴趣，培养勇于探索和创新的科学态度。

课程性质分析：本课程为电力系统分析领域的基础课程，旨在帮助学生建立电力系统运行的基本理论框架，为后续专业课程打下基础。

学生特点分析：考虑到学生处于本科二年级阶段，具备一定的电力系统基础知识，但尚未接触过深入的潮流计算内容，因此课程设计注重由浅入深，理论与实践相结合。

教学要求：1. 确保学生掌握潮流计算的基本理论和方法；2. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力；3. 结合实际案例，提高学生的学习兴趣，培养其情感态度价值观。

二、教学内容1. 潮流计算基本概念：电压、电流、功率的计算与相互关系，介绍电力系统潮流的基本特性。

（对应教材第二章）2. 潮流计算方法：- 牛顿-拉夫逊法：原理、计算步骤、收敛性分析；- P-Q分解法：原理、计算步骤、与牛顿-拉夫逊法的比较。

（对应教材第三章）3. 潮流计算模型的建立：节点类型划分，系统参数的确定，建立潮流计算数学模型。

（对应教材第四章）4. 潮流计算案例分析：分析实际电力系统潮流计算案例，让学生学会运用所学方法解决问题。

（对应教材第五章）5. 电压调整与无功补偿：- 常用电压调整方法：调压器、电容器、电抗器等；- 无功补偿原理及方法：静止无功发生器、并联电容器、串联电抗器等。

电力系统课程设计潮流计算通过整理的电力系统课程设计潮流计算相关文档，渴望对大家有所扶植，感谢观看！电力系统课程设计潮流计算摘要潮流计算是电力系统特殊重要的分析计算，用以探讨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更和网络结构的变更会不会危及系统的平安，系统中全部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实行哪些预防措施等。

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、静态平安分析、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接受牛顿-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。

本次计算接受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，结果显示不干脆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。

本文接受MATLAB语言运行WINDOWS操作系统的潮流计算软件。

目前MATLAB已成为国际限制界最流行、运用最广泛的语言了。

它的强大的矩阵处理功能给电力系统的分析、计算带来很多便利，而且接受MATLAB界面直观，运行稳定，计算精确。

所以本次课程设计程序设计接受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...........................................63.1 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中的一些吩咐............................................. 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. 驾驭电力系统潮流计算的基本原理；2. 驾驭并能娴熟运用一门计算机语言（MATLAB语言或C语言或C++语言）；3. 接受计算机语言对潮流计算进行计算机编程。

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。